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我们该如何描绘光合作用出现的过程呢？一种可能的方式是借用工程项目的类比，将之想象为一群细胞构造出能进行光合作用的分子，就像一帮人建造出一道桥梁或一座建筑一般。以这些工程用语进行思考对我们而言并不陌生，因为我们自己便习惯于运用大脑构想行动方案，运用双手操纵各类物质。因此，我们会很容易甚至下意识地将这样的行为投射到自然上去。此外，我们现代人生活在一个充斥着人造机器的世界里，机器的意象不可避免地会主导我们的想象。甚至像艾萨克·牛顿这样的天才，也曾设想上帝是根据预先确定的蓝图，将宇宙作为一部无比巨大的机器加以组织的。然而，用机器的意象来描绘自然的创造性难免忽视了查尔斯·达尔文对于生命的洞见。
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对于我们该如何构造另一种描绘自然创造性的更恰当意象，线索之一便来自这个光合作用故事里的重要演员，出现在至少三十亿年前的海洋里的原始有机体。要知道，这些能进行光合作用的分子的出现是一次无与伦比的创造性大事件。要想了解这些分子有多精致，从科学家为研究它们所花费的努力之巨上就可见一斑。尽管如此，虽然科学家已经揭示了许多令人惊讶的细节，但他们仍未把握其中的所有奥秘。而想到这个发明光合作用的大事件是由没有大脑，更别说眼睛、双手或图书馆的原始有机体实现的，这无疑更令人惊讶。
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自然生成模式的方式不同于工程师按照蓝图构造某样东西的方式，这一点对我们人类而言并不容易理解和接受，但事实确是如此，后者不是自然生成模式的方式。我们可以较为确定的一点是，自然是创造性的。并且自然中随处可见的创造性，其实现方式并不是单纯仰赖偶然性，也不是确定论的，而是具有极强的探索性，能够孕育出如此恢弘的景象，不断引发我们的惊叹。
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那么对于自然的创造性，我们该作何整体理解？或者说，我们应当借助什么隐喻或诗意的意象以避免自己继续以工程的思维看待自然？
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自然这种摸索的创造性的一个诗意类比是婴儿的发育。婴儿蕴含着巨大的创造性，但它们大多处于下意识。随着婴儿逐渐成长，她会针对环境作出一系列调整，而这些调整将会决定她今后的大部分人生。比如，如果她母亲讲的是中文，那她最终将学会讲中文。如果她母亲说的是西班牙语，相应地，婴儿将学会说这种语言，而她所学习的这种语言也将影响到她（下意识地）形塑自己的大脑及控制自己的面部肌肉的方式。类似地，通过试错的过程，婴儿会本能地根据她母亲的个性类型调整自己的某些基本行为模式，因为在基本生存需求上，她的持续存活有赖于与她父母维持一种和谐的关系。
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在最好的情况下，母亲一天天无微不至地照顾着自己的婴儿。但婴儿本身具有一种下意识的欲望，渴望继续存活下去。甚至早在她的意识成形之前，她便已经开始调整自己以利于生存。在与她父母的相互关系中，她改变着自己的大脑、身体以及意识，由此得以获得不断的滋养，帮助自己展开人生。
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地球诞生时也是如此。一切的发展并没有工程师的蓝图。只是由于与太阳的关系以及太阳源源不断的能量，地球得以出现并开始发生改变。我们很可能永远不会知道，在这些现在见于地球上每片叶子的叶绿素分子出现之前，有多少分子被尝试和抛弃了。或许数十亿的不同分子曾被构造出来以便尝试诸多的可能性。而地球也仍将继续改变着自己的面貌，直到有一天，太阳汹涌的能量摧毁了这里的物质。所以在文字、大脑、意识出现之前，已然存在生存的深层次欲望，以及我们后来最终得出的发现，即我们唯有通过相互关系才得以生存。
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活的地球
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宇宙的演化的一大神秘之处在于，一个整体不知怎么就在其众多部分的基础上涌现了出来。一颗恒星与一个原子大相径庭，但恒星又是从巨大的原子云中形成的。类似地，一个活细胞也不同于一个分子，但细胞最终从聚集的大量分子中涌现了出来。
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这种涌现最壮观的例子之一便是地球作为一个整合的系统的出现，从其上成千上万亿的生命和非生命部件中涌现出了我们这颗高度相互关联的行星。有些科学家甚至大胆主张，地球本身是有生命的，也就是说，它在主动调控着大气的温度或海洋的盐度。这或许太过激进，但至少有一点我们可以说，那就是我们还尚未发现存在任何其他地方，有着地球这样的复杂整合程度和相互关联程度。
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促成这个整合系统的出现的第一步是生命在地球上的散布。这些具备适应能力的细胞很快占据了海洋的各个深度。它们也开始飞上天空，成为大气的一部分。它们还离开了水，让自己的踪迹遍布陆地。不论是在冰冷的严寒中，还是在超过沸水的高温下，它们的身影都能被找到。
