生命是什么

从灵魂论到活力论，从尿素合成到米勒-尤里实验，随着我们一点点地抛弃生命特殊论，一步步将神秘莫测的生命现象还原到基本的物理和化学定律，生命和非生命之间的界限在不断模糊。

本来我们以为，生命的本质是某种看不见摸不着、但能够赋予生物体生机和活力的“灵魂”。后来我们认为，生命的本质是某些仅有生命体才能生产的化学物质，或者是某些只有生物体才能驱动的化学反应，又或者是某几条仅有生命中才存在、超脱于基本物理和化学规律之上的法则定理。然而随着越来越多的生命现象能够被人工重现或模拟——一开始是物质，接着是化学反应，随后可能是法则和定理——我们好像反而越来越难以确定生命的定义。

也正因为这一点，许多生物学家干脆倾向于避免给生命下一个边界明确的科学定义。在他们看来，有没有这个定义根本不影响我们研究生命现象。毕竟，不需要什么严谨的科学定义，我们也都知道一棵树或一只猫是“活的”，也自然会把树和猫作为生物学的研究对象。相反，非要给出这样一个定义，反倒会让科学研究束手束脚——最好的例子就是已经被证明是错误的活力论。如果说生命的本质是新陈代谢，是与环境之间持续的能量和物质交换，那一台呜呜作响的蒸汽机是不是生命？如果说生命的本质是自我复制，万一我们造出一套能打印自己的3D打印机怎么办？如果说生命的本质是对环境做出反应，那自动抓拍超速和闯红灯车辆的摄像头又算什么？

必须承认，在我们的故事里，讲到米勒-尤里实验为止，我们对生命现象的解构仅仅到了物质层面，距离真正理解生命现象背后的运行原理，还差得远呢。不过我们还是得说，科学的进步给了我们足够的自信，让我们在面对仍旧复杂难解的生命现象时，不需要再不由自主地祈求某种神秘存在——不管是灵魂还是活力——的帮助了。尽管我们距离真正理解生命还有很遥远的距离，但是我们的科学知识储备让我们相信，生命现象完全可以被我们所能理解的科学所解释。

例如，在清朝末年的时候，想要给中国人解释照相机的工作原理可能是一件非常危险的事情。历史文献里记载了许多当年的达官贵人在面对相机时的惊慌失措，也记录了许多流传于市井的谣言。例如这东西能吸取人的魂魄，乃是洋鬼子造来害中国人的神兵利器，等等。但是在今天，哪怕是面对世界上最复杂的人造物体——波音飞机、核电站或是神舟飞船，我们也可以自信地判断，它们的运行一定遵循着这个世界的物理和化学定律，并不需要什么神秘的“灵魂”和“活力”。这并不是因为今天的我们比百年前的祖先更聪明睿智，而是因为我们拥有了一定的科学储备，明白人类的科学进步足以支撑这些复杂装置背后的运行原理，哪怕我们自己的所学还远不足以理解这些原理。

这其中的道理被一位物理学家总结得透彻无比。1944年，量子力学奠基人之一、波动方程的创造者埃尔文·薛定谔（Erwin Schrödinger）出版了著名的《生命是什么》一书（见图1-7）。在这本“跨界”作品里，薛定谔雄辩地指出，尽管在高度复杂的生命体中很可能会涌现出全新的定律，但是这些新定律绝不会违背物理学规律。遵循这个观念，薛定谔提到生命活动需要“精确的物理学定律”，他设想生命的遗传物质是一种“非周期性晶体”，而遗传变异则可能是“基因分子的量子跃迁”。他敏锐地提出，生物体需要不停地从环境中攫取“负熵”，才能避免死亡和衰退。而此后半个多世纪的生物学突破（在随后的章节里我们将一一道来）一直在印证薛定谔的自信预言。

图1-7 1948年版的《生命是什么》。作为外行的薛定谔，凭借这本书深刻影响了此后数十年的生物学研究。分子生物学的许多先驱人物，例如德尔布鲁克和克里克，都承认受到了这本书的巨大影响。这本书也吸引了大量物理学家进入生物学领域，间接催生了分子生物学革命

这种自信，可能也是到此为止我们的故事里最大的收获。

我们希望最终理解生命，理解我们自己。而为了实现这个愿望，我们必须首先假定生命是可以被我们理解的，生命现象里没有超越我们认知能力的神秘物质和规律。这听起来似乎有点危险，不过能让我们稍稍放心的是，从灵魂论到活力论，从尿素合成到米勒-尤里实验，从薛定谔的预言到今天，这个假定还看不到有被挑战和推翻的迹象。只有当人类最终完全理解生命现象之后，我们才可以回头骄傲地宣称，生命现象已经被人类智慧所征服，我们终于不再需要这个假定了！

这一天仍旧遥远，但是我相信它终将到来。