生命的起源

本节课探讨的问题:

1.科学的宇宙创生论和宇宙神创论的逻辑差异/2.个体与超个体 3.生命的本质  4.生命延续的关键—自我复制与变异


在上一课的结尾,我提出了一个问题,我们用科学的角度来讲宇宙的历史,还有一种角度是从神创论的角度来讲解宇宙的历史,认为宇宙是上帝创造的,我上节课的问题就是,如果不考虑上帝是否存在,这两种理论的逻辑差异在哪里?哪个更有逻辑问题。

解答这个问题之前,我先要讲一讲这个神创论是怎么出现的?神创论的出现是一个人的直觉的反应。有这样一个故事。有一些不相信上帝的人去了神父家,神父给他们拿出了一个很精巧的时钟。他们说,好漂亮啊,这是这是哪里买的,谁做的?神父就说这时钟是天然形成的。他们就说,不可能不可能,这么漂亮的东西怎么可能自然形成。神父就说,如果这样一个时钟都不能是自然形成的,那么我们这些人的身体远远比时钟复杂千万倍,它怎么就会是自然形成的?

所以这个故事说明了一个道理,就是很精美的东西都不太像是自然的,应该是智慧的产物。举个例子,就像我们的眼睛和照相机很相似,但是相机远远不如人眼复杂。人眼有上亿个感光器,每秒钟能接受十个信号,一秒钟就十亿个。视觉信号的数值,是相机无法比拟的。我们会直觉上的感觉,眼睛比相机更应该设计出来。

我们之所以认为神创论是不对的,原因在于,如果一个精巧的东西必须是设计出来的,那么上帝是从何而来的。我们设计了比较简单的相机,上帝设计了更复杂的我们。上帝势必比我们更高级更复杂,那么他是被谁设计的?那么势必要求一个更高的智慧,更高的力量来设计出上帝,那更高的力量是由谁设计出来的呢。势必要一个更更高级,更更复杂的东西设计出来。真正的神创论,跟科学发展观的一个差异在哪里?差异就在于神创论中的宇宙是萎缩的,从高级到低级,从复杂到简单,一代一代往下设计。上帝比人复杂,人比钟表复杂,就这样一个越来越简单,这是个萎缩的宇宙。

而科学的观点是发展的。宇宙在137亿年来,它是发展的,深入,逐渐走向复杂的过程。就是说最简单的原子,到后来出现复杂的原子,就是出现复杂的粒子,再出现复杂的星体,复杂的星系,乃至于后来出现生命,出现复杂的生命。相机明显没有人眼复杂,怎么怎么解释呢?就是当一个星球的生命已经复杂到出现人类,而人类的知识又不断的成长,让人类自身变得足够复杂,乃至于可以用高级的意识来改造自然,最后出现了相机。而且相机本身也越来越复杂,也就是说相机不是第一层产物,它是复杂到相当程度之后的第二层产物。

信上帝的教徒还有另外一个说法。其他的东西都是被设计和制造的,唯独上帝是不被设计不被制造的。而这实际上也是一个谬论。如果有一种机制可以产生像上帝那样强大而高级的智能,那么为什么其他东西不能产生?像上帝这样伟大的东西都能自然产生,那其他东西为什么不能是自然产生。换句话说,我们也完全可以是自然产生。

对这个问题的解答,实际上包括了我们对宇宙的一个深刻的认识,就是宇宙开始于简单而积累到复杂。

在197几年的时候,当时剑桥大学曾经做过一个生命游戏。就是你把一些东西设定了游戏规则之后,让他无限制的长时间发展,它会自然有一个复杂的趋势。而这是宇宙的一个趋势。就是当初始的规律设定之后,当范围足够广,空间足够大,物质足够多的时候,他会有一种自然而然的趋向复杂的趋势。

个体与超个体

然而为什么发展到复杂之后,会出现一些不一样的东西。复杂多了之后为什么会出现星球?为什么会出现生命?这是一个问题。

这个问题的答案是,宇宙似乎有一种特殊的能力或者说规律,会让一堆的物体集中在一起,足够复杂之后,就形成了一个超个体。关于超个体,其实我们身边会有很多的例子。比如说,一只蚂蚁是很愚蠢的,但是一大群蚂蚁,他们就可以通过互相之间的化学连接,进行复杂的社会分工。甚至于这个地球上第一个会耕作的生物并不是人类,而是蚂蚁。蚂蚁有高度复杂的社会结构,它能创造出的产物远远是大量蚂蚁的简单堆积所无法达到的。就是当一个蚂蚁变成蚂蚁群,它的能量会远远超出原来N多个几何倍。

