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生命是什么(优美文案85句)

时间2023-07-03发布admin

生命是什么

1、引证:白居易《武昭除石州刺史制》:“王师伐蔡,尔在行间,致命奋身,挑战当寇,忠愤所感,卒获生命。”

2、解决了能量问题之后,想象力丰富的立铭随即把一个个精彩的理性科学发现和其浪漫的想象力结合在一起,构想出了生命诞生之初的“前生命”形式的几个可能版本(从0到0)。蛋白,DNA和RNA轮番登上舞台。他尝试从各个角度的可能性来探讨生命起源的可能途径。这一部分我们可以欣赏到立铭作为著名科普作家的功力。生命诞生前的时刻对科学家来说都是神秘和晦涩的,立铭通过其丰富的想象力把各种可能性转变为在读者面前的一幕幕精彩文字影像。

3、我们能在火星上发现生命么?图片来源:UniversalImagesGroupNorthAmericaLLC/Alamy

4、[1]罗夏墨迹测验:一种以图片为媒介的心理学测验。——译者注

5、今时今日,我们可以挖掘出更多价值。薛定谔认为生命具有熵平衡的观点,可以说是后世研究方向的雏形,后来逐渐发展成认为生物特权(如复制、记忆、衰老、表观修饰和自我调节)就是非平衡复杂性的过程,且环境因素不容忽视。

6、引证:老舍《骆驼祥子》九:“正和一切的生命同样,受了损害之后,无可如何的只想由自己去收拾残局。”

7、本文由施普林格·自然上海办公室负责翻译。中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。欢迎转发至朋友圈,如需转载,请邮件Chinapress@nature.com。未经授权的翻译是侵权行为,版权方将保留追究法律责任的权利。

8、拥有通过自然选择进化的能力,这是我用来定义生命的第一个原则。正如我在自然选择那一章中所说的,它取决于三个基本特征。为了进化,生物体必须能够繁殖,必须有一套遗传系统,并且,遗传系统必须表现出变异性。任何具有这些特征的实体都可以且必将进化。(生命是什么)。

9、生命体能将复杂的高分子化学与线性信息存储结合在一起|Pixabay

10、说到生命,也是一个道理。也许我们认为生命所必需的特质,实际上只是地球上生命所独有的特质,毕竟从细菌到狮子都是从同一个祖先进化而来,这意味着在宇宙生命的图表里我们只有一个数据点。

11、思考生命是什么时,人们很容易在生命和非生命之间划出一条鲜明的分界线。细胞显然是有生命的,所有由细胞集合而成的生物体也是有生命的。但也有居于两者之间、类似生命的形态。

12、一些科学家赞同这种观点,他们认为病毒“存在于化学与生物的边界”。而这一观点也催生了一个有趣的问题:什么时候化学分子不再仅仅是各个部分的单纯组合,而产生了生命的活力?

13、疱疹病毒(EB病毒)。图片来源:KaterynaKon/SciencePhotoLibrary

14、几年后,激进的英裔印度籍生物学家J.B.S.哈尔丹也写了一本题为《生命是什么》的书,并在书中宣称:“我不会回答这个问题。事实上,我很怀疑这个问题会不会有完整的答案。”他把活着的感觉与我们对颜色、痛苦或努力的感知相比较,以示“我们无法用别的说法来描述它们”。我对哈尔丹的说法深有共鸣,但这也让我想起了美国最高法院法官波特在1964年定义色情时所说的话:“我看到就知道了。”

15、诺贝尔奖获得者、遗传学家赫尔曼·马勒(HermannMuller)就没这么犹豫了。他在1966年用简单的一句话将生物单纯定义为“具有进化能力的东西”。马勒正确地指出了思考“生命是什么”的关键,就在于确立达尔文的通过自然选择进化的伟大思想。进化论是一套机制——事实上也是我们所知的唯一机制——能在不借助超自然的造物主的情况下,产生出多样的、有组织、有目的性的活的实体。

16、“我们首先要明白什么才是所有生命系统(而非仅仅我们地球的生命系统)都必须具备的特性,”美国里德学院的人工生命专家MarkBedau说,“这就意味着,我们要尝试给‘生命’一个更广泛定义的尝试,而生物学只关注于我们比较熟悉的生命形式。”

