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同时,进化生物学和有机体生物学也在持续有力地发展着,已经扩展到有机体之外去了。到20世纪80年代,我们开始学习基因组学,也就是分子生物学本身,结果就是,到了80年代末和90年代,现在依旧在持续发展,这两个原本遥远的层面渐渐开始连接起来了,人们可以在这两个领域里轻松地来回穿梭。越来越多对生物多样性的研究(生命的多样性及其组织方式),甚至开始吸引分子生物学家的注意力了。
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在巩固这种新发现的统一体的精神之下,也就是不同层面的生物学,从生态系统、有机体和社会到基因的分子层面这种统一,还有对这些新发现的信心,生物学正在变成一门统一的成熟的科学。而且我们现在发现,原有的冲突已经消逝了。沃森和我很快将进行一场公开的对话,一方面讨论DNA和分子内的重大发现之间的关系,另一方面讨论对这个世界的生物多样性的探索。我希望这会是一次有趣的对话。至少这会是一个象征,象征着过去半个世纪里生物学中发生的事情,自从我们开始在哈佛生物学系成为对手时开始。
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但同时,生物学还远远没有成为一门成熟的科学。一门成熟的科学是,我们可以在其中全面地思考下面这些重大的开放性问题:
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一个是意识和心智的本质。这些是生物学主题,这些现象也不仅局限于人类身上,因为我们可以在其他脊椎动物那里看到意识和心智最初的起源,特别是灵长类动物身上。
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生物学里另一个还未被广泛探索的主要领域是,生态系统的聚集和维持。生态系统(就是植物和动物的聚集)在一个不确定的时间内是怎样保持稳定的?最初它们是怎样聚集起来的?特定物种是怎样进入这个社会的?它们是怎样生存的?这个生态系统是怎样聚集起来,并提供稳定性的?
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我们在这些议题边缘一点点地前进着,但是社会生态远未走出它的婴儿期。这依然是一个具有根本重要性的开放性问题,不仅只是对整体的生物学而言,而且对资源的可持续利用、对以科学为基础的对话来拯救其他生物而言也是如此。
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从概念上来看,一门整合的生物学的发展,当然还包括我们所说的蛋白质组学。这关系到一个问题,在蛋白质经过根本的改写和塑形之后,基因是怎样开启和关闭的?基因出现之后做了一些事情,有一部分是归因于情境、地点和事先存在的蛋白质。它需要10万或者20万种各种各样的蛋白质来构造一个细胞。
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蛋白质到底是怎样聚集起来的呢?大多数分子生物学家现在都在关注这个领域。现在我们到达了这样一个层次,上百种物种的基因组已经被相当全面地解码了。一旦更多地理解了上千种物种的基因多样性,我们将看到,当基因创造蛋白质和蛋白质聚集成细胞时,基因遵循什么样的策略,构成对环境的适应性的进程中遵循什么样的进化路径。
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这就把我们带到了关于生物多样性的整个问题面前,这个问题也是我现在最关心的。我们大概知道,以最基本的方式,只有不超过10%的植物、动物和微生物的物种被赋予了科学的命名。但有90%的物种依然未知,特别是细菌及类似的生物,还有那些被称为太古时代有机体的东西。我们一直在探索这个星球上的生物多样性。
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我承担着的一个项目是“全物种项目”(All-Species Project)。大约在两年前,我们在哈佛大学举办了一次峰会,聚集了想要看到这个项目实现的人,并且他们都相信,如果我们有此志向的话,这个项目可以在25年内实现,就像人类基因组计划那样。我们在主要的议题上达成了一致:新的技术手段将使得这个项目的实现成为可能。我们准备构建世界生物多样性探索的系统学,我们会努力完成它,从而为生物学和环境管理作出重大贡献。
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我们和各种组织建立了友好的伙伴关系,不管是政府的还是非政府性的组织。尽管经济下滑导致我们的研究基金不足,但依然有些跨国大企业,在各个大陆的层面上做这样的工作,或者它们准备在全球层面去做,所以,在相对较短的一段时间内,我们会看到这些努力开始融合起来。我刚放下电话,积极评价了一个机构发起的一项筹款,并获得900万美元的资助。他们拥有雄心壮志,也有说服力,我相信这一天终将来临,只是时间的问题而已。“全物种项目”只是一个名称,它描述了我们完成地球探索的这个全球运动。
