敬畏生命，學習生命

敬畏生命，學習生命

——在上海科技大學生命科學與技術學院2018級新生開學典禮上的講話

吳家睿（上海科技大學生命科學與技術學院執行院長、教授）

各位同學，大家下午好！很榮幸今天有這樣的機會來跟各位聊聊天。我就在想，在這樣一個場合該給同學們講什麼，如果我跟其他人講的都差不多，這個報告我其實也沒必要講了。因此，我就要講點不一樣的內容。我是生命學院的執行院長，我就來談談生命。在座的，不管是研究生、本科生，甚至是我們這些老師，大家對生命的認識應該都有不一樣的地方，那我就來談談我對生命的認識。在生命學院的開學典禮上講生命，應該也不算離題。如果要給我這次講話加一個題目，我想應該是

「敬畏生命，學習生命」

。

既然是要敬畏生命，學習生命，那就要理解生命。關於生命的內容很多，在四年的本科生學習期間學不完，研究生階段還要繼續學；所以，我也不可能在這半個小時左右的時間裡面，把涉及生命的方方面面都講一遍。我就總結一下我所認為的生命最根本的三個特徵，並從這三個特徵講起。

演化

生命的第一個特徵：

Evolution

。同學們應該都很熟悉，演化；更多的時候我們把它稱作進化。美國生物學家杜布贊斯基曾經說過：「

不談論演化的生物學什麼都不是

」。也就是說，要想理解生命，一定要把它放在時間尺度上來考慮。從最原始的細胞——一個膜包裹著幾個蛋白或核酸，進化到現在在座的各位今天坐在這裡聽我的講話，40多億年，是一件很不容易的事情。設想一下，這過程中應該有什麼呢，那就是生物體出現了各種各樣的變化。沒有這些變化，也就不會有我們的今天。學過遺傳學的同學們都知道，遺傳學裡面講遺傳，但也經常講到變異。有時老師可能會自覺不自覺地把遺傳作為一種「正能量」傳遞給你們，把變異作為一種「負能量」傳遞給你們：遺傳的任務就是要忠實地傳遞信息，防止變異；而變異就是個壞東西，大多數變異都是有害的，例如腫瘤就是因為各種各樣的基因變異而產生的。如果按照這樣一個觀點來看變異，我們對生命的理解就有失偏頗。其實遺傳和變異就像中國文化裡面所說的陰和陽一樣，誰都離不開誰。沒有變異，遺傳就毫無意義。

設想一下，如果沒有變異的話，今天這個地球上存在的生命也許只有大腸桿菌，也許比這個生物還要原始。生命是要變的。在座的各位包括我們，都是生命界的一個部分，所以我們一定要擁抱變異，歡迎改變。對於變異來說，我這裡講兩個理論。第一個理論是大家耳熟能詳的達爾文的進化論，這個理論裡面最關鍵的一個詞是什麼？叫適者生存。

我們的人生同樣是一個演化和適應的過程。從你們誕生的那一天，從不會說話，再到你們開始咿呀學語，開始走路，然後開始進幼兒園，小學，中學，到了今天，不停地在變，不停地在發展。你們是「適者」，所以你們生存下來，而且生存得不錯，還考進了上科大。

適者生存不僅是一個結果，還是一個動力。你們對過去做了一個告別，進入了上科大。但是，你們在上科大這樣一個環境下怎樣發展？這仍然是一個適者生存問題。當然，在上科大學習也只是你們人生演化過程中的一個階段，你們的未來還會有其他的變化。所以

