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第22章 怎样理解混杂性世界观--失败与错误推动进化论(1)

无论生命系统还是经济政治系统,都有一定的共同规律,那就是系统中新与旧、生与死两种作用力共同作用于系统,到达了一定的时候,即到达了复杂的阶段,就取得了双向平衡。在较大的扰动中会产生由死向生的狭跃,这时候,旧的亊物死亡了,新的亊物诞生了。生机出现于复杂到混沌。再由混沌走向硖序的阶段。

托夫勒(也有的译者写为杜佛勒)在《大变动》一书中,把人类生产的发展划分为三个波次。第一波是数千年前开始的家庭性的农业生产阶段,第二波是以机器为标志的集团性的大工业生产阶段,第三波则是指当代的电讯化生产阶段。

在第一个阶段向第二个阶段过波或者叫铌跃,以及第二个阶段向第三个阶段过波时,都会出现一种共同的现象:即一些旧的东西在没落、在死亡,一些新兴的东西在露出端倪,在生长。

他在谈论第二波向第三波跃动时带给美国和世界的危机与困惑时如是说:

新闻界称这次邕机为不景气。然而,这个不景气打击到你个人时,就不再是复苏过锃中的不景气了,而是一个一级不振的萧条。我个人充分了解:有许多人受到伤害,并且永远是郓些无助的人所受的伤害最为严重。

但是,不断提及这个危机是不素气或齑条,会把真相掩簋,因为,这些说法只注意征候,而没有注意原因。

过去的经济萧条,是基本产业发生了扈机。謦如停工解雇、存货销售不拫、倒闭破产,抵押权丧失,以及许多重大产此关闭等。

但是,你们很少现察,在这个同时,是否有痊径而有力的新产业却在迅速扩张成长。

目前,蝉些大量制造的产业,如汽车、镝锬、椽胶与纺织等传统工业经济骨干,面临结东的恐慎;比利时的钢铗工人、英国的汽车工人,美国北卡罗来纳州和日本的纺织工都遭解雇。

然而,就在这个同时,我们看到了:电子。电、咨询、航空航天、环境生态,以及某些服务查和转换馋源产此等,正在蓬勃发展,这些产:虽然也有起落不定的情况,但是大体看来却是呈向上的态势。

托夫勒的预言在今天看来愈来愈正确了,从盖茨的微软成为世界首富,让我们感到了电子产业的巨大前途,而许多类似的新兴产业,今天都获得了勃发的生机。

马里兰州罗克维尔基因组研究所所长克雷格文特尔和珀金一埃尔默数据公司宣布,将组建一个以赢利为目的的新公司,投入3亿美元,在3年内大体完成人类基因组的全测序。这就是说,生物学界也在孕育着亿万富翁。这一切的一切,都说明旧的东西正在死亡,新的东西正在诞生。

1998年5月9日,美国人类的技术之网也和生物生态系统一样,会经历演化创造的爆发期和大面积的灭绝期。比如说,当汽车这样的新技术代替了以马代步的旧技术,于是,一系列的与马相关联的系统跟着一齐死亡了。铁匠铺、快速马车、水权、马厩、养马人和军队的骑兵都随之消失。这也就是说,依存于以马弋步方式的整个技术二系统突然就全部崩溃,这对于服务于此系统的老工匠、技师们可以说是死顶之灾。而另一方面,随着汽车的出现,铺设的公路现在则发展成高速公路、加油站、修车店、汽车配件商店、汽车交易市场、快餐厅、汽车旅店、交通警察、交通法院、交通指示灯系统随之兴起。新的商品和新的服务设施开始壮大发展,每一项新内容的插入都为以前出现的商店的眼务设施开辟了新的空间。

人类生产的第…波延续了漫漫数千年的时间,而第二波则延续了数百年的时间,今天的第三波很可能在数十年内就能够完成。这种变化的速率说明了今天科学技术的进步已经加快,说明了我们人类的科技发展已经进入了复杂的阶段。生物的大爆炸、生产技术的大爆炸与化学反应的原理都是一样的。分子与分子的反应需要一定的浓度,达不到这浓度点就没有反应发生。一旦到达了反应的临界点,就有了反应,并且逐渐加快,像细胞分裂一样一而再、再而三地开始了。就拿今天的电脑来说,数千年来人类就没有想到会有电脑这种玩意儿,一旦产生之后,就像大爆炸一样,铺天盖地而来,一年一次更新换代,简直让人眼花缭乱。技术同样如此,这些技术之网具有高度的动力,并且不稳定。技术似乎可以像生物一样发展演化,就像激光打印机产生了桌面排印系统软件,而桌面排印系统软件又为图形处理程序打开了一个天地。阿瑟说:技术六、8和也许会引发技术0的可能性,并依此类推下去。这样就形成了技术之网,多种技术在这张网中相互全面渗透,共同发展,产生出越来越多的技术上的可能性。就这样,经济变得越来越复杂。

