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生命的本质到底是什么

关于什么是生命,这个问题涉及到人类自我认识的问题,已经争论了很久。我不敢说自己已经解决了这个问题,但至少尝试着总结和提供一些思考思路,当然也给出自己的看法。我们关注的并不局限于地球生命,尽管地球生命或者更准确地说是地球生物是人类目前唯一认识的生命现象。生命问题是一个哲学问题,这样一种领域可以称之为广义生命学。生命最让人困惑的地方不在于它具有的任何现象层面的特征,而在于其本身。为什么死气沉沉的物质能够组成活的生命,生命表现出的这样一种‘活’的特性是最让人困惑也着迷的,生命的根本特征到底是什么?生命到底是什么?

一拿到这个问题,如果直接拿起一本《生物学》翻翻看,我们通常会看到这样具有一定误导性的答案,书上会说生命具有以下特征:一、共同的物质结构基础;二、有新陈代谢现象;三、需要营养;四、有应激性;五、有生长,发育,繁殖的现象;六、有遗传变异的特征;七、能够适应一定环境和改变环境;八、能进行呼吸;九、能排除身体内的废物。当然我们不能要求太高,生物学只是生物学,毕竟不是广义生命学。我们首先来看看这些特征能不能拿来作为广义生命的特征。

第一条共同的物质结构基础肯定是不行的,太狭隘。在之前,科学家们说到要寻找地外生命,都会提到那个星球要有水,不过比较令人欣慰的是这种情况已经改观很多,现在主流生命学界不再认为水是生命的必要条件,也不再认为生命必须要有和地球生命一样的分子化学结构。事实上,地球生命之所以以水为原料,只是因为水是地球上大量存在的液体,而对于生命体,其体内的物质能量传递和转化通过某种大量存在的液体为载体是有效的,因此是地球生命‘选择’了水作为自己的必要原料。同样的,地外星球上要是存在大量液氨或者其他大量存在的液体那也能起到和水一样的效果,也有存在生命的潜力。因此,寻找地外文明以寻找水的存在是比较狭隘的,但是大概可以肯定的是,存在生物的星球基本上存在某种大量存在的液体,而这种液体就是这个星球生命的基本原料。液体一方面不像气体那么不稳定,又不像固体那样过于稳定,因此是生命的良好原料。

另外,我们也不能要求地外生命必须要有和我们一样的碳结构,碳结构的优点在于碳原子和其他原子产生的化学键比较灵活,并且适合储存能量,而地球生命以碳结构作为基本结构一方面是因为碳化学键的优点,另一方面也是因为地球富含大量碳。其他的化学层面结构如果同样也有碳结构的优点并且在某个星球上大量存在,那么也能成为生命的化学形式。但是不管怎么样,这些探索都还停留在生命的化学层面,把这些化学形式作为广义生命特征肯定是比较狭隘的。

第二条,生命有新陈代谢现象,这点肯定也是不行的。事实上,第二条和第三条需要营养说的都是生命应该与外界有物质交换和转换关系,可以归为一类。说生命有新陈代谢从原则上是很难界定的,对探索生命本质没有实质帮助,很多非生命的物体同样和外界存在物质交换和转换现象。我们把第二条和第三条归结于生命在系统层面上的特征,即是一个开放系统。开放系统的实例在非生命的事物中也大量存在,事实上生命也不会以系统的开放性特性作为自己的必要特征。

第四条有应激性,应激性的定义也会碰到原则上的困难,一片PH试纸碰到酸变红了,这片纸算不算有应激性呢,这个应激性和生命的应激性有什么原则上的不同呢?如何定义应激性呢?应激性只是生命的太现象层面的现象了。第五条,生命能够生长发育繁殖也不能作为广义特征,生命一定要是通过繁殖来的吗?就算目前所观察到的所有生命都是通过繁殖来的,我们也不能说生命必须是这样来的。之所以我们观察到的生命都会繁殖,是因为如果这种生命不会繁殖那就不会存在至今了,也就不会被我们观察到了。但并不等于说生命一定要会繁殖,一种人择原理决定了我们看到的生命必然是会繁衍的,一种人择原理也决定了去观察思考生命问题的生命必然是通过繁衍存在到现在的。第六条有遗传变异描述的对象只能限定在地球生命的形式,这样的形式不一定非得是生命的唯一形式。第七条能够适应和改变环境用来区分生命和非生命中也会碰到困难。第八条和第九条描述的是地球生物,远远够不到广义生命。当我们讨论生命是什么和生命怎么来的时,我们关注的不是生命在我们目前看来是怎么来,是怎么样的,我们关注的是生命可以是怎么来的,可以是怎么样的。我们的思维一定要能跳出框架。

