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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 08 LIFE: WHAT A CONCEPT! 生命：这是怎样一个概念啊！
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Freeman Dyson弗里曼·戴森理论物理学家、数学家。
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J. Craig Venter克雷格·文特尔基因组学家，“人造生命之父”，著有《生命的未来》。
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George Church乔治·丘奇哈佛大学遗传学教授。
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Dimitar Sasselov迪米特尔·萨塞洛夫哈佛大学天文学教授，哈佛大学生命起源学会主任。
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Seth Lloyd塞思·劳埃德麻省理工学院量子机械工程教授。
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Robert Shapiro罗伯特·夏皮罗纽约大学化学系名誉教授和高级研究员。
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John Brockman约翰·布罗克曼Edge创始人。
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美国科学家乔治·沃尔德（George Wald）曾经说过，如果你在地球上能学好生物化学，你也可以在大角星上通过考试。
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——《生命，这是怎样一个概念啊！》
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弗里曼·戴森：首先，我想简单说一下生命的起源。对我而言，生物学里最有意思的问题一直都是，所有这一切是怎样开始的？这一直是我的一个业余爱好。在我看来，我们差不多都对它缺乏了解。
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3年前，我对卡尔·沃斯（Carl Woese）写的文章《新世纪的新生物学》（A New Biology for a New Century）里出现的早期生命图景感到震撼。他描绘了一幅前达尔文时期的图景，当时基因信息还是开源的，而且所有东西都被不同的有机体所共享。这幅图景正好符合我对生命起源的推测。
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这本书的核心观念就是把新陈代谢从繁殖中分离出来。我们知道，现代生命同时具有新陈代谢和繁殖的功能，但这两项功能是由不同的分子群所执行的：新陈代谢仅仅由蛋白质和所有类型的小分子负责，而繁殖是由DNA和RNA负责的。这或许是一条线索，告诉我们新陈代谢和繁殖是分离的而不是融合在一起的。所以我推测，生命的起源就是，生命只是从新陈代谢开始的。
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你们可以看到我建立的所谓的“垃圾袋模型”（garbage-bag model）。早期细胞只不过是某种细胞膜的“小袋子”，它可以是油质的或者是一种金属氧化物。在里面，你会看到一个随机的有机分子的集合，它们是由小分子组成的，并可以扩散进入细胞膜，但是大分子不能扩散出来。通过把小分子转化为大分子，就可以在内部浓缩成为有机体的一部分，这样细胞就会变得更加浓缩，化学物质的运作也会变得更加有效率。所以，这些东西就可以不通过繁殖而进行进化。这是一个简单的统计学上的遗传。当一个细胞变得足够大以至于可以分割为两半，或者由于暴风雨或环境的震荡被摇晃为两半时，它就会产生出两个细胞，这就是它的后代，我们可以勉强地称之为遗传，但这只是统计学意义上的内部的化学机制。在这些条件下，进化就可以发生作用。
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塞思·劳埃德：在这个过程中会出现脂质的膜状物吗？
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弗里曼·戴森：当然会！我们会看到它们的存在。这个所谓的“垃圾袋”阶段是生命的一个阶段，进化确实会发生，但只在统计学意义的基础上。我想它可以被称作前达尔文主义，因为达尔文自己并没有使用“进化”这个词，他主要关心的是物种，而不是进化表述。
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第二个阶段就是，在某些“垃圾袋模型”细胞里出现了RNA。也许，在分子三磷酸腺苷（ATP）里的新陈代谢和繁殖之间存在某种联系。我们知道，ATP有一个双重功效：它不仅对新陈代谢很重要，而且它实质上是一种核苷酸。所以，它给两个系统建立了连接。也许一个“垃圾袋模型”恰巧可以通过随机过程来产生ATP。ATP对新陈代谢很有用，所以那些细胞可以繁殖出很多数量的后代，并且创造出大量的ATP。然后很偶然地，这个ATP构成了腺嘌呤核苷酸，从而聚集成RNA。这样，就产生了在这些细胞内寄生的RNA。这个过程是生命的一种分离形式，这是没有新陈代谢的纯粹的复制过程。RNA可以复制自身来增加自身数量，但它不能进行新陈代谢。
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然后，RNA就开始制造病毒。RNA找到了一种方式，可以在一小片细胞膜里将自己打包，然后它就可以独立地穿行了。生命第二个阶段的“垃圾袋”依然是没有组织的，在化学层面上处于很随机的状态，当RNA在病毒的“小袋子”里进行复制时，也就把一个细胞里的基因信息带进了另一个细胞里。这就是我眼中的RNA世界。它也符合曼弗雷德·艾根（Manfred Eigen）所构想的生命起源，在我看来生命起源是第二个阶段。在RNA可以独立地生存、复制、穿行，并且在不同种类的细胞之间分享基因信息之后，就到了第三个阶段。我认为这个阶段是最神秘的，只有当两个系统开始合作时才会发生。它始于核蛋白体的创造，这于我而言是最核心的神秘之处。调查核蛋白体的考古学会有庞大的工作要做，我希望你们中有人会去做。
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一旦核蛋白体被创造出来，那么RNA和新陈代谢两个系统就会融合起来，这样就有了现在所说的细胞。这就是第三个阶段，这个过程同样要有基因信息共享，这种分享大多是通过在细胞之间穿行的病毒来完成的，所以这是一个开源的遗传。就像卡尔·沃斯所描述的那样，进化速度可以变得相当快。
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下面就是卡尔·沃斯所描述的大致情境：有了细胞之后，它的新陈代谢是由RNA或者DNA来指引的，但是没有任何私密的“知识产权”，所以一个细胞创造的化学物质可以被其他细胞分享。进化会在很多不同的细胞里同时进行，所以这个过程可以变得更快。参与这个过程的最棒的化学装置可以在不同细胞之间分享信息并且合作，这种方式也加快了进化的速度。这或许是化学进化最快的阶段了，因为很多基本的生物化学发明都已经齐备了。
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第四个阶段就是物种分化与性的阶段，这是接下来两个重大的创造，这也是达尔文时代的开端，物种开始产生了。一些细胞认为保存自己的“知识产权”会更加有利，也就是只和自己或自己物种内的成员有性接触，因此就定义了物种。这就是接下来20亿年里的生命状况，也就是太古代和元古代。那是生命进化的停滞阶段，而且这个阶段持续了20亿年。
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然后就是第五个阶段，多细胞有机体被创造出来，其中包括另一个重要的创造：死亡。
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这之后就是第六个阶段。这是达尔文时代的终点，即文化的进化成为最重要的驱动力从而取代了生物的进化。“文化”意味着，人类开始通过传播技术和好的生活方式来改善生活条件，而不是通过繁殖。所以，比起传播基因，你会更倾向于频繁地传播思想。接下来就是第七个阶段。
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但这样有什么意义吗？我想它有意义，但是所有模型都是短暂的，都会很快被更好的模型取代。
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我要讲的另一件事是家用的生物技术，这是一个完全不同的主题。在过去的20年里，物理技术的发展带来了手机和我在桌上可以看到的那些东西，还有各种各样的个人电脑、数码照相机、GPS导航系统。所有这些都是技术创造的奇迹，它们已经迅速地从高不可攀变得很平常，它们已经成为普遍家用的了。这是一个巨大的变迁，我们从未预测到这些。
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