15|80 年后,我们该如何重新回答「生命是什么」?
站在合成生物学、基因编辑与人工智能的今天,这个问题有答案了吗?
一、先说结论
如果一定要用几个词来概括今天的回答,大致是三个:信息、能量、演化。
生命是一套可以被编码、被复制、会出错的信息系统;它靠持续的能量流维持自身远离平衡;它在复制与变异中被选择,从而演化。
但这三个词并不是一份让所有人满意的定义。病毒算不算生命?计算机病毒呢?实验室里合成的细胞呢?能够自我改进的人工智能呢?八十年过去,问题被问得更清楚了,却依然没有终局。
薛定谔真正的遗产,或许不是某个答案,而是让这个问题从哲学思辨,变成了可以严肃追问、逐步逼近的科学问题。
二、我们先理解一个问题
为什么「生命是什么」这么难回答?
因为定义从来不是纯粹的发现,它往往带着目的。生物学家、医生、哲学家、法学家问这个问题时,想要的其实不一样。
- 医生想知道什么时候可以宣布死亡。
- 生态学家想知道一个种群算不算一个生命的单位。
- 伦理学家想知道一个胚胎、一个类器官、一个 AI 系统该被赋予什么地位。
所以,当你看到「生命至今没有公认定义」时,不必把它当作科学的失败。它更像是自然界并不配合我们的分类癖:从病毒到细菌再到人类,生命呈现出一条连续的谱系,而定义总是要在谱系的某处切一刀。
三、作者到底提出了什么观点?
先回到薛定谔。他的答案可以压缩成两句话。
第一,生命通过从环境摄取「有序」来维持自身的高度有序,用他的话说,是「以负熵为食」。
第二,遗传信息存放在一种非周期性的分子结构里,是一份决定全部发育的「密码脚本」。
今天我们会做一些修正和翻译:
- 「负熵」更准确的表述是自由能与远离平衡的开放系统。
- 「非周期性晶体」被证实就是 DNA,它不重复的碱基序列就是信息。
- 「密码脚本」被证实存在,只不过密码是序列性的,而非他想象的结构性的。
所以,80 年后的回答不是推翻他,而是把他的关键词升级为现代版本:信息、能量、演化。
四、把这个观点翻译成人话
想象三样东西:一团火、一本书、一场比赛。
火消耗能量、会蔓延、会熄灭,但它不携带需要被复制的信息。
书携带信息、可以被抄写,但它自己不消耗能量,也不会自己动。
比赛有信息、有能量,但真正让它持续的是选择:跑得快的留下来,跑不动的被淘汰。
生命之所以是生命,恰恰因为它同时具备这三样:用能量维持着一份可以被复制、会出错的说明书,并让不同的版本互相竞争。
少了任何一样,都只剩下半张面孔。
五、为什么会这样?
把它拆成一个流程,逻辑就更清楚了:
graph TD
A[能量流入 维持远离平衡] --> B[分子被组织成可复制的信息载体]
B --> C[复制过程会产生误差]
C --> D[不同版本之间产生差异]
D --> E[环境对这些差异进行筛选]
E --> F[有利的版本被保存并积累]
F --> G[复杂结构出现 生命演化]
F --> H[边界案例浮现 病毒 合成细胞 人工系统]
这条链里,C 到 E 是最微妙的一环。
如果复制永不犯错,生命就只是一台复读机,无法演化;如果错误太多,信息就会被冲散,无法积累。生命恰好落在「出错率不高也不低」的窄窗口里——这本身就是自然选择的产物。
也正因为核心是「复制加选择」,那些没有细胞膜、不做代谢、却携带遗传信息并在宿主中演化传播的东西(比如病毒),才让「生命」的边界变得如此暧昧。
六、举一个现实生活中的例子
回想新冠疫情的那几年。
病毒到底算不算生命?它没有代谢、没有独立的能量系统,离开宿主的分子机器,就只是一团蛋白质和核酸的包裹。按「自己会代谢」的标准,它不像活的。
但它有基因组,会复制,会变异,会被免疫系统和疫苗逼着演化。它每时每刻都在实践「复制、出错、被选择」这条公式。
于是你看到了一场典型的边界战争:一部分学者坚持生命必须能自我维持;另一部分则认为,只要携带可遗传的信息并能演化,就该被纳入生命的版图。
再往前一步:计算机病毒也自我复制、也变异、也在环境中被筛选。它缺的只是一副化学躯壳。如果我们只抓住「复制与选择」,它是不是也踩进了门口?这个问题,到今天还没有让人满意的答案。
七、回到书中重新理解
现在再回看薛定谔,会发现他其实站在一个极其有利的岔路口。
他没有能力做出正确的分子细节,但他问对了两个关键方向:信息存在哪里?能量如何支撑秩序?
