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The new "Theory of evolution" :The law of life reconstruct
作者:王红旗,笔名重构,籍贯唐县,1946年生于涿鹿县,1970年毕业于中国科学技术大学近代物理系,已在大陆、台湾、香港出版20余部著作(包括与孙晓琴合著),内容涉及自然科学、社会科学和文化艺术等诸多领域,并创办北京山海文化企划苑。
摘要:达尔文提出的进化理论存在着局限性和逻辑悖论,为此本人提出了新的进化论,指出生物进化有着DNA智力系统和神经元智力系统的控制或参与,阐述了生物进化以及生物形态分布的重构法则,并给出生物进化重构公式:A演变出A、A1、A2、A3…Am…An…;其中Am进化成B,B演变出B、B1、B2、B3…Bm…Bn…;其中Bm进化成C,C演变出C、C1、C2、C3…Cm…Cn…;Cm进化成D…依此类推。
关键词:生物学,进化论,DNA,智因,智力系统。
关于本文标题的说明:
“新进化论”是笔者近年提出的一种新的生物进化学说,将其称为“新进化论”乃是相对于一百多年前达尔文提出的老进化论而言。这是因为,达尔文提出的进化论,虽然有着许多合理的内容(例如生物与环境的适应关系),但在本质上却是一种随机进化论,存在着严重的理论局限性和逻辑悖论,有必要用新的进化论来替代或更新。
达氏随机进化论的局限性,主要表现在该学说解释生物进化现象时排除了智力因素的作用,自然选择原理不能解释人类这种生物的发展变化。达氏随机进化论的理论悖论主要表现在,该理论试图用“无数(随机)的微小的有利变异通过自然选择累积起来”来解释所有的生物进化现象(注1);问题是,对于从体外受精到体内受精、从卵生到胎生等生殖方式的进化,生物变异必须一步到位,否则就不可能通过生殖过程将变异遗传下去,显然这里并不存在“微小变异的积累”过程。
为了克服达氏随机进化论的局限性和悖论,以及其他理论缺陷(例如过于强调生存竞争,严重忽视生存合作),我陆续撰写了包括本文在内的一系列文章,提出并阐述了一种全新的进化理论,并将其命名为“重构新进化论”(此前曾用基因自主设计论、智因设计进化论),该理论指出生物进化与DNA智力系统和神经元智力系统的活动有关,有兴趣的读者可以参阅笔者的《物种起源的局限性促使我提出新进化论》(注2)、《达尔文悖论催生新进化论》(注3)、《进化论不是达尔文的专利,进化论也需要进化:从达氏随机进化论到智因设计进化论》(注4)等文。
所谓“生物重构法则”,实际上包括“生物重构”和“重构法则”两重含义。其中,“生物重构”是指生物的形体结构(包括细胞内部结构,细胞之间结构,以及组织、器官、躯体)和生存方式(亦即生物形体结构的功能、手段、行为、欲求等等)的演变和进化。生物的形体结构和生存方式,可以合并称之为“生物形态”。
也就是说,生物重构是指生物从一种形体结构及其生存方式演变或者进化成为另一种形体结构及其生存方式。这里所说的“演变”,既包括成功的变异,也包括不成功的变异,以及无关紧要的变异。对比之下,“进化”一词通常是指那些趋向于生物结构复杂化的成功的变异。
“重构法则”是指生物重构的规律和法则(涉及到变异的成功、失败或无关紧要),同时也是对这种自然法则的命名,类似生物学中的“自然选择”原理。
绪论:
宇宙万物,无论是无始无终,还是有始有终;无论是肇始于一次大爆炸,还是发生过多次大爆炸,都表现出结构性,以及结构的变化和结构的重构,这是宇宙万物的基本性质,可以概括为“重构论”。导致宇宙万物产生结构并发生重构的原因,可以归结为宇宙万物存在着“万有结构力”。所谓万有结构力,即任何一个结构物都具有能够识别、控制、使用另一个结构物,以及组成新结构物的能力。进一步说,正是由于宇宙万物存在着万有结构力,宇宙才会形成各种各样的结构物,以及结构物的不断演化和复杂化,直至生命结构的出现和人类大脑思维结构的出现。
