生命的起源

这是一封写给亲亲的科普文，也是《人文课堂》LES2 生命起源的笔记。

化学进化论与神创论存在逻辑差异
不同创生论对未知的态度不同
超个体能产生巨大的协同效应
宇宙的能量总和是常数，总的熵是不断增加的
生命的进化是逆熵的过程

亲爱的宝宝，

你来到这个世界已经4周年了，现在，你的小脑袋瓜里已经会冒出各种千奇百怪的问题，还会像个小尾巴一样追着我问个不停：

为什么我是亲亲、不是别人？我从哪里来？为什么我会在这个世界上？

许多时候，我都没有回答你，其实不是我不想说，而是连我自己也没想明白。

我过去一直在赶路，埋头向前，从未留意这些好像哲学家才思考的问题。我不再是个问“为什么”的孩子，而变成了只在乎“是什么”的大人。

我不知道为了什么活着，只是下意识的生存，过着两点一线的生活，任由时间从我指尖溜走。直到有一天猛然惊醒，才发现，我似乎在慢慢丧失生命的活力和张力，变得麻木、僵硬。

我将生命的圆，活成一个点，一个僵化在原地固定不动的点。

但亲爱的宝宝，你知道吗，是你的“为什么”唤醒了我，让我停下匆匆的步伐，开始思考生命的意义，思考我们从何而来，要去往何处。

我想，好奇心大概是我们被赋予的最美好的礼物了，它能帮助我们从原点出发，重新找到生命的圆，去尽情伸展我们的可能性。

所以，我希望和你一起好好呵护它。

对于你问的问题，我现在知道的仍旧不多，但我会尽我所能，将我知道的、学会的告诉你。让你和我一起，踏上这趟神奇之旅。

今天，我们就先去往第一站把：来聊聊生命的起源。

创生论

生命的起源和宇宙息息相关，现代科学家大多接受的一个观点是，构成生命的碳、氢、氧等都是“大爆炸”后元素的演化。

化学进化论认为，在原始地球里，无机物可以转变为有机物，有机物再发展为生物大分子和多分子体系，最后进化出具有原始细胞结构的生命。这些单细胞生物，经过漫长的演化，才产生了地球上无数复杂的生命形式。

著名的米勒实验，就试图为化学进化论提供理论依据。

1952年，芝加哥大学的博士生 Stanley Miller 进行了模拟原始大气条件的实验。他在一个烧瓶中加入氢气、甲烷、氨和水蒸气等无机混合物，然后将烧瓶密闭，插入两支可产生火花的电极。7天后，他从烧瓶中收集到20种有机化合物，其中11种氨基酸里有4种是生物的蛋白质含有的。

这在当时造成巨大的轰动，因为人们认为蛋白质就是生命的本质，无机物产生蛋白质的基本单位——氨基酸，就相当于创造了生命。

但米勒实验也颇受争议，例如，质疑者指出，实验中使用的气体是由氨气，甲烷和氢气组成的还原性气体，但还没有真正的证据表明，这就是构成地球原始大气层的气体，有可能米勒在烧瓶中观测到的化学反应，在实际的原始大气层中根本无法发生。

到目前为止，还没有确切的科学证据证明，化学进化论这一理论是100%正确的。

亲爱的宝宝，说到这，你可能有些困惑，因为要理解上面我所说的，你要学习物理学、化学，还有生物学的知识，学习各种符号和定理，在这个过程中，你可能觉得有点无聊。说实在的，我曾经也十分讨厌课本里那些晦涩难懂的字眼儿，但如今却发现这些学科是那样奥妙迷人，真正喜欢上了它。

所以，我希望你将来不要仅仅只为了分数学习，而是能用一颗好奇的心去探索，然后，你会发现自己触碰到了一个崭新的世界，那里神秘而迷人。

好了，有点说远了，我们再继续聊生命的起源。

相较于化学进化论，你可能更熟悉的，是那些美丽的传说，上帝创世，女娲补天，普罗米修斯捏人……

这些神创论都认为，有一个高于人类智慧的存在，创造了地球上的所有生命，像人类这样精致的生命体是不可能自然进化产生的，而是智慧的产物。

要理解他们所说的，我们就要知道细胞的形成何其困难：

一个细胞中有成千上万个不同种类的蛋白质，合成一个蛋白质需要50-1000个氨基酸，而100个氨基酸正确排列成蛋白质的概率只有约10^-100。

美国德克萨斯大学的教授 Walter L. Bradley 博士计算后曾比喻说，

“你把宇宙里所有的碳放在地球表面，让它们进行最快的化学反应，即使反应个10亿年，产生一个有功能的蛋白质分子的几率也只有1060分之一。”