達爾文的理論不僅僅是給我們解釋屋子外面的花花草草，而是告訴在座的每一位，我們需從演化的角度理解我們自己，去適應新的環境，作為一個適者生存下去。

如何才能成為一個「適者」？這就引出了第二個理論：拉馬克的獲得性遺傳理論。也許有的同學不一定熟悉，其實拉馬克提出進化論比達爾文還要早，他對進化論功不可沒。但是，自從達爾文的進化論出來以後，人們就逐漸拋棄了拉馬克，認為他的理論不正確。為什麼呢？因為在拉馬克的理論中，是從「用進廢退」的觀點來解釋演化現象。「用進廢退」是什麼意思？簡單地說，外部環境對生物體的影響是會被遺傳下去的。而達爾文的理論則認為，變異是自發的、隨機的，自然選擇只是去選擇那些對環境最有利的突變，把那些有害的或者沒用的變異給淘汰掉。可以用長頸鹿這個經典的例子來看兩個理論的差別：達爾文認為，在機體各種各樣的突變中，有某一種突變使得某個長頸鹿的脖子長了點，使得它能吃到更多的樹葉，從而比短脖子的長頸鹿更能適應環境，並將這個「長脖子」突變傳給下一代，所以我們今天看到的都是長脖子的。拉馬克不是這樣理解，他按照用進廢退的觀點說，長頸鹿使勁地伸它的脖子去吃樹葉，脖子就拉長了，而且不僅拉長了脖子，它還把這個脖子拉長的信息傳遞到了下一代。這就是獲得性遺傳。

過去人們不承認獲得性遺傳理論。然而，今天的研究發現，獲得性遺傳是成立的，並且很重要。這就是「表觀遺傳」。表觀遺傳什麼意思呢？簡單地講，表觀遺傳是在不改變基因序列的前提下，通過化學修飾等方式傳遞個體對環境變化的響應。換句話說，表觀遺傳就是一種典型的獲得性遺傳；它是通過環境的影響來引起生物體的變化。而且現在的研究證明了這種由環境引起的遺傳變化也可以傳遞給下一代。這跟我們有什麼關係呢？剛剛說了適者生存；怎麼樣成為一個「適者」，這個時候你就可以把拉馬克的理論用上去了。

使勁地用！用進廢退嘛。打個比方，有的同學說，我喜歡玩手游，我整天玩手機，那手游可能就打得很好了。但是，你玩手機的能力進步了，你的其他能力恐怕就要退化了。提升能力的關鍵是自己，別人能幫的很有限。今天上午看到的很多成功同學的案例；不管是什麼樣的原因成功的，但是最主要的一點是要「用」。你說要做計算機研究，你不就得在那整天琢磨編程；你要想做生命科學研究，你不就得經常去做實驗。中國有句成語叫「熟能生巧」，跟用進廢退有什麼差別呢？沒差別。上科大為同學們提供了一個很好的學習環境，但也是一個很有壓力的學習環境。在座的各位，不管是本科生，還是研究生，要想在上科大成為一個「適者」，就應該掌握「用進廢退」理論，進什麼、退什麼，自己要想清楚。我注意到，有些同學覺得，我一直都沒離過家，現在好了，遠離了家人的管理，可以放鬆了。沒錯，大學和過去的中學不一樣的地方，就是你們的自主權變大了。對你們自己的管理來說，家長也好，老師也好，已經變成一個次要的角色。所以你們要想成功，要想很好地適應上科大的環境，你們就必須把自己管理好。

不確定性

以上是我們從生命學到的第一課。生命的第二個特徵是什麼？第二個特徵是「不確定性」。同學們可能不是很清楚這個概念，甚至我們的老師都不一定關注它。但是，我認為，這可能是生物體與非生命物體最根本的區別。

在上個世紀中葉，生物學在物理學和化學的交叉推動下，誕生了分子生物學。從此，整個生命科學就「生活」在一個決定論的世界裡面，研究的目的就是要找到生命現象背後的確定性。在生命科學中，通常把這種確定性稱為「機制」（mechanism）。比如說我觀察到一個現象，一個藥物能夠引起某種細胞死亡；我把這個觀察寫成文章送到一個雜誌，通常這個雜誌的評審人或者編輯就會問，你必須要解釋一下這個藥物殺死細胞的機制。

