生命到底是什么？不同学科的科学家眼中有不同答案

表示图：人类疱疹病毒。病毒是生命吗？

生命到底该如何界说？朊卵白是生命吗？

假如你需求依据一只斑马来归结综合一切哺乳动物的特征，你会选择从哪里入手？

北京时间1月10日消息，我们中的绝大部分人在生活中要想辨别什么是“活的”，什么不是“活的”应当不会是一件特别困难的事情，你看：一个人是活的，然而一块石头则不是活的。太简单了！

然而在科学家和哲学家们的眼里，这件事却没有那么简单。他们消费数百年的时间来思考：究竟什么让一样物品成为“活的”。人类中的那些最伟大的头脑们：从亚里士多德到卡尔萨根，都曾经在这个问题上做过大批思考，但直到目前却都还没有一个具有共鸣性的结论。这也就意味着，从文字界说的角度来讲，我们迄今依然还没有一个达成共鸣的关于生命的界说。

在过去的100年间，我们关于生命的界说变得更加困难了。一直到19世纪之前，人们一直以为生命是特别特别的，而之所以如此，是缘由是我们的身材内隐蔽着一种看不到的“魂魄”。但在科学界，这样的说法目前已经逐步消失了。目前的人们对待这一问题的视角更加科学了。好比说美国宇航局将生命界说为“能够自我维系，且能够进行达尔文进化的化学系统”。

但美国宇航局也仅仅是许许多多试图将一切生命现象归入一个简单界说中的机构中的一个。事实上，人们已经提出了超出100个有关生命的界说，其中大部分着眼于一些生命所具有的关键特征，好比繁殖和推陈出新。

让事情更加蹩脚的是，不一样学科的科学家在“究竟什么才能够真正被用来界说生命”这一重要问题方面的想法是很不一样的。一个化学家偏向于将生命看作大批份子的联合，而物理学家则更多会从热力学角度去进行议论。

为了对“什么是生命”这一问题有一个更好的懂得角度，让我们先来听听那些在这一领域前沿工作的一些科学家们的意见吧。

病毒学家的概念：

病毒学家恰是这样一群人。他们的工作恰是探访处在我们所知的生命范围边缘的那些灰色地带。

在西方的小学里，孩子们会学习到一个说法，叫做“格雷女士”（MRS GREN）。这实际上是一个记忆口诀，老师希望借此帮助孩子们记住界说生命的7个关键特征：运动（Movement）、呼吸（Respiration）、感觉性（Sensitivity）、生长（Growth）、繁殖（Reproduction）、渗出（Excretion） 和养分（Nutrition）。

这固然是不错的熟悉开始，但却谈不上严谨。有许多我们不会将其视作生命的物品却能够满足这些界说要求。好比有些叫做“阮病毒卵白”的沾染性卵白颗粒，甚至是某些计算机程序，假如依照MRS GREN界说方法，那就都成为生命了。

经典的分界限还是在病毒这里。法国巴黎巴斯德研究所的微生物学家帕特里克·伏特里埃（Patrick Forterre）表示：“它们不是细胞，它们没有推陈出新，而且除非它们碰到适合的细胞，不然它们将一直都是休眠的。所以许多人，包含许多科学家都以为病毒其实不是生命。”

但在伏特里埃看来，病毒的确实确就是生命。可是他也认可，病毒是不是能够被归入生命范围，很洪水平上要取决于你将生命界说的界限放置在何处。

虽然病毒看上去几乎缺少一切在我们看来属于参加“生命俱乐部”所必须的要求，但它们确实拥有遗传物质DNA或许RNA。这是生命的蓝图，全部星球上一切生命之间都是相通的。这就意味着病毒能够进化和复制——虽然它们必须借助其他细胞才能够完成这一过程。

病毒携带有DNA或RNA的事实让许多人以为病毒应当能够被归入生命进化树中去。甚至有科学家以为病毒也许隐蔽着地球上生命起初诞生的奥妙。假如情形确实如此，那么生命在其起初的阶段就彻底不长短黑即白的状态，而是某种不甚明了的，介于生命与非生命之间的隐约界限。

一些科学家已经接受了这一概念。他们将病毒视作是“介于化学体和生命体之间的界限上”。而这就引出了一个非常风趣的问题：究竟从何处开始，一切化学成分的总和开始超出化学自己而进入生命的范围了呢？