以上关于生命的特征我们都可以概括为生物学特征,离我们期望的一种广义生命学理论还相当有距离。这些特征的问题在于:首先这些特征描述的都只是现象,这些现象其实是简单归纳得到的经验,这样的经验离要带我们窥视本质还远得多。其次这样的一些特征都还停留于化学和生物层面。我们的探索想要的是广义生命的本质,这个本质在实际表现中也是需要具体的初等层面形式的,比如地球生命的化学形式,当然也可以是别的形式。

为了更好地理解化学和生物学特征在面对广义生命学时的局限性,我们可以做一个思想实验:假设你家后面那个房子里面采用高超的生物科技每天在疯狂制造学生,这在原则上是完全可行的,只是目前实践上不可能,然后让他们去上课。这些疯狂造出的学生还都是现成的二十岁,不是通过繁殖来的,不会生长发育,基因超级稳定因此还不会变异,他们也全是不孕不育者所以不能繁衍不能遗传,但他们在其他任何方面跟我们完全一样有思维有情感,那么他们是生命吗?当然是的了,他们明显符合作为生命的一种更深刻层次上的特征,就没有理由以初级表象特征为由否认他们是生命。我们还能再想象,这些学生们不会也不需要新陈代谢,他们直接用电能来行为和思考,他们的大脑神经回路和肌肉神经直接用电能,不需要吃东西,只需要充电,这样的生命完全摒弃了生物化学层的一切特征。

当我们试图探讨一件事物是什么时,我们通常会通过描述这个事物的现象入手。我想说,在生命是什么这个问题上,这条思路非常失灵。传统的观点对生命的定义其实不是定义,只是描述生命具有的现象,这种描述必然不能深入其本质。不管这些现象怎么样,按人类未来预期的能力制造这样一个系统完全满足以上现象完全不成问题,只是如何界定这个系统是不是生命呢?问题的关键也不在于功能主义是不是对的,而是这样的现象描述本身就是很表层的。

或许我们之所以很难把握生命的定义,本身就因为生命是个概念,这种概念只能通过‘直观’来把握,而不能通过描述现象得到。如果真要定义生命,我们能做的只是把生命的概念和其他一些概念进行关联,除此之外,我们什么也不能做。那么,具体怎么做呢?如何找到更根本的现象,如何找到更深入的概念关联呢?在化学和生物学的基础上,我们首先得进入对生命的物理层面特征的探索。

在薛定谔的著作《生命是什么》中,作者认为生命的本质是一种负熵系统,是一个能够通过向外界环境摄入负熵从而避免自身系统同外界环境达成完全热平衡状态的系统。熵是一种描述事物混乱度的指标,事物越无序熵越大,负熵就是有序度。所谓的热平衡状态指的是区域内所有的物质达成了最无序的状态,也叫随机态。因此,如何理解生命需要摄入食物呢,并不是为了摄入能量,而是为了摄入负熵,并且把这种负熵转化为自身系统的负熵,维持生命系统的有序度,避免与外界环境达成热平衡状态。作者认为生命的定义并没有必要通过一些与之没有本质联系的生物学现象来定义,生命的本质就是一种有序度和维持有序度的能力。