还有一个明显的例子,动物都是由细胞组成,每个单独的细胞并不能干成什么,但是一大群细胞组成生物,就有很多可能性。它可以变成狮子豹子老虎。包括我们人类,我们人类跟其他动物的一个最大的区别在于大脑。我们的大脑是由神经元组成,每一个神经元只是负责接收一些东西,然后发射一些信号而已。每一个神经元的能力其实都不是那么强。但是数以多少亿记的神经元组合在一起后,迸发出来的能量,所能产生的效果,绝不是无数个神经元简单的堆积所能达到的。

所以这是一个很重要的观点,大量的个体集合在一起会形成超个体。这是宇宙中的一个概念,而且这个概念会在我们生活的方方面面中产生。从小到一个原子,一个原子并不能干什么,但无数个原子能够集结成星球,能够变成着电脑、茶杯,什么都能变,也可以变成人类。包括我们人类自己创造出来的东西也是如此。我们大量的人类聚集在一起,变成人类的社会,出现了国家。那个国家能做的事情就远远不是个人能做到的。还比如说货币,我们一块钱能做什么,但是无数的钱加起来能够产生出复杂的金融体系。这都不是简单的堆积能产生的,而是大量的堆积,大量复杂之后得到的升华。就是让个体变成超个体,从而带来完全不一样的功效和力量。

讲到这里可能你会问,为什么会出现这种情况?为什么个体复杂聚集之后会出现超个体?他背后的成因是什么?那么我要跟大家说另外一个高深的理论。就是一个描述世界的理论的成功在于它可以真实地描述世界的规律,而不是描述这个规律的原因。你可以想一想很多的定律,好比说光速是每秒钟30万公里,为什么?没有为什么。比如像牛顿力学、像量子物理上多少的物理定律,只有事实,没有成因。宇宙是不管成因的,很多事情没有成因,只有事实。这真是一个很高深的理论。

举个例子,你手里有一个东西,你松手它会掉下来,那个掉下来的原因是什么?我告诉你没有原因,因为这不是用逻辑能够推导出来的。如果你是一个刚刚来到这个世界上的人,你对这个世界一无所知,前提你会语言。这个时候我在你手里放一个东西,我问一松手这个东西会怎么样,你答得出来吗?你根本答不出来,因为你没有经验。当一个东西在你手里,你松手了之后,它有可能飞起来,有可能掉地上,有可能往左往右,有可能消失掉,有可能变成一只青蛙,也有可能变成白雪公主。所有的可能是无限的,如何知道结果,只能真的去试一试,让事实告诉你答案。所以这个宇宙里只有事实,没有成因。很多时候不要追求成因,而要追求事实。就像光速是每小时30万公里,为什么,我们不知道,这就是宇宙的规则,这就是宇宙的事实。

生命的本质

我们现在知道了宇宙的趋势,一个是趋向复杂,而是复杂之后会升华。 这种趋势,一个不可避免的结果就是当复杂到了一定程度之后,某个特定而严苛的环境下,它会出现生命。

生命的特点是什么?在最早研究生命的一些人里,都有一个大物理学家薛定谔,那个时代关于DNA基因,啥都不知道。他对生命有一个很独特的见解,就是用热力学第二定律来分析生命。即事物有一种趋向混乱的无序的趋势。比如把一个玻璃杯子往地上一推,啪一声玻璃碎了。它一定是这样的顺序,即玻璃杯从完整的玻璃杯到碎的玻璃杯。而不是由一个碎的玻璃杯变成一个完整的玻璃杯。比如在海滩上搭一个沙雕,做成一个完整的城堡。会被浪冲毁,或者过段时间被风化了。经过一段长时间之后,它就不存在了。这是事物的趋势。然而生命不是这样的。你把玻璃杯推到地上,有可能摔坏,有可能没摔坏,但是它不会自己站起来。但是人会。有生命的东西,你把它推到地上,它会自己爬起来。这是一个特点,它可以维持自身形态,这是非生命体做不到。

有生命的东西可以让自己的形态保持到一个范围之内。在一定程度上超越了物理学的限制。牛顿第二定律是,我推一个东西一把,它应该往前移动多少米。但是我推人一把,他不但不会往前移动,还会过来打我。这就是生命和非生命一个重要的区别。当生命体一旦没有生命,原子都还在,重量是一样的,但是它的功能不一样。它无法维持自身形态,无法吸收外界营养,无法新陈代谢,也无法运动了。换句话说从始到终,我有一个关键的对生命的理解,就是生命是物质的一种功能。然而,如果我说生命也好,人的思维也好,跟生命有关的东西都是物质的功能,那么这个过程一定是有其最初始的原因。就是如何由一般的物质升华到了有生命的物质。这也是一个就是真正意义上的大进化,都比简单物种的进化更重要。因为是从无生命进化成有生命。

