散落的石頭和貝殼，為何你能一眼就分辨出貝殼才是生命？

2個月前，新經典文化的劉明春編輯送我一本書，日本科學家的福岡伸一寫的《生物與非生物之間》。

該書的封面

我翻了一下序言，立刻被裡面提出的問題吸引住了：

我們能在一瞬間判斷出眼前的東西是生物還是非生物，那麼判斷的標準是什麼？

生命到底是什麼，有沒有明確的定義？

是啊，如果我們漫步海邊，海灘上有各種各樣被浪花衝上岸的東西。即使你以前沒見過海螺或貝殼，你也可以一眼從一堆非生命體（石塊、漁網、泡沫塑料……）中把它們識別出來，並意識到那是生命的傑作。

我們真的天生具有區分生命與非生命的本能嗎？

這本書的作者與譯者一起，用機智而詩意的語言，講述了上世紀的100年里，生物學領域取得的驚人成就，以及科學家們為了真理或榮譽而付出的艱苦卓絕的努力，以及他們不擇手段的齷齪。

雖然我是醫學科班出生，對於DNA的結構和發現者都耳熟能詳，但我沒有想到，在簡潔美麗的DNA背後竟然隱藏著一段不那麼光彩的歷史；我沒想到，微觀世界的基本物理規律，可以解釋生命為何如此複雜而有序；我沒想到，昨天的我、今天的我、明天的我，雖然意識一脈相承，但身體卻是嶄新；我更沒想到，對於生命，失去部分比失去全部更加致命，相當於0.5＜0，這怎麼可能？

上述四個沒想到，對應著書中令我印象最深刻的四個片段：

第一：DNA的陰暗面。

美麗迷人的DNA雙螺旋

眾所周知的故事是，年輕的沃森（25歲）和克里克（37歲）於1953年在《自然》雜誌上發表了一篇僅千字的論文，明確提出了DNA的雙螺旋結構並暗示了其具有自我複製的特性。憑藉這一驚世駭俗的發現，他倆拿下了1963年的諾貝爾生理學或醫學獎。我當年在學生理學時，就對他們佩服得五體投地，驚為天人。

但是，他倆顯然還沒有天才到僅憑一己之力就洞察DNA奧秘的程度。事實是，他們從一位研究X射線晶體衍射的女科學家富蘭克林處偷窺到了DNA那美麗的X射線衍射圖，與他們大膽設想的DNA結構不謀而合。沃森在其《雙螺旋》一書中承認：我一看照片便目瞪口呆，心怦怦直跳。

可以說，沃森和克里克在某種程度上剽竊了富蘭克林的成果，而且他們沒有在最終的論文上給富蘭克林留一個位置。

第二：原子之小和生物之大。

原子和人

我們都曾瞥見過一縷陽光中有無數灰塵在飛舞。這些灰塵飛舞的方向毫無規則，物理學上稱之為布朗運動。我們看見的是無規則運動的灰塵，但使這些灰塵運動的並非氣流，而是來自我們肉眼看不見的空氣分子熱運動的撞擊。這種撞擊來自四面八方，且完全隨機，因此灰塵的運動軌跡也毫無規律可言。

著名的量子物理學家薛定諤在《生命是什麼》中提出：為什麼原子那麼小？或者換一種說法，和原子相比，我們的身體為什麼那麼大？這個問題看似無聊，但卻隱藏著一個巧妙的、基於物理+數學的生命詮釋。

我們的身體由無數微小的原子構成，其總數大約是7×10的27次方。問題在於，基於量子物理，原子做無規律的熱運動，而生命則處處體現出優美的秩序，這一對矛盾該如何解決？

首先，有一個基本的物理規律，那就是：平方根法則。這個法則的意思是：即便全部粒子都依據某種秩序運動，但微觀世界的本質決定了其中有些粒子會不走尋常路，它們會呈現「非秩序」運動。這些搗蛋粒子的數量是多少呢？

這個問題很關鍵，答案就是：總數開平方。

然後就是數學計算：如果有100個粒子，那麼搗蛋的粒子就是10個（10%）；如果有10000個粒子，搗蛋粒子就是100個（1%）；如果有100萬個粒子，搗蛋粒子就是1000個（1‰）……

你意識到什麼了嗎？

如果生物體里的粒子數量很少，那麼搗蛋粒子占的比例就越高，生命活動的誤差率就越高。10%的誤差率是致命的，所以由100個粒子構成的生命不可能存在。人體內原子的總數有7×10的27次方，其誤差率小到可以忽略不計，即便有誤差，糾錯機制也可以糾正之。再看病毒，一個病毒的直徑大約是100納米，而原子的直徑是0.1納米，所以一個病毒里包含的原子數大約是10億個，其誤差率也只有3/10萬，這個誤差率肯定遠遠高於人類，這也許就是病毒容易變異的基本物理規律層面的原因。