这里有一个问题,人并不是永生的,总有一天我们会老去,那时也就是与外界达成了热平衡状态,身体的熵增大到最大并且是不可挽回的状态。我们维持有序度并不是一直持续的能力,只不过时间长了一些而已。一些系统也能维持一定时间的有序度,比如人造卫星在它的电池板寿命之前,也能通过阳光摄取一定的负熵,维持其工作能力,那么我们如何原则上区分两者的区别呢?一种答案是,人造卫星的有序度事实上一直在降低,只不过前期降低很缓慢,最后一下崩溃了,而人的有序度是维持的状态,甚至在成长时期还是不断增长的,避免热平衡的能力在一定时期也能增长,这就是区别。另一种思路是,这个问题给我们提供了关于繁衍的新视角,人类个体确实最后的命运是走向热平衡,但是整个人类不断繁衍,能够维持和提高自身系统的有序度。而人类社会作为一个整体,其有序度也在不断提高,分工越来越复杂有效,城市越来越密却越来越有序。那么如果我们通过有序度的维持和扩充作为生命的定义,人类社会算是一个生命吗?

薛定谔在书中提出的关于生命的观点大部分都被别人否定了,只有这个生命是负熵的概念体现了一定的活力。在我看来,最大的问题是:生命难道必须要有负熵维持能力吗?回想那个疯狂造学生的疯狂实验室,所有造出的可怜的学生没有负熵维持能力的(吃饭也没用),几天内就会去世,但至少这几天内还是生命。负熵维持能力也无非是一种人择原理的体现,类似繁殖能力。就算我们目前所认识的所有生命都具备负熵维持能力,也不能认为生命必须要有维持能力。负熵维持能力还没有达到生命的本质。一个能维持负熵的系统在自然界是很有进化优势意义的,但对于生命的本质特征来说不一定是必要的。

另一个在物理层面上关于生命的观点是,生命必须要有一定的体型,这种体型是相对于分子层面来说的。之所以这样,是因为生命只有达到足够大的体型,才能避免体内分子的布朗运动作用对自身造成摧毁,达到一定体型的生命体才能有抑制和抵消体内布朗运动造成的热平衡趋势。这个现象有一定的道理,但非生命本质,生命确实需要一定的体型。

耗散结构理论把生命看做一种耗散结构。什么叫做耗散结构呢?就是说一个远离平衡态的开放系统,当外界条件变化到一个特定临界值时,通过涨落发生突变,即非平衡相变,就有可能从原来的混沌无序状态转变为一种稳定的有序结构。这种有序结构必须不断地与外界交换能量和物质才能维持,故称之为耗散结构。耗散结构可以用于解释生命的启源,解释有序度的启源。但是耗散结构理论和负熵维持理论一样,在后文中我们会分析到都只是一种维持特征,而不是本征特征。

生命的特征必然是一种整体论特征,生物学家们对广义生命学时的误入歧途就在于他们总是期望通过研究生命组成事物的还原论特征和还原论现象去把握那个整体论特征。这种方法也是一种阶段,是有意义的,但局限性也显然。事实上,生物学家或许也认识到了这个问题,他们定义生命时不会说生命是什么,通常会说,生命是一种什么什么的现象,简单说生命是一种现象。在思考时,我们也要警惕一种‘高度概括式的还原论’,有点观点表面看是整体论观点,实质上是高度概括式的还原论观点。比如有些物理层面的生命特征描述,这样的描述本质上等效于将生命的每个物理层面的运行细节都描述一遍,只不过是高度概括式地描述,并没有涉及到新特质,本质上还是还原论观点。

物理层面的生命特征还远非达到生命的本质,我们需要再上一个层次,从系统的层面来看看。从系统论的角度看,生命是一种非常高效的特征化系统,这样的系统通常有着这样的特征:层级化,模块化,分布式,是一种高度适应性的开放自主系统。

生命系统通常也是一种柔性系统。系统具有一种被人们忽略的最重要的特征,柔性和刚性(借用了其他学科的词汇)。柔性是与刚性相对应的。刚性就是说系统的组成原理非常生硬,比如一架非常精密的机器,这台机器正常时还好,但是一旦哪个地方有点损坏了,整台机器就报废了。人类的大脑是最复杂的,但是没有任何两个人的大脑是一样的,因为大脑是一种非常柔性的系统,里面哪条神经回路坏了,不会影响全局性能,而是会很快恢复正常。我提出这个事情并不是下一句就说生命具备高度的柔性。事实上正相反,这也是人择原理的问题,柔性构造是生命的一种非常有效的构造,非常有生存竞争意义,但并不能说生命就一定是柔性的了。我们不能保证刚性系统就不能存在生命,就算存在很艰难,很短暂,但也是生命。