细胞的形成的确很难，但如果神创论者是对的，所有精美的物体都是智慧的产物，存在一个至高无上的上帝，那么上帝是谁设计出来的？宇宙外势必有一个比上帝更高的存在创造了它，那这个存在是什么？如果上帝不是被设计出来的，那么宇宙为什么不能诞生同等智慧的生物？

从逻辑推理上，神创论存在漏洞。但从感性认知上，神创论似乎更容易被人们接受，特别是在几百万年前，人类那么渺小无力，将希望寄托在一个可祷告的神身上，比面对变化莫测的自然环境，更让人心安。

说到这，我们不妨想想，神创论和进化论的根本差异，在哪？

老师提到，神创论认为生命是从上至下创造的过程，是从复杂到简单；但进化论则是秉承发展的观念，认为当空间和时间无限大，宇宙就有从简单趋向复杂的趋势，一步一步演化出生命。

这是从逻辑上指出两者的差异，而我尝试从另一个视角去理解：二者对待未知态度的不同。

神创论对未知的答案永远是“一切都是上帝的安排”，它将不可控的未知转化为可控的现实——我们的诞生和存在是有意义的，只要虔诚的侍奉上帝，一切经历都是恩赐，即使遇到挫折，这也是上帝的精心安排。每个子民都被恩宠，都拥有上帝无条件的爱。

然而进化论，更确切的说，科学视角，则更加理性：生命的诞生和存在是无意义的，只是无意识单细胞的自我进化，不是上帝手里的剧本，也没有一个真正的神在意你的存在。它崇尚人文主义，对于生活在茫茫宇宙中的孤独的个体，它无法带来神的关怀。它承认未知，承认宇宙中有许多尚无法解释的现象，所以它无法提供强大的神的力量，而是看重人的能动性、自我安全感。

神创论存在更为久远，因为它给予人类战胜自然的信心和勇气、以爱和安全感，让人类不再畏惧未知。但随着自身力量的增强，人类可以通过创造复杂工具改造自然、探索未知，神的力量被削弱，文艺复兴、宗教改革掀起阵阵人文浪潮，到了现代社会，信仰上帝的孩子已经越来越少了。

但是，我亲爱的宝宝，生命到底起源何处，其实仍是一个谜团。

不管哪一种说法是对的，对于宇宙，对于生命，我们都还有太多尚不曾了解，我希望你对未知有一颗敬畏之心，希望你用一种包容的态度去看待不同的观点，尝试理解它们产生和存在的原因，而不是简单的否认和批驳。

在接下来的旅途中，我们会探索生命起源过程中的几个关键词：超个体、熵、基因复制与变异。

我将要说的这些东西，亲爱的宝宝，你现在可能都听不懂，但没关系，你听个大概就好，也许等你以后上学了，会想起拿出来再看一看，那样我就满足了。

美国青少年中从未参加宗教活动的比例 1966–2013
数据来自PLOS 2015年发表的调研

超个体

单个原子微不可见，但无数原子聚集可以形成庞大的星球、宇宙；细胞个体无法存活，但无数细胞却能组成功能复杂的生命体；神经元只能接收和发射信号，但过亿的神经元却能形成拥有语言、意识、快速应对环境变化等功能的大脑。