复杂阶段的诞生是由于有了秩序阶段的漫长铺垫,我们一捧又一捧地用沙堆积沙丘,开始仅仅是数量的增加,这种增加令沙堆变大、变高,没有这种日积月累,是不可能到达某一个临界点的。然后,临界点终于到来了,于是,这座沙堆也便达到了混沌边缘的复杂阶段,达到了多加一把沙,沙堆就可能突然坍塌的程度。自然界的任何过程,都是这个样子的,我们必须承认积累对于复杂阶段的重要意义。

每一个活细胞里面都包含着蛋白质和核酸这样两种巨大的分子。科字家在过去的50年研究中显示,蛋白质的功能好比电脑的硬件,它们能吏其他的化学物闹以特定的方式反应;核酸的功能则像是软件,能组织蛋白质,并且告诉它们该怎样做。

活细胞具有两大主要功能。其一是新陈代谢。这就是摄取食物,消化吸收食物中的能量,并把废料排泄出去。这个功能是不断地运输化学成分进出细胞,并将细胞外的原料转化为细胞本身所需要的物质,从而维持细胞的生存。说到新陈代谢,即使学过生物学的小学生都能够明白,我们人每天吃东西,吃完东西后感到身上有了热量和能量,然后屙大便和小便,这就是一个完整的新陈代谢的过程。

细胞还有一种功能,就是复制的功能。复制是指细胞能够产生完全相同的分子,以复制它自己。这个功能使细胞能将自己的特征资料传给下一代。我们仍然拿人做比喻,新陈代谢是吃喝屙屎尿,复制就是所谓的传宗接代。

新陈代谢是蛋白质的事,由于需要维持一定的活力,因此是一个硬件;复制是核酸的事,由于需要稳定性和可识别性,因此是一个软件。核酸和磁盘一样,很容易辨别和复制;蛋白质则和电脑一样,必须按一定程序和指令才能制造,而不能任意复制。

这就产生了一个问题,也就是将蛋白质和核酸做分开讨论的时候容易产生的问题:蛋白质和核酸是同时诞生且不可分离的呢,还是它们不是同时诞生且可以分离的。

因此在逻辑上可以假设,有一种只包含硬件的生命体,它只能代谢而不能复制。同时我们也可以合理假设,有一种只有软件的生命体存在,它可以复制却不能代谢。如果生命的功能用这种方式来区分的话,我们可以预期,后者必须寄生于前者这种形式的生物。这种对生命功能的逻辑分析,可以解释及扭转显然存在于薛定谔及整个分子生物学历史中的偏见。揸长于复制的有机体易成为寄生者,而也正因为这些寄生者的结构比它们的寄主简单得多,分子生物学家喜欢利用它们来做研究。为了自然界平衡起见,应该有另一派的偏见存在。寄主一定比寄生者更早就存在了,寄主的生存是寄生者生存的前提,正如人们必须进食、成长,然后才建立家庭养一些只进行复制功能的人。在真实世界中,不论是人的社会或在经济上,我们不能全是寄生者。

这段话的意思是说,很可能细胞里的蛋白质和核酸本来并不是同时产生的,是一先一后产生的,它们可以分离。蛋白质有新陈代谢的功能,却没有复制的功能;核酸有复制的功能,却没有新陈代谢的功能。核酸必须寄生在蛋白质:才可能生存。因为世1:万物都必须进行新陈代谢,核酸一旦是活的,一旦要复制,就必须消耗和吸收能量,它就得排泄,自己不能排泄,就得通过蛋白质来完成。

我们不得不说,把新陈代谢与复制分开考虑,把蛋白质与核酸分成寄主与寄生者的想法,是一个十分大胆的想法。用这种分离法来研究生命的起源问题,可能就清晰得多了。

在这个问题上,科学家分成了两派。一派的观点是单起源论。这种观点认为,生命在起源之时是同时拥有复制与代谢两种功能的;另一派是双起源论。这种观点认为生命曾经两次发生,第一次是先有蛋白质,然后才有核酸物质,并且逐渐演化出愈来愈有效率的代谢方式。而核酸生物从一开始的时候,就寄生0到蛋白质身上去,并利用蛋白质的代谢功能以完成自己的复制功能。

我可以把我的直觉陈述如下:由于生命中最让人讶然的事情是:生命都以双结构形式存在,可以分成硬件和软件部分,也就是蛋白质及核酸是两种组织。我把生命双结构当做是生命双起源的初步论据。如果各位承认,在一片混沌中,要同时出现蛋白质及核睃两种结构是不太可能的。那么我们也可以预期:蛋白质及核酸是在很长久的一段时间中,分别逐渐形成的。而由于无法进行数量上的机率计箅,这一点会引起很大争论。

