生命的本質到底是什麼（上篇）

關於什麼是生命，這個問題涉及到人類自我認識的問題，已經爭論了很久。我不敢說自己已經解決了這個問題，但至少嘗試著總結和提供一些思考思路，當然也給出自己的看法。

我們關注的並不局限於地球生命，儘管地球生命或者更準確地說是地球生物是人類目前唯一認識的生命現象。生命問題是一個哲學問題，這樣一種領域可以稱之為廣義生命學。生命最讓人困惑的地方不在於它具有的任何現象層面的特徵，而在於其本身。為什麼死氣沉沉的物質能夠組成活的生命，生命表現出的這樣一種『活』的特性是最讓人困惑也著迷的，生命的根本特徵到底是什麼？生命到底是什麼？現在，跟隨我開始這場探索之旅吧。

一拿到這個問題，如果直接拿起一本《生物學》翻翻看，我們通常會看到這樣具有一定誤導性的答案，書上會說生命具有以下特徵：一、共同的物質結構基礎；二、有新陳代謝現象；三、需要營養；四、有應激性；五、有生長，發育，繁殖的現象；六、有遺傳變異的特徵；七、能夠適應一定環境和改變環境；八、能進行呼吸；九、能排除身體內的廢物。當然我們不能要求太高，生物學只是生物學，畢竟不是廣義生命學。我們首先來看看這些特徵能不能拿來作為廣義生命的特徵。

第一條共同的物質結構基礎肯定是不行的，太狹隘。在之前，科學家們說到要尋找地外生命，都會提到那個星球要有水，不過比較令人欣慰的是這種情況已經改觀很多，現在主流生命學界不再認為水是生命的必要條件，也不再認為生命必須要有和地球生命一樣的分子化學結構。

事實上，地球生命之所以以水為原料，只是因為水是地球上大量存在的液體，而對於生命體，其體內的物質能量傳遞和轉化通過某種大量存在的液體為載體是有效的，因此是地球生命『選擇』了水作為自己的必要原料。

同樣的，地外星球上要是存在大量液氨或者其他大量存在的液體那也能起到和水一樣的效果，也有存在生命的潛力。因此，尋找地外文明以尋找水的存在是比較狹隘的，但是大概可以肯定的是，存在生物的星球基本上存在某種大量存在的液體，而這種液體就是這個星球生命的基本原料。

液體一方面不像氣體那麼不穩定，又不像固體那樣過於穩定，因此是生命的良好原料。根據這樣的思路，有人說地外生命靠吃沙子存活也是不靠譜的。另外，我們也不能要求地外生命必須要有和我們一樣的碳結構，碳結構的優點在於碳原子和其他原子產生的化學鍵比較靈活，並且適合儲存能量，而地球生命以碳結構作為基本結構一方面是因為碳化學鍵的優點，另一方面也是因為地球富含大量碳。

其他的化學層面結構如果同樣也有碳結構的優點並且在某個星球上大量存在，那麼也能成為生命的化學形式。但是不管怎麼樣，這些探索都還停留在生命的化學層面，把這些化學形式作為廣義生命特徵肯定是比較狹隘的。

第二條，生命有新陳代謝現象，這點肯定也是不行的。事實上，第二條和第三條需要營養說的都是生命應該與外界有物質交換和轉換關係，可以歸為一類。

說生命有新陳代謝從原則上是很難界定的，對探索生命本質沒有實質幫助，很多非生命的物體同樣和外界存在物質交換和轉換現象。我們把第二條和第三條歸結於生命在系統層面上（物理學意義上的）所具有的特徵，即是一個開放系統。開放系統的實例在非生命的事物中也大量存在，事實上生命也不會以系統的開放性特性作為自己的必要特徵，我們後面講維持特徵和本徵特徵時會解釋到。因此要以這樣的特徵作為廣義生命特徵也是不行的。

第四條有應激性，應激性的定義也會碰到原則上的困難，一片PH試紙碰到酸變紅了，這片紙算不算有應激性呢，這個應激性和生命的應激性有什麼原則上的不同呢？如何定義應激性呢？應激性只是生命的太現象層面的現象了。

第五條，生命能夠生長發育繁殖也不能作為廣義特徵，生命一定要是通過繁殖來的嗎？就算目前所觀察到的所有生命都是通過繁殖來的，我們也不能說生命必須是這樣來的。之所以我們觀察到的生命都會繁殖，是因為如果這種生命不會繁殖那就不會存在至今了，也就不會被我們觀察到了。但並不等於說生命一定要會繁殖，一種人擇原理決定了我們看到的生命必然是會繁衍的，一種人擇原理也決定了去觀察思考生命問題的生命必然是通過繁衍存在到現在的。

第六條有遺傳變異描述的對象只能限定在地球生命的形式，這樣的形式不一定非得是生命的唯一形式。第七條能夠適應和改變環境用來區分生命和非生命中也會碰到困難。第八條和第九條描述的是地球生物，遠遠夠不到廣義生命。

