生命的符号学解读，摘自揭秘符号之谜

1、生命的起源也可以归结为符号的起源，生物的进化也可以归结为生命在使用符号上的进展。事实上，海内外一些杂志发表了笔者提出的智因设计进化论，该理论认为生命与智力同时起源，生命智力就是使用符号（间接信息）的能力，所谓基因正是最成功的生命符号体系之一，每一个基因（核苷酸分子序列）实际上就是对一种蛋白质（氨基酸分子序列）的符号编码。

2、英国媒体2008年5月9日报道，最新一期《进化生物学杂志》的文章介绍，英国科学家研究发现，花儿在微风中四处摆动并不是无意的，而是有意在向昆虫频频“招手”，目的是吸引昆虫的注意力，令其驻足授粉。

3、众所周知，植物的符号体系、动物的符号体系和人类的符号体系，都是从生命的符号体系、细胞的符号体系发展而来的。有鉴于此，我们有必要深入探讨生命的符号是如何构建起来的。

4、什么是生命？生命与非生命的本质区别在哪里？这是一个长期困扰人类的问题。2004年以来，笔者提出的一种全新的进化理论，海内外若干杂志陆续公开发表了笔者的相关文章，它们包括《基因的主动变异与自主躯体设计》（收入《中国当代思想宝库》一书，工人出版社，2005年6月）、《新进化论：生物重构法则》（发明与创新杂志，2006年11月）、《达尔文的错误还要继续多久》（飞碟探索杂志，2007年10月）、《物种进化的实质是生命自主生存技术创新，以及智因设计进化论的提出》（澳大利亚汉声杂志，2008年3月）、《时空中的流萤》（原名《宇宙时空生物学》，飞碟探索杂志，2008年4月）。与此同时，笔者已撰写出《揭开生命的最高秘密：智因设计进化论》电子版一书，该理论指出生命自身拥有智力，生命与智力同时起源，生命智力的实质是一种结构物能够通过使用间接信息（生命符号）对另一种结构物（包括其自身）进行识别和操作的能力；物种进化过程有生命智力的参与，生物进化的实质是生命自主生存技术的不断创新。

生命智力信息系统主要由DNA智力信息系统和细胞膜智力信息系统组成。DNA智力信息系统包括基因和智因，细胞膜智力信息系统的高级形式即神经元智力信息系统，神经元智力信息系统的最高形式就是人类的大脑思维系统。其中，“智因”是正在设计制造过程中的基因，位于DNA上的所谓的“垃圾基因”和“不表达基因”上；只有当智因完成设计制造之后才能转变成为新的工作基因，新基因可以制造出新蛋白质以及新生命功能，这就是生物进化的原因所在。

因此，生命的定义是：生命是一种对间接信息进行操作的智力系统，准确说生命是一种能够使用大量间接信息、实施认知活动、达成某些目的、拥有复杂结构的智力信息操作系统。对于地球上的生命而言，绝大多数生命是细胞膜智力信息系统（主要物质基础是蛋白质）对DNA（包括RNA，下同）间接信息系统（主要物质基础是核酸）实施操作的过程或者状态，以及细胞膜智力信息系统对其它间接信息（酯类、糖类、激素等化学分子信号，以及机械、声、光、电磁等物理信号）实施操作的过程或者状态。

生命与非生命的分水岭在于，生命体能够使用间接信息，非生命只能使用直接信息，而能够使用间接信息的只能是生命智力系统。直接信息的主要特点是信息内容不言自明（即物质本性所具有的基本智力所规定的信息内容），其定量参数即7个国际基本单位（长度、时间、质量、热力学温度、电流、物质的量、光的强度）及其变量。所有的非生命物质都可以发出并接收到直接信息，它们之间的直接信息决定着物质的运动方式、结构形式以及质能传输。

间接信息的主要特点是信息内容需要由使用者进行约定（简称信息约定），其定量参数是“信息包”，可细分为“条信息”、“组信息”、“集成信息”等。最简单的信息包，至少包括一条完整的信息指令（这意味着使用者可以展开一个预期的行动）；复杂的信息包，可能有若干条相关的信息指令（即组信息），而若干组信息则可构成更为复杂的集成信息。

