生命的运作方式
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13. 生命寻求最优而不是最多

有时少比多好

优化意味着获取恰到好处的数量——一个介于过多和过少之间的中间值。比如,血液含糖过多或过少都能致人死亡。每个人都需要钙和铁,但太多的钙和铁是有毒的。寻求最优的原则几乎是普适的,不管是身体获取矿物质、维生素和其他营养物质,还是诸如运动和睡眠之类的行为。

在分子水平上,生命用精细的信息调控和管理系统来保持最优化的状态。某些蛋白质具有精准调节那些重要的化学物质浓度的能力——如果已经到达最佳量,就不再制造;当浓度跌到临界水平以下就再次启动。

在个体的水平上,优化是涉及许多相互作用的部位和功能的错综复杂的舞蹈。鹿角需要一个强度、减震性、重量和再生能力(因为它们必须每年重新生长)的最优组合。这些变量中任何一项的变化都可能对其他变量产生不利影响。例如,较高的矿物质含量可能使鹿角的强度增加,但也可能使它们更重或无法足够快地生长。因此,最大化提高任何单个变量(即把它推到了极致),很可能会降低整个系统的灵活性,使生物无法适应不良的环境变化。

最大化可以看作一种上瘾形式。偶尔,生物会放弃最优化而滑向最大化——从适应走向上瘾。当人类试图使财富、快乐、安全感和权力最大化时,就表现出了上瘾的倾向。在重建最优平衡的过程中,我们应该牢记大自然的警句:物极必反。

然而,只有一个参数,生命几乎总是在寻求最大化。这是每个生物最基本的目标——将自身的遗传信息传递给下一代。从这个意义上讲,所有功能的最优化都是为了实现这个终极目标的最大化——DNA的生存。