CNS雜誌現在為什麼不停地在髮結構生物學的文章，因為結構是最確定的，結構決定功能；一種特定的結構能夠完成一種特定的功能，所以這個情況下是一個確定性的。

但從演化的角度來看，生命是不確定的。在40億年的演化過程中，物種出現了多少，又滅絕了多少？為什麼出現，為什麼滅絕？這裡面有很大的偶然性。為什麼？因為，生命從本質上講是一個信息系統，生命科學的中心法則就是解釋信息在生物體中運行的基本規則：通過DNA複製來傳遞信息，通過RNA轉錄和蛋白質翻譯來使用信息。信息的本質是什麼？資訊理論告訴我們，信息就是對不確定性的表達。舉個最簡單的例子：如果我告訴你們，現在外面有太陽，這句話是沒有信息的，信息量為零，因為它是確定，太陽已經在外面。但如果我告訴你，明天可能會下雨，這就是一個信息。因為明天下不下雨是不確定的。過去的天氣預報只是說明天可能有雨或者可能沒雨，現在我們的天氣預報進步了，預報說明天下雨的概率是50%還是30%。

回到同學們身上，大家在這個大學裡就面臨著很多的不確定性。現在你們已經聽了很多成功的例子；但是要注意，在這些成功的案例之外，實際上還有更多的是普通的情況，甚至有著不成功的例子。在上科大求學期間，每個同學都有許多不能確定的事情，你的室友，你學習中遇到的老師，你班裡的同學，這些都沒有在你的規劃里，都是不確定的。我們必須在這個充滿不確定性的世界裡生存，不需要去逃避，而且也逃不掉。

前面講「演化」時用了兩個理論，在討論「不確定性」時，我們來講兩本書。第一本書，相信有的同學讀過，但是絕大部分的同學可能只是聽過---《聖經》。《聖經》有《舊約》和《新約》。在《舊約》的「創世紀」裡面，描繪了上帝怎麼創造世界，包括人類——夏娃女士是用亞當先生的肋骨創造出來的。關鍵在後面，夏娃和亞當一直住在天堂的樂園裡，但他們最後犯錯誤被逐出了天堂，來到人間。為什麼會把人類從天堂裡面趕出？因為他們偷吃了禁果，一個能賦予人類自由意志的蘋果。在天堂里，一切都是確定的，一切都在上帝的安排下。這個故事告訴我們，人類之所以為人，就是有一個嚮往自由的靈魂和自由選擇的權利。自由是跟不確定性緊密相連的；只有在不確定性情況下，自由才有意義。你可能選擇做這個，可能選擇做那個，而每個都有風險，但也都有希望。

我現在要講的另一本書則從相反的角度詮釋了不確定性的重要性：如果一切都是確定的，會發生什麼？這本書的作者叫西蒙娜·波伏娃，是在法國上個世紀一位偉大的女性。波伏娃是個非常有名的女權主義者，她寫的《第二性》一書被視為女權主義的經典之作。波伏娃同時還是一個非常重要的存在主義哲學家，今天我要講的是她的另外一本詮釋存在主義的小說《人都是要死的》。人都是要死的，可一旦不死，會發生什麼？波伏娃在書中虛構了一位獲得了長生不死的歐洲人，在經歷了好多各種各樣的朝代變化後，最後他發現不死是一種懲罰，因為一切結果對他而言都是確定的，從而都變得沒有意義。所以在這本書裡面，作者想強調，我們的存在不是一個確定性的東西，而正是不確定性給人類帶來了存在的價值。

西方有位哲學家做過一個公式：把各種各樣的生活方式用N表示，而把死亡用零表示；假如把零作為分子，N作為分母。那麼一切都是歸為零；如果把二者倒過來，分子是N，分母是零呢？無窮大，一切都變得有意義了。也就是說，每一個生物體的演化需要用死亡作為終點，這樣才能保證演化過程中的變化和不確定性成為生命的價值之所在。 

遇到一個不確定的因素，一個變化的環境，我們往往都會感到害怕，總是希望要有確定性。但是，如果認真地琢磨一下，你會發現，生活中最有趣的、最有價值的，恰恰在於不確定性。大家想一下在體育運動中，最沒有興趣看的體育項目往往就是確定了輸贏的，例如乒乓球，中國一家獨大，穩拿冠軍；反之，中國足球就確定了總是要輸的。所以我們最喜歡看的，通常是那種最不確定的、最有可能冒出「黑馬」來的體育項目。