17、直到此时,细胞膜的存在、细胞膜的特性、细胞膜的化学构成才真正取得了共识。高特和格兰戴尔的双分子层模型在此后经历过几次小的更正和改动,但是细胞膜的基本形态模型已经确立。实际上,尽管大家真正“看”到细胞膜是在20世纪50年代电子显微镜足够进步的时候,也就是二三十年之后,但是真到那个时候,大家反而没有那么大惊小怪了——因为细胞膜必须存在、由磷脂和胆固醇分子构成、是一个双层膜的夹心结构,在“眼见为实”之前就已经深入人心并写进教科书了。

18、《生命是什么》是浙大生命科学研究院教授王立铭的第三本科普著作。这次大胆的尝试,既有来自他对理解生命的信念,也来自他对科学写作的自信。

19、2016年雨果奖得主、《北京折叠》作者郝景芳对他的形容最贴切,所谓“带着温暖的智者之光”。

20、但不变的一点是,其作品背后的驱动力,始终是为了告诉读者,生物学是如何看待世界和影响世界的。

21、薛定谔的分析中缺少的一个概念是信息。上世纪40年代和50年代,香农(ClaudeShannon)的信息论以及维纳(NorbertWiener)的控制论陆续问世,填补了这一空白。不过直到近年来,研究人员才开始理解信息对生物学的应用价值。

22、朗诵:梅竹(刁梅君),辽宁省朗诵艺术协会副会长,丹东市朗诵艺术协会主席,辽宁省戏剧家协会会员,丹东市市戏剧家协会理事。中国广播电影电视报刊协会认证朗诵教师,首届全国“巅峰朗诵”大赛评委。朗诵的作品被中华书局出版的《大学生古代诗词曲素养100篇》一书录用。喜欢朗诵的她用真情实感诠释文章,作品经常被一些媒体平台发表。多次参加网络的大型晚会,和现实的朗诵演出。

23、事实上,现在普遍认为,观察者当时发现的二氧化碳释放只是非生物的化学氧化反应,并不是当初激动人心的“似乎发现生命活动”的现象。

24、《生命是什么?》所提出的问题反映了当时物理学家和化学家对分子世界的看法:分子完全受到统计行为的支配。麦克斯韦(JamesClerkMaxwell)和玻尔兹曼(LudwigBoltzmann)的经典分子物理学认为原子运动是随机的。那些精确阐明温度、压力和气体体积之间关系的物理定律,其实是对无数原子平均行为的总结。

25、实际上,这样一种细胞膜不光是逻辑上容易理解、实验上得到了证明,它还非常容易形成。这最后一点对于解释地球生命的起源——也许包括宇宙许多生命形态的起源——非常重要。只要把一些具备类似油水兼具性质的分子放在水里,它们可以自发形成一层薄膜,包裹成一个空心球的形状。也就是说,只要在原始海洋里的某个地方,不管是终日喷涌的海底火山,还是狂风暴雨的海洋表面,某个化学反应能够批量制造出脂类分子,最早的细胞结构就可以自发形成,剩下的问题无非是怎么用这种结构把能量分子以及遗传物质包裹起来而已。

26、生命是什么?作者在开篇并没有尝试直接回答这个问题,而是把我们的视角转离地球,瞄向太空。他首先提出了一个全体人类都感到好奇的问题:外星生命是否存在?接连几个精彩的科学故事,从非常有说服力的“费米悖论”,令人遐想的“戴森球”,以及可以推算外星生命机率的“德雷克公式”,展示人类一直尝试用理性去想象外星生命的存在的模式。寻找外星生命,一个前提是我们要有能力分辨什么是生命?这也是困扰美国航天局负责寻找外星生命的科学家的主要问题之一。这个问题自然而然引出了作者的创作主旨——生命是什么?

