推荐序一
我对生命问题一直有着强烈的好奇和兴趣。
本科学的是物理,因而一直被生命问题所困扰:在完备的物理规律世界中,生命到底是如何产生的?物理大厦之美,让所有学生心醉神迷,然而按照物理大厦四大力学,全宇宙都是遵照力和场的规律建构出来的,从条件推导结局。那么问题就来了:在这样的物理大厦中,生命是如何产生的?生命是完全遵照物理定律生成的吗?生命也可以从条件直接推导出结局吗?
这些问题,是人类世界的本质问题。它们一点都不新,甚至是人类几个最古老的问题。从远古人类刚刚诞生文明智慧的时候,就有思想者不断询问:丰富多变智慧的生命,是如何从冷冰冰的自然界中产生的?
这个问题驱动着神话、宗教、哲学和科学的发展。生命显然是某种不可思议的神奇现象,而为了解释这种不可思议,人类创造了上帝,创造了女娲,创造了宇宙中不灭轮回的灵魂,也创造出了现代基因科学。
而即便如此,几千年过去,人类仍然没能完全解释生命问题。
从一方面讲,从17世纪开始盛行的机械决定论声称:没什么神奇的,一切都是物理,我们能算出太阳星辰和齿轮杠杆,早晚有一天我们也能算出生命密码。然而三百多年过去,我们仍然不能从物理定律里算出生命的发展历程。从另一方面讲,我们人类在茫茫宇宙中,至今还没找到其他生命证据。哪怕从理论上讲,在同样的物理条件下,生命应该在宇宙中绽放开花无数次了,但我们仍然没听到任何来自宇宙的声音。
这意味着什么呢?很有可能,即使生命的密码完全能从物理定律中计算推导而出,也是某种非常难以理解的小概率事件。生命涌现于物理化学,但生命不等于物理化学。生命大厦完全由原子、分子砖头组建而成,然而搭砖头的方式仍然超出人的理解范围。
立铭这本书,写出了生命多个层面的神奇之处。他按照生命的发生顺序,清清楚楚地写出了几个层面的谜题。
首先是生命的材料。在宇宙的电闪雷鸣中,制造小小的氨基酸并不难,但是最初的氨基酸如何组装成由几百万个原子组成、功能复杂的巨型蛋白质分子和DNA,仍然是充满神秘的事。
然后他讲出生命生成中最难的一环:秩序生成。化学反应总是趋向于均衡态,热力系统总是趋向于无秩序,而生物恰恰起始于非均衡态和秩序的生成。秩序是如何从无秩序中自发出现的?如果说自我复制的分子是一切的关键,那么第一个自我复制的分子又是怎么生成的?
之后他又讲了生命中匪夷所思的地方:即便吸收能量的蛋白质、自我复制的核酸和完整的细胞膜都可以产生,但这些东西是怎样神奇般地组装到一起的?把一大把零件扔在地上,它们是不会凑到一起变成汽车的,那么生命的部件又是怎样合成的?
最后,即使是细胞和生命机体真的克服了这一系列深渊困境,也仍然难以解决最困难的科学问题:所有这些由原子、分子组成的蛋白质和核酸,凑到一起之后,怎么就神奇地产生了我们人类的感觉、意识和智慧?我们已经能在工厂里造出更复杂的原子、分子机器,但是它们为什么只是被动的机器,而不是智慧生命?
所有这些问题,都扣人心弦。一层层展开,如探秘小说不断逼近结局,让人欲罢不能。从微观世界到大脑中的宇宙,书里抛出一个又一个大问题,在追寻答案的过程中,一重答案又引出另一重问题,逻辑清楚又充满悬念,人类的生命科学史就在讲述中壮丽展开。
我很喜欢立铭的文笔,科学理性,但又充满个性化的思考,带着温暖的智者之光。他对分子生物学和遗传进化的学识积累非常深厚,科学实验和故事信手拈来。而更难得的是,他对人类的哲学历程也理解得十分透彻,在不多的篇幅中,把自古哲人对于生命和人类意识的争论,写得深入浅出,引人思考。
所有的这些书写,都是为了引起我们对生命的反思。我们生于幸运,幸存于幸运,在一系列不同寻常的小概率事件和大浪淘沙般的消亡中,我们作为一种结构复杂的多细胞智慧生命,竟然从无中生有,并幸存至今,不能不说是一件神奇的事。人类对生命研究越多,就越会发现我们生命的神秘。在珍惜得来不易的命运之外,我们更应敬畏宇宙自然的神奇宽广和无限可能。
愿你享受这段阅读之旅!