用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

让一屋猴子随机敲打键盘，能写出一首媲美莎士比亚的十四行诗吗？

100只猴子，即使用100万年的时间，实现这个目标的可能性也是微乎其微的。

生命诞生于随机事件，为什么这么多猴子，在如此长的时间内，却很难凑出一首十四行诗？

答案就在《生命的运作方式》中。

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

《生命的运作方式》是我看过的最有趣的生物学科普读物，把生命的奥秘用绘画和简单的语言描述出来，就像通过动画片学习科学一样，又轻松又能涨知识。这本书由两位作者合著而成，一位是才华横溢的画家：伯特•窦德生，书中风趣幽默的插图都出自他手。一位是两次被提名诺贝尔奖的生物学家：马伦•霍格兰博士，他发现的转运RNA（tRNA）和氨基酸活化机制，帮助构建了遗传学的基础。

这两位作者相识于1988年，因为对生物同一性的共同热爱，他们想不如让科学和艺术来碰撞一下，看看能创造出什么，然后就有了这本书。《生命的运作方式》揭开了生物多样性背后的内在相似性，用我们生活中常见的事物来演示分子级微观世界里发生的事情，我们会发现万物皆有联系。

01 一张图了解全书结构

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

科学家们早就发现，如果想理解高一层次当中发生的事，搞清楚低一层次中的现象会有很大帮助。

通过了解各个组成部分来理解整体的方法，就是还原论。在生物科学领域，还原论促进了基因研究的巨大进步，很多生物学家都是还原论者，而自然学家们大多持有整体论观点。《生命的运作方式》集合了还原论和整体论的优势，既包含了整体视角，又包含了微观视角，帮助我们深入浅出地理解生命的运转。

第一部分：模式

这是一幅生命重要特征的全景图，讲述了生命运作的16种模式。从分子到最小的生物，再到人类这样的复杂生物，虽然存在形态千差万别，但所有生物的运转都可以被归入这16种模式中。

第二部分：能量—信息—装置—反馈—社群

这一部分讲述了微观世界发生的事情：生命如何从太阳光中获取能量；生命信息如何在DNA中被复制；蛋白质又是如何根据DNA的指令进行分工合作的；生命系统内如何实现协调、控制和反馈的；细胞之间又是如何沟通和协作的。

第三部分：进化

了解了微观世界的运转之后，作者又把视角拉回到整个生物进化的长河，看看生命是如何从单细胞，变成多细胞，再进化成复杂生物。这其中的主要机制就是自然选择，自然选择包含双重含义：随机和选择，缺一不可。

02 一张图描绘出两个主角——DNA和蛋白质

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

本书的两个主角是DNA和蛋白质。这个级别的微观世界，即使用最高倍数的显微镜，我们的眼睛也看不到。然而，两位作者发挥想象力，把DNA画成类似乐高积木的结构，而蛋白质作为DNA的执行者，变成一个个生动的小人。

DNA由四种核苷酸构成，黄色的是腺嘌呤A，红色的是胸腺嘧啶T，蓝色的是鸟嘌呤G，绿色的是胞嘧啶C。我们从图片中可以看出，积木的形状决定了A只能与T结合，G只能与C结合，通过类似拼积木的过程和ATGC不同顺序的排列组合，DNA记录了生命的所有信息。它的双链结构，一方面保证了它不会打结，另一方面也保护着内部的核苷酸序列，保证了生命信息的完整性。

蛋白质由且仅由20种氨基酸链接而成，但它的作用非常大，维持着整个生命的正常运行。如果把DNA当成是电脑的软件，那么蛋白质就相当于硬件，负责执行软件的指令，没有蛋白质，就没有人来干活了。DNA的排列顺序，决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，也因此产生了不同种类的蛋白质。在这里，作者用甜甜圈店的菜单排序来给我们讲解，DNA是如何把信息转化成不同功能的蛋白质。