生命的系统级特征好像已经很接近生命的本质了,但是并没有,因为系统级的特征无非是一种高层次的还原论,还是一种高度概括式的现象而已。我们还需要再进入下一个层次:理念层。理念层中也有些递进的概念,我看具体看看这些概念能否作为生命的本质。

理念层的底层是信息层。从信息的角度来看,生命是一种具备信息传递,表现,自适应能力的事物,生命是一种信息过程。生物层面的遗传进化是生命信息传递和自适应的具体表现,生命体的一切生物学层面特征,乃至物理层面,系统层面的特征都是信息的具体表现形式。这样的角度可以说已经前进一大步了,生命的负熵维持能力不是必须的了,耗散结构也不是必须的了,只要能满足生命信息定义即可。我们也无需要求生命必须要有特定的生物层特征,物理层特征乃至系统级特征。相对于信息过程这个本质,其他特征都是不必要的,事实上其他特征存在的目的只是为了让这个根本特征有发生的条件。可以说从这个层面开始,我们的探索才真正开始接近我们想要的答案啦。从很多意义上来说,信息过程定义确实可以作为生命的本质了,但是非生命的事物也可以具备信息过程,比如计算机,因此这样的答案还不能作为我们的终点,生命的信息过程和非生命事物的信息过程必然在背后还有不同。

比信息更高一个层级的理念层概念是智能,有人提出生命就是一种智能过程。按这种思维理解,一段程序也是生命,因为这是某种智能。一个手表也有生命,因为手表也是按照一定的智能运转的。比智能更高一个层次的概念是精神,再高等有意识,再高等则是心灵,但再怎么高等都是以最初级的信息和智能为基础的。因此或许我们的说法要从原来的什么东西有生命或者没有生命,转化成什么东西有多大程度的生命。说生命是一种智能,这个定义也完全忽略掉了之前薛定谔提出的生命和负熵关系的定义等任何物理层面和系统层面的定义。也就是说,一样系统,就算其没有维持有序度的能力,不可避免地向着热平衡发展,但是在这个过程中,只要其具备某种智能,那就是生命。生命的智能定义比生命的信息定义更加苛刻,信息过程不一定具备智能过程,但是智能过程包含信息过程。这样看来,就可以回避在负熵定义中,生命都会终结的问题了。生命或许不是一个二分概念,而是个模糊概念。一个机器狗也是有生命的,因为机器狗也有只不过其生命指数好低,才0.001,一个细菌的生命指数1,一棵树是500,一个人是10000,等等。

智能的概念相对好定义,那么什么是精神呢,什么是意识呢,什么是心灵呢,为了苛刻一些,要不要把精神作为生命的门槛呢?智能达到什么程度会有精神呢,精神达到什么程度会有意识呢,什么样的意识能发展到心灵呢?这样提问题会不会也犯了那个还原论错误,也就是试图用还原论特征解释整体论特征。

精神可以定义为一种智能活动的目的性吗?机器狗有智能,但它没有目的,它会按照设定好的智能运动,但它不会说一定要存活下去,或者一定要干嘛,它的智能行为没有目的。细菌不仅有智能,还有目的性,它的活动都是为了能够存活下去,这种目的性或许就能理解为精神。

那么精神达到什么层面能够构成意识呢?我的回答是具有自指性。什么意思呢,就是精神活动的内容能够指向自身。比如,细菌的智能行为有目的性,我们说有精神,但是细菌不知道自己要活下去这个目,也不知道自己正在试图活下去这个事实,它的精神内容只能针对客观环境(对细菌来说,细菌自己的身体也只是环境的一部分而已)。但是狗不仅有生存下去的目的,有精神内容,狗也知道自己试图存活下去这个事实,狗的精神内容能够指向自身,使其具备了意识,意识的必要条件就是精神活动的自指性,或者说一种自我意向能力。