所以，我們為什麼那麼大？是因為奇妙的物理規律和數學計算顯示，我們必須那麼大，否則無情的誤差率會毀滅我們。

第三：流動的生命意味著什麼。

生命的長河中，我們還是我們嗎？

我們都知道古希臘哲學家赫拉克利特的一句話：人不能兩次踏進同一條河流。

可是，我們有沒有想過：當河已不是那條河，我們還是那個我們嗎？

雖然我們都知道，我們吃進去的食物會被消化吸收並成為我們身體的一部分，但我們不知道的是：我們身體的更新換代到底有多快？是否有些東西是永恆不變的（比如大腦）？

紅細胞的壽命是120天左右，血小板只有10天左右，其他器官呢？大腦呢？

一個叫舍恩海默的科學家，用一種毫無美感的方法粉碎了我們希望保留某種永恆之美的幻想。所有的蛋白質都由氨基酸組成，所有氨基酸都含有氮元素。他用重氮來標記了一種氨基酸（亮氨酸，20種氨基酸的一種），重亮氨酸與亮氨酸在人體內一樣參與新陳代謝，人體無法區分兩者，但質譜儀可以區分。

舍恩海默用重亮氨酸飼料餵養小鼠3天後，結果發現在小鼠全身所有部位都發現了重亮氨酸，內臟和血液里含量特別高，而蛋白質含量最高的肌肉組織里，重亮氨酸的含量反而要低得多，留在小鼠體內的重亮氨酸占餵食量的56%。重亮氨酸並非單獨存在，而是以合成蛋白質的形式存在，這個期間小鼠的體重並沒有變化。這些事實表明，短短3天內，組成小鼠的蛋白質被來源於食物的氨基酸替換了一半。

更為驚人的是：在小鼠體內的其他氨基酸里，都發現了重氮。這說明，在短短的3天內，小鼠將攝入的重亮氨酸被分解成更基本的元素，並用這些元素合成了其他氨基酸，進而合成蛋白質。而我們以前一直認為，人體吸收的是氨基酸，然後直接用氨基酸來合成蛋白質完成新陳代謝，現在看來這種新陳代謝居然發生在比氨基酸更細的分子層面，這真是難以置信。

事實清楚了：外來的氨基酸被迅速分解、重組，這個過程以驚人的速度在體內執行，就像是鐵打的營盤流水的兵。小鼠的身體不在是固定不變的，而是由不斷流動的元素打造出的動態形象。

舍恩海默還嫌顛覆得不夠，他又用同樣的方法標記了脂肪。然後，我們沮喪地發現，連最懶惰的脂肪也是處在不斷翻新的過程中。脂肪組織看似固定不動，其實也在以驚人的速度更新換代。原來，所有的原子都會從生命體中「流過」。

當你與闊別多日的老友重逢時會感嘆：「你真的一點都沒變啊！」 然而，老友真的沒變嗎？

第四：生命不是少一個螺絲就不能運轉的機器。

經歷歲月洗禮的生命，其精彩程度嘆為觀止

著名的哲學家笛卡爾認為人體是一部精密運作的機器。

把所有生命體都看作這樣的一部機器，至少比迷信要強得多，但是我們都知道，生命的豐富多彩程度超越機器。即便我早已知道如此，但這本書揭示的一個現象，仍然顛覆了我對生命的認識。

《侏羅紀公園》有一句話 Life find the way，這句話在現實中真的應驗了。

Life find the way的劇情是這樣的：為了防止恐龍逃出侏羅紀公園後繁殖壯大，公園裡飼養的都是母恐龍。公園出事後，恐龍逃了出來，博士本以為這些恐龍不可能繁殖後代，但是卻意外地發現了已孵化的恐龍蛋，邊上有不少腳印證明小恐龍出生了。也就是說母恐龍們實現了單性繁殖，天知道它們是怎麼做到的！於是博士說出了這句經典的台詞。

侏羅紀公園裡著名的台詞

本書作者福岡伸一所在的研究團隊，與幾個類似的團隊激烈競爭較量中，最先用基因技術定位到一個基因，這個基因編碼的蛋白質，他們猜測是小鼠糖代謝過程中的關鍵環節。他們興奮不已，如果能證明這種蛋白質確實如猜測的那樣對於糖代謝至關重要，那麼對於人類糖尿病的病理認識以及治療都可能帶來一場革命，也許某個大獎就在不遠處向他們招手呢。

他們又克服種種困難，費了九牛二虎之力得到了純種的基因敲除小鼠。所謂基因敲除，就是把這個基因從DNA里弄出去，不讓這個基因發揮作用。福岡伸一的團隊很有把握地覺得，這些小鼠失去了這種基因，就無法合成這種關鍵的蛋白質，就一定會表現出糖代謝紊亂的癥狀，於是他們就證明了這種蛋白質的功能，離成功彷彿只有一步之遙了。

結果，依然活蹦亂跳的小鼠讓他們百思不得其解。檢測表明，這種蛋白質確實從小鼠體內消失了，這能說明其對於糖代謝不重要嗎？不能。這種蛋白質可能非常重要，但生命卻為它準備了超級替補，一旦主角缺位，替補就頂上。這就是現實版的Life find the way。這樣的替補有多少位？這又是生命提給人類的更深奧神秘的問題。

這是一本關於生命本質的書，把我以前隱約感覺到的、某種混沌的、關於生命的世界觀，用簡潔而科學的語言給出了精確的定義，這種美好的感覺猶如醍醐灌頂：生命本質的格局遠高於DNA，生命是一種處於動態平衡狀態的流體。

這樣的書，即便我已經劇透那麼多，也完全值得入手一本。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！