所谓“信息约定”，至少包括信息赋予和信息重构两部分工作。所谓信息赋予，即使用者对某种自然结构附加上自己规定的信息内容，相当于建立一套符号信息系统。所谓信息重构，即使用者用自己建立的符号信息系统对实际的自然结构进行信息化描述。通过信息赋予和信息重构，使用者既可以用信息模拟已存在的实体，也可以用信息设计尚未存在的实体。在这种情况下，如果间接信息的使用者还有能力把设计变成现实，那么他就能够创造出大自然直接信息所没有构建出来的形形色色全新的结构物来，例如千奇百怪的生物，以及形形色色的人造物。

由于地球上的生命拥有DNA和细胞膜两套智力系统，因此也就存在两种情况:第一种情况，使用间接信息的主体是细胞膜智力信息系统，间接信息库的载体是DNA和细胞膜自身的某些结构；第二种情况，使用间接信息的主体是DNA智力信息系统，间接信息库的载体是细胞膜和DNA自身的某些结构。无论是哪一种情况，生命智力信息系统使用的间接信息，实际上都属于生命的符号。具体来说，生命的符号是由若干符号系统组成的。

其一、DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）组成的符号体系。DNA是由数量众多（最多可达数百万个）的核苷酸分子组成的高分子长链，这些核苷酸通常具有4种碱基，分别称之为U、C、A、G，每3个碱基可以代表一种氨基酸或者某种操作信号，共有64种组合。例如，AUG代表甲硫氨酸，UUU、UUC代表苯丙氨酸，CUA、CUG、CUU、CUC代表亮氨酸，CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG代表精氨酸，GUG代表起始密码，UAA、UGA、UAG代表终止信号。这样，DNA智力系统如果需要制造某种蛋白质，就可以派出相应的核苷酸碱基序列（通常是信使RNA）去指导细胞内的“加工厂”（核蛋白体）制造出相应的氨基酸，并把这些氨基酸组装成为所需要的蛋白质来，亦即一个基因对应着制造一种蛋白质（我们人体有10万种蛋白质）。毋庸置疑，这是一种令人叹为观止的信息编码技术，体现出DNA智力系统的卓越水平。

其二、细胞膜构建出来的符号体系。通常以为生物遗传物质只是精子和卵子里的基因（准确说是DNA），其实遗传物质还包括卵子的细胞膜（以及卵细胞里的各种细胞器，例如线粒体、高尔基体、核蛋白体等）。进一步说，细胞膜符号体系涉及到两个方面，一是与DNA符号体系相互识别与合作，以便根据需要制造出相应的氨基酸，然后用若干种氨基酸制造出相应的蛋白质，再用蛋白质制造出具有相应功能的化学分子（例如激素），以便在细胞之内或细胞之外去执行相应的任务。二是与细胞外的众多化学分子建立识别对应关系，以便只允许某些有用的化学分子进入细胞之内，而拒绝那些有害的化学分子进入细胞。显然，细胞膜符号体系的上述功能实际上属于细胞膜智力信息系统的一部分，而这些功能的实现又与细胞膜的复杂结构密不可分。细胞膜是由膜蛋白、酯类、糖类及其附着物构成的，其上的糖萼、分子泵、离子通道分别承担着细胞内外物质交换过程中的识别、输送和通道的功能。

需要说明的是，细胞膜同时承担着接收和发送信息的功能，除了化学分子符号信息之外，还包括光信息、电信息、磁信息、重力信息和震动（包括声波）信息等。例如，在萤火虫体内，三磷腺酸酐（ATP）水解产生的能量使荧光素发生氧化反应，每分解一个ATP就会释放出一个光子，从而发出光来，这是目前已知绝大多数生物的发光机制。此外，某些发光的腔肠动物则是用光蛋白（例如发光水母的绿荧光蛋白）取代荧光素，这些光蛋白通过与钙离子或铁离子的结合，产生化学反应，从而释放出光子。这种生物发光行为，目的是吸引异性，或者警告其它生物不要靠近自己。据此可知，生物发光现象，涉及到生物之间的信息传输与接收，以及生物细胞之间的视觉信号和眼睛的起源。