所以，對你自己的生活來說，要去勇敢面對這種不確定性。自己一定要走這條路，或那條路，是吧？其實也不一定，你今天進了生命學院，我假定你現在的確熱愛生命科學，但是並不意味著說你明天不改換門庭，投到信息學院的懷抱。我們的生命、我們的生活都是來自偶然性。我們在上科大的學習生活，我們未來的發展都充滿不確定性。生活並不是像成功人士告訴你們的那樣，好像只要努力就一定會成功，沒這回事。

創新性

我們現在來講生命的第三個特徵，生命最值得我們學習的一個方面：創新性。所有非生命的東西，不管它是化學系統，還是物理系統，都可以用一個方程式來表示。也就是說，它們基本上都逃不出方程所規定的範圍。而生命並沒有這回事。大家想想看生物學的中心法則，根本就不能框住生物體內信息傳遞的方式。我們今天來看這40億年生命的發展歷程，有多少種生物學形態？一個原核細胞經過某種變化，突然變成一個真核細胞；真核細胞又變成什麼，多細胞。多細胞生物還變出了植物和動物兩大門類；動物中又出現了水裡游的，天上飛的，和我們這種在地上走的物種。太有創造性了！都不在規劃內！

生命的創造性從根本上來看是繼承了宇宙中最本質的東西——

宇稱不守

恆。因為時空對稱的破缺帶來了生物體的有序性；因為有序才使得生物體成為一種信息系統。生命演化的基本方向就是從簡單到複雜，信息量越來越大。我不知道再過一百億年，這個地球上會冒出什麼。但是，如果我回過頭去看這四十多億年的演化史，我真是非常地敬畏生命，不僅能夠走到今天，而且一路上創造出如此豐富的種類，乃至人類的誕生。

我想用兩個符號來談談我對生命的創新性的理解。第一個符號是「句號」。句號像一個圓，代表著結束。讓我們想像一下，如果人變成了一個句號的時候，會發生什麼？你就會自我封閉；「一切我都知道」，「老子天下第一」；你會不自覺的排斥新東西。而這一排斥就喪失了創造力。所以，我希望你們在上科大，不論你有多聰明，多博學，千萬不要變成個句號。

那應該變成什麼呢，很簡單，應該變成一個「問號」。首先想一下問號的形狀，那是一種開放的形態，永遠也不封閉起來。生命就是一個開放體系，不斷地吸收外界的物質、能量和信息，然後才能不斷地去創造。其次想一下問號傳遞的含義：謙虛；總是意識到自身的不足，永遠不停地學習、再學習。但是，在這個謙虛的基礎上，並不是把自己變成一個唯唯諾諾，沒有獨立思考的人。想一下問號代表的精神，不迷信、不盲從。生物體總是把從外部獲取的東西經過自我內部的消化，然後才會轉換成可用於創造的新材料。

總結一下，生命作為一個高度有序的開放系統，具有很大的不確定性，通過不斷地與變幻莫測的環境的相互作用不停地進行演化，創造出了今天地球上如此多姿多彩的樣式。

我們作為生命的一部分，在我們的生活和學習過程中也要像生命那樣，具備開放謙虛的心態，積極地面對遇到的各種不確定性，創造一個實現自我價值的精彩人生。

（感謝學院同學和老師的記錄和整理。本人在此基礎上做了文字方面的修改）

註：本文轉載自公眾號「吾家睿見」，作者吳家睿教授為上海科技大學生命科學與技術學院執行院長。

BioArt，一心

關注生命科學，只為

分享更多有種、有趣、有料的信息。

關注請長按上方二維碼。投稿、合作、轉載授權事宜請聯繫微信ID：

fullbellies

 或郵箱：

sinobioart@bioart.com.cn

推薦閱讀：