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如果不认识90%地球上存在的有机体,我们怎么能知道这大多数有机体对我们的意义呢?有很多压倒性的论据来支持这个项目。这将意味着我们第一次认识这个世界上所有的细菌。我们将理解潜在的病原体,还有生态系统里基础的细菌要素,这种原始但又基本的有机体构成了生态系统大部分的基础。现在,我们甚至还不知道绝大多数有机体在做些什么。为世界上所有物种编目分类之后,我们就会拥有巨大的知识储备,那样才能为农作物的转基因变迁绘制基因图谱,进而带来制药业的新发展。
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这也将大力拓展生物学。要牢记在心的是,生物学主要是一门描述性科学。它设计了物种的独特性及其对环境的适应性。尽管生物学建立于物理学和化学原理的基础之上(至少包括这些原理),它实际的内容是一种描述,它描述了上千种独特的生物体,最后会有上百万种生物体,每一种都有其独特的历史,在很多情况下,它们都有上百万年的历程了,在一定环境里,它们精确地适应并互动着,但我们并不知道其中大多数的情况。支持“全物种项目”的努力,不仅背后存在一个逻辑使得生物学更快地走向成熟,而且还预示着巨大的实践应用。
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我在2002年初次面世的《生命的未来》(The Future of Life)一书里讨论过一些议题,也获得了一些成功,但是必须发起一场文化上的变迁。这种变迁完成的方式是打开科学共同体、政府和非政府组织的双眼,从而让他们认识到,努力完成对物种层面的多样性的完整编目,将带来巨大的成本效应和潜在的收益。
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过去20年,我对大多数主要的全球性保护组织的董事会或咨询委员会的服务,还有我所在的这个领域内的研究里,始终存在一个问题:比起拯救工作和帮助穷人的重要性,如何去权衡拯救生物多样性的重要性呢?毫无疑问,拯救其他生命和拯救并改善人类命运是相融合的。事实上,推进其中一项就意味着推进另一项,让一个人过好就意味着让其他很多人过好。
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长久以来,重要的全球保护组织就在它们的项目里强调了经济发展,还有现场实验项目,以及在可持续基础上,对有高度保护价值的地方进行改善经济的融资。事实证明,这样做行得通。我可以用几个小时来讲具体案例及其经济原理,等等,但是底线在于21世纪的两个伟大目标:第一个,帮助这个世界上的人过上体面的生活,特别是80%生活在发展中国家的人;第二,尽可能保护好其他生物,让它们和我们共处。如果可以做到的话,我们就能获得一个更美好的世界,每个地方的人们都相信,这是我们人类主要的目的。
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这个目标是有可行性的,如果按照全世界的生产总值来看的话,它一点儿也不昂贵。比如说,两年前国际保护组织召开了经济学家和生物学家的大会,估算保护其他的生物多样性的成本有多高。最后证明,为了保护世界上最热的25个热点地区,包括对大量物种的整个生态系统具有最大危险的地方,再加上保护刚果、亚马逊和新几内亚热带雨林的成本,最后算下来是280亿美元。
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这项成本大约等于全世界生产总值的千分之一,也就是全世界年均经济产出的1%里的1/10!这样相对小的一项支出,就可以拯救地球上我们所知的70%的动物和植物物种,所以说这是可以实现的目标。这样做的效果,一部分是改善一些地方的经济,而这些地方正是主要的生物多样性所处的地理位置。
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2003年5月26日
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生命:进化生物学、遗传学、人类学和环境科学的黎明 07 IS LIFE ANALOG OR DIGITAL? 生命是模拟的还是数据的?
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Freeman Dyson弗里曼·戴森理论物理学家、数学家,普林斯顿高等研究院教授。
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在以信息为基础的现代经济里,数据所向披靡。所以,在很普遍的条件下,很难预料模拟生命比数据生命更有可能存活下去。
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——《生命是模拟的还是数据的?》
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