用尽可能简明的文字介绍“生命”

——向《白话》专栏作者白书农教授提n个问题

2020-2021年博古睿学者,北京大学生命科学学院教授。他是北京大学博古睿研究中心“博古睿讲座系列”的首讲嘉宾,也是在线平台“睿的n次方”的首位专栏作者,并给专栏起名《白话》。

2021-04-23 / 阅读时长 6 分钟
n问 首发 白书农

2020年11月20日,「睿ⁿ」推出了首篇原创专栏文章《“轴心时代”之前的10000年人类是怎么活下来的?》。作者白书农教授给专栏起名《白话》,并在不到6个月的时间里,为我们呈现了8篇思想性首发文章。在这里,他将长期在生命科学领域的科研和思考,以对“生命的本质是什么?”“‘生命’与‘活’是不是一回事?”“我们该如何认识生命?”等问题的追溯为线索,把我们看待生命和社会的视角,带入“人是生物”这样一个无法回避的基本事实。

在与白书农老师频繁的往来交流中,我们忽然发现,其实有很多共同的问题,不仅是编辑过程中的求教,同样也是广大读者阅读时的障碍。由此,「睿ⁿ」在新年之后,启动策划新的栏目“n问”,旨在从众多的阅读感悟中,遴选出n个问题向当事者提问,以求获得他们切实而深刻的认识,并加深对于这些问题背景、问题本质的根本认识。

白书农是北京大学生命科学学院教授、2020—2021年博古睿学者;“n问”、《白话》系睿ⁿ全网独家授权文章。仅代表作者观点,供诸位参考。点击左侧“作者简介”阅览睿ⁿ更多内容。

1.  《白话》专栏究竟想告诉读者什么?

在和读者的互动中,听到一种反馈是,这个专栏的文章究竟想告诉读者什么?

开篇词《“轴心时代”之前的10000年人类是怎么活下来的?》中,我提到“在这个专栏中,将向大家介绍我对‘生命’本质的思考与观点,帮助大家理解,为什么我会认为生命的规律可以作为人类行为规范的是非标准的终极依据”。

用尽可能简明的文字介绍我所理解的“生命”,来帮助大家面对“人是生物”这样一个无法回避的基本事实。

或许,这个说法太“大”了——毕竟,我们大多数人的普通生活似乎与“人类行为规范的是非标准的终极依据”相距太远。但是,换个角度讲,我们每个人每天的衣食住行、生老病死、喜怒哀乐惊思恐,哪一样不是因为我们人是一种生物而与生俱来、挥之不去的呢?

如果认同这一点,我们反思一下:对自身的“生物”属性了解多少呢?

看到我们生命科学学院的同学要啃那么多砖头一样厚的教科书,也还常常对“生命是什么”不得要领,怎样才能帮助更多非生物专业的读者了解“生命”呢?

基于这种考虑,我借作为博古睿学者的机会,在“睿ⁿ”这个全新的平台,用尽可能简明的文字介绍我所理解的“生命”,来帮助大家面对“人是生物”这样一个无法回避的基本事实。从生命系统本质及其基本规律为出发点,来看待我们的人生和社会。

许多人看到“简单”的“又一村”时,却又觉得“不过如此”,不愿或者不敢相信——简单的东西会有什么价值。

在《白话》专栏开篇词之后,已经发布了7篇短文。这7篇是一组,试图回答“生命是什么”的问题。之后还会有4组。分别回答“为什么生命系统都以细胞形式存在”、“为什么会出现‘原核’(细菌)和‘真核’(我们人类的细胞)两种不同的细胞”、“动物有哪些最基本的属性”、“人与其他动物最大的不同究竟在哪里”等问题。

期待大家能够在今后的阅读中与我有更多的互动。

2. 为什么把“结构换能量循环”定义为最初的“活”?

