從系統的角度回答生命是什麼的問題

02-07

在生物這個日新月異的學科，讀老書是一件效率不那麼高的事，書中的結論說不定多半已經被新的研究成果推翻了。但也不全是這樣的，如果一本書說的不是具體的研究成果，而是指出研究的大方向，點明領域裡的問題，那麼這樣的書就是有了歷久彌新的生命力。《The music of life》這本書出版於2004年，作者是英國皇家科學院院士Denis Noble，這本書讀起來有趣，但要寫相關的讀書筆記，卻不那麼容易。

這本書中有諸多比喻，也有很多基於直覺的思維跳躍，作者將生命的過程比作音樂。從系統，整體和動態的觀點去考察自然界最複雜最奇妙的樂章。作者認為基因更像是一個惰性的資料庫，而不是生命的指揮棒。如同漢字有很多組成方式一樣，基因也有多種的組成方式，一旦脫離了機體這個背景，基因就變成了一堆無用的符號。我們不會說這個字是自私的，我們也不應說某個基因是自私的。

之所以要對基因給予一個不同的比喻方式，是因為基因這個詞已經成為了我們日常語言中的一部分。我們談論「創新者的基因」，「高效管理的組織的基因」，在這些情況下，我們用到的是文化中共同認可的基因的比喻，是將我們以為基因具有的特徵當成了一個模子，套用在了各自的情況下。這意味著科學家所說的我們關於基因的認識，將不止影響和科學相關的話題，還會影響到管理，教育等諸多領域。

系統生物學不只是單獨的一門學科，而更是一種研究生物問題的方法。在機體的每一個層次，其不同組分都被牢牢的嵌入到一個整體網路或者系統之中，系統生物學認為，像之前那樣，分子生物學只關注細胞內部發生了什麼，研究心臟的只關心血液循環系統，生態學家只看宏觀的趨勢，只能夠認清楚每個系統的邏輯，卻無法回答生命是什麼的問題，和生命相關的那些顯而易見的問題，例如生物為何會變老，為何會得病。需要考察的不止是單一的系統，需要綜合而不是分解，關注結構與關係而不是還原後的組成部分。

這麼說有些過河拆橋的意味，其實作者也承認。當代生物學的巨大成績，來自於還原論的方法取得的巨大成功。然而作者強調的是，僅僅去做還原是不夠的，雖然要想了解生命是什麼的基礎必須建立在多角度的將生命現象拆分到各個層次的努力上。而為了促成這樣的整合，就必須避免某一個層次被過分的關注。而作者認為，為了能夠開始整合式的思考生命的問題，需要改變的對基因的認識。作者將基因組看成是機體代代相傳的資料庫，而不是創造生命體的源代碼，從而將自私的基因的比喻改成」基因若囚徒「。

要想弄清楚這一認知轉軌背後的故事，作者在這本書中描述了一個思想實驗。這個實驗的設定具有普遍性，可以應用在其他的問題上，比如人工智慧是什麼，智慧是什麼。學會使用一種通用性的思想實驗的實驗設計，是這本書帶給讀者的除了內容本身之外的一個額外的禮物。

假設外星硅人看到人類因為聽音樂哭了，想弄清楚這背後的原因，那麼其改變播放設備，發現聽到同樣的曲子，人們還是哭泣，但是改變了曲調，哪怕只是幾個音符，人們就不再哭泣了，於是下結論是曲調讓人類哭泣的。這樣的解釋對於我們來說顯而易見是不夠完整的。作者接著將故事中的曲調換成基因，從而順理成章的指出還原論的從基因到表型的解釋鏈條不能是生命這個故事的全部。當然作者可以舉出很多科學上的發現，來支持自己的觀點。但作者的論證起點在於通過一個思想實驗打破了讀者可能存在的成見，帶給了我們新鮮的看問題的框架。

接下來可以學習的是反駁一種觀點的方式。這裡作者既然反對的是」自私的基因「，那不妨對書中的句子做做仿句。然後一句句的進行對比。這裡被加粗的句子來自於《生命的樂章》的作者對《自私的基因》中的一段原文進行的模仿，然後將其一句句的對比著來看，是不是很新奇，很有挑戰性。需要注意的是，無論將基因比作自私的還是」生理的囚徒「，都沒有多少經驗性的基礎，你喜歡那種描述，和科學知識並沒有多少關係。但是這些比喻可以使你對科學的描述和解釋更加生動有趣，更加便於傳播。每種比喻都有一定的局限性，都有所側重，因此需要明確使用比喻的目的，搞清楚比喻中的概念和實際的科學概念之間的異同。而將基因比作囚犯，強調了基因之間的合作以及基因與環境相互之間的協調，善於和其他基因合作的基因，能夠有更大的生存機會。

上述的不過是這本書第一章的內容，關於這本篇幅和薛定諤的《生命是什麼》的書，我只能說作者的野心不算小，書中給出了多個思想實驗，不止談及基因和人的關係，還試圖解釋大腦，解釋自我意識的形成。我喜歡這樣能刺激人思考的書籍，之後還會針對這本書寫幾篇的。