那么意识活动达到什么层面就具备心灵呢?答案是无我性,狗确实具备意识活动,但是狗的意识活动内容时时刻刻都与自身有关,狗的意识无法思考概念上脱离自身的事物,一看到东西马上想的是我能吃吗,对我有好处吗,那个地方有母狗吗,好玩吗。但是人的意识内容能够做到这样一种抽象的无我性,能够思考异常抽象的脱离自身的事物,意识内容的无我性能力赋予了人类心灵。

这样的生命定义也是我目前比较倾向的一种定义:生命或许是一种智能或者精神或者意识或者心灵现象。具体的要选取哪个标准作为生命的门槛其实不重要了,而对生命采取非有即无或者模糊态定义则可以在后续进行深入。这样的生命定义直接给我们指示了其本质,而不是拘泥于化学生物层面,物理层面,系统层面的表象。

我们其实还可以向更高一层进发,哲学思考的致极性就充分体现在了这种时刻。我们还可以从比理念层更加高的哲学层来对生命的本质提出一些猜想。

比如生命或许是物质所蕴含权力意志的显性化现象。权力意志不仅仅指事物生存的意志,也包含事物的自我边界拓展意志。在尼采看来,一切事物都蕴含权力意志,甚至物质本身就是权力意志的蕴含体。在我看来,或许生命就是这样的一种现象:权力意志的显性化现象。想想人这种很高端的生命,自我边界拓展是权力意识的具体现象,人的一切活动无不可以用自我边界拓展去概括(人的处境早已经超出生存意志层次了)。有的人喜欢旅行,去更多的地方,这是在拓展视野的边界;有的人喜欢交朋友,这是在拓展个体的边界,采用一种超越的方式把自己的意识边界拓展到朋友那里去;有的人喜欢学习看书,这是在拓展思维的边界;还有的人喜欢看小说和历史,这是在采用简便的方式拓展自己的经历边界;当然还有人喜欢在事业上实现巨大的成就,热衷于创造,等等,所有这些自我边界的拓展都能使人这种生命获得一种权力感。低等细菌也有权力意志,其精神的目的性即生存的努力即是如此。生命或许是一种权力意志的显性化现象。权力意志的背后会不会还有更深层的意志呢?这个事情值得探索。从这个角度看,理念层就被置于跟之前物理层和系统层一样的境遇:无论是信息过程也好,智能过程也好,精神也好,意识也好,心灵也好,无非是生命的本质——权力意志的体现手段,而不是必须。生命的本质可能是物质所蕴含权力意志的显现现象。

另外也给出另一个猜想:生命或许是一种物化的绝对精神(借用了一下精神现象学的词汇,但不是那个意思)。在理念层,我们提出生命或许是一种智能或者精神或者意识或者心灵现象,问题是理念在无比纯粹的物质本初世界中如何可能?生命是一种物化的绝对精神中的绝对精神指的是一种使理念如何可能的意志,是绝对的观察者和解读者。非理念层面的世界存在无需绝对精神,这是一个纯粹的本初世界,生命的存在条件需要在理念层世界找到某种寄托。这样的绝对精神物化程度就形成了不同程度的生命:信息,智能,精神,意识,心灵。生命的本质或许是一种物化的绝对精神,甚至可能权力意志的显现现象也只是这个精神的存在手段,生命是物化的绝对精神还能通过其他手段去存在。

关于事物的特征,我们需要定义两类特征,一类我把它叫做本征特征,另一类则是维持特征。之所以要做这两类的区分,是因为在探索生命本质中人们通常将这两类特征混淆不清。本征特征指的是某类事物之所以为该类事物所具备的本质特性,而维持特征则是事物为了维持本征特征而所配备的其他特性或者功能。比如,如何定义一张桌子,桌子的本征特征是一种能给人们提供学习工作平台的平面,这个本征特征讲的是桌子的最本质,最原始的特性。而维持特征则是比如有四条腿,通常用木头做的,一般是长方形的等等。要是存在这么一种没有腿的钢材桌子,靠某种悬浮技术悬浮于空中,那么按照本征特征去判断这还是一条桌子,仍然还是一种能给人们提供学习工作平台的有限平面,要是按维持特征去判断,它就已经不是桌子了,因为没有腿。但是,我们要认识到,桌子的腿只是为了支撑桌子从而维持这样一种能给人们提供学习工作平台的平面的功能,桌子的腿其实是无关紧要的维持特征。