當我們討論生命是什麼和生命怎麼來的時，我們關注的不是生命在我們目前看來是怎麼來，是怎麼樣的，我們關注的是生命可以是怎麼來的，可以是怎麼樣的。我們的思維一定要能挑出框架。

以上關於生命的特徵我們都可以概括為生物學特徵，離我們期望的一種廣義生命學理論還相當有距離。這些特徵的問題在於：首先這些特徵描述的都只是現象，這些現象其實是簡單歸納得到的經驗，這樣的經驗離要帶我們窺視本質還遠得多。

其次這樣的一些特徵都還停留於化學和生物層面，可以肯定的是我們不能要求廣義生命也必須要有這樣的化學和生物層面特徵，甚至廣義生命都不需要這樣的化學生物層面。我們的探索想要的是廣義生命的本質，這個本質在實際表現中也是需要具體的初等層面形式的，比如地球生命的化學形式，當然也可以是別的形式。

為了更好地理解化學和生物學特徵在面對廣義生命學時的局限性，我們可以做一個思想實驗：假設你家後面那個房子裡面採用高超的生物科技每天在瘋狂製造學生，這在原則上是完全可行的，只是目前實踐上不可能。然後讓他們去上課。這些瘋狂造出的學生還都是現成的二十歲，不是通過繁殖來的，不會生長發育，基因超級穩定因此還不會變異，他們也全是不孕不育者所以不能繁衍不能遺傳，但他們在其他任何方面跟我們完全一樣有思維有情感，那麼他們是生命嗎？

當然是的了，他們明顯符合作為生命的一種更深刻層次上的特徵，就沒有理由以初級表象特徵為由否認他們是生命。我們還能再想像，這些學生們不會也不需要新陳代謝，他們直接用電能來行為和思考，他們的大腦神經迴路和肌肉神經直接用電能，不需要吃東西，只需要充電，這樣的生命完全摒棄了生物化學層的一切特徵。

當我們試圖探討一件事物是什麼時，我們通常會通過描述這個事物的現象入手。我想說，在生命是什麼這個問題上，這條思路非常失靈。傳統的觀點對生命的定義其實不是定義，只是描述生命具有的現象，這種描述必然不能深入其本質。不管這些現象怎麼樣，按人類未來預期的能力製造這樣一個系統完全滿足以上現象完全不成問題，只是如何界定這個系統是不是生命呢？問題的關鍵也不在於功能主義是不是對的，而是這樣的現象描述本身就是很表層的。

先不說生命這個概念，就說最簡單的桌子，要是被問起桌子的定義，我們確實也只能通過描述桌子具備的特質，也就是現象來定義桌子。好玩的是，不管我們舉出的桌子的任何特徵，我們總能找到另外的物體也具備這些特質。如果要解決這個問題，我們會說桌子的定義就是『桌子』。

桌子不是某種物體，也不是某個具體哪個桌子，桌子就是個概念，換句話說，有的人可能會說：我不知道桌子的定義是什麼，但你給我一個東西，我馬上就能看出這是不是桌子。對於桌子這麼簡單的事物我們都不能說出其定義，我們又怎麼指望說出對生命的概念呢？

同樣的，或許我們之所以很難把握生命的定義，本身就因為生命是個概念，這種概念只能通過『直觀』來把握，而不能通過描述現象得到。如果真要定義生命，我們能做的只是把生命的概念和其他一些概念進行關聯，除此之外，我們什麼也不能做。那麼，具體怎麼做呢？如何找到更根本的現象，如何找到更深入的概念關聯呢？在化學和生物學的基礎上，我們首先得進入對生命的物理層面特徵的探索。

在薛定諤的著作《生命是什麼》中，作者認為生命的本質是一種負熵系統，是一個能夠通過向外界環境攝入負熵從而避免自身系統同外界環境達成完全熱平衡狀態的系統。

熵是一種描述事物混亂度的指標，事物越無序熵越大，負熵就是有序度。所謂的熱平衡狀態指的是區域內所有的物質達成了最無序的狀態，也叫隨機態。因此，如何理解生命需要攝入食物呢，並不是為了攝入能量，而是為了攝入負熵，並且把這種負熵轉化為自身系統的負熵，維持生命系統的有序度，避免與外界環境達成熱平衡狀態。作者認為生命的定義並沒有必要通過一些與之沒有本質聯繫的生物學現象來定義，生命的本質就是一種有序度和維持有序度的能力。

這裡有一個問題，人並不是永生的，總有一天我們會老去，那時也就是與外界達成了熱平衡狀態，身體的熵增大到最大並且是不可挽回的狀態。我們維持有序度並不是一直持續的能力，只不過時間長了一些而已，那麼一些系統也能維持一定時間的有序度，比如人造衛星在它的電池板壽命之前，也能通過陽光攝取一定的負熵，維持其工作能力（工作能力就是一種有序度），那麼我們如何原則上區分兩者的區別呢？

一種答案是，人造衛星的有序度事實上一直在降低，只不過前期降低很緩慢，最後一下崩潰了，而人的有序度是維持的狀態，甚至在成長時期還是不斷增長的，避免熱平衡的能力在一定時期也能增長，這就是區別。