万有结构力可以划分为两个大类,第一类是“自然结构力”,包括万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。宇宙星系结构和化学元素周期律等现象表明“自然结构力”存在着相应的“物质结构法则”。
第二类是“生命结构力”,生命结构力与自然结构力的主要区别在于,自然结构力只能够使用“直接信息”,而生命结构力则还能够使用“间接信息”。所谓直接信息,是说一个结构物对另一个结构物施加的作用,不需要经由“符号翻译”过程就能实施,例如两个物体之间的引力作用或电磁作用。众所周知,符号即用一种事物代替或指称另一种事物,翻译即一种事物对另一种事物发出符号的解读。
对比之下,所谓间接信息,是说一个结构物对另一个结构物的作用,需要经由一次或多次“符号翻译”过程才能实现,例如DNA(包括RNA等相关结构物)通过对氨基酸的编码(包括对酶的编码和使用)来制造不同的蛋白质,通过对脂类、糖类等有机分子的编码来制造构成生命的各种构件,从而构建出越来越复杂的生物躯体结构(亦即DNA的核酸排列及其工作模式对应着生命体的细胞、器官、躯体结构及其生命运转过程)。又如大脑神经元细胞通过语言文字来指导人类躯体的行动和行为,通过设计图纸来实施工程建设。有关讨论可参阅笔者《信息的经典解读与生命起源》(注5)等文,以及笔者的相关著作。
从这个角度来说,生命结构力的上述特征,具有明显的智力行为特征;因为“智力”实质上乃是“使用某种结构物去控制或者影响其他结构物的能力”,亦即“使用符号(间接信息)的能力”。有鉴于此,笔者在新进化论即“重构进化论”中指出,生物存在着智力系统,拥有DNA的生物具有DNA智力系统,拥有神经元细胞的生物具有神经元智力系统,生物进化过程有着DNA智力系统和神经元智力系统的控制或参与,而这正是生命的最高秘密所在。
在这种情况下,如果说自然结构力对自然结构物有着相应的“物质结构法则”,那么生命结构力对生物形体结构和生存方式也应该有着相应的“生物重构法则”。
一 、生物重构的一般性法则
1 、生物形态(结构、功能)遵守自然规律,这意味着生物只能在一定的自然环境中生存。对于地球生物来说,最重要的条件之一是液态水(有时也包括固态水),因此地球生物可称之为水基生物;其特征之一是拥有DNA(包括RNA等相关结构物,下同),以及单细胞生命体和多细胞生命体。我们有理由认为,在其他有着液态水的星球上,有可能生存着与地球生物类似的生命体;或者说,水基生命在宇宙中可能有着相同或者相近的物种分布(这里涉及到信息传输与生物之间相互影响和控制问题)。但是,不能据此排除宇宙中还可能存在着非水基生命的其他形态生物。
2 、地球上所有的生物都拥有DNA,凡是拥有DNA的生物,其生命形态均受到DNA的完全控制或参与控制,DNA的上述功能具有智力系统特征。
3 、某些多细胞生物出现神经元细胞,凡是拥有神经元细胞的生物,其生命形态均或多或少受到神经元的控制或参与,神经元的上述功能具有智力系统的特征。
4 、从一种生物形态变成另一种生物形态,称为生物形态的重构,简称生物重构。生物形态的重构过程遵守自然规律,并受到DNA智力系统或神经元智力系统的控制或参与。这意味着生物与环境(包括自然环境和生物环境)之间存在着相互影响,生物既要适应环境条件,同时也在或多或少地改变着环境条件。
由DNA智力系统控制或参与的生物形态重构过程及其规律,称之为“DNA自主重构法则”。由神经元智力系统控制或参与的生物形态重构过程及其规律,称之为“神经元自主重构法则”。
5 、对于许多生物来说,DNA自主重构法则与神经元自主重构法则可能存在着交叉或重叠,例如某些动物的本能,以及人类的大量行为。
二 、DNA自主重构法则
1 、由DNA控制的生物形态只有一条形成之路
“由DNA控制的生物形态只有一条形成之路”这一法则,乃是生物进化树之所以不存在交叉的原因所在,这是因为每一个物种在生物进化历史上仅有一次形成的机会,一个新物种的诞生关闭了其他生物继续变成该物种的可能性,开弓没有回头箭,灭绝的物种不会再出现。人们经常说的一个例子是人类的出现,使得其他灵长类动物永远失去了变成人的机会。遗憾的是,长期以来学术界并没有把这种现象提升到一种生物法则的高度来认识,而且也没有深入地研究其原理的形成机制和运作机制。
