1702248102
贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 具有普遍性的基因语言
1702248103
1702248104
地球上的生命体在这一阶段的进化过程都是一样的:DNA储存与有机体结构和功能相关的指令;RNA临时复制DNA编码片段,将信息转化成不同类型的蛋白质;而蛋白质是所有有机体必备的生物分子。这一过程在最初形成时肯定很成功,击败了其他所有的竞争对手。科学家对这一点很肯定,因为所有的已知生命体——从最简单的细菌到包括人类在内的动物,在这一阶段的信息处理过程都是一样的。
1702248105
1702248106
生命体的DNA结构的一致性让人惊奇。最近有段时间,我待在意大利东海岸一个叫瓦斯托的小村庄里。由于我知道的意大利词汇少得可怜,与当地人交流时,不得不配上笨拙的手势。谈话进行得不算太糟糕,因为我还懂一点西班牙语和法语,就这样用几种语言磕磕碰碰地与人交谈。不管是意大利语,西班牙语还是法语,相互间都有类似的地方(毕竟都属于人类的语言,而且讲这些语言的人还生活在同一个大洲)。但是,由于几千年历史和文化的差异,大部分意大利语在发音和拼写上都与英语不同。
1702248107
1702248108
欧洲语言之间存在差异,但不同生命体的基因“语言”的情况则完全不同。人类与细菌早在10亿年前就按不同的方向进化,但是两者都通过4种类型的碱基经过三联体序列产生64种组合(氨基酸就是由三联体序列编码而形成的),且两者的基因中每种相对应的组合的意义相同。用一个比喻的说法,整个生物界使用的不仅是同一种语言,而且还是一种口音的方言!
1702248109
1702248110
很多例子都可以证明不同生命体基因令人惊异的同一性。比如,科学家已经无数次成功地将一个物种的基因导入另一个完全不同的物种体内,从而改变该物种基因的性状。这样的实验包括将人的基因注入老鼠体内,或将老鼠的基因注入苍蝇体内。你可能会觉得这种基因替换不合乎自然规律,生物实验室里将会制造出像弗兰肯斯坦(Frankenstein)那样的人造怪物。但事实远非如此。比如,自然界中有13%的植物是由两种不同谱系的物种的基因混合产生的。而且有资料表明,人类与病毒或细菌之间可以进行有利的基因替换。
1702248111
1702248112
DNA-RNA-蛋白质体系能够在进化过程中迅速崛起并取得控制地位,部分原因在于这是生物储存和处理信息的理想体系。DNA是大量基因信息极其安全可靠的载体,而蛋白质能有效地检索和表达信息。另一种简单的复制有机体的方法是:将2股DNA编码解开,每1股各自进行自我复制,然后将4股合在一起,形成2个双股DNA,通过这种方式产生新的细胞。
1702248113
1702248114
这种基于DNA的机制具有很强的储存信息的能力,并且能轻易地转化成蛋白质。因此,在40亿年前,这种机制肯定轻松地战胜了其他竞争者,而且这种机制一旦控制了局面,就不可能退出。
1702248115
1702248116
1702248117
1702248118
1702248120
贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 逆境中的革新
1702248121
1702248122
虽然基于DNA的生命体在现阶段努力地想保存大量的“想法”,但是大量一成不变的信息处理过程变得越来越枯燥乏味,就算环境发生变化,DNA编码还是没有改变。
1702248123
1702248124
更糟糕的是,还存在各种生物机制尽一切努力保持有机体的稳定性,防止有机体发生混乱。比如,形成氨基酸的DNA,即使编码出错(在很多情况编码会出现少许变动),还是能够正常运作。一些有机体体内还存在更为活跃、复杂的机制,一旦编码出现任何错误,这些机制就会马上进行侦测、校正。
1702248125
1702248126
但是还有另一套生物机制与DNA的稳定性相对抗。例如,一些机制会在井然有序的DNA编码中加入一定数量的杂乱无章的编码,弄乱整个DNA片段,使这种有机体在几代的时间内吸取大量新“想法”。
1702248127
1702248128
在稳定和混乱之间取得一个平衡点有助于有机体进行高效率的学习:一方面可以保持原有的DNA的“想法”;另一方面,经过几代的演化,DNA编码改变从而产生新的“概念”。但如果永不偏离这个信息平衡点,又会出现低效率、愚钝、顽固等缺点。一种极端的情况是:如果可以轻轻松松地生活在1 000年来都不会变化且没有敌人的环境中(这种情况可能适用于少数细菌),那么尽量使现有成功的“想法”保持不变是完全可以的。另一种极端的情况是:如果一个物种的基因的“想法”明显不成功,导致这个物种的很多生物因急剧变化的环境或过多的竞争者而大批死去,那么最大幅度的革新是该物种的生物生存下去的唯一途径。尽管混乱带来一些不好的“想法”,导致更多的死亡,但是只要出现新的、正确的“想法”,这个物种中的一些成员必定能存活下去。在这两种极端情况中,中间的平衡状态就不起作用了。
