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导读：无论生命、还是宇宙，都遵循着某些基本的物理规律，正是这些基本规律，沟通起了生命的有机世界与非生命的物质世界。 生命的法则（之十二） 宇宙与生命，一以贯之的法则 文 | 立峰 1、基因代码 科幻小说里常有类似的设定：我们每个人都不过是一串代码；而那个高居在人类之上、编写代码的程序员，就是上帝。上帝以代码的形式，创造了我们。 这个假设虽然充满想象，但好像还挺靠谱的，因为人类的确是由一串串的代码构成的。而且不只是人类，所有地球生物，从微生物到植物、动物莫不如此。而现实中的代码，就是基因。 换句话说，基因，是人类的底层代码。自从了解了基因，人类在研究地球生命与人类历史时，除了以往的考古学、文献学等视角，又新增了一个基因的视角。基因学，在短短几十年里，成了所有学科的地基，让人类重新认识自己、认识世界。 与基因Gene相关的概念很多，比如染色体Chromosome、DNA与RNA、核苷酸Nucleotide，等等，非常容易把人绕晕。简单来说： 1、DNA是一根长长的双螺旋链条，而RNA是较初级的单链形式； 2、基因，是DNA和RNA链条上的有用部分； 3、所有基因，都分布在23对染色体上；染色体是DNA长链以一定方式卷绕在组蛋白上，而形成的一种类似线球的结构； 4、核酸，主要由A、T、C、G，4种核苷酸构成；它是脱氧核糖核酸DNA与核糖核酸RNA的总称，是遗传物质最基本的单位。 所以基因，就是DNA长链上的有用部分。事实上，DNA上绝大部分都没啥用处。那么，有用的部分又占多少呢？也许很多人不信——DNA上有用的基因仅占3%，剩下那97%稀奇古怪的复杂结构，都是没用的废物。 比如，这中间就有多达几千种的病毒基因。在漫长的演化中，当病毒带着“自私的基因”，钻进生物体内、潜入细胞核里，将自己的基因接入宿主DNA，并随着宿主细胞的分裂不断复制，而被永久地保存下来。 人类的基因，正来自这些远古的生物祖先。无论病毒基因如何进入人体、潜伏下来，它们都以人为载体，实现了永生。在人类DNA中，共有1.3%病毒基因。这听起来虽不算太多，但如果与仅占3%的、记载人全部遗传信息的有用基因相比，就相当可观了。 要是你觉得认猿猴视当祖先比较容易伤自尊，那就想想如果认病毒当祖先呢？似乎猿猴瞬间就显得亲切了许多。 除了病毒基因，在DNA链条上，还有各种各样的垃圾DNA，它们像电脑病毒一样，被不断复制，被称为非编码DNA。在亿万年的物种演化中，各种生物的基因，并非一张张定格的照片，而是在不断地重组、变异中，被“缝”入了许许多多的、有用没用的基因。 2、基因能决定什么？ 但即便在人的23对染色体上，有用的基因只有区区3%，它们所能决定的事，却远超想象。基因能决定人的性别、长相、身高、智力，而且还与某些疾病有关，比如白化病、血友病等(比如因维多利亚女王与丈夫是近亲结婚，所以他们的后代有很多是血友病患者)，这自然比较容易理解。 但多数人也许不知道，除了身体的硬件，基因所能决定的，还包括人的行为习惯、性格脾气和生活方式等等的软件。  有些行为，看似完全由后天习得，但其实是受基因控制的，比如语言。 语言能力一般都不被认为是先天的，婴儿出生时肯定不会说话，随着孩子的成长，先是跟着父母家人牙牙学语；等长大上学，还会专门学习语言。有人经过努力，甚至能掌握几门外语。 然而，随着基因研究的深入，英国科学家在2001年发现，如果人体的FOXP2基因出现缺陷，病人就会说话缓慢、吐字不清，特别是语法也会颠三倒四。 有趣的是，黑猩猩体内也有类似基因，但与人类相比，却有着区区两个氨基酸的微小差别。据进化生物学家推测，这个差别的出现时间，最多只有10万年而已。 现代人类，之所以超越了所有的灵长类亲戚，而形成复杂的社会协作、创造出辉煌的人类文明，很可能全赖智人在进化途中的某次变异，偶然产生了FOXP2基因，一举让人类轻松地拥有了语言功能。 