27、Bada是StanleyMiller的学生,他参与了著名的Miller-Urey实验。这个实验在20世纪50年代进行,是最早探究生命如何从无生命的化学物质起源的实验之一。他再次进行了这一著名的实验,证明了在放电的条件下,原始地球上存在的化学物质可以产生更大范围的生物相关分子。

28、要想充分了解生命体的运作方式,就要更详尽地阐述构成生命基础的非凡的化学形式。这一化学的一个主要特征是,它是围绕着主要由碳原子连接而成的大聚合物分子构建的。DNA就是其中一种,它的核心目的是作为一个高度可靠的、长期存储信息的载体。为此,DNA螺旋结构将含有信息的核心元素——核苷酸碱基——置于螺旋体的核心位置,让它们处于稳定且良好的保护之下。正因为有这样稳妥的保护,研究古代生物DNA的科学家们才能从生于远古、死于远古的生物体中获取DNA并对其进行测序,其中包括一匹在永冻层中冰冻了近百万年的马!

29、►1665年,罗伯特·胡克发表了巨著《显微术》。在书中,他展示了在显微镜下观察到的软木标本图片。胡克把图片中蜂巢状的结构命名为“细胞”。我们现在知道,胡克图片中的蜂巢结构其实是植物的细胞壁,这是一种由多糖类物质形成的结构。细胞壁内部才是细胞膜。动物细胞没有细胞壁。

30、这个问题又过了二十多年才得到完美的解决。1925年,荷兰莱顿大学的科学家高特(E.Gorter)和格兰戴尔(F.Grendel)决定直接使用化学方法,把这层假想中的“分离之墙”提取出来,看看它们是什么——如果它们如欧福顿所说当真存在的话。

31、“生命的定义也可能阻碍我们寻找新生命,”Cleland说,“我们需要摆脱现有的概念,这样才能有一个开放的态度去寻找我们不了解的生命。”

32、和宏观生命一样,细胞这种微观生命也同样是有清晰边界的。它们被一层仅有几纳米厚的脂类分子薄膜严密地包裹起来,薄膜内部是生机勃勃的生命活动,外面则是危险冷漠的外在世界。实际上,考虑到地球生命都是由数量不等的细胞构成的,我们完全可以认为这层薄膜才是生命和地球环境的边界。

33、当然,即便没有这层薄膜,化学家也仍然可以设想出许多场合能够聚拢能量分子和遗传物质。比如,我们可以设想最早的生物化学反应并不是在海洋里进行的,而是固定在某种固体的表面(例如海底矿床和火山),我们也可以设想岩石内部存在微小的孔隙,生命物质可以在空隙里维持很高的浓度。但是不管是矿床还是岩石孔隙,都不会跟着生命自我复制的节奏扩张。生命的最终出现,仍然需要有一座分离之墙,一层生命自身能够制造和储备的薄膜。

34、合成生物学家一块一块地建立新生命,就如同搭乐高积木一样。图片来源:BrianJackson/Alamy

35、这个设想一举解决了关于“分离之墙”的两个问题。大家都知道“油水不相容”,这是因为水分子带有强烈的极性,它的氧原子上带有强烈的负电荷,氢原子上则带有正电荷,因此水分子之间能够通过正负电荷的吸引形成稳定的结构。与之相反,大多数脂类分子的电荷分布很均匀,一旦放入水中,不仅不能和水分子形成电荷吸引,反而还会破坏水分子之间的稳定关系,就像把玻璃弹珠扔进一堆方方正正的乐高玩具一样不合时宜。因此脂肪分子不溶于水,而且在水中还会自发聚集成团,尽可能减少表面积,减少暴露在水分子面前的机会。这样一来,由脂类分子构成的膜当然就不会在水中分崩离析,而且天然地形成致密的结构,包裹住细胞内的生命物质。

36、生命应该运动吗?“那么冰冻的动物怎么算?”你也许会这么问。“那看上去可不是生机勃勃的样子。”许多复杂的生命体在经历冻融之后仍能存活(譬如人类的人工授精卵细胞以及摇蚊的幼虫)。理论上来说,用那种在原子力显微镜中使用的纳米镊子,我们也能一个分子一个分子地组装出一个冷冻生命体来。

37、引证:巴金《一场挽救生命的战斗》:“不要忘记了,党是我的第一条生命。”

