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第28章 生命理论的统一性(1)

要点:生命遵循水化学规律,很容易被统一起来。进化问题、遗传问题、发育问题原本就是一套规律,只是表现在不同方面、不同阶段而已。如果用信息论的信号概念生搬硬套生命问题肯定是最笨拙的研究方式。五元液是生命的一大秘密。人体生理实际是围绕稳定五元液为中心的生理。

生命世界具有高度一致性和统一性。这种一致性和统一性摆在那,科学的任务是正确地去认识他,而决不是把一些带主观性的理论强行大汇合。有的学者认为21世纪将“最终在分子水平实现遗传、发育和进化的理论大综合”。如果真是这样,这注定是一种费力、繁复、可笑的科学研究。我们理解问题的一些概念对吗?对一些分子的地位和作用清楚吗?如果不考查这些问题,而是各学科争先恐后都用一种时髦分子去描述,最后就说在这种时髦分子水平实现综合了。结果不可笑才怪呢!

以人的感官看世界应当有个基本的划分,从宇宙范围来说,人可以将其分为原子世界和非原子世界;从地球范围来说,人可以将其分为无生命世界和有生命世界。研究无生命世界的科学主要是物理学,研究有生命世界的科学主要是生物学。人们认识到,支配物质发生运动并使形态不断变化有其确定的固有规律性,这种规律性是和谐而统一的。因此,科学家们努力探索终极目标,寻找综合统一的万有理论。目前普遍把宇宙起源、生命起源和智力起源看成是永恒的三大难题。相比较而言,生命和智力问题破解起来要简单的多,有生命世界综合统一起来要简单的多。

爱因斯坦把引力场和电磁场看成是同一事物的两个侧面。他用了几十年的时间力求把两个场统一起来。霍金希望解决广义相对论与量子力学之间的矛盾,希望把它们联系起来。由于科学对引力效应知之甚少,对引力、电磁力、强力和弱力四个基本作用力相互关系知之甚少,目前无法克服认知障碍。再有,微观世界从夸克、基本粒子、原子核、原子、分子,到宏观世界的分子体系、凝聚态物体、太阳系,再到宇观世界的星系、星系团和总星系,在这多层次和空间中要想在物理学方面建立综合统一理论,必然会遇到难以想象的困难,或者说条件还不具备。统治整个宇宙的物理法则还远未被认识,宇宙中主角的暗物质和暗能量,我们还不知为何物,这种情况下,搞综合统一是不可能的。

然而,在生物学方面情况就大不一样了。生命现象仅限于地球这类特殊环境之中,生命的本质仅限于原子分子之间的相互作用关系,是以细胞体形态为中心的水溶液特定环境下受电磁力支配的化学物质变化,内在规律性相对物理学来说十分简单,而且没有那么多的层次。除了思维方式障碍以外并不存在认知障碍。因此,认识统治整个生物世界的生命法则应当没有多少问题。这样说来,把生物学中的理论综合统一起来要容易的多。至少可以用概括性规律描述整个生命世界的一切神秘现象。

研究物理学与生物学有很多不同之处,一个更多地遵循物理学规律,一个更多地遵循水化学规律,物理学与水化学的规律必竟不一样,因此在定量、定性、过程、时间、重复性、条件复杂性等等方面,不能以物理学研究为蓝本。这注定了生命规律偏重概念性的特点。用高度概括性规律去认识所有生命现象,这是生命科学正确向前发展的必然之路。

地球生命的多样性仅仅是外表形上的丰富多彩。地球生命是一个整体,内在本质是统一的。所有生物都来自共同祖先就是有力证明;所有生物都属于一种特定物质变化就是有力证明;所有生物都保持共性就是有力证明。生命在长达38亿年的演化中,无论怎样变化,变的只是形态,内在规律性是恒定的。因此,现代生命科学的各个分支如,遗传、发育、进化、人体、疾病等等,都是在统一规律支配下的不同侧面。生命内在具有高度的统一性,对此我们不能有丝毫的怀疑。从恒定的共性中抓住生命最基本的规律,生命科学的各个分支就被综合统一起来了。这个最基本的生命规律就是前面概括的“生命原理”、“生命定律”和“第一生命法则”部分,抓住这个总纲生命问题就迎刃而解了。

生命世界明明白白地摆在我们面前,内在的规律并不复杂,然而,生命客观存在的形式与人类的自我意识相抵触,冒犯了人类的尊严,我们本能地排斥他。既然我们的目标是想理解发生在我们周围的生命现象,理解我们自身的存在规律,最终要找出生命理论的统一性,那我们必须要树立生命的自然观,坚决抛弃头脑中“神、灵、智”的一些臆想。

无生命世界与有生命世界都是统一和谐的,都受其固有规律的支配。概括地说,我们属于原子世界部分,原子必然要受电的支配。因此可以说,生命的一切变化都是在电的作用下发生的。世界是物质的,物质在力的作用下运动着,物质受力运动是有顺序和空间分布的。物质受力的持续性和顺序性过程叫时间。物质受力运动的广延性和伸张性叫空间。我们把物质受力运动的时间、空间分布和连续过程叫秩序。这样看来,世界是由物质、受力运动和秩序构成的三因素统一体。三因素的多样性、复合性及多层次的耦合,这就构成了展现在我们面前的丰富多彩的世界。而生命现象是这个丰富多彩世界中的独特部分。所谓独特是指独特环境和独特条件下的三因素统一体。