其三、专职信息细胞构建的符号体系。当某些单细胞生物长时间聚集在一起生活时，它们之间逐渐出现了某种程度的分工，久而久之形成了若干不同的细胞，它们就进化成为多细胞生物。在某些高级多细胞生物里，出现了一种专职承担信息传输和信息处理功能的细胞，它们就是神经细胞，又称神经元细胞或脑细胞。

有趣的是，多细胞生物的各种细胞，它们的DNA都是一样的，其区别主要在于DNA的工作状态不同，以及细胞膜的结构和功能不同。我们人类大约有250种细胞，这些细胞里的DNA都是一样的，区别在于DNA的工作状态不同，例如神经细胞里的DNA就处于休眠状态。事实上，正是由于神经细胞的DNA不参加工作，因此神经细胞也就不具有分裂复制再生的能力；其实，正是由于神经细胞不进行分裂复制，因此神经细胞储存的信息才能够长时间维持下去，神经细胞才能够承担信息处理工作。

进一步说，神经细胞之所以能够实现信息处理功能，乃是由神经细胞的细胞膜的特殊结构来实施的，这些特殊结构包括神经节、轴突、树突（又称突触或神经键）等。据美国《科学日报》2008年6月9日报道，英国桑格研究所认知基因计划主管塞思.格兰特领导的一项研究将重点放在神经键（synapse）的作用上。神经键也称为突触，是神经元与神经元之间或神经元与非神经细胞（肌细胞、腺细胞等）之间的一种特化的细胞连接，不仅负责传递神经电子脉冲，而且对神经系统的学习和记忆活动起着关键性作用。每个神经键都相当于一个“微处理器”。该报道引自《自然-神经科学》杂志上的研究报告指出，哺乳动物的神经键由大约600种蛋白质构成，但只有一半在无脊椎动物的神经键中发现，而在没有大脑的单细胞动物身上，这一比例降到25%。“大约10亿年前多细胞动物出现时，神经键蛋白质的数量和复杂程度出现了第一次爆炸性提高。第二次则是在脊椎动物出现时，可能是5亿年前。”格兰特表示，在进化过程中，神经脉冲的处理结构越复杂，动物的行为越高级复杂。“神经键基本构成的进化就像电脑芯片升级一样，越复杂功能越强大，而拥有最强大‘芯片’的动物，能力也最强。”

从这个角度来说，细胞膜智力信息系统的高级阶段是神经元智力信息系统，我们人类的大脑智慧实际上归根结底就是一层细胞膜的杰作，当然很可能也是神经键蛋白质的数量和复杂程度出现的第三次爆炸性提高。进一步说，许多动物以及我们人类的神经元智力信息系统之所以能够实施更高级更复杂的信息处理工作，还在于它们可以使用大量超越DNA的全新的间接信息符号体系，例如特定的呼叫声、形体符号（包括动作和颜色等）、化学气味信号、光电磁信号，以及语言、图形符号、文字等等。

长期以来，生命起源充满了奥秘。但是，从间接信息符号体系的角度来描述生命起源和生物进化，这一切就会变得顺理成章，不再有什么奥秘了：当一种结构物能够使用间接信息符号体系的时候，它就拥有了选择自由、学习能力、创造力、自我完善能力和生存欲求；随着符号体系的不断丰富，它的智慧也会越来越发达，它的生命功能也会越来越丰富。事实上，生命智慧的发展是没有止境的，我们人类的创造力也是没有止境的，而这一切实际上都可以归功于符号！

说明：本文摘自八纮九野丛书之《揭秘符号之谜》一书（署名重构，中国国际广播出版社2009年1月。该书深入剖析了生命符号现象，并介绍了可以取代达尔文进化假说的全新进化理论“智因进化论”， 这是智因进化论在传播普及道路上的又一重大进展。现摘录如上，以飨读者。

重构文集KX1－4800《生命的符号学解读，摘自揭秘符号之谜》090331

本文收入《重构电子版丛书》之《科学2009进展》，

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