另一種思路是，這個問題給我們提供了關於繁衍的新視角，人類個體確實最後的命運是走向熱平衡，但是整個人類不斷繁衍，能夠維持和提高自身系統的有序度。而人類社會作為一個整體，其有序度也在不斷提高，分工越來越複雜有效，城市越來越密卻越來越有序。那麼如果我們通過有序度的維持和擴充作為生命的定義，人類社會算是一個生命嗎？還是回到那個老問題，當我們描述出生命的任何現象特徵時，我們或許總能找到別的事物同樣具備這種特徵。這裡有一種解釋，人類社會的有序度並不是一種源有序度，只是人這個生命所體現出來的，好像是影子而已。可是，『人類社會』難道不也是一個概念嗎，這種解釋混得過去嗎？

薛定諤在書中提出的關於生命的觀點大部分都被別人否定了，只有這個生命是負熵的概念體現了一定的活力。在我看來，最大的問題是：生命難道必須要有負熵維持能力嗎？回想那個瘋狂造學生的瘋狂實驗室，所有造出的可憐的學生沒有負熵維持能力的（吃飯也沒用），幾天內就會去世，但至少這幾天內還是生命。負熵維持能力也無非是一種人擇原理的體現，類似繁殖能力。就算我們目前所認識的所有生命都具備負熵維持能力，也不能認為生命必須要有維持能力。

負熵維持能力還沒有達到生命的本質。一個能維持負熵的系統在自然界是很有進化優勢意義的，但對於生命的本質特徵來說不一定是必要的。

另一個在物理層面上關於生命的觀點是，生命必須要有一定的體型，這種體型是相對於分子層面來說的。之所以這樣，是因為生命只有達到足夠大的體型，才能避免體內分子的布朗運動作用對自身造成摧毀，達到一定體型的生命體才能有抑制和抵消體內布朗運動造成的熱平衡趨勢。這個現象有一定的道理，但非生命本質，生命確實需要一定的體型。

耗散結構理論把生命看做一種耗散結構。什麼叫做耗散結構呢？就是說一個遠離平衡態的開放系統，當外界條件變化到一個特定臨界值時，通過漲落髮生突變，即非平衡相變，就有可能從原來的混沌無序狀態轉變為一種穩定的有序結構。

這種有序結構必須不斷地與外界交換能量和物質才能維持，故稱之為耗散結構。耗散結構可以用於解釋生命的啟源，解釋有序度的啟源。但是耗散結構理論和負熵維持理論一樣，在後文中我們會分析到都只是一種維持特徵，而不是本徵特徵。簡單來說，維持特徵的意思是這樣特徵是為了維持本徵特徵而存在的，本徵特徵才是一樣事物之所以為這樣的事物的原因。

生命的特徵是一種整體論特徵，與之相對的是還原論特徵。什麼意思呢，比如就算我們知道所有關於氫氣和氧氣的知識，我們也不能得到任何關於水的知識，儘管水是由氫和氧組成的，是一種整體論特徵，是在還原論特徵的基礎上湧現出來的。生命的特徵也必然是一種整體論特徵，生物學家們對廣義生命學時的誤入歧途就在於他們總是期望通過研究生命組成事物的還原論特徵和還原論現象去把握那個整體論特徵。

這種方法也是一種階段，是有意義的，但局限性也顯然。包括意識的概念（請期待我待更新的另一篇文章《意識的原理到底是什麼》），也是一種整體論概念，通過還原論方法不可能研究出其本質。

事實上，生物學家或許也認識到了這個問題，他們定義生命時不會說生命是什麼，通常會說，生命是一種什麼什麼的現象，簡單說生命是一種現象。在思考時，我們也要警惕一種『高度概括式的還原論』，有點觀點表面看是整體論觀點，實質上是高度概括式的還原論觀點。就比如有些物理層面的生命特徵描述，這樣的描述本質上等效於將生命的每個物理層面的運行細節都描述一遍，只不過是高度概括式地描述，並沒有涉及到新特質，本質上還是還原論觀點。

在下篇中，我們將上升到物理層面，系統層面，理念層面乃至哲學層面來窺視生命本質之謎。

如果你也覺得思考能讓自己上癮。歡迎搜索並關注我的微信訂閱號「致極學宮」，這裡有最好玩的哲學，這篇生命篇就來自這裡，另外已經更新的文章還有：

1 生命的本質到底是什麼？

2 意識的原理是什麼？

3 歷史最根本的規律是什麼？

4 高維空間是什麼樣的（上篇）？

5 高維空間是什麼樣的（下篇）？

6 物理定律背後的本性是什麼？

7 世界會是靜態的嗎？

8 信息的本質到底是什麼？

9 我們為什麼會覺得音樂好聽（上篇）？

10 我們為什麼會覺得音樂好聽（下篇）？

11 如何破解缸中大腦之謎？

12 我們真的有來生嗎？

13 真正意義上的時間旅行是什麼樣的？

14 世界上還存在未知的感官方式嗎？

15 我們有自由意志嗎？決定論大戰自由意志（上篇）

16 我們有自由意志嗎？決定論大戰自由意志（下篇）