从那以后，语言便成了人类独一无二、与生俱来的本能；语言能力，便印刻进了人类的基因之中。 语言学家乔姆斯基Chomsky 语言学家乔姆斯基Chomsky发现，世界各地的语言都存在着某种内在联系，即普遍语法。虽然各种语言的发音词汇不同，需要后天学习，但语法，却是种本能。 比如，3、4岁的孩子刚学会几个单词，就能自动按语法规律，说出些完整的陈述句或问句。这些语法若加以总结会很复杂，但幼小的孩子却张口就会。 而在太平洋岛国巴布亚进几内亚，有个从石器时代就与世隔绝的原始部落，拥有自己独特发音的语言，而语法却与其它语言类似。事实上，无论多么与世隔绝，一群群居的智人，早晚都会发明一种遵循普遍语法的语言，因为，这原本就印刻在人类的基因里。 语言大大延伸了人的学习能力，拓展了信息传播的时空范围，让个体的经验和智慧惠及群体，并跨越时间、世代积累。语言对人类文明的重要意义，无论如何强调都不过分。若没有语言，人类也许至今都与黑猩猩相差无几。 乔姆斯基甚至半开玩笑地说：也许是在几十万年前，有束突如其来的宇宙射线照射地球，而改变了我们祖先的基因，使之忽然具备了语言能力。语言学家彼得·丹尼尔斯Daniels更是语重心长地说：语言定义了人类，文字定义了文明。 如果FOXP2基因形成，全拜阴差阳错的偶然因素所赐；那么，因语言能力而造就的人类文明到来，又何尝不是如此呢？
许多人认为，动物的行动多半由本能驱使，拥有理性的人类则不然。但基因研究却越来越多地表明，人类的大量行为，同样出于本能。我们也许的确比动物高级些，但这并非因理性足以战胜本能，而是在人类的基因里，存在着许多比较高级的本能。 生物学家爱德华·威尔逊在《论人类的本性》里，就明确指出，遗传是影响人类行为的决定因素。 如果将人与动物相比较，那么与人类基因相似度高达98.4%的黑猩猩的行为方式，也是在灵长类动物里面与人类最为接近的。
普利策奖获得者 爱德华·威尔逊 再如很多人以为，不同民族地区间普遍的性格差异，都是因社会文化造成的。比如南欧人热情、北欧人冷淡。但事实并非如此。 有项对新生儿的研究表明，不同种族的新生儿，就已经有明显不同的行为方式了。据美国学者研究表明，相比于欧洲裔新生儿，亚裔新生儿一般比较安静。如果成年人行为方式的差异，还能用文化环境加以解释，那么新生儿的普遍差异，就只能解释为遗传因素了。 丹麦科学家还曾研究了一些被不同家庭收养的双胞胎，结果同样出人意料。孩子的许多行为，如攻击、利他、犯罪率、离婚倾向等，都与提供成长环境的养父母关系不大，却与亲生父母具有很大的相关性。 事实上，人的行为、性格、智商，全都跟遗传有关。这虽然并不表示后天环境毫无影响，但不可否认的是，基因的影响是决定性的。 3、进化的本质 可以说，基因不但决定人的相貌、健康等身体硬件，还决定了语言、行为、性格等软件；那么，基因究竟如何控制生物的性状呢？
基因将遗传信息传递给蛋白质/再给到细胞/然后是组织和器官 基因的秘诀就是——控制生物体内蛋白质的合成。
所以，生物进化的根源，在于生物基因的变异。生物性状的改变是现象，而基因变异才是本质。所以，在研究生物进化时，只有深入到基因层面，才能真正理解进化的机制。 今天各种生物的DNA，历经了整个地球生物的漫长演化史，才成为现在的样子，DNA上也印刻了演化过程中大量的信息。DNA，即是生物最古老的化石。
一般来说，不同生物拥有的基因数量各不相同。比如酵母菌有约6千个基因，果蝇有1万多个，而人类则有约2.5万个。不同物种的基因，虽然千差万别，其实重合度很高。比如人类基因中，就至少有7千个与河豚相同，而人类与大猩猩的基因相似度，竟高达98.4%。
