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生命是什么

 新用户1296RLlw 2021-07-31

Deep-Sci:"-sci-"源自拉丁语的"scientia"(知识)

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也许,它与大小有关?

生命是什么?

让我们从朴素物理学家提出的一个貌似有点可笑的问题开始:为什么原子这么小?

原子的确很小。

生活中的每一块物质都包含数目惊人的原子。

这么来说吧,如果给一杯水中的所有分子都做上记号,再将其倒入大海,经过彻底搅拌后使得这杯水均匀分布在地球上所有海洋之中。

然后,你从大海中随意一处舀出一杯水,就会发现这杯水中大约有100个有记号的分子。

那么,为什么原子会这么小?

这显然不是一个可以回答的问题。

除非你反过来看。

那就是:为什么与原子相比,我们的身体这么长?

讲到这里,你一定会奇怪,这个莫名其妙的问题跟“生命是什么”有什么关系呢?

别着急。

我们再来提出第二个问题:为什么组成人类大脑之类的感觉知觉器官以及附属的感觉系统必须由大量的原子组成?

让我们用这个大量原子构成的大脑来进行思考推理:

假设一:人类引以为傲的思想,其本身就是一个有秩序的体系。

假设二:思想只能建筑在有一定秩序性的知觉或经验之上。

这两个假设会产生两个结果:

其一,思想必然跟与之相对应的躯体组织紧密相关,鉴于思想是有秩序的,躯体组织也一定是十分有秩序的。

其二,与相应思想的知觉和经验相对应,外界物体对于具有良好组织的躯体所产生的反应,是喂养人类思想的资料。

生命是什么?也许,它与大小有关?(即使最小的生物,也包含着数量惊人的原子。)


这是经典物理学对生命的一点思考。

远远不够。

我们再来看一下生活中对生命体与非生命体的区分。

来到一个美丽的海滩。

我们会发现,脚下散落着无数生物和非生物。

有一些五彩的小石子。

也有一些斑斓的小贝壳。

不仔细拿起来端详,我们几乎分辨不出贝壳和石子。

但是我们心里很清楚,贝壳就是生命活动的产物,而石子则不是。

那么,它们的本质区别到底是什么呢?

这是小学生也能回答的问题。

是的,是自我复制。

生命,是一套自我复制系统。

自从发现了DNA的结构奥秘,人们开始认识到,生命的根基,就是DNA分子。

提炼成科学语言,我们可以发现,不同于非生命体,生命,或许就是一种动态秩序。

动态秩序,或许就是定义生命的另一个条件。

中学物理课上我们就知道,原子总是在做着毫无规律的热运动——布朗运动。

如果所有的生命现象都遵循物理法则,那么毫无疑问,组成生命的单位原子,必然也在不间断地做着没有规律的热运动。

拉大一点视线,构成生物体的细胞也在做永不停歇的运动。

生命,竟然在这种状态下,构建起了一种秩序。

这种秩序从何而来呢?

首要的前提,就是开头那个问题所描述的:生命体的大小,远远大于原子。

第二条,则是这种大量(极大量)原子表现出的某种特定倾向的平均概率。

如果生命体只由100个原子构成,那么无论它要进行怎样的生命活动,都要做好有10个(十分之一)左右原子脱离大部队的准备,这就意味着生命体时刻存在着10%的误差率,就极难形成秩序。

这么大的误差率对生命体来说,就是毁灭性的。

但是,真实世界中,一般的生命体都至少有一百万的好几亿倍的原子与分子。

这就构成了生命萌芽的可能性。


科学家们对生命探索的信心,源于量子力学先驱埃尔温·薛定谔的思考和预言,他认为,所有生命现象都能用物理和化学的语言来阐述。

虽然这些想法都是概念性思想实验的产物,但却大大鼓舞了沃森、克里克、威尔金斯等人,而后解开了DNA结构之谜——确保自我复制机制顺畅运行的DNA双螺旋结构。

歌德说,“存在是永恒的;因为有许多法则保护了生命的宝藏;而宇宙从这些宝藏中汲取了美。

生命是什么?是一套自我复制系统,是一种动态秩序?

我们持续探求。

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