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然而这么多的蛋白质并没有乱成一锅粥。限制性内切酶并没有随随便便就把细胞里的RNA全都切断，蛋白质水解酶也没有不分青红皂白就把细胞里的正常蛋白质粉碎成寡肽，电子传递链不会跑到内质网上去，ATP合酶也不会组装到细胞核里去……细胞里的每一种蛋白质乃至每一种物质，都会被安排到恰当的位置上去，形成某种恰当的结构，催化某种恰当的反应。尤其对于多细胞生物，就像第六章的第一篇“延伸阅读”那样，受精卵分裂出来的每一个细胞还都要分化成恰当的形态，以恰当的方式组合起来，构成各种组织、器官和系统，最后才形成一个复杂到不可思议的生命体。
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时刻保证这一连串的“恰当”，毫无疑问是一场规模宏大、细节复杂的计算，但是，这些计算是谁做的呢？
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当然就是生命自己！实现中心法则的是生命自己，安排蛋白质位置的是生命自己，调节物质平衡的是生命自己，控制生长发育的还是生命自己——生命自己计算出全部的自己，这是其他任何计算系统都不具备的能力。哪怕是人类制造的最精密的机器，也只是根据确定的规则变化某种别的东西，实验室里或许有一些先锋的研究在探索自己制造自己的机器人，但那也只是把现成的零件组装起来而已，而从来没有能完完全全从分子级别的原材料开始组装自己的机器人。
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啊，这种“自己计算出全部的自己”的能力，原来就是前文中被所有人视为魔法的“超级精密的自我组装能力”。
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那么，生命是如何计算的呢？如果回避了这个问题，那我们之后所有的讨论都将沦为空中楼阁，但如果要回答这个问题包含的所有困惑，那就要囊括生物化学、分子生物学、细胞生物学、发育生物学、解剖学、生理学等等生物学分支的一切研究内容，任何一本书的作者都不可能完成这样的任务。
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所以在接下来的几节里，我们只打算把目光集中在细胞内部，举几个方法性的例子，而把解决更多困惑的任务交给那些好奇的读者自行探索。
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2.确定与随机
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要说每一个细胞都可以被视为一台计算机，大多数人都会觉得很困惑，因为人们见过的计算机都是干的、硬的，所有零件都整整齐齐地固定在某处，然后互相咬合起来、连接起来，构成非常明确的机械或者电路，要它怎么动就只能怎么动，但细胞是湿的、软的，大部分物质都在细胞内部的水环境中做着无规则的布朗运动，无法预测任何一个分子的运动轨迹。说细胞是计算机，感觉上就像是说一碗皮蛋瘦肉粥能够播放音频和视频，神经兮兮的。
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的确，这是一个严峻的问题：计算要让变化体现出明确的规则，最直接的办法就是规定好每一步的动作。这在宏观世界里是非常容易的事情，因为这个世界在经典物理规律的普遍支配下体现出了强烈的“确定性”。或者说得直白一些，宏观物体都很老实，你让它们怎么动，它们就会怎么动，给它们一个明确的力，就会有明确的效果，你把齿轮穿在转轴上，齿轮就只会转动；你把活塞装进气缸里，活塞就只会抽动；导线这边的电势高，电流就只会从这里流出；二极管这边是P型半导体，电流就只会从这边进入。
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图增—17 英国数学家和工程师查尔斯·巴贝奇在1824年到1832年研发的“差分机一号”，是一台蒸汽机驱动的机械计算机，也是公认的计算机先驱。完整的作品需要2.5万个零件，巴贝奇耗费了8年心血，但也如图所示，只做出了1/7。（来自Science Museum London / Science and Society Picture Library）
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总之，人类生活在一个相当确定的世界里，所以我们制造的计算机也都设法规定了计算中的每一个步骤，由此得到了确定的计算结果，从算盘到手摇计算机，从台式计算器到超大型电子计算机，都是这样的。