人类与黑猩猩的染色体对比图 当科学家将基因的研究范围，扩大到微生物、动植物等所有领域时，得到了一个惊人的发现，有大约500个基因，是广泛存在于所有生物当中的。因而，这些基因也被称为不朽基因。 不朽基因的发现，有力地证明了，所有的地球生物，都拥有共同的祖先。千差万别的生物，若是各有各的进化起点，它们之间就不可能有如此之多的基因的交集，更不可能存在不朽基因。 所以，今天丰富多彩的地球生命，可能就源自38亿年前偶然诞生的某个病毒、细菌或是细胞，而当初的不朽基因，则随之被不断复制、流传至今。而这就是所有地球生命的进化起点。 正是DNA证据的出现，为进化论提供了一个全新视角，并无可辩驳地证明了，人类与其它所有地球生物，都来自共同的祖先。
不仅如此，DNA技术还拓展了人们的视野，让人明白，在进化的过程中，外表只是假象，基因才是本质。 比如关于眼睛来源的疑问，同样多亏了DNA，才得到了确切的回答。 科学家在研究果蝇眼睛时，发现了一个特殊的基因，一旦这个基因发生变异，果蝇便无法顺利发育出眼睛；后来科学家在人类、小鼠、乌贼、及很多生物体内，都发现了这个与眼睛发育有关的基因，将它命名为Pax-6。 研究表明，Pax-6基因是动物产生眼睛结构的关键基因。地球生物的祖先利用Pax-6基因，发展出简单的眼睛结构；而后来的生物都在此基础上、在不同的环境中，各自进化出了复杂多样、富有特色的眼睛。无论是节肢动物的复眼，还是哺乳动物的透镜眼，都来源于最初的、基本的眼睛结构。 不止是眼睛，各种动物的五脏六腑、肌肉神经，都来自于动物祖先的基因所决定的基本生理构造，后来才在各自的不同环境里，进化成现在的样子。所以，在不同生物千差万别的外表下面，潜藏着无数相同的基因，而保留了相当程度的、生理上的一致性。 而现代遗传学，之所以对生物进化，有这么多更深层、更本质的认识，也全都有赖于近年来的基因学与DNA技术的飞速发展。
4、宇宙生命的法则 自从摆脱蒙昧，人类便自我感觉良好，总认为自己高高在上，与动物、植物、或其它所有生物都不可同日而语；人类文明的发展，就是战天斗地、妄图摆脱大自然的一切束缚，成为整个世界的主宰。人类社会与自然界，是如此差异巨大；因而社会现象与自然现象，也必须界限清晰。 ⭐社会学 但人类的傲慢，总是与无知相伴随。直到被尊为社会学鼻祖的19世纪法国哲学家孔德Comte，明确提出了社会学的概念，他认为：社会是一个自然存在；社会并不是个人，而是人的总和，需要用一个学科去研究。
孔德的主要贡献，是把社会当做一个自然现象来研究，人类社会与蚂蚁蜜蜂的社会、或大象猩猩的社会一样，都是一种自然现象。 孔德以后的达尔文Darwin，更是石破天惊，索性打破了所有物种间的界限，认为所有的生物，都是由某个最初的生物鼻祖、一脉相承演化而来。 ⭐生物社会学 1975年，被誉为当代达尔文的爱德华·威尔逊Ed Wilson出版了《生物社会学》，尝试以生物学为基础，来研究人的社会行为，威尔逊因此被视为生物社会学Sociobiology的开山鼻祖，打破了生物学与社会学的界限。 不久，理查德·道金斯出版了他的超级畅销书《自私的基因》，将社会生物学在全世界推而广之。 ⭐分子生物学 20世纪的分子生物学，又打破了生物与化学之间的界限。而分子生物学最著名的实验，就是1953年的米勒实验，它以一些无机物为原材料，“无中生有”地制造出了有机物。因为大自然琳琅满目的生物物种，都可被还原成最初的细胞；而有机物，就是构建细胞的基本材料。 而生命的本源，不过是由有机分子DNA组成的一串串代码，并且是一种可以遗传的基因代码。生命借着基因实现了复制，而生命的进化，同样通过基因的复制实现。 如果把基因的复制抽象化，比如电脑病毒能通过程序运行实现复制，而生物体基因的复制，也像是一种执行复制的电脑程序。麻省理工学院物理教授塞斯·劳埃德Lloyd，试着从计算机算法的角度来思考生命。他说：