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在这个扩张过程中，从某一刻开始，生命成了不只是这颗行星上的乘客，而且是与大气、海洋和陆地一道塑造行星面貌的合作者。比如，生命的活动就对海洋和大气的化学构成产生了深刻的影响。
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在生命逐渐参与到整个行星系统的运作后，一次伟大的涌现发生了。一颗活的行星（只是在这个意义上说它是活的，即它是一个复杂的、自组织的系统）出现了，而它具备维持生命所需的精细条件的能力。
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比如，地球的表面温度上下不能偏离太大，否则生命就会消失。我们曾经以为，地球的平均温度适宜生命存在是因为地球恰巧与太阳保持着合适的距离——一亿五千万千米。然而，借助二十世纪关于核聚变和恒星结构的发现，我们现在知道了，在过去四十多亿年里，我们太阳的温度提高了将近百分之二十五。
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这意味着，地球在不断调整着自己，以便将表面温度保持在一个使得生命可以兴盛的狭窄区间当中。通过利用光合作用吸收大气中的二氧化碳，地球改变了大气的成分，从而在太阳逐渐升温的情况下维持着自身温度的稳定。这种生命与非生命之间相互调适的舞蹈改变了我们以往对于这颗行星的观点。地球并不只是生命存在其上的一个大岩石球，它也是生命和非生命的一个具有创造性的共同体，能在漫长的时间里调整自己，从而延续甚至深化自身蓬勃的存在。而这种自我调整的动态过程之所以可能，正是由于生命最核心的能力——其适应能力。
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宇宙的历程 第六章 生存与死亡
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生命复杂性的这种不断深化之所以会发生，是因为生命能够广泛适应各式各样的生存条件，并能够记住这些适应方案，有时甚至长达数十亿年。生命的几乎所有基本活动都仰赖于其适应能力和记忆能力。相关证据我们随处都能找到。试想我们的食物，比如谷物，它们是由众多不同种类的复杂有机分子构成的。当我们食用它们时，如果要想将它们消化和吸收，它们需要被小心分解，并以一种新的方式加以重组。而这个复杂的生理过程是由亿万年前的单细胞祖先通过试错发现的。它们虽然现在早已不在，但它们的心血没有白费，它们的发现被记住，保留至今。所以在我们吃饭时，谷物被消化、吸收，转化为我们的皮肤、肌肉和器官，只是因为生命记住了自己以前作出的重要发现。
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毕达哥拉斯的洞见或许可以帮助我们思考生命的记忆的性质。毕达哥拉斯相信，宇宙的本质不是水、火、土、气或任何诸如此类的实体物质。宇宙的本质是数，其核心可以通过模式揭示出来。
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这看上去是种奇怪的思想。生命如此丰富多彩，其根本性质怎么能是抽象的数或模式呢？按照传说，毕达哥拉斯发现了乐音与数之间的关系，并深深为之所吸引。悦耳的音乐有赖于振动频率的特定比例。而一旦这个比例有所变动，音乐就变得难听起来。
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基因变异与自然选择
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生命与模式之间的这种深层次关联使得生命能够记住自己以前作出的重要发现。这也正是我们身体里DNA的基因所做的事情。在其核苷酸的特定序列中，基因记录了生命的种种模式。我们吃进去的谷物被多种蛋白质所转化，整个过程中的一种关键蛋白质是细胞色素c。细胞色素c在数十亿年前首次被组装出来，而它现在仍存在于我们体内，这是因为有关其结构的信息存储在了我们DNA的基因中。生命当初并没有小心地把实际的分子一代代传递下来，相反，它传递的是其本质，以核苷酸的模式的形式。借助该模式，现在我们的身体就能制造出新一批的细胞色素c，进而在它的帮助下把田地里的谷物转化我们的血肉。
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细胞色素c的出现实际上是一个恢弘的事件，这一点很容易为我们所忽略，因为我们不会本能地意识到这其中所涉及的诸多过程，或者这些过程所耗费的大量努力和能量。我们会使用诸如“细胞色素c被制造出来”这样的说法，但除非我们有意识地注意这种说法的意涵，否则我们很容易落回常规思维方式的窠臼。我们会想象，在遥远过去某处的一个生物工厂里，这种分子被首次设计和制造出来，然后那里的工程师团队又会继续着手设计下一个分子。然而，真实的历史要比这有趣得多。
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生命的适应能力有赖于DNA分子出现随机的变化。核苷酸的模式随机发生变化，这导致在细胞内生成不同的蛋白质。可能在以这种方式生成了数百万计的不同蛋白质之后，才出现了一个后来被称为细胞色素c的分子。它能够帮助所在的有机体生存下去，这也使得这种基因模式在种群中扩散开来。正是这个两步的过程（大量的试验被尝试，然后成功的模式通过基因被记住）使得我们现在能够安心咀嚼一片面包，把它转化为自己心脏组织的一部分。
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