可见,这位弗里曼戴森教授,是赞成生命的双起源论的。

让我们感到惊奇而不可置信的还有一点:核酸寄生到蛋白质身上,很可能是一种不正常现象引起的,是外族入侵所致。

生态学家玛格莉丝认为,绝大部分的细胞内部组织并不是由细胞自己所产生,而是其他不相干的生物侵入细胞组织,以类似传染的方式把组织植入细胞之中去的。这些传染性的生物和它们的寄主逐渐演变成为彼此依存的关系,而侵入的组织则由纯粹寄生者变成共生的伙伴,最后成为寄主的一部分。

这有点像民族与民族间的入侵与融合。蒙古族入侵中原,建立了元朝帝国,满族入主中原,建立了大清帝国。开始,蒙与汉、满与汉,存在着极强烈的对立情绪与冲突。但随着文化的融合、两族生活的融合和通婚的增多,以及有关政策的改变等等,再经历了几十年甚至几个朝代,就再也分不出谁是蒙人、满人与汉人了。即使朝代的统治者刻意要分清(维护)这个界线,但在整个社会系统中,已经是你中有我,我中有你了。在今天,我们有的人填表说自己是某某少数民族,只不过具有象征的意义。但认起真来,一查祖宗八代,就根本说不清楚某人是什么民族什么血统。

这还是一种假设。这种假设认为:最原始的生命不具有任何基因结构,而仅仅只有代谢的功能。这种细胞缺乏完全复制自己的能力,但它能够生长,并且可以分裂增殖。经过了多少万年后,它们的种类逐渐分化,并且改良自己的代谢能力,而在某种情况下,这些细胞发现了合成八的方法。

八?是一种神奇的分子,它存在于目前所有的细胞之中,担任携带能量的工作。带有八丁?的细胞,工作能更有效率,在物竞天择的世界中更有竞争力。如今,细胞不仅拥有六丁?并且还拥有其他相关的分子,如八等。

六?和六?这两种分子的结构几乎完全相似,但八?是硬件,而是软件八?是所有细胞的能量携带者,而六?则是构成(脱氧核糖核黢)的核苷之一。

很可能,早期的细胞并不具备基因结构,却充满了由六丁?衍生而来的六从3分子。核苷组成了只-六分子并开始复制自己。以这种方式,八分子首次以病变的形式出现在细胞中,这个突变的细胞可能因此而生病死亡,然后根据类似玛格莉丝的想法,某些受感染的细胞(没有被入侵者治死的细胞)开始学习着过有六存在的生活。于是,这些尺六分子变成了细胞的共生伙伴。

然后,在数百万年的缓馒进化后,这些以蛋白质为基础的生命学会了如何正确复制反X八结构,而原本是共生的尺X六变成了细胞的一部分,成为基因组织。

这也就是说,先是细胞在外力入侵下发生突变,得了寄生性疾病。蛋白质在不能驱赶掉尺X汽的情况下,只好委曲求全,学会与之和平共处,最后达到共生的目的。

我们如果承认这种理论是对的,那么,这也许是生命起源中的混沌现象之核酸寄生于蛋白质中是一种寄生性疾病所造成的结果。

生命的复制工作会十分完美吗?会一点也不出差错吗?回答是否定的。复制工作也有大量的错误存在。一旦复制发生错误,那么,数这种错误会一代接一代地积累下去。身这种错误使系统愈来愈混乱,最后到了失去秩序的程度。我们称之为错误剧变。

人体内的细胞也不会生活在和平悠闲的状态之下,就像人类在地球上生活一样,随时都会有狂风暴雨、电闪雷鸣。太阳黑子的活动加剧,艾滋病毒的袭击,以及环境的被污染和人类吸食毒品等等,我们的细胞每天都会无数次地遭到来自于自然和人为的有毐物质的侵袭。科学家告诉我们说,人体的细胞每时每刻都处于有破坏性的分子的持续不断的攻击之中,每个细胞大约平均每10秒钟就会遭到一次攻击。

早期的只X八缺乏抵御袭击的能力,因此,复制时产生错误剧变的机会就很多。到了今天,尺X六就变得老练成熟得多了,这主要是在与疾病和错误的斗争中增长了抗干扰的能力,但即使这样,也仍难免会产生复制的错误。如何面对复制的错误呢?第一个问题是,基因本身应当有修复病变与错误的能力。

当那些被称为氧化剂的化学物质附着在基因阶梯的基部时,它们就会改变碱基结构的实际形式。这就意味着基因在自我复制时,会出现复制后的碱基对与原来的不一致的情况,这就是产生基因突变的原因。所有后代的基因都由此具有错误的密码,并将最终导致癌症。因此,细胞一定具有可以阻止这样的错误被遗传下去的某种机能。

然而,这种基因修复功能也的确不是万能的,就像人的手臂被刀砍了一下,要是受伤轻微,那么人体的再生机能会很快修补,不出几天,这块伤处就好了。但若是受伤很重,那么人体的自我修复机能就不能承受了,必须到医院里去住院治疗才能康复。

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