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10. 生命循环运转
循环的信息流
生命热爱环路。大多数生物学过程,即使是非常复杂的通路,最终总会回到开始的地方。血液循环、心脏的跳动、神经系统的感知和反应、月经、迁移、交配、能源的产生和消耗、生死轮回,一切都有一个共性,转动一圈,回到起点,重新开始,每次又回到一个新的开始。
循环能够防止失控事件。一个单向过程,如果有足够的能量和物质,往往会越来越快,直到一发而不可收,除非受到抑制或阻断。这个原理可以用有离心调速器的蒸汽机来说明:当蒸汽压力上升,发动机转速加快,离心调速器的主轴会越转越快,它的两只旋臂也越抬越高;这样就会逐步降低蒸汽输入,使发动机减速;这时离心调速器减慢,蒸汽输入增加,发动机又会加速。如此这般,信息往复循环,反向调节实际的运作。整个系统进行自我校正;各个部件进行自我调整。如果这样的自我限制和自我诱导都由很多小步骤组成,那整个系统看上去就是自我维持在一个稳定的状态。5
每个生物回路无论是蛋白序列消耗糖分子的过程,还是复杂的生态系统交换物质和能量的行为,都表现出像蒸汽机那样的自我纠正的倾向。
信息在回路中流动,经过沿途必要的调整,又反馈到起点。当我们能够明白控制回路中多个层次的调控和创造,我们就更容易了解分子系统如何组装成无比复杂而看上去又有的放矢的有机体。也许,我们应当把“有的放矢”改称为“自我纠正”。