化学家的概念：

化学家们的工作是摸索构建生命的“菜单”。

美国斯克里普斯海洋学研究所的杰弗里·巴达（Jeffrey Bada）表示：“我们所知的生命是基于碳元素的大份子聚合物。”恰是基于这些聚合物——它们被叫做氨基酸（构建DNA的基本构建），进一步出现了卵白质和多糖，随后全部丰富多彩的生命世界出现了。

哈罗德·尤里正在试验室里检讨设备。1950年代，尤里和斯坦利·米勒一起设计并实行了知名的“尤里-米勒试验”

巴达是美国知名化学家斯坦利·米勒（Stanley Miller）的学生——对，就是那个在上世纪1950年代构建流芳百世的“尤里-米勒试验”的那个米勒。该试验是人类初次试探证实生命物质能够从非生命的化学物质中诞生。巴达在他老师的工作基础上更进一步，证清楚在依照假想中早期地球大气成分配置的混杂气体中放电，能够产生丰富得多的与生命有关的各类复杂份子。

但这些化学份子依然是没有生命的。只有当这些化学份子开始具有了渗出功能，或许开始相互厮杀，这时候候我们才会赋予它们“生命”的荣誉称号。那么这个关键的开关究竟在何处？究竟如何才能够让这些化学物质一跃而成为生命？巴达对此给出的答案使人惊奇。

他说：“遗传信息份子的不完美复制也许标记住生命和进化自己的来源，因此也长短生命的化学过程向生命演变的关健过渡。”化学复制的开始，特别长短完美的，有错误的复制将产生完美水平，或许说“能力”不一样的“后代”。这些份子“后代”将会相互竞争，争夺生计的机遇。

巴达说：“这基本上就是份子层面上的达尔文进化。”

但在许多化学家看来，只有复制——也就是病毒必须要借助沾染细胞才能够完成的过程，才能够真正界说生命。一个事实是，携带遗传信息的份子 ：DNA和RNA份子让这类复制成了也许，所以它们也应当被以为是组成生命的关键要件。

但假如我们将视野放的更加广阔，那么这类将特定化学份子视作生命标记的做法很有也许就会生效。想一想看，地球上的生命也许都有DNA或许RNA作为遗传物质，然而有无我们如今还不了解的生命方式，它们是不是也就一定是这样的呢？

天体生物学家的概念：

天体生物学家的工作是搜索外星生命。

要想预言那些我们从未了解的地外生命是特别困难的。许多研究人员，包含英国爱丁堡大学天体生物学中心的查尔斯·考克尔（Charles Cockell）和同事们，都试探利用地球上生活在极端环境下的微生物作为也许地外生命方式的参考原型。他们推想以为，生活在地外世界的生命，其生计环境也许会和地球环境很不一样，但也许依然会保存有一些与地球上的生命所一起的特征，所以我们是能够辨认出来的。

假如火星上有生命，我们能够找到它们吗？

但考克尔也表示：“我们必须坚持开放的头脑，以便应对任何也许出现的，彻底不相符以上界说范围的生命形。”

甚至在试探将我们现有的关于地球生命的知识推行至地球以外的生命时，我们也经常会遭受使人迷惑的终局。好比美国宇航局在1976年将海盗-1号飞船下降到火星地表时，他们当时以为他们自己关于什么是生命是相当清楚的。这台着陆器携带了三种测试火星地表有无生命现象的测试仪器。一种测试的结果显示火星上仿佛存在生命：火星土壤中的二氧化碳水平很高，这说明在火星近地表的土壤中有微生物在呼吸——这是我们在地球上获得的研究经历。

事实上，目前我们已经非常清楚，产生这一结果的缘由与生命现象毫无关系，而只是特别普通的氧化化学反响结果。

宇宙中有无也许存在着硅基生命？

恰是在这样的一次次试探中，天体生物学家们陆续利用这些经历，使我们搜索生命所应用的生命界说更加精准化，但直到如今为止，我们依然没有发现任何地外生命的迹象。

也许天体生物学家们也其实不该该将生命的界说给的太过精准。卡尔·萨根曾经将我们默许生命就应当是基于碳元素的概念称作是“碳沙文主义”，并以为这样的做法是玩火自焚，只会限制我们搜索外星生命时的视野。

考克尔表示：“已经有科学家指出，外星生命也有也许是硅基生命，或许也其实不需求依附水的存在，而是某种其他的溶剂。已经有许多关于某种地外的云雾状智慧生命方式假想的议论。”

在2010年，有一条新闻说科学家们发现了一种细菌，其DNA内含有砷的成分，而通常这类构造是由磷构建的。这一消息让许多研究天体生物学的科学家们觉得高兴不已。虽然这一发现后来遭到了质疑，但许多科学家依然关于发现不一样于传统规则的新方式生命抱有希望。与此同时，一些科学家则开始考虑那些根本不基于化学的生命方式的也许性。