38、生命科学跨越的尺度从纳米到宏大的地球生态系统,宏大繁复,包罗万象。想要从中提炼出生命的基本特质并书写出来非常有挑战性。不过幸好我们有贯穿生命科学的第一原则:进化论。立铭选择了生命的演化作为轴线,在其妙笔之下,一出跌宕起伏,惊险刺激的几十亿年的大冒险戏剧就此拉开序幕。他先从古代哲学家对生命本质对探讨谈起,之后科学家登上舞台,一个个精彩的科学故事提醒我们人类不断从多维度接近,理解并尝试解析生命本质的曲折过程。之后他把镜头迅速推进到著名的米勒-尤里实验,该实验令人惊奇地证明了生命起源的基本分子,如氨基酸,可以在实验室模拟的古代地球环境里快速产生。该试验基本解决了生命产生的原材料来源问题,随之引申出当代科学三大重要问题之一:生命的起源问题。

39、关于这一点,最动人心魄的证明来自地球之外。1969年,巨大的火球从天而降,击中澳大利亚维多利亚州的莫奇森,留下腾空而起的蘑菇云。人们很快确认,爆炸来自一颗重达100千克的陨石,它坠地产生的碎片散布在十多平方公里的地面。人们惊奇地发现,这颗陨石上携带了大量的有机物质——几十种氨基酸和脂肪分子,甚至还有能够形成DNA和RNA分子的嘌呤和嘧啶——这些物质和米勒-尤里实验的产物惊人地相似。

40、前些时,我读了几本史蒂芬·霍金的书。这位英国剑桥大学的著名学者,却是个患有脊髓侧索硬化症,已经完全失去了行动自由和生活自理能力的人,甚至连说话也只有他的秘书才能听懂。而正是这样一个严重残疾的人,用他的意志、毅力和智慧,顽强地在深奥的天体物理学领域里探索着,他那无懈可击的计算、精确的推论,常常与实验观察数据惊人地吻合,这使他的理论建立在科学的基础之上,也使他本人成为国际上有影响力的学者。

41、作者:冰心(谢婉莹,1900年10月5日-1999年2月28日),福建长乐人,中国民主促进会成员、诗人、现代作家、翻译家、社会活动家,被称为"世纪老人"。1919年8月,冰心在《晨报》上发表了第一篇散文《二十一日听审的感想》和第一篇小说《两个家庭》。1923年,陆续发表总名为《寄小读者》的通讯散文,成为中国儿童文学的奠基之作。1946年,在日本被东京大学聘为第一位外籍女讲师。1999年2月28日21时12分,于北京逝世,享年99岁。

42、蛋白质也是碳基聚合物,但与DNA不同的是,蛋白质上大部分化学性质可变的部分位于聚合物分子的外部。这就是说,它们会影响蛋白质的三维形态,也会影响它们与外部世界的相互作用。最终,这使它们能够发挥诸多功能,构建、维持和再造化学机器。与DNA不同的是,如果蛋白质受损或被破坏,细胞可以轻而易举地构建一个新的蛋白质分子来替代它们。

43、如果说,《吃货的生物学修养:脂肪、糖和代谢病的科学传奇》和《上帝的手术刀:基因编辑简史》是一种相对简单的科学主题写作,那么这一本的跨界和开放性则要远远超越前者,作品的输出方式也不仅仅重在科学史的叙述,而且是带有个人意志的、风格化的思想阐释。

44、这时高特和格兰戴尔又想起了欧福顿理论中一个总是被人忽略的小细节。欧福顿预测,细胞膜的物质成分是磷脂和胆固醇,而这两种脂类分子都有一个异乎寻常的特性:分子骨架的绝大多数地方都是电中性的,因此天然排斥水分子。但是两种分子的顶端却恰好都有一个带有电荷的“头”,因此是可以和水分子亲密结合的。也就是说,这两种分子兼具了油和水的性质,头像水,尾巴像油。这样一来,这个双层膜的现象就很好解释了。两层膜对称排列,都是头朝外,尾巴朝内,那么分子骨架上电中性的部分被完全隐藏在了内部,而分子头部带电荷的部分又可以用来结合水分子,一举两得。这样的结构,甚至比单纯用脂肪分子堆积一个实心小球还要稳定!