1702248129
1702248130
生命体在进化过程中一般都会经历顺境和逆境。最佳的解决办法是能够根据环境的变化调整已有的“信念”与新的“想法”的比例。所以,理想的情况是:有机体在处于顺境时,阻止DNA产生任何混乱的变动;但处于新的充满竞争威胁的时期,原有的“信念”不再起作用,就要积极鼓励冒险与创新。
1702248131
1702248132
墨守成规与创新也是人类经验中显著的心理特性。每个人都有一些习惯,这些习惯动作已经重复了上千次,比如晨起冲澡的习惯。我习惯在冲澡时一边机械地用海绵球擦拭身体,一边做白日梦。但是如果水忽然变得冰冷,我会一下子清醒过来,停止幻想,然后去修理出了问题的水暖装置。意识到水暖装置出现问题,要想办法去修理,我清醒了不少,人也有干劲了,当然也不会继续做白日梦了。事实上,这种意识一下子清醒过来的现象并不是巧合。我将在本书中详细说明,这种革新动力是意识的主要特性。相反,无意识及习惯的主要任务就是利用意识革新产生的丰盛成果。
1702248133
1702248134
像细菌这样基于DNA的简单的生命体,不具备任何形式的意识去指导它们进行各种程度的革新——从教条式的机械运动到孤注一掷的创新,但是细菌有一套了不起的机制,当它们觉察到周围出现危险时,会根据危险的不同程度做出相应的创新反应。这是一个令人吃惊的现象:即使是卑微的单细胞有机体也具有反映意识和无意识之间区别的复杂的学习策略。
1702248135
1702248136
1702248137
1702248138
1702248140
贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 保持基因活力的三种方式——基因突变、性繁殖与死亡
1702248141
1702248142
基因突变是向DNA编码中注入新“想法”的最明显的途径。尽管DNA分子很有活力,但并非完美,偶尔也会出错。以细菌为例,每1 000万个字母会出现一个错误,而细菌有10万个字母进行DNA编码,也就是说100个细菌包含的字母中只有1个字母发生1个错误。有些错误不会导致生物性状的变化,因为这些错误只是另一种编码形式。而另外一些错误会改变蛋白质的构成,从而严重影响细胞的功能。基因突变带来进步的可能性很小,也不大可能产生有利于生存繁衍的更好的“想法”。
1702248143
1702248144
对所有有机体来说,为了获取更多的新“想法”来应付动荡的环境,其中一个办法就是控制基因突变的数量。一些物种确实利用了这一办法,比如细菌在形势严峻、生存压力加大的时候,会增加基因突变数量。酵母菌面对生存压力的反应不是基因突变,而是改变整个染色体的结构,这种做法能产生同样效果。
1702248145
1702248146
有趣的类似情况也发生在灵长类动物身上。社会地位较低的灵长类动物比地位高的同类更喜欢标新立异——希望通过这些举动获取高一级的地位。人类也不乏这样的例子,比如战争总是会带来技术的飞跃。
1702248147
1702248148
动物的基因突变率虽然和细菌相似,但是存在一个严重问题:由于动物基因的形体要比细菌大很多,结构也更为复杂,动物进行自我复制的速度比细菌慢50万倍,这就导致动物基因的创造力远远不如细菌基因。很多动物应对变化的能力非常差。6 500万年前,陨落到地球上的直径10公里的小行星对很多动物来说都是致命的,尤其是对恐龙而言。其中一个原因是,这些动物不能适应这颗行星带来的气候变化,75%的动物就是因此消亡的。尽管不可能收集到因这一事件而死亡的细菌数量,但是细菌的死亡比例很有可能很小。由于细菌能够很快适应这颗小行星坠落带来的可怕环境,进化选择了这些生存在大多数物种体内的新型的细菌,而这种选择破坏了进化过程。
1702248149
1702248150
为了弥补复制速度缓慢带来的严重不足,动物开始进行性繁殖。从很多方面来看,性繁殖是一种新策略。尽管细菌主要通过简单的分裂方式繁殖,在繁殖过程中保存每个基因,但是细菌也可以进行类似的性繁殖:通过与另外一个细菌(甚至是其他种类的细菌)结合,替换对方的基因编码片段。但对动物来说,性繁殖是一种必须,而不是例外。
[
上一页 ]
[ :1.702248101e+09 ]
[
下一页 ]