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但是微观世界就完全不是这个样子了：生命离不开水，作为绝大多数计算的实施者，蛋白质必须溶解[2]在水中才有生物活性，可蛋白质分子一旦溶解在水中就会陷入不可预测的布朗运动。想想看，人类这种精密仪器的每个零件都有精确的位置，轻轻颠一下都可能坏掉，但是生命的计算元件却谁也不挨着谁，还在永不停歇地疯狂颤动，这不是太不可思议了吗？
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不可思议的还没完，一切生命活动都是化学反应，但在微观世界里从没有任何一个化学反应是确定的，哪怕“酸碱中和”这样看起来板上钉钉的事儿在这个世界里也纯粹是个概率问题：氢离子与氢氧根离子即便遇上了，也未必就会结合成水分子，就算结合成水分子了，也随时可能重新电离成氢离子和氢氧根离子——你能想象一个开关明明已经拨上去了，但它随时都可能自己跳下来吗？
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生化反应充满了“随机性”，根本不能像宏观世界里的计算机元件那样规定好每一步的动作。可是，任何细胞活动归根结底都是生化反应，如果不能规定每一步的动作，还怎么实现上一节里那种了不起的计算呢？那就不规定动作，由着它去，自己摆下冲不破的阵法，圈定最后的结果！
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他强由他强，清风拂山岗；他横由他横，明月照大江。
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——金庸，《倚天屠龙记》
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随机运动固然不可预测，但是可以被许多机制约束在有限的范围内，那么或迟或早，这些随机的过程也会得出正确的结果。打个比方，如果你在打台球，却发现台球发了疯，好似金色飞贼上了身，在台球桌上没头没脑地随机乱窜。如果不许用手抓，你该怎么让它乖乖进洞呢？
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有两个办法：要么，在台球桌上挖条挺深的沟，直通球洞，台球一旦掉进去了就出不来，只能在沟里乱撞，那它迟早会掉进洞里——这条沟，就叫“势阱”；要么，在台球桌上砌堵墙，把台球和球洞包围在很小的范围内，那么台球撞来撞去，也会迟早掉进洞去——这堵墙，就叫“势垒”。
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显然，势阱越深，阱底越窄，台球就越容易掉进球洞；势垒越高，包围范围越小，台球也越容易掉进球洞——这个“越”字，就是进化在过去40亿年里的一大主题了。
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好了，铺垫了这么多，我们终于可以说些具体的东西了。不过，在阅读下面几节的时候，你要记得提醒自己，我们看似在讨论细胞里的生物化学反应，但我们其实是在讨论“细胞如何让随机运动的结果服从明确的规则”，是在讨论“细胞如何让每一种物质处于恰当的位置上”，是在讨论“生命是如何实现了计算”。
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3.反应的方向
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生命活动究其根本都是生化反应，所以生命要计算自己，就是要让各种生化反应都遵从明确的规则。对此，首先要解决的就是生化反应的反应方向问题。
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任何一个细胞内部都溶解着几千几万种物质，这些物质可以发生的反应无穷无尽，但只有一小部分才会在生命活动中真实发生，以至于每一个学过生物化学的人都能描绘出非常具体的代谢路径图来。不妨拿来一个现成的例子：这本书的正文里涉及了不知道多少种辅酶，但是在乙酰辅酶A路径中，把二氧化碳还原成甲基的每一步反应都要由不同的辅酶搬运氢原子；而且，虽然二氧化碳可以被还原成许多种不同的物质，这每一步反应也总是精确地还原成其中一种。在这些形形色色的生化反应中，生命活动把“规则明确的变化”展现得淋漓尽致，那么，这是怎么做到的呢？
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酶促反应，当然是酶促反应。我们在高中就学过，酶通常是一些蛋白质，可以专一地催化某种化学反应，并且展现出惊人的效率，往往会比无机催化剂高效百万倍，甚至上亿倍，然而酶促反应为什么可以这样精确呢？或者问得具体一点，大家都溶解在水里，都在做疯狂的热运动，那么，每一种具体的酶该怎样从周围几千几万种物质里找到那种恰当的物质，再让它发生那种恰当的反应呢？