45、20世纪90年代,ThomasRay就开始开发一套名为Tierra的计算机软件,它演示了数字“生命形式”的合成与演化。如今,研究者还试图开发计算机程序来真正地模拟生命,甚至有许多团队开始开发带有类生命特质的机器人。

46、科学并不是完美的,也不是万能的。科学的发展本身就有其历史上的偶然因素。数学从几何学开始,是因为古代的人们要丈量土地。物理学从牛顿力学开始,也是因为我们作为人类,能够感知到的现象,首先是苹果落地、行星转动,然后,我们才开始去探索我们看不到的东西,比如电磁、原子、量子力学。我给学生讲课的时候,曾经告诉学生,你们不要觉得物理学天经地义就应该是这样的。设想人类不是像现在这样大,假设我们像细菌一样小,生活在别人的细胞里,却和人类一样聪明,那么,我们先发明的物理学会是什么,是牛顿力学吗?学生都摇头。我们先发明的数学会是微积分吗?学生也摇头。其实,这正是科学不断进步的原因。科学的进步是从承认自己的无知开始的,科学是从猜测开始的,并在发展中不断地修正自己原有的观点。这正是薛定谔的《生命是什么》给我们的启示。

47、在薛定谔之后,生命科学出现了两次革命。一是分子生物学的革命,标志是DNA的发现。分子生物学的出现,受到薛定谔等物理学家的极大影响。同时,物理学还为生物学提供了X射线、磁共振、电子显微镜、高速离心机等工具。二是基因组学,就是我们说的测序,这是数学、计算机科学和生物学的交叉。分子生物学使得我们像了解一辆汽车的零部件一样,对细胞、染色体、DNA等有了透彻的了解。基因组学则是把“生命天书”拷贝了下来。这好比是汽车的修理手册,出来什么故障,怎么修理,这本书上都有。甚至像我们为什么会衰老,怎样防止人们衰老这些问题的答案,其实都在这本天书里面,但是,我们对这本天书还没有完全读懂。

48、从生命的起源,到人类对自由意志的追寻,作者的文本写作一气呵成。这也是王立铭作品中最突出的特点,坚持以问题为驱动,层层递进,丝丝入扣,从而构建一个完整的封闭式的逻辑链条。

49、这部分,立铭首先提出了产生生命的物理先决条件——能量。立铭的偶像之物理学黄金时代的代表,量子力学奠基人之一薛定谔在1944年发表的影响深远的科普名著《WhatIsLife?》(也是立铭本书取名的原因)里就提到,由热力学第二定律推论,在一个封闭系统中,熵只会增加,即变得无序。而生命是高度有序的系统,所以生命应以负熵为生,需要能量的摄入来维持稳定而有序的存在(注:负熵这个概念薛定谔本人后来也有修改,感兴趣的可以进一步阅读相关文献)。这一推论显示出生命的基本法则不违背物理基本法则(实际上我们目前已知的所有生命的基本法则都不违背物理或化学的基本法则,不过迄今未止也没有任何一个物理学的理论能够把对生命的解释包含在内)。以此为引,作者请出了他非常喜欢的而且在书中非常不吝言辞赞美的ATP及其合成酶。这一部分立铭写的非常精彩,是本书的高潮之一。我不敢在此剧透,强烈推荐读者自己阅读体验。

50、哥白尼觉得这套理论过于繁琐,他提出了“日心说”。“日心说”只是一种假说,而且并不能更好地解释天体运行,因为哥白尼假设天体运行轨道是圆形的,现在我们都知道,天体的运行轨道其实是椭圆形的。后来,丹麦科学家第谷观测了大量天体数据,他的助手开普勒利用这些数据,提出了我们现在熟知的行星运动三大定律。再到后来,牛顿认为,三大定律揭示的只是表面现象,还没有解释天体运行的本质。他认为,一个更基本的东西就是引力。牛顿提出的万有引力定律,把开普勒的三大定律做了更简洁的概括,把当时人们所能想到的力学运动都统一起来了。

