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我们地球上这个生物圈,其实是“碳基”的,也就是以碳的化学特性为基础,其源头来自于原始地球的自然环境。
假如将来计算机统治了世界,我们也不能说那就不是生命,而是可以说那是“硅基”生命。因为碳和硅其实是同族元素,化学性质类似,而硅的性质更稳定。
如果未来有星际移民的话,路程上维持像我们这样碳基生命的系统是非常复杂和昂贵的。接近光速旅行的最大障碍其实是我们自己脆弱的身体,它们承受不了那样大的加速过程。所以《三体》中的云天明要进行这种旅行的话,只能传送一个大脑过去。
这些对于硅基生命来说完全不是问题,要知道现在我们就已经把机器人送上了火星。未来在星际间旅行的机器人,只要有个核反应堆,就足够了。
《自私的基因》讨论了能够自我复制的“信息片段”在适宜的环境中生存演化的过程,但和生命世界到底是“碳基”的还是“硅基”的并无关系。只不过因为我们生活的这个现实世界就是“碳基”的,所以书中的例子也都取自我们能够感受到的现实。但其中的原理应该也适用于可能的“硅基”世界。
既然讲的是原理,就会比较抽象和理想。基因控制生物的性状,不断发生小概率的变异,有益于生物适应环境的变异就留存下来,也就是进化。我们这个“碳基”的,基于DNA的世界真的就只是如此吗?
这就好比我们从物理中学到了如何计算小球从光滑的轨道上下落,就觉得自己能控制登月一样荒谬可笑。实际情况更甚,因为人类现在真的能够登月,但还远远谈不上了解基因自我复制的过程。
迄今为止这方面的主要成就与历程,就是《基因传》的主要内容。这些内容也是基于“碳基”生命的,如果是“硅基”的世界,情况可能完全不同。
当年上学时学到的简单基因知识,其实留下了很多疑问。
比方说,既然每个细胞里都有全部的基因序列,那么基因又是如何控制不同的细胞发育,让神经细胞能发育为神经细胞,脂肪细胞能发育为脂肪细胞,而不是该长神经细胞的地方长成了脂肪细胞?
一个原始的受精卵细胞通过吸收周围环境的物质和能量,就能发育成一个有着几十万亿细胞的生物体,这一切全靠存储在最初那个细胞里的遗传物质,是不是很神奇?
如果仅讲简单原理的话,其实也不是很复杂,IT专业的更容易理解一些。DNA在发挥作用时并不是直接操作,而是通过RNA转录的,也就是所谓的“信使RNA”。这和网络传输信号几乎是完全一样的,都是一串信息流。而这串信息流,完美地复制了最开始那段基因里的信息。
但在解读信息流准备使用的时候,肯定要有所谓的“密码”手册,也就是碱基的排列次序和相关蛋白质组织的对应关系。同时还要有“开始标志”,“停止标志”和“注释标志”,以确定解读工作何时开始,何时停止,又有哪一段是可以忽略不计的。
程序员们看到这里一定会心一笑,但基因真的是这么工作的,道理完全一样。
这样一来,对于不同的细胞发育目标,就可以通过控制应该读取哪段基因中的信息进行工作来进行处理,和写程序的原理几乎完全一样。
可能出现的问题也相当类似。比方说,计算机的信息序列如果缺失了“停止标志”会怎么样?就有可能内存溢出,死循环,死机……
基因的“停止标志”如果缺失呢?
没错,那就是癌症。
当然如果这样就能解释癌症机理的话,就好比说完了太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦……然后大笔一挥,八卦生万物。
因为人体有超过三十亿个碱基对,具体哪些碱基控制哪些性状,我们其实知之甚少。而且,它们之间并不是一一对应的关系。除了人们熟知的血友病,地中海贫血,以及安吉丽娜朱莉为之切除了乳房的BRCA1等少数基因之外,大多数都是几十个甚至几百个基因影响一个性状。精准确定它们间的相互关系几乎是不可能完成的任务。
而且这些程序的执行过程都有条件语句,或者说是受外界环境影响的。例如,很多低等生物的性别不是生来就注定的,而是会随着环境温度的变化而改变。对于我们人类来说,两个基因完全相同的同卵双胞胎,成长以后也会有很多的不同,这都是环境因素的影响。
在这么多因素都有可能影响的前提下,如何能固定所有其他因素,逐个研究单个基因对某个性状的影响?
就算你对果蝇和小白鼠可能这样操作,对人呢?
更让人抓狂的是,这些基因,也包括各种传递机制,标志的写入与读取机制和条件控制机制等,都是依靠基因自身复制的。也就是说,如此规模庞大、错综复杂的程序,写程序的,测程序的,改程序的和维护程序的,都是程序自己。这是一个巨大无比的多层递归调用程序,放在我能想象的任何基于现有技术的计算机上,都会把机器“秒杀”。刚刚曝出的yelp用来自动维护代码抓bug的人工智能,据说就已经自己把代码删了“跑路了”
而基因所在的“计算机”,肉眼都看不见,所耗费的能量基本上可以忽略不计。
只能感叹生命的奇迹……
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