生命是什么

從靈魂論到活力論，從尿素合成到米勒-尤里實驗，隨著我們一點點地拋棄生命特殊論，一步步將神秘莫測的生命現象還原到基本的物理和化學定律，生命和非生命之間的界限在不斷模糊。

本來我們以為，生命的本質是某種看不見摸不著、但能夠賦予生物體生機和活力的“靈魂”。后來我們認為，生命的本質是某些僅有生命體才能生產的化學物質，或者是某些只有生物體才能驅動的化學反應，又或者是某幾條僅有生命中才存在、超脫于基本物理和化學規律之上的法則定理。然而隨著越來越多的生命現象能夠被人工重現或模擬——一開始是物質，接著是化學反應，隨后可能是法則和定理——我們好像反而越來越難以確定生命的定義。

也正因為這一點，許多生物學家干脆傾向于避免給生命下一個邊界明確的科學定義。在他們看來，有沒有這個定義根本不影響我們研究生命現象。畢竟，不需要什么嚴謹的科學定義，我們也都知道一棵樹或一只貓是“活的”，也自然會把樹和貓作為生物學的研究對象。相反，非要給出這樣一個定義，反倒會讓科學研究束手束腳——最好的例子就是已經被證明是錯誤的活力論。如果說生命的本質是新陳代謝，是與環境之間持續的能量和物質交換，那一臺嗚嗚作響的蒸汽機是不是生命？如果說生命的本質是自我復制，萬一我們造出一套能打印自己的3D打印機怎么辦？如果說生命的本質是對環境做出反應，那自動抓拍超速和闖紅燈車輛的攝像頭又算什么？

必須承認，在我們的故事里，講到米勒-尤里實驗為止，我們對生命現象的解構僅僅到了物質層面，距離真正理解生命現象背后的運行原理，還差得遠呢。不過我們還是得說，科學的進步給了我們足夠的自信，讓我們在面對仍舊復雜難解的生命現象時，不需要再不由自主地祈求某種神秘存在——不管是靈魂還是活力——的幫助了。盡管我們距離真正理解生命還有很遙遠的距離，但是我們的科學知識儲備讓我們相信，生命現象完全可以被我們所能理解的科學所解釋。

例如，在清朝末年的時候，想要給中國人解釋照相機的工作原理可能是一件非常危險的事情。歷史文獻里記載了許多當年的達官貴人在面對相機時的驚慌失措，也記錄了許多流傳于市井的謠言。例如這東西能吸取人的魂魄，乃是洋鬼子造來害中國人的神兵利器，等等。但是在今天，哪怕是面對世界上最復雜的人造物體——波音飛機、核電站或是神舟飛船，我們也可以自信地判斷，它們的運行一定遵循著這個世界的物理和化學定律，并不需要什么神秘的“靈魂”和“活力”。這并不是因為今天的我們比百年前的祖先更聰明睿智，而是因為我們擁有了一定的科學儲備，明白人類的科學進步足以支撐這些復雜裝置背后的運行原理，哪怕我們自己的所學還遠不足以理解這些原理。

這其中的道理被一位物理學家總結得透徹無比。1944年，量子力學奠基人之一、波動方程的創造者埃爾文·薛定諤（Erwin Schr?dinger）出版了著名的《生命是什么》一書（見圖1-7）。在這本“跨界”作品里，薛定諤雄辯地指出，盡管在高度復雜的生命體中很可能會涌現出全新的定律，但是這些新定律絕不會違背物理學規律。遵循這個觀念，薛定諤提到生命活動需要“精確的物理學定律”，他設想生命的遺傳物質是一種“非周期性晶體”，而遺傳變異則可能是“基因分子的量子躍遷”。他敏銳地提出，生物體需要不停地從環境中攫取“負熵”，才能避免死亡和衰退。而此后半個多世紀的生物學突破（在隨后的章節里我們將一一道來）一直在印證薛定諤的自信預言。

圖1-7 1948年版的《生命是什么》。作為外行的薛定諤，憑借這本書深刻影響了此后數十年的生物學研究。分子生物學的許多先驅人物，例如德爾布魯克和克里克，都承認受到了這本書的巨大影響。這本書也吸引了大量物理學家進入生物學領域，間接催生了分子生物學革命

這種自信，可能也是到此為止我們的故事里最大的收獲。

我們希望最終理解生命，理解我們自己。而為了實現這個愿望，我們必須首先假定生命是可以被我們理解的，生命現象里沒有超越我們認知能力的神秘物質和規律。這聽起來似乎有點危險，不過能讓我們稍稍放心的是，從靈魂論到活力論，從尿素合成到米勒-尤里實驗，從薛定諤的預言到今天，這個假定還看不到有被挑戰和推翻的跡象。只有當人類最終完全理解生命現象之后，我們才可以回頭驕傲地宣稱，生命現象已經被人類智慧所征服，我們終于不再需要這個假定了！

這一天仍舊遙遠，但是我相信它終將到來。