生物学思维

作者: Justin只问耕耘 | 来源:发表于2020-06-15 17:23 被阅读0次

【生命的秩序】

生命的特征:存在、反馈、生长、繁衍

生命和死物的差异:灵魂?生命力?

有机物和无机物存在本质的差别,但是薛定谔在《生命是什么》中提出:“在生物体内部发生的事件,必须严格的遵守物理学定律”。

非生命与生命的界限在哪里?

DNA蛋白质生物大分子展现了生命的特点,生命=复杂的生物大分子的组合。

生物大分子是由氨基酸、核苷酸等23个这样的有机物的小分子组成,这些小分子是基本的物质形态,并没有展现出生命的形态。23个进行排列组合,理论上能形成无限种蛋白质或不同的生物功能。

生物大分子和小分子之间是生命和非生命的边界,生物大分子是构建生命的基本单元。

而生物大分子是有共价键和弱键共同组成的高维结构。

定向的有序连接、柔韧连接、可逆性断开体现的就是弱键的性质,通过若链接构成生命的基本单元。

【新陈代谢】

根据物理热力学第二定律,熵增定律,生命以负熵为主。

实验室中,小白鼠吃下含放射性的物质后,排泄物并没有发现太多放射性物质,反而在小白鼠的全身都充满放射性物质。

生命通过不断破坏、重生、循环高分子来维持秩序。

要维持秩序,就要不停的破坏和重构化学键。因此需要能量来进行补充。

最终的能量来源:核聚变

能量流:被生物层层截流

ATP合成酶能够把外界能量流,转化为内部势能差。就像杭州山上的蓄能水电站一样,利用电耗高低峰来进行蓄能。

生命是一个不断破坏和重生的动态平衡秩序,构成生命的原子不断迭代,但是动态的秩序稳定存在。

酶能够和反应物形成中间物,通往中间产物的活化能更低。

酶的负反馈调控产生了稳态。

【高维突变】

凡人必有一死,但是生物通过复制繁殖,逃过死亡。

保守的基因≠缓慢的进化

大自然从来不重新发明轮子,创新来自已有的产品的变化组合。

冰鱼的例子,展示了生物体内本身存在某种基因,在某种需求的情况下放大调用迭代进化。

进化需要生物同时拥有保守性和和可变性,而基因型的网络在稳定的同时,已经包含了所有可变性的复杂度。这看似浪费的复杂性,其实却是基因为了应对各种环境留下的后手。---《适者降临》

科学技术和生物创新一个共同点,都是擅长废物再利用,创造,在一定程度上说,就是对原有的事物的组合优化。

转座子,基因的复制粘贴突破了线性变异的限制。

重组更是突破了复制粘贴的基因进化速度,原有基因可以直接结合吸收完整的外部的新基因。

变异,复制,借用重组

基因并不是本身物种内的变异进化,而是全部物种基因都能够相互沟通交流进行互换,形成更高维的生命之网。

跨物种的基因交流,从生命之树的理论进化到生命之网。

【智慧涌现】

生物进化历史上,生物总是在朝更高更大更快的方向发展。但是,体型越大越强,能量的利用率依然10%以下,导致能量消耗剧增,个体数量减少。

强者的诅咒:走向强大,走向灭亡。但是,有一个物种逃离除了这个诅咒,就是人类。

人类的认知革命,诞生了智慧。

我们的弱点让我们选择了“社会协作”,启动了社会化飞轮,通过网络化破解了生命的强者诅咒。

社会化飞轮

塔斯马尼亚效应,证实了在没有社会化飞轮的环境下,人类会回到过去的那个诅咒,只能向更高更大更强的方向发展。

生命面对的势垒 高维突破势垒

生命从不正面强攻,而是升维突破。

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