技术专家的概念：

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骄子，但目前，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，人造生命能够是生物学家们在试验室里将现存多种生物的组织器官部件联合起来，并重新组装的工作。但这一位词也能够更加笼一致些。

人造生命体有很大也许与“正常”的生命之间存在着很大不一样

从上世纪1990年代开始，托马斯·雷（Thomas Ray）编写了知名的程序“Tierra”。这款软件生成的程序能够相互竞争，争夺CPU时间和拜访主内存，也能够自我复制且有一定概率在复制过程当中产生变异，并有一个杀手程序负责淘汰那些失败的变异。在这类情形下，这款软件生成的程序被以为是可进化的。这是某种方式的“电子生命”吗？在那以后，科学家们一直在改良程序，希望有朝一日能够制造出真正模仿生命的软件来。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：“首要的想法是想要懂得实用于一切生命的基本特征，而并不是仅仅是地球上的生命方式。这就需求关于什么是生命这一问题采用一种特别广阔的视野，而生物学常常只着眼于那些我们早已熟悉的生命方式。”

确实，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方式。这也是他们经历的基础。贝都将这类做法总结为“PMC模型”——P是程序（program），好比说DNA，M是推陈出新（metabolism），而C则是容器（container），好比说细胞壁。他说：“必须指出，这并不是生命的广泛界说，而只是最小的生命化学界说。”

而关于那些致力于非化学系统人工生命研究者们，他们的任务则是制造软件或硬件版本的这类PMC模型组件。南丹麦大学的斯迪恩·拉斯穆森（Steen Rasmussen）表示：“从根本上来讲，我不以为生命存在某种截然的界说，但我们依然要尽也许达成这一点。”来自全球各地的科学家们正致力于发展PMC对应的各个组件，创立能够展现一个或多个此类性质的系统。然而到如今为止还没有人能够将一切这一切组合到一起，并构成某种具有完整功能的组合生命体。

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，逐步试探拼装合成完整的生命体。他们会成功吗？

人工生命研究也许最后将会在一个更加宏观的尺度上获得成功，从而创立出某种彻底不一样于任何地球上现存生命方式的新型生命体。这样的研究将重新确认我们关于生命的界说。但到如今为止科学家们还还没有抵达这一步。贝都表示：“他们如今还不用担忧该如何去界说一切生命，也许他们会在喝啤酒的时候就这个话题聊上几句，但他们其实不需求在工作中阐述这个问题。”

哲学家的概念：

哲学家们一直以来都想解开生命之谜。

那么，即就是那些致力于搜索，甚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界说，科学家们是不是应当持续试探朝着这样一个目的尽力呢？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）以为答案的确定的——起码临时是这样。

她问道：“假如你需求依据一只斑马来归结综合一切哺乳动物的特征，你会选择从哪里入手？”她说：“答案固然不会是它们的乳腺，缘由是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，斑马并不是是缘由是有了斑纹才被归入哺乳动物的。”

在试探给出生命普适性界说的问题上也是一样。也许我们以为特别必要的要求也许只可是是地球生命所独有的特征。毕竟，从细菌到狮子，一切生命都具有一个一起的祖先，这一点就意味着我们关于宇宙中生命的描写其实说到底只有一个样本。

用卡尔·萨根的话来讲：“人们偏向于用自己所熟悉的方法来解释。但真实的本相也许是我们所不熟悉的。”

在我们真正发现并对不一样于我们的新的生命方式展开研究之前，我们没办法确知我们以为是生命要件的那些特征是不是确实是宇宙普适性的。制造人造生命也许为我们提供了一种探访新的生命方式的途径，但起码的比较近的一段时代内，我们很简单想象，那些在计算机里被构想出来的虚拟生命体，一定多多极少会遭到制造它们的人，也就是我们人类，关于世界上所熟悉的那个生命系统认知的影响。

所以，假如想要真正界说生命，我们也许需求在找到外星生命以后才有也许。

然而具有讥讽意味的是，在发现外星生命之前，我们尽力试探找到生命确实切界说，但这样的尽力自己却也许最后妨害我们最后找到外星生命。假如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响，缘由仅仅是缘由是我们没无方法辨认这是一个生命，那将是多么的喜剧啊！

克莱兰德说：“我们给出的界说实际上会阻碍对新生命的搜索。我们需求跳出现有的概念，这样才能够打开新生命发现的大门。”（晓风）

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