通过简单桌子的例子,我们初步了解了什么是本征特征,什么是维持特征。我们再来看看我们讨论的广义生命学,回顾一下一路过来的探索过程。在这个问题的讨论上,我觉得当前人们的讨论也陷入了本征特征和维持特征的无限混乱。很多明显或者不明显的生命维持特征都被当成了本征特征,这可能也是思维懒惰的表现。让我们列举出本文目前已经探索的所有生命的可能本质特征,当然也包括笔者本文中自己猜想的一些观点,这些特征包括:

1化学层面特性(特定分子结构特性,由水构成,等等)

2生物学层面的特征(遗传,变异,要DNA或者RNA,有应激性,等等)

3物理学层面特性(是一种避免热平衡的耗散结构,是一种维持有序度的能力,具备一定的分子数目,等等)

4系统层面特征(是一种开放的动态平衡系统,分布式的模块化系统,具备自组织临界特性,具备复杂性特征,等等)

5理念层面的特性(是一种具备信息传递,表现,自适应和进化能力的事物,是一种智能或者精神或者意识或者心灵现象,等等)

6哲学层面的特性(是物质蕴含权利意志的显性化现象,是物化的绝对精神过程,等等)

让我们用本征特征和维持特征的视角来分别审视这些特性。很明显的,化学层面特征和生物学层面的特征都是维持特征,都不是本征特征,我们无法要求所有的生命形式都要具备这些化学层面和生物学上的特征。那么物理学层面呢,通过分析我们还是能得出物理学层面和系统层面的特征也是维持特征而不是本征特征,包括亲爱的思友和我在内,相信很多人也都是舍不得的。

某样维持特征所以被自然进化选择为生命特征,通常有两个原因:一是因为其最有效,二是因为更契合人择原理。但是这并不等于它就成了本征特征。在生命的形式中,生物化学特性为系统级的柔性结构提供了有效基础,而繁衍,适应性又使得符合这类特征的生命更容易演化到现在被我们观察到(当然这些特性也使得人类能够演化到现在去观察)。物理学层面的特征像维持负熵,耗散系统,系统层面开放的动态平衡系统这样的特征也是一种高效的维持特征,但是我们没有理由说这样的特征是生命在物理层面上的唯一存在方式。通过思维实验我们假想一种纯机电结构的生命阿尔法,如果怀疑这样的生命在原则上是否有现实性,我们可以想象把一个人体内的每个细胞,神经元都替换成功能完全相同的机电部件。这样的一个生命跟我们完全一样有意识有情感,但是只有一个缺陷,那就是所有的部件无法自我维护,阿尔法也不能和外界进行物质能量交换,因此所有的部件以致整个阿尔法不可避免地陷入熵增大的后果,阿尔法或许只能继续活几天,几天后就成了一堆废铁,但至少这几天内还是能思考能自主活动的生命,只不过这个生命不具备高效的负熵维持和动态平衡特征罢了。

理念层面的特征比较棘手,棘手的关键原因在于信息这个词到底是什么含义。信息是什么,信息是主观还是客观的,信息的存在需要观察者吗?信息是世界的必要描述吗?如果在这条路上走下去,我们会发现关于生命的探索会越来越诡异。信息作为智能的基础,再之后的精神,意识,心灵,到底该怎么理解这些事情?我们目前对其的认识还是微乎其微的,不理解这些事情就没法真正了解生命的本质。然而不管怎么样,这个理念层定义还是我目前比较倾向的生命本征特征。哲学层面中关于生命本质定义的两个猜想我觉得还值得继续探索,这样的本征特征已经带我们走了很深很深了。可以说,在理念层面和哲学层面上,我们探索的一些观点已经很接近本征特征了。

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