世界哲学大会发言之一:生命起源的充分必要条件
来源:世界哲学大会发言稿 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-19 | 2152 次浏览 | 分享到:

国王说:“就这么点儿啊。没问题。”

  但没一会儿国王就发现,把印度的粮食都给他,也不够。原来麦粒的总数是:264-1

如果造一个仓库来存放这些麦子,仓库高2米,宽4米,那么仓库的长度是150,000,000千米,约等于地球到太阳的距离。

在这个例子中,麦粒的数量随棋格数的增长而急剧增长,形成突变,突变的原因就是正反馈。因为基数越大,增长量越大,增长量越大,基数越大;就是我们常说的恶性循环。正反馈有这么大的神通,克拉默教授的难题还不能解决吗?

与非生物不同的是,生物能够大量繁殖。繁殖是一种正反馈,结果是数量的指数增长,就像原子弹爆炸一样。原子弹爆炸就是正反馈造成的指数增长。我们见过满地的蟑螂,鼠灾,蝗灾,还有人口爆炸,这就是繁殖的力量。

细菌和病毒的数量就更多了。大肠杆菌每20分钟自复制一次,达到10的2400000次方大约需要304年。在生物进化的过程中是一个短暂的瞬间。而且它没有必要达到这个数量级。

    为什么生物能够持续进化?就是因为有自复制,自复制使复杂个体的数量急剧增长,任何灾难都很难使它们灭绝,复杂结构总能幸存,于是进化的过程就能持续进行。

另一方面,自复制使生物变异的速度加快了。变异就是化学反应,生物的变异和非生物的变异没有本质区别。但大分子非生物的变异只在少数个体中进行,而生物的变异可以在无数个体中同时进行,于是产生复杂有序结构的概率就提高了。

    一个简单生物自复制以后变成几千亿个简单生物。它们都有可能发生变异。变异的结果当中可能只有一个产生了复杂有序的结构,其他都是无序的,然后这些无序的结构都被淘汰。剩下的这一个有序的生物很快又大量复制,又变成千亿、万亿个复杂生物。然后它们继续变异,产生更复杂的物质。

这种自然选择的过程我们都很熟悉,但以前大家都没有注意到,变异和自然选择都不是稀缺条件,只有自复制是稀缺资源。变异和自然选择都不是生物特有的,非生物也有变异和自然选择,只有自复制是生物特有的。

    所谓自然选择就是破坏,把功能差的系统摧毁,自然选择本身没有一点建设性的作用。所以如果只有自然选择而没有过度繁殖的话,就不会有生物的起源和进化。

    所以自复制是生物与非生物的本质区别,能自复制就有生命,不能自复制就没有生命。生物能持续进化,所以能产生异常复杂的结构和各种神奇的功能。非生物不能持续进化,所以非生物都是简单结构,永远是死的东西。

生命产生的充分必要条件可归结为:

1.某种物质在自然条件下具有自复制的功能;

2.这种物质能适应某种自然环境,即能通过指数增长实现数量的突变。

满足这些条件的物质一定是生命,不管它是否由蛋白质DNA组成,也不管它是否含有碳和磷等元素,甚至不管它能不能进行新陈代谢。所以这些条件是生命产生的充分条件。

同时这也是必要条件。因为生物的功能虽然有很多,如新陈代谢、生长、发育、应激性等,但不是每一种生物都具有所有这些功能。只有自然条件下的自复制或称繁殖是所有生物都具有的功能。所以自然条件下的自复制是一切生物产生的必要条件。

然后便可引出生命的定义生命物质(生物)就是一种具有特殊结构且比较稳定的复杂物质系统,这种结构使它具有在自然条件下通过自复制等正反馈运动维持自身结构幸存的功能。

    所谓生命力(或称生命)就是依靠自身的功能,保持自身结构幸存的能力