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

《生命的运作方式》在讲解细胞内部发生的事情时，通常会用我们身边常见的事物来比喻，把看不见、抽象的生命活动一下子变得容易理解起来。

03 一张图告诉你，为什么有性繁殖是进化史上的十大发明之一

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

葡萄藤剪一个分枝下来，就能长成一株新葡萄；草履虫可以直接分裂成两个新个体；水蛭通过出芽可以诞生下一代。为什么高级生命体却在采用有性繁殖的方式来繁衍后代呢？人类为什么不通过出芽这种高效的方式来生孩子呢？

采用无性繁殖的单细胞或多细胞生物，它们的后代和母体完全相同，它们要发生变化只能指望着唯一的途径：基因突变。这样就导致生物进化速度缓慢，不能很好的适应环境变化。

而采取有性繁殖的生物，比如图片中的牛，不同颜色代表来自父系和母系的两套基因，在产生精子和卵子时，每只牛就把来自父母双方的基因进行了随机混合，装进生殖细胞中；当卵子和精子结合后，就相当于四套基因混合在一起，受精卵通过分裂，将混合好的基因进行复制，生下来的小牛就会拥有四种颜色的基因。

基因的随机组合，能诞生更适应环境变化的基因组，小牛就可以拥有比上一代更适应环境的性状，这些有利基因可以通过有性繁殖快速传播，甚至能促进新物种的诞生。所以，有性繁殖具有重大的进化意义，它加速了生物演化的进程。

04 一张图告诉你达尔文和拉马克进化论的根本分歧

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

查尔斯•达尔文提出的进化论，可以概括成以下几点：

**• **所有的生物都有共同的起源，新的物种从业已存在的物种分支发展而来；

**• **一个种群中的个体之间存在随机差异，变异会持续地、以不确定的方式发生。

**• **生物必须在持续变化的环境中竞争以求生存的压力，导致有益的性状被选择性地保留下来。那些有助于适应环境的性状得以幸存并传至下一代，反之则消亡。

**• **尽管每个因适应环境而发生的变化都很小，然而日久天长，择优原则的累积效应使得生物个体的差异日益明显，最终产生新物种。

达尔文并不是最早提出进化论的人。最早的进化论来自 让-巴蒂斯特•拉马克，拉马克认为所有的物种之间都存在血缘关系，物种随着时间在发生变化，这与达尔文的进化论是一致的，然而，拉马克与达尔文进化论的根本分歧在于，进化中是否存在生命意志。怎么来理解这句话？

我们可以从上面的图画中看到，拉马克认为，长颈鹿为了吃到高处的树叶，会有意识地伸长脖子，长脖子会作为一种遗传性状传递给下一代，产生长脖子的长颈鹿。

达尔文则认为，长颈鹿不是自己把脖子拉长的，而是因为基因突变，产生了少数长脖子的长颈鹿，低处的树叶被吃完后，短脖子的长颈鹿都被饿死了，只有长脖子的基因才能留下来，经过一代代的进化，长颈鹿的脖子就越来越长了。在这个过程中，自然选择是背后推手，而不是长颈鹿的生命意识。

05 生物进化的累积式选择，让猴子也能写出优美的十四行诗

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

回到开头的问题：一屋猴子随机敲打键盘，几乎不可能写出一首媲美莎士比亚的十四行诗。

然而，当采用生物进化的方式，重新来看待这个问题，我们就能理解大自然的力量了。我们将写诗的过程仿照生物进化，分为五个阶段，并在每个阶段中都加上选择原则，这时就产生了类似进化的累积效应。

在每一个阶段，满足选择原则的单词、句子、诗歌将被保留下来，反之则被淘汰。虽然每一步发生的变化都有限，但是经过五个阶段的随机变化和择优选择，只要有足够多的猴子和足够的时间，优秀的十四行诗终将诞生。这就如同生命经过40亿年从无到有的自然演化，终于变成今天这样五彩斑斓的形态。

用生物进化的方式，猴子也能写出莎士比亚的十四行诗？

《生命的运作方式》是一本值得珍藏和反复阅读的书，不仅大人可以看，还可以留给孩子看，里面的文字都配有相应的手绘图画，一大段文字说不明白的事儿，一张图就能直观得看懂。就比如用沙雕的比喻来描述“熵”的概念，我们一下子就能看明白。

我觉得文字不能完全表达出这本书的有趣之处，感兴趣的朋友，可以找来一看，绝对值得！