51、病毒几乎缺乏所有我们认为是生命的条件,除了它们能通过编码DNA或RNA来传递遗传信息。DNA或RNA是生命构造的蓝图,被这个星球上所有的生命所共用,这便意味着病毒可以演化与复制,即便它们只能通过“劫持”其他活着的细胞来完成这些活动。

52、当然,很多人都试图回答这个问题。薛定谔在1944年出版的极富先见之明的著作《生命是什么》中,阐述了他对遗传和信息的看法。他提出了“生命密码”的构想,现在,我们都知道那就是写在DNA中的信息。但在书的结尾,他暗示了一种近似活力论的结论:要真正解释生命是如何运作的,我们可能需要一种全新的、尚未被发现的物理法则。

53、在我们身边,生命无处不在,精彩非凡。但是,生命——活着——究竟意味着什么呢?在本书中,诺贝尔奖得主保罗·纳斯爵士尝试用每个读者都能理解的方式定义生命。他带着动人的谦逊,清晰阐明了五个堪称生物学支点的重要概念:细胞、基因、自然选择的进化、生命的化学、生命的信息,带我们理解生命的复杂与奇妙,了解生物学的发展与演进,体会人类与所有生命的息息相关。

54、生命形态是有边界的有形实体|Pixabay

55、“如我们所知,生命建立在碳基聚合物的基础之上。”斯克里普斯海洋研究所的JeffreyBada说。这些聚合物就是核酸(DNA的组分)、蛋白质和多糖,构成了现在丰富的生命。

56、人类的整体智慧对真实世界的认知尚且充满局限,更何况每个普通的个体,不必因为我们暂时的“浅薄”而胆怯。

57、  终于有一天,冬天的朔风,把他的黄叶干枝,卷落吹抖,他无力地在空中旋2舞,在根下呻吟,大地庄严地伸出臂儿来接引他,他一声不响地落在她的怀里。他消融了,归化了,他说不上快乐,也没有悲哀!也许有一天,他再从地下的果仁中破裂了出来,又长成一棵小树,再穿过丛莽的严遮,再来听黄莺的歌唱,然而我不敢说来生,也不敢信来生。宇宙是一个大生命,我们是宇宙大气中之一息。江流入海,叶落归根,我们是大生命中之一叶,大生命中之一滴。在宇宙的大生命中,我们是多么卑微,多么渺小,而一滴一叶的活动生长合成了整个宇宙的进化运行。

58、生命不仅仅是我们所理解的植物或者动物,生命可以是任何物质,生命也可以是虚无缥缈的灵魂。任何物质这个概念,包括实体物质和虚体物质,当然也包括灵魂。

59、数学家彭罗斯(RogerPenrose)对这场思维实验的评价是:“我认为薛定谔(在写《生命是什么?》的时候)已经考虑到这个问题了。”对于某种遗传性状(如欧洲哈布斯堡王朝成员突出的下颌),薛定谔想知道那些起作用的等位基因何以“几百年来都没有受到热运动无序性的干扰?”

60、然而让人跌破眼镜的是,从英国科学家罗伯特·胡克(RobertHooke)在显微镜下观察到植物软木标本里一个个蜂巢状的微小结构并于1665年提出“细胞”的概念,到1972年辛格(SeymourSinger)和尼克尔森(GarthNicolson)提出目前被广为接受的细胞膜物质解释“流动镶嵌模型”,足足用了三百多年的时间!

61、 生命像东流的一江春水,他从最高处发源,冰雪是他的前身。他聚集起许多细流,合成一股有力的洪涛,向下奔注,他曲折地穿过了悬崖峭壁,冲倒了层沙积土,挟卷着滚滚的沙石,快乐勇敢地流走,一路上他享受着他所遭遇的一切;有时候他遇到高山险阻,他愤激地奔腾了起来,怒吼着,回旋着,前波后浪地起伏催逼,直到他过了,冲倒了这危崖他才心平气和地一泻千里;有时候他经过了细细的平沙,斜阳芳草里,看见了两岸红艳的桃花,他快乐而又羞怯,静静地流着,低低地吟唱着,轻轻地渡过这一段浪漫的行程;有时候他遇到暴风雨,这激电,这迅雷,使他心魂惊骇,疾风吹卷起他,大雨击打着他,他暂时浑浊了,扰乱了,而雨过天晴,只加给他许多新生的力量;有时候他遇到了晚霞和新月,向他照耀,向他投影,清冷中带些幽幽的温暖:他只想憩息,只想睡眠,而那股前进的力量,仍催逼着他向前走……