这两个问题,构成了现代生命科学的骨架。DNA 测序是「读信息」,基因编辑是「改信息」,合成生物学是「写信息」,而代谢研究与非平衡态热力学处理的是「能量」。他当年画的那两个箭头,今天都长成了学科。
而他没有想到的是第三个词:演化。不是他无视演化,而是他关心的是「单个生命如何维持有序」,还没把注意力放到「群体如何在噪声中被筛选」。现代的回答,把演化补进了他的框架。
八、这个观点背后还有什么?
这个「信息、能量、演化」的回答背后,藏着几个哲学后果。
第一,它是非本质主义的。 它不回答「生命的本质是什么」,只描述「什么样的系统会表现出生命特征」。这是一种工程式的回答:不问它是不是真的活,只问它能做什么。
第二,它意味着生命可能是基底无关的。 如果关键是信息与选择,那么承载信息的材料未必必须是碳和水的组合。这就给人工生命、乃至某种形式的人工系统,留出了一道门缝。
第三,也是我最在意的:它动摇了「生命是一道清晰界线」的直觉。 一旦我们接受生命的边界是模糊的,那么很多原本纠缠不清的伦理争论——关于胚胎、关于类器官、关于 AI——就无法再用「它是不是活的」一劳永逸地解决。
九、这个观点有问题吗?
十、今天再看这个观点
(以下为现代延伸,非薛定谔原文)
近二十年,他的问题被一系列技术实打实地推到了眼前。
在合成生物学里,克雷格·文特尔团队在 2010 年宣布构建出一套可自我复制的合成基因组,并在 2016 年做出了接近「最小基因组」的合成细胞;此后研究者还尝试了多种人工设计细胞与类细胞系统。每一步都在追问:生命可以被「写」出来吗?
在基因编辑里,CRISPR 让改写遗传信息变得廉价而精确,两位发现者获颁 2020 年诺贝尔化学奖。薛定谔所说的「密码脚本」,如今真的可以被划掉、改字、替换。
在人工智能里,蛋白质结构预测与生成式模型把「生命是信息」这句话推得更远:模型可以从序列推结构,也可以设计出自然界不存在的功能蛋白。研究者甚至开始尝试用 AI 建立细胞层面的模拟。至于能否用信息装置实现某种「活」的系统,学界仍在争论,远无定论。
他当年问「生命是否需要新的物理」,今天有一个更温和的版本:生命是否带来了新的组织原理——不是新定律,而是新的复杂度层次。这个问题仍然开放。
十一、这一篇真正应该记住什么?
-
今天的回答偏向三个词:信息、能量、演化。 它们分别对应他问过的信息与能量,以及他未展开的演化。
-
薛定谔方向对,但问题没有终点。 病毒、计算机病毒、合成细胞、AI 都在持续冲撞那道边界。
-
没有公认定义,不等于失败。 定义服务于目的,而自然是连续的,界线总要切在某个地方。
-
他的遗产是把哲学提问变成了研究纲领: 可检验、可推进、可被后代修改。
-
最值得注意的是边界地带。 真正有新东西出现的地方,往往正是定义最模糊的地方。
十二、留一个问题
让我们把这条线索收拢一下。
从「生命为什么能对抗熵增」,到「遗传信息藏在非周期性晶体里」;从「突变是一次量子跃迁」,到「生命是一套信息」;再到最后那个令人不安的后记——如果一切都被物理决定,那么正在读这本书的「我」,又是谁。
薛定谔几乎每一步都没能给出正确答案,但他每一步都把问题往前挪了一寸。他用一本薄薄的小书证明了一件事:在科学里,问清楚一个问题,往往比仓促回答它更需要勇气,也更有力量。
那么,最后这个问题留给你:
80 年了,这个问题,仍然没有句号。