生命延续的关键—自我复制与变异

宇宙的一个趋势是不断的复杂。从原子变成了各种各样的早期的元素,乃至于后来出现了分子。分子也不断的复杂。最后出现了一种关键性的分子。就是有一些分子,它可以通过简单的化学反应比如说热量等达到复制自身的效果。这种分子现在还存在,也在科学中广泛应用。自然界里就有这种分子,他们可以在一种环境条件下,都可以通过自然的情况下复制自身。实际上这个复制的东西就是它的后代。

进化的第一步就在这里,有一些化学分子擅长复制相似性很高的的后代,大量的化学分子经过多少亿年的随机的互相作用,它们必然趋向更加复杂。我们说过地球是与众不同的星球,他的地核很热,而且板块构造有火山。换言之,这些火山还有地下热的能源,以及和太阳合适的距离,给这些化学分子提供了能量,就是说让他们有机会进行大量的化学作用,从而复制出自己的后代。

在这些能够复制自身的化学的元素中间,他们必然会产生竞争。即能够复制自身的因子,它处于优势地位,更难以复制自身的因子,就退出了竞争舞台。而且我们知道在地球的早期,他的环境是非常复杂的,天气不断的变化,火山有时候爆发,有时候休眠,地壳在运动,一切都在变化之中。所以诸行无常,一切都是变化的。如何在一个变化的过程中长期而不断的把自己的一代一代的复制下去呢?特别是在一个糟糕的环境下,如何繁衍下去。这就要求分子不断的复杂,从而让他们产生早期原始的最初级的行为模式,即复制自身的行为模式,在各种条件下都可以复制自身。

这时候就有各种各样的行为模式。比如一个复制因子,他的行为模式是要有氧气才能够复制。如果周围没有氧气,那么它就会灭亡,如果周围有氧气,他就会继续的生活下去。还比如像阳光,在阳光下能够通过太阳的热量复制,如果在黑暗之中,就复制不了。换言之是什么样的东西才能够复制下去?就是能够更准确地反映周围环境的那些化学物质,可以成功的存活下去。如何更准确的反映周围环境,这就要求它更加复杂。  

比如有三个原始复制元素甲乙丙。甲认为到处都是热量,我可以随便复制。突然一天火山休眠了,他就over了。乙认为我必须要找到热的火山岩才能够复制,第一个火山休眠后飘到第二个。暂时存活下来了。要是第二个火山也休眠了,那么乙也灭亡了。丙有一个更好的主意,我不管是否是火山,只要哪里有热量,我去去哪里。去了有热量的地方,我就能够复制下一代。于是丙在第二座火山也休眠之后跑到了其他的地方,终于寻找到热源,于是他就存活下来。换言之,甲乙丙三个中,最复杂最能够反映周围信息的丙,能够存活下来。

丙在甲乙的竞争中胜了,那么如何让自己长治久安的发展下去呢?他还需要一个更新的能力。他为什么是最准确而且最复杂。它肯定不是一开始就这样,它肯定是变得复杂,比以前的祖代更复杂。换句话说,他要真实的能够让自己复制下去,他必须有让下一代灵活变通的能力。就是既要跟自己相近,但是又不能百分之百的一样。因为一旦是百分之百的一样,就缺乏灵活性,就无法在地球这样一个复杂多变的环境下长期存活。比如靠太阳复制,那你刮风下雨怎么办?所以他需要有变通的能力。

变通不能是0%,也不能是百分之百,都是不可能的。实际上就是如何在中间把握出一个最好的度,这是最难的。举一个例子,以学术界为例,如何把握这个度。我是疯狂的创新新思想呢,还是完整的继承原来的已有的东西,认为他们是一成不变的呢。两者似乎都不可行,因为如果你思维是一成不变的,肯定会有人来打破你。而且等到那个时候你就很难办了。如果要是非常疯狂的话,你会想出很多不切实际的理论,然后也混不下去。那么做学术最好的方法,就是批判性的继承原有的,就是了解了原来的东西后,并不固守,认为它是可以变通的。就是在继承原来的基础上,进行一小部分变通。如果当理论错得很严重的时候,进行一大部分变通。

这个方式对于那些早期的还没有进入生命的化学元素而言,也是最好的进化方式。就是说他们既不要求自己的后代百分之百,也不要求自己的后代完全跟自己不一样,处在中间状态。这种中间状态,对任何复杂的信息处理系统而言,都非常的重要。因为这才是一个最佳的状态,可以继承,也可以发扬。乃至于对我们的学习而言也是如此,并不是要求把以前的东西全部忘掉,而是在以前的基础上进行修改和提高,从而达到一个更佳的状态,哪怕我们今天的学习,依然用这个的逻辑来进行。

希望你思考的一点,很多人都听过一个关于自私的基因的概念。他认为动物都是由基因控制的,基因的目的是要把自己的基因片断的传递下去。通过我刚才最后讲的这个内容,和这个自私的基因理论作比较,你有没有能够发现自私的基因理论会不会在某些地方它出错了,这是这节课的一个问题,我们下节课来解答。

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