62、当然了,欧福顿的理论听起来头头是道,但是有一个相当致命的技术问题没有顾及到。脂类分子构成的膜为什么不会动不动就突然崩塌,进一步收缩成更小更致密、表面积更小的球?要知道,既然脂类分子在水中的天然倾向是减小表面积,那自身聚集成一个实心球,把大多数脂肪都包裹起来岂不是最好的解决方案?

63、物质、能量、复制是构成地球生命最基本的三个要素,可至此,演化的历史已经过去了将近10亿年,第一个独立的细胞还没有诞生。原因是,缺少了能把能量分子和遗传物质包裹起来的结构,也就是细胞膜,王立铭称之为“分离之墙”。一层小小的薄膜勾连出科学家持续300多年的研究历史,这大概是科学探索曲折反复最经典的案例之一了。

64、生命是从一种多聚体类型向另一种多聚体类型翻译的产物(例如从RNA到蛋白质,或从电脑中的比特到DNA)。我们该如何来确定这种翻译的重要性呢?各种精确的翻译关系都比再现复杂性更令人惊叹。我们能够检测两种多聚体在结构特征上的相似程度——计算生物学家将它称为同源性(homology)。

65、现代物理学的起源,是从观察天体开始的。好奇心是人类的天性,我们的祖先在远古时代就开始观测天象,并试图理解宇宙的秩序。早期的理论是“地心说”,即认为地球是宇宙的中心。但是,这一假说和一些观测到的天文现象不符,比如,在黎明和傍晚的时候,我们会看到金星会倒着往回走,从东方升起又再回去,如何解释这一现象?天才的天文学家托勒密修正了“地心说”,提出每个行星都在“本轮”上匀速转动,而本轮中心又在“均轮”上绕地球转动。这套理论较好地描述了天体运行的轨道。这就是在观测数据的基础上提出对原有理论的修正。

66、我不擅书评,立铭花两年打造的精品,也不是我一天写就的书评就能揭示其全部精彩的,之所以成此文是衷心推荐本书给各个层面的读者,此书老少咸宜,希望您有自己的收获。当然我尤其推荐给对科学感兴趣的青少年,我女儿就非常喜欢“戴森球”的故事。我想,作为科普作家的立铭一定不止一次想象过这样的一天,一位中国科学家在斯德哥尔摩的领奖台上致获奖辞:“我踏上科学之路是因为小时候读的一部王立铭教授的科学名著,《生命是什么》。”

67、你很熟悉的身体,其实是一个由人类细胞和非人类细胞的混合物组成的生态系统。我们自身有30万亿左右的细胞,但生活在我们身上和我们体内的细菌、古细菌、真菌和单细胞真核生物等不同群落的细胞总量远远超过这个数字。许多人还携带着比它们更大的动物,包括各种肠道蠕虫,生活在我们皮肤上并在我们的毛囊中产卵的八条腿的小螨虫。在这些与我们亲密无间的非人类同伴中,有很多都严重依赖我们的细胞和身体,但我们也依赖其中的一些。比如,内脏中的细菌会产生某些我们自身的细胞无法制造的氨基酸或维生素。

68、迷信认为生来就注定的贫富、寿数等:天命。命相(xiàng )。命运(迷信指生死、贫富和一切遭遇;喻发展变化的趋向,如“人民一定能掌握自己的命命”)。

69、病毒是个很好的例子。它们是有基因组的化学实体,有的基于DNA,有的基于RNA,包含了制造包裹每个病毒的蛋白质外衣所需的基因。病毒可以通过自然选择进化,这一点符合马勒的定义,但别的方面就不那么清晰了。尤其是从严格意义上说,病毒不能自我繁殖。相反,它们繁殖的唯一途径是感染生物体的细胞,劫持被感染细胞的新陈代谢。

