1 什么叫“活的”

生命是活的东西。那么“活的”这个词是什么意思呢？这个问题看起来很容易，连小孩都知道，但仔细想想其实很难。也许有人会说：“会动的东西就是活的。”但是，太阳、月亮都在运动，它们是活的吗？有人说：“会说话的东西是活的。”收音机、录音机是活的吗？到底什么是活的呢？

“活的”这个概念可以有两个定义。第一个定义：当系统结构不变时，在相同的环境条件下对一种刺激会产生多种反应的物质叫活的物质。

例如同样是下雨天，有时打雷，有时不打雷，于是古人认为雷电是活的；同样一只狗，有时咬人，有时不咬人。

其实在相同的环境条件下，任何一种物质对一种刺激都只能产生一种反应，都是死的，这才符合结构决定功能定理。但实际生活中，人们无法观察到全部环境条件的变化和系统内部的全部结构变化，结构决定功能定理似乎失效了，所以人会把死的物质当成活的物质。随着科学的发展，死的物质与活的物质之间的界线已经越来越模糊了。古代，人们把天地、风雨雷电都当成是活的。后来，随着科学的发展，人们对各种现象产生时的环境条件的变化观察得细致了，于是发现这些物质在相同的环境条件下，对一种刺激都只能产生一种反应，这些物质就不再被当成活的东西了。科学让决定论在越来越多的场合取代了神话和自由。

但人们对生物的认识一直很肤浅，所以生物对一种刺激产生不同反应时，人类无法找出生物内部结构和外部的环境条件发生了什么变化。所以生物始终被当成活的、自由的东西，始终不能还原为物理化学系统。动物会走路，机器人也会走路，但机器人是死的。机器人是走是停取决于人的指令，这些指令导致了机器人内部的结构变化，我们知道是什么结构变化导致了不同的反应。对于动物我们不知道是什么结构变化导致了不同的反应。随着分子生物学的发展，现在已经有一些生命物质的结构和功能被人们认识，所以一部分活的生物已经开始向“死的”方向变化。同时，很多人造的机器正在向“活的”方向变化。过去机器对于复杂多样的输入只能产生简单的输出，你对他们如何大吼大叫都是对牛弹琴，现在的机器对于输入的微小差别也能作出不同反应。将来如果对于人类能够察觉和无法察觉的输入，机器都能作出不同的反应，那么机器就真的活了。

由于科学在发展，用第一个定义划定的范围会不断变化，这样就很麻烦。第二个定义就不存在这个问题，现在人们倾向于接受第二个定义。

第二个定义：所有的有生命的生物都是活的，所有的非生物和死亡了的生物都不是活的。

说一个物体有自主性就等于说它是活的。有目的的行为都是自主的行为，但有自主性的行为不一定是有目的的。

需要注意的是混沌理论在描述混沌系统的特性时使用了分岔的图形，这个图形上对应一个自变量有两个或多个函数值。但这个图并不是在描述活的物质的特性，因为分岔是有条件的。混沌系统对条件很敏感，但向不同方向发展的条件是不同的，对条件敏感不等于条件相同，不会在相同条件下随机地向两个方向发展。

2 生命的本质

我们经常称颂大自然中的山水如何美妙，奇特的石林、壮丽的高山、峡谷，还有深邃的夜空似乎蕴藏着无穷的奥秘。但是所有这些与生命相比都非常简单，生命的复杂程度远远大于我们平常所能见到的任何无机物。蛋白质的分子量动辄数十万，还有各种组织和器官。生物世界所有的奇迹和人类社会所有的奇迹都来自这些复杂结构。

定理：系统的复杂结构是产生生命和人类社会的一切神奇特性的充要条件。

大家都在问：生命的本质到底是什么？其实非常简单，生命的本质就是生，就是生存，生物就是生存的物质。那么什么是生？生就是不死，什么是死？死就是复杂系统被破坏，变成简单系统。本来一只羊是一个很好的复杂系统，体内有各种子系统，包括消化系统、血液循环系统、神经系统等等，死了以后慢慢地被破坏，变成二氧化碳、水、无机盐和一堆白骨，这个系统被破坏了。生就是系统不被破坏，消化系统、血液循环系统、神经系统始终能保持一定的结构，始终能发挥功能，这就是生存。生物的所有神奇的功能都来自于结构的复杂性，生存就是复杂系统的存在。生命的本质是复杂系统的幸存。

非生物系统也能维持一定的结构，为什么它们不是生命呢？这是因为系统的复杂程度不同，非生物系统都很简单，生物系统比非生物系统复杂得多。就像迈尔说的，每一个层次的生物都有高度复杂和灵活适应的组织，都由独特的大分子组成（Mayr, E.The growth of biological thought. Cambridge, MA: Harvard University Press,1982.）。人们只把复杂系统的存在叫做生存（活的），而一般不把简单系统的存在叫做生存。

难道计算机不复杂吗？我说非生物简单是指在自然条件下产生的非生物简单，计算机是人造的，本质上计算机是人的效应器官的延伸，是人的一部分。在自然条件下产生的非生物系统一般都比生物系统简单得多。所以生物的本质就是复杂系统的存在，我们说非生物没有生命，主要就是指他们不能自发地形成并保持一种相当复杂的结构。

所以要解开生命的奥秘，关键是要说清楚这些特定的结构，尤其是复杂的结构是如何产生和存在的