从比较生物体的形态不同、到基因的研究，再到能够产生某种复杂性的算法，人类用以理解生命的维度，变得越来越大；而我们对生命的认识，也随之越来越由表及里、接近本质。 ⭐物理化学 20世纪，还出现了一个叫做物理化学的新学科，又打破了化学和物理之间的界限。我们知道，牛顿晚年痴迷炼金术，在中学学了化学后，才知道牛顿那是胡搞，一种元素是不可能变成另一种元素的，更不要说把它变成金元素了。经典化学里有一张元素周期表，赫然列出的92种自然元素，无法实现相互转化。 但物理化学发现，原来元素的底层也是通的。一种元素和其它元素的区别，无非是不同数量质子、中子组成的原子核，以及它周围围绕的电子云所组成。回到微观的粒子世界，不同元素之间同样是相通的，因而核聚变、核电站、核弹等，才有可能存在。从理论上讲，要是牛顿穿越到现代，炼金术也并非无稽之谈。
无论生命、还是宇宙，都遵循着某些基本的物理规律，正是这些基本规律，沟通起了生命的有机世界与非生命的物质世界。 ⭐对抗熵增 1867年，有个德国物理学家克劳修斯Clausius，提出了一个经典物理学说，叫热寂说Heat Death Theory，在当时的欧洲引发了一场旋风。他将热力学第一、第二定律概括为两句话：
所谓熵增原理，即封闭系统内的物质，会自发从有序状态变为无序，就好像墨汁滴入清水会弥漫得到处都是、一个房间若不收拾就会越来越乱；据此推断，宇宙也将变得越来越均匀无序、毫无生机。 但是生命，却孕育了某种对抗无序的力量，时刻都在尽己所能排斥无序。而若是宇宙的熵正在趋向于无穷，又为什么会出现生命呢？ 我们之所以感觉理论与经验如此矛盾，是因为没有考虑引力。事实上，在宇宙的宏观尺度之中，引力起着支配性作用。当宇宙有了万有引力，便能将许多物质聚集起来，而不是越来越均匀或无序。
但如果宇宙中的物质，全都因引力聚到一起，那岂不是会越来越有序，而违背了热力学第二定律呢？ 这就涉及到了另一个物理现象，引力系统具有负比热的特性。而所谓“负比热”，即相对于“正比热”而言的：
比如太阳，就是个典型的具有负比热的体系。 众所周知，太阳自诞生至今，始终在向外无私地辐射能量。在这个过程中，太阳自身的燃料在不断减少，温度和亮度却越来越高。 那么假设，外界若能给太阳持续地输入能量，太阳反而会变得越来越冷。这种违反直觉的现象，正是因为太阳内部巨大的引力造成的。 热寂说的问题在于，根据日常经验，去设想一个均匀、无序、毫无生机的宇宙。但事实上，由于引力的存在、负比热的作用，宇宙是不会越来越均匀的。 想象如果有两个能量略有差异的太阳相互靠近，能量较低的太阳温度更高，所以它不断辐射释放能量，并被能量较高的太阳所吸收，使得后者的能量更高、而温度更低…… 如此循环，两个太阳的能量与温度的差距会越来越大，整个系统也将越来越远离平衡点。正因为远离了平衡，宇宙才有可能产生物质和能量的聚集，最终让生命得以产生和存续。
如果从宇宙大爆炸的视角观察世界，我们会惊奇地发现，无论138亿年的宇宙演化史，46亿年的地球演化史，38亿年的生命演化史，抑或是1万年的人类文明演化史，宇宙间的一切存在，其实都一脉相承，遵循着相同的基本规律，只是一个完整系统中的不同阶段。而万物的演化自有其轨迹，并不理会人类的想法。在科学与人文的研究中，人们一直以来，都自认为牢不可破、分科治学的边界，其实只是一厢情愿而已。 纵观宇宙138亿年的历史，也许达尔文所提出的演化Evolution理论，除了适用于自然生物的演化，也同样适用于宇宙的基本粒子、天体星系，包括人类社会，以及宇宙中一切存在的自然演化。 爱德华·威尔逊创立了生物社会学，但他的雄心，并不止于把生物学理念引入社会学的研究。他还有一本书名叫《知识大融通》，试图把所有学科，如哲学、历史、经济、䈣治，全都与自然科学融合在一起。而且他认为，生物学在自然科学中，应排在第一的位置。
浩瀚宇宙、地球生命、以及世间的一切，都不是孤立存在的。也许，我们看待宇宙生命的正确姿势，就是打破壁垒、融会贯通。我喜欢王东岳先生在《物演通论》里的一个金句，因为这同样很好地诠释了威尔逊教授的观点，东岳先生说：
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