70、“信息分子的错误复制可能是生命发生和演化的起源,这也因此造成了非生物化学向生物化学的转变,”Bada说。复制,特别是错误复制导致了具有不同能力的“后代”的产生,这些分子后代开始为了生存而互相竞争。

71、今天我们都知道,DNA里藏着生命的密码|Pixabay

72、问题是,从氨基酸到更复杂的蛋白质、RNA、DNA的过程就不那么自然而然了。是什么驱动力让它们从混乱的状态中产生秩序,好将大厦的材料组装起来,保持稳定的结构?答案是能量。

73、很有意思的是,这种对环境和偶然性的思考如今也成了量子力学的核心内容,比如纠缠、退相干、互文性。这究竟是否纯属巧合,现在恐怕还言之过早。ⓝ

74、在过去两年多时间里,王立铭一样逃脱不了这个困扰。理解生命的尺度差异巨大,我们在探讨“生命是什么”时,究竟该如何制定讨论的框架?挑选什么样的话题?遵循什么样的内在逻辑?

75、在逻辑上很容易想通这层薄膜的意义——它远比简单的一层屏障重要得多。

76、生命体从开始孕育诞生以来,就潜藏着不完整与不完美的种种危险,残缺是自有生命以来就伴随着自然界的,也是自人类诞生以来就一直伴随着人类的。当生命还孕育在母体之内时,就已经受到遗传、疾病和外界环境的影响,潜在着残缺的危险性。当人出生之后,这些因素因为失去了母体的保护而变得更加直接和明显,残疾的危险性就更大了。因此,生命的美从来就是残缺的。

77、甚至不需要做任何观察和实验,我们也能轻而易举地推导出这层分离之墙的许多有趣性质。

78、点击图片阅读:科学需要女性:美国第一位女性职业天文学家诞辰200周年纪念

79、什么是生命,什么不是?我们大多数人可能觉得这个问题并不需要很复杂的思考,很简单啊,人是生命而石头不是。

80、朊病毒几乎被认为是“生命”。图片来源:AlfredPasieka/SciencePhotoLibrary

81、科学研究在带来新知的同时总是带来新的未知。曾经被生命科学吸引的物理学天才费曼戏言,在生物学领域,随便一个问题我们都没有答案,而物理学则是你要花相当多的时间才能找到没有解决的重要问题。这样的现状并没有改变太多,而立铭之后讨论的生命科学的已知和未知也会让读者浮想联翩,我想这部分对于有抱负的下一代科学家会有相当的吸引力。所以,读完本书,你可能找不到“生命是什么?”的答案,但你对“生命是什么?”这一问题的理解定会有质的提升。

82、许多人将生命理解为一种全或无、非黑即白、非正即反、非此即彼的现象,泾渭分明毫无重叠。然而,让我们来设想这样一种可能性:生命或许是一种连续的、可标准化、也可度量的属性。同样的,许多思想家也试图将生命奉为“复杂性的巅峰”。但让我们试着将这句话中的“复杂性”换成“再现复杂性”(replicatedcomplexity)或是“互信息”(mutualinformation)吧。两张由大量随机分布的墨点所组成的图像看上去可能同样复杂,相似之处与不同之处一样多。同样的,两块石头的原子排布形式也许看起来也是一样的复杂。但是如果我们看到的是呈镜相对称的复杂墨点,譬如罗夏墨迹测验[1]中的图案,抑或是一块“有生命的石头”(生石花[2]),我们就会产生这样一种感觉:这么多信息应该不是通过一种可预测的方式从上一张到下一张、从上一片叶子到下一片叶子、或者从每一片叶子中的上一个细胞到下一个细胞这样复制或传递的。两种复杂的随机图案可能是无机无生命世界的一个微不足道的产物,但两种看起来几乎近似的复杂范式则往往是生命的一个标志。

83、艾德·里吉西,美国哲学家、教育家和作家,,为多本科学杂志撰稿,已出版七部科学畅销书。其写作主题包括纳米技术、人类改造及生物战争等。

84、因此,《生命是什么》这本书的切入角度,或者说分析的抓手就是“演化”。

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