可以这样看,一些基本粒子这样的物质,受强力和弱力作用,形成有秩序的质子和中子的原子核;各种原子核和电子这样的物质,受电磁力作用,形成有多种秩序的元素;各种元素原子这样的物质在电磁力作用下,会形成各种秩序的分子;多种原子和分子这样的物质,在电磁力作用下,会形成多种秩序的大分子。

构成生命三因素统一体的独特性在于,多种原子和分子在水分子中构成物质系统,在水中电磁力作用下,在磷脂分子膜包裹下,会形成具有独特秩序的多分子化学平衡系统单元,在外力撞击下,做着融合与分裂的循环运动。当这样的物质单元在五元液离子电压电流推动下,会形成具有自组织方式的融合与分裂的循环运动。可视为原始细胞体的形成。这是一种独特的自然现象。经过几十亿年时空变换后的今天,细胞体生长与分裂的循环运动仍未改变,这种亿年不变的方式就是最本质的规律。

生命是一种什么现象呢?是一种化学系统单元(Hua xue Xi tong Dan yuan HXD)的循环现象,是HXD连续自我循环现象。因为HXD是与环境相互作用的体系,这是一个多变量的复杂体系,是一个环境因素永远在变化的相互作用体系。因为HXD的本质是化学平衡系统,所以具有:恒、稳、动、平、调、控、精、度等特点,即数值恒定,稳妥连续,动态变化,平衡于中心点,增减式调节,规律性控制,精确微量,浓度变动等特点。也就是说,在相互作用过程中每次循环的HXD都会通过自我调整保持平衡稳定,同时也会依环境的变化稍微调整内部化学系统处于新平衡。因此HXD表现出稳定与变异双重特性。有稳定才会有变异,有变异才会有稳定,它们是相比较而存在的对立统一事物。另外,面对环境变化所表现出的稳定及变异都是有一定限度的。环境相对变化大,变异就相对大;环境相对变化小,变异就相对小;超出范围的环境变化,稳定将遭到破坏(消失);环境相对稳定,变异相对就不发生。在近40亿年的时间里,经过亿万次循环,HXD内在化学平衡系统的复杂性、精确性、稳定性、适应性……提高到我们所看到的高级生命水平。

生命的自然观告诉我们什么?告诉我们:HXD在变化的环境中经过亿万年自我连续循环就是我们看到的生命现象。这就是物质的分子系统,在水中电磁力作用下运动,形成时空分布有严格复杂秩序的三因素统一体。我们在研究生命时,不应当忽视:HXD、环境、自我循环、连续性和时间效应这五个重要的要素。

在研究生命规律时,我们必须正视两个客观事实。第一个,所有多细胞生物都是从一个主细胞开始的。我们把成功的繁殖细胞称为主细胞。这就是说,任何生物本质上就是一个主细胞体系。第二个,只有细胞才能产生细胞,增长-分裂-增长-分裂……是细胞的唯一循环形式。主细胞循环是连续的过程。这就是说,任何生物本质上就是一个主细胞的连续过程。

然后,我们再用生命定律和法则来认识生命,生命的规律或理论就被综合统一起来了。所以,生物进化的本质就是主细胞的进化,生物遗传的本质就是主细胞的遗传,生物发育的本质就是主细胞的发育。这应当不难理解吧?

这样,当我们看到一个小小的主细胞变成了一只老虎这种现象,说明发育成一只老虎的发育机制在这个主细胞体系中;说明上一代遗传给下一代的遗传机制在这个主细胞体系中;说明生物进化保持物种不变的进化机制在这个主细胞体系中。生命的一切秘密都能通过主细胞体系而找到。主细胞体系的实质是什么?就是细胞体与细胞境相互作用的体系。这样,遗传学、发育学、进化论这些生命科学中的规律不就都被统一到主细胞体系中了吗!

也许有人看不出遗传机制、发育机制、进化机制三项规律的综合统一。那是因为思想里事先接受了遗传学、发育学和进化论的传统理论。而传统理论中都不同程度地带有主观片面性。

如遗传学:遗传基因、遗传信息、遗传因子……都是把遗传当成信息信号去理解,从甲遗传到乙靠信息信号,采用信息信号概念才会有遗传单位,才会有遗传因子,所以才会把遗传机制全部定位在化学分子核酸上,才会发展出分子生物学。其实,遗传机制是复杂系统的整体再现,他是连续的而不是间断的。特定大分子的顺序只能影响局部的表形,而不能与整体系再现相比拟。信息论的信号概念不适宜往生物遗传上生搬硬套。

如发育学:多细胞体的发育问题如果归结为基因表达问题,那就把DNA上碱基对排列顺序的作用夸大了。发育问题的实质是千百亿个辅细胞按预定时间和空间变化分布的问题,控制这一过程的主导因素是细胞生命境的变化,可以看到各种化学因子在其间的影响,是细胞体与细胞境相互作用的结果,每个细胞是通过分泌化学因子或修饰其“胞外基质”而实现的。

进化论:明明是环境改造了循环中的主细胞,却一定要说是生物先有变异,然后再经过自然选择。这就犯了因果颠倒的错误。实际上,是环境创造了生物的多样性。

事情明摆着,地球环境造就了细胞生命,地球环境造就了细胞生命的遗传稳定性,也就是造就了遗传机制;地球环境造就了多细胞生物,也就是造就了发育机制;地球环境造就了生物多样性,也就是造就了进化机制。抓住细胞和环境两个基本点,就是抓住体与境的相互作用关系(生命定律),这样就概括了生命规律的综合与统一。

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