在伽利略时代科学认知出现后的短短几百年中,人们对地球生物圈的了解已经远远超越了几万年感官经验积累的范围。但是,“生物是活的”却是一个早在人类语言形成之初,就基于感官经验而形成的判断。究竟什么叫“活”?其现代科学的内涵究竟是什么?就我的学识范围而言,尚无定论。在目前的学术界,讨论什么是“生命”的很多,讨论什么是“活”的很少。不知道是不是大家在有意无意地回避什么是“活”这个问题。

我们将“结构换能量循环”定义为最初的“活”,在学术界算一家之言(见《生命至上——生命是什么(2)》的参考文献)。之所以做这种探索,主要是希望把有关“生命本质”的讨论,从当下的“鸡生蛋还是蛋生鸡”的循环中跳出来。

需要有愿意冒风险的年轻人去做。我们目前还没有招募到这样的“冒险家”。

大家如果有兴趣去读我们的论文会发现,把“结构换能量循环”定义为“活”其实没有什么特别了不起的高深理论做背景。基本上就是把热力学第二定律和碳骨架组分的属性做了一个简单的关联。其实是一种视角转换。“柳暗花明又一村”绝大多数人都可以脱口而出。很多做研究的人都常说“简单就是美”。但许多人看到“简单”的“又一村”时,却又觉得“不过如此”,不愿或者不敢相信,简单的东西会有什么价值。

说来也巧,最近恰好有一篇研究论文登在顶级科学杂志《自然》上,说的就是人们在面对问题时会下意识地选择“加法”而不习惯做“减法”[1] 。我们把“结构换能量循环”定义为“活”,应该算是在做减法吧。

我们相信这种观点可以得到实验的支持,而且钱纮教授已经做了实验设计。但现实情况是,具体实验需要有愿意冒风险的年轻人去做。我们目前还没有招募到这样的“冒险家”。希望有兴趣和勇气做这类实验的人可以和我们联系。

3. 基于共价键衍生出的复杂分子会增加“结构换能量循环”的稳健性吗?

一般来说是这样。但分子的复杂程度只是“特殊相互作用”的一个方面。“结构换能量循环”的稳健性还要考虑以分子间力相互作用的组分双方(有时还是多方)的匹配度,以及“特殊组分”之间“特殊相互作用”发生不可或缺的“特殊环境因子”的状况。

“生命”这个概念的内涵很容易被无限扩大,失去其作为一个概念应有的代指功能,并因此而失去作为一个概念存在的价值

4. 生命系统是不是必须由碳骨架组分构成?

是的。这是由目前所知的元素周期表中各种化学元素的属性决定的。

人们常常会谈到“硅基生命”,或者是生命的本质是信息。前者的问题在于对化学元素的属性有所忽略;后者的问题在于,如果忽略生命系统以碳骨架为基础这个前提,那么“生命”这个概念的内涵很容易被无限扩大,失去其作为一个概念应有的代指功能,并因此而失去作为一个概念存在的价值。

毕竟,在大爆炸宇宙中,“信息”无所不在,但可以被称为“我们人类归属其中的‘生命’”的物质存在方式,并不是无所不在的。

怎么用大众话语体系中的概念,来解释这些概念中原本不包括的内容。这对于写者而言,的确是一个巨大的挑战!

5. 文章中有的内容看不懂怎么办?

这是我一直在反思的一个问题。恰好最近有一篇文章介绍一个研究结果:少用甚至不用专业术语会提高论文的引用率[2]。我的确听到有朋友说,有的文章中一些生物学术语看不懂,结果因为不知所云而失去读下去的兴致。

的确,在当下的社会讲“生命”,不得不面对类似前面提到的大众话语体系中的“活”,和基于科学研究结果的“活”在内涵上的差距。怎么用大众话语体系中的概念来解释这些概念中原本不包括的内容,对于写者而言的确是一个巨大的挑战!

我咨询过不同类型的读者,发现无论大学本科学习什么专业,只要有高中教育背景,如果愿意花时间,都可以读懂《白话》专栏的文章。

和所有的“沟通”一样,有效的沟通都需要双方的努力。但对作者的成长而言,读者的反馈永远是不可或缺的动力。希望读者随时把看不懂的地方告诉我。我们一起来寻找解决办法。

艺萌「睿ⁿ」 | 编


[1] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03380-y#auth-Benjamin_A_-Converse
[2] https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2581

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