无数简单的货币交易形成复杂的金融体系；无数个体组成高度分工的人类社会……

大量个体集合成的超个体，不仅仅只是简单的物质堆积，而是能产生1+ 1>2的协同效应。

不过这一过程中，有三大要素必不可少：个体，协作规则，信息通路。

• 个体：形成超个体的独立因子。

• 协作规则：个体进行能量交换、协作交流的规定。

• 信息通路：个体真实协作时发生反应、进行信息交互的通道。

例如：

单个的神经元是个体，神经元在什么条件下可以进行信号传输是协作规则，信号在无数神经元之间传递时的通道就是信息通路。

单次的货币交易是个体，货币交易的规定是协作规则，无数次交易发生时货币的流动则形成信息通路。

根据这三大要素的属性，超个体现象可以分为三类：

1. 自然界中的超个体：例如原子、神经元、细胞组成生命体。

2. 人类社会中的超个体：例如公司、国家的产生。

3. 人类创造的超个体：例如货币体系、金融交易。

其中，人类社会的超个体现象比自然界更为复杂，因为：

• 【个体】与细胞、神经元不同，人类是具有自我意识的生物，存在不同的利益诉求，所以人们会自主选择是否遵从协作规则。

• 【协作规则】由于诉求不同，要制定出平衡各方利益的规则也就更加复杂和困难。

• 【信息通路】再加上心理、社会等复杂因素的影响，人类社会中信息的流转无法像自然界中那样通畅透明。

所以，个人、组织、民族、国家、世界，每跨越一个层级，个体协作的难题也就更高。而且，随着组织扩大，个体分工越细，扮演的角色和功能也就越小。

在工业时代，被誉为“科学管理之父”的泰勒，通过标准化的生产流程提高了生产效率，影响了工业化进程。但精细化流程虽然提高了企业这一超个体的整体产能，但却加重了工人作为个体的负担，遭到工会组织的强烈抗议。

到了互联网时代，去中心化的特征掀起一波管理变革，更多的管理者强调释放人的个性，激发个体的创造力和活力，以此带动企业的发展，实现共赢。

在“企业、国家”这种想象共同体中，人尚可以影响组织（尽管有时候效果微乎其微）。但在人类创造的超个体中，人类无法通过自身去经历和体验，也不涉及人权问题，所以这个体系更脆弱，一旦信任坍塌，超个体也就不复存在。金融危机就是最好的例证，当人们不再相信货币价值，不看好经济发展，经济危机像席卷一切的风暴，摧枯拉朽。

在人类社会，如何处理好超个体与个体间的关系，是一个值得深入探究的话题，有时间我们再详细说，接下来，我们还是回归主题，来看看一个更有趣的概念吧：熵。

熵

熵是一个测量单位，用于描述不能再被转化做功的能量总和。

杰里米 · 里夫金在《熵，一种新的世界观》中，将热力学定律概括为：宇宙的能量总和是个常数，总的熵是不断增加的。

能量总是从密度较高的地方向较低的地方流动（做功），所有物质的存在，都只是能量形态的转化。工厂生产机器、摩天大楼拔地而起，甚至万物的生长、兴替，都是能量从一种状态转化为另一种状态。

我们既不能创造，也不能消灭能量。

但每一次能量状态的转化，就意味着下一次再能做功的能量减少了。例如煤燃烧后虽然能量转化成气体，但我们无法再燃烧这块煤，也无法再获得热量。

这个转化过程中丧失的能量总和，就被称为熵。

根据热力学第二定律，自然界的演化是从有序趋向于无序，例如铁生锈，木头腐烂。每当发生任何反应，一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量，也就是说，自然界中总的熵是不断增加的。

然而，生物进化却是熵减的过程。

生物进化是由从简单到复杂、从低级向高级、从无序到有序进化，有效能量的增加，熵变为负。

所以，从生命的起源看，进化的力量和熵是相抵触的，低端的生物逆着熵的力量，不断奋进，一次次击败自然规律，最终进化到金字塔的顶端。作为个人，我们也是不断克服惰性，成为更好的自己。

如《少有人走的路》的作者M·斯科特·派克所说：
我们体内都含有熵的原罪，它促使我们得过且过，只想维持当前的生存状态。但我们也拥有自由的意志，有选择的权利，如同生物进化一样，我们可以不断努力，克服熵的力量，最终获得心智的成长。

亲爱的宝宝，希望你将来也能踏上这条少有人走的路，进化成最好的自己。

好了，今天说的够多的了。

下次，我们将聊一聊基因的复制与变异，可能又是一封长信了，希望到时你不会睡着。

爱你的姐姐
2017.5.14

物竞天择，适者生存。

在复杂的环境中，如何才能更好的存活？生命是如何进化的？基因真的是自私的吗？

下周见。