生命是什么?不同学科的科学家眼中有不同答案

2017-01-10 09:42:00 作者:晨风 分类 : 探索发现

  技术专家的观点:

  技术专家们想要制造出人工智能生命。

  人工智能一直以来都是科幻电影和小说中的宠儿,但现在,关于制造人工智能生命的话题已经成为一门严肃的科学。

  从一个层面上说,人造生命可以是生物学家们在实验室里将现存多种生物的组织器官部件结合起来,并重新组装的工作。但这一名词也可以更加抽象一些。

  人造生命体有很大可能与“正常”的生命之间存在着很大不同人造生命体有很大可能与“正常”的生命之间存在着很大不同

  从上世纪1990年代开始,托马斯·雷(Thomas Ray)编写了著名的程序“Tierra”。这款软件生成的程序能够互相竞争,争夺CPU时间和访问主内存,也可以自我复制且有一定几率在复制过程中发生变异,并有一个杀手程序负责淘汰那些失败的变异。在这种情况下,这款软件生成的程序被认为是可进化的。这是某种形式的“电子生命”吗?在那之后,科学家们一直在改进程序,希望有朝一日能够创造出真正模拟生命的软件来。另外,世界上也有多个团队正致力于研发具有某些生命特征的机器人产品。

  美国俄勒冈州波特兰里德学院的人造生命专家马克·贝都(Mark Bedau)指出:“首要的想法是想要理解适用于所有生命的基本特性,而并非仅仅是地球上的生命形式。这就需要对于什么是生命这一问题采取一种非常宽广的视野,而生物学往往只着眼于那些我们早已熟悉的生命形式。”

  的确,我们绝大部分研究人工生命的科学家,他们脑海中的原型都是生活在地球上的生命形式。这也是他们经验的基础。贝都将这种做法总结为“PMC模型”——P是程序(program),比如说DNA,M是新陈代谢(metabolism),而C则是容器(container),比如说细胞壁。他说:“必须指出,这并非生命的普遍定义,而只是最小的生命化学定义。”

  而对于那些致力于非化学体系人工生命研究者们,他们的任务则是创造软件或硬件版本的这种PMC模型组件。南丹麦大学的斯迪恩·拉斯穆森(Steen Rasmussen)表示:“从根本上来说,我不认为生命存在某种截然的定义,但我们仍然要尽量达成这一点。”来自全世界各地的科学家们正致力于发展PMC对应的各个组件,创建能够展示一个或多个此类性质的系统。然而到目前为止还没有人能够将所有这一切组合到一起,并形成某种具备完备功能的组合生命体。

  拉斯穆森表示:“这是一种从底层开始向上组装的过程,一件一件组建起来。”

  合成生物学家们正在从零件开始,逐渐尝试拼装合成完整的生命体。他们会成功吗?合成生物学家们正在从零件开始,逐渐尝试拼装合成完整的生命体。他们会成功吗?

  人工生命研究或许最终将会在一个更加宏观的尺度上获得成功,从而创建出某种完全不同于任何地球上现存生命形式的新型生命体。这样的研究将重新确认我们对于生命的定义。但到目前为止科学家们还尚未抵达这一步。贝都表示:“他们目前还不必担心该如何去定义所有生命,或许他们会在喝啤酒的时候就这个话题聊上几句,但他们并不需要在工作中论述这个问题。”

  哲学家的观点:

  哲学家们一直以来都想解开生命之谜。

  那么,即便是那些致力于搜寻,乃至制造新型生命的研究人员们都还没有着手去思考生命的普适性定义,科学家们是否应该继续尝试朝着这样一个目标努力呢?美国科罗拉多大学波尔多分校的哲学家卡罗尔·克莱兰德(Carol Cleland)认为答案的肯定的——至少暂时是这样。

  她问道:“如果你需要根据一只斑马来概括所有哺乳动物的特征,你会选择从哪里入手?”她说:“答案当然不会是它们的乳腺,因为只有一半的斑马才有。看起来它们身上的斑纹是一个不错的选择,但这些斑纹没有代表性,斑马并非是因为有了斑纹才被归入哺乳动物的。”

  在尝试给出生命普适性定义的问题上也是一样。或许我们认为非常必要的条件可能只不过是地球生命所特有的特征。毕竟,从细菌到狮子,所有生命都具有一个共同的祖先,这一点就意味着我们对于宇宙中生命的描绘其实说到底只有一个样本。

  用卡尔·萨根的话来说:“人们倾向于用自己所熟悉的方式来解释。但真正的真相或许是我们所不熟悉的。”

  在我们真正发现并对不同于我们的新的生命形式开展研究之前,我们无法确知我们认为是生命要件的那些特征是否的确是宇宙普适性的。创造人造生命或许为我们提供了一种探寻新的生命形式的途径,但至少的比较近的一段时期内,我们很容易想象,那些在计算机里被构思出来的虚拟生命体,必定多多少少会受到创造它们的人,也就是我们人类,对于世界上所熟悉的那个生命系统认知的影响。

  因此,如果想要真正定义生命,我们或许需要在找到外星生命之后才有可能。

  但是具有讽刺意味的是,在发现外星生命之前,我们努力尝试找到生命的确切定义,但这样的努力本身却可能最终妨碍我们最终找到外星生命。如果2020年代的新一代火星车在火星表面直接碾过一个火星人而没有任何反应,原因仅仅是因为我们没有办法识别这是一个生命,那将是何等的悲剧啊!

  克莱兰德说:“我们给出的定义实际上会阻碍对新生命的搜寻。我们需要跳出现有的概念,这样才能打开新生命发现的大门。”(晨风)

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