笔者认为,如果追究其深层次原因,应该可以追溯到生命体对间接信息的使用上。由于不同生物对间接信息的使用,既有共同的部分(例如通过对氨基酸的编码来制造蛋白质),也有着各自独特的部分(通俗的说法是人有人言、兽有兽语)。正是由于所有的生物都使用着许多共同的间接信息,所以才会发生一种生物能够变异成为另一种生物的可能性。与此同时,正是由于不同的生物处于不同的生存环境,因而也在使用着许多不同的间接信息,这才会使一种生物与另一种生物产生差异,而这种差异则是新的生物形态只有一条形成之路的根本原因所在。
而且,这还意味着整个生物界所有的生物是一个整体,它们分别向着各种生存方向发展,开拓着各种可能的生存空间,如果允许比喻的话就好像是宇宙大爆炸后物质各自奔向远方创造自己的一片天地。也可以说整个生物界是一种庞大的相互促进和约束的信息网,每一种生物甚至每一个生物都在这个生物信息网内占有独特的一席之地,各自拥有其不可替代的信息值。
进一步说,由于非生命物质只能使用直接信息,而直接信息是可逆的,因此非生命物质的时间也是可逆的,空间结构也是可逆的和可重复的(需要说明的是,时间和空间结构的可逆性,并不完全排除时间存在着方向性,只是这种方向不是唯一的)。对比之下,生物形成的唯一性法则,揭示了生物进化的不可逆性,而这种不可逆性又是生物钟以及生物时间(有着一个唯一的方向)的基础,我们人类大脑思维(即神经元智力系统)的时间观念,实际上也是建立在这种时间不可逆的基础之上的。
2 、生物进化公式
一般来说,结构物的演变有两种情况。第一种情况是,所有相同的结构物都变成了其他的结构物,例如一变二,二变四,初始的结构物随之都陆续消失了。第二种情况是,在所有相同或相近的结构物之中,有一部分继续维持其原有的结构不变,或者只在一定范围内发生微小的变化;另一部分则变成了其他的结构物。
中国春秋时代著名学者老子在《道德经》中指出:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”笔者将老子的这段话进一步阐述为生物学的“老子重构定律”:“道生一”指间接信息的使用促成生命的起源;“一生二”即一种生物,其一部分群体维持原样不变,另一部分群体变异成为另一种新生物;“二生三”即新生物的一部分群体保持不变,另一部分群体又变异成为另一种新生物物种,加上原初生物,是为“二生三”。所谓“三生万物”是说上述过程持续变化发展下去,便会形成若干古老生物与众多形形色色新生物同时存在的生物界万紫千红繁荣景象。
根据老子重构定律可以重新绘制生物进化树(或许有些类似多细胞生物的细胞分工过程),并写出如下生物进化公式。
A演变出A、A1、A2、A3…Am…An…
其中Am进化成B,B演变出B、B1、B2、B3…Bm…Bn…
其中Bm进化成C,C演变出C、C1、C2、C3…Cm…Cn…
其中Cm进化成D,D演变出D、D1、D2、D3…Dm…Dn…依此类推。
对上述生物进化公式的说明和解释:A代表某一级别的生物物种,A1、A2等代表与A处于同一级别但是已经发生微小变异的若干近似物种,这种程度的变异有助于该级别生物不断扩展新的生存空间。B代表下一级别的生物物种,B1、B2等代表与B处于同一级别但是已经发生微小变异的若干近似物种。C、D等可依此类推。一般来说,从A演变出A、A1、A2、A3等近似物种所需的时间相对较短(可以对应物种大爆发现象),而从Am进化成下一级物种B所需的时间较长。
与此同时,不能排除如下情况的发生:
An进化成甲,甲演变成甲、甲1、甲2、甲3…甲m…甲n…
其中甲n进化成乙,乙演变成乙、乙1、乙2、乙3…乙m…乙n…
其中乙n进化成丙,丙演变成丙、丙1、丙2、丙3…丙m…丙n…依此类推。
也就是说,同一级别的生物物种,有可能变异出多种下一级别的新物种,尽管这种可能性相对要小一些。举例来说,由古兽类变异并进化出两种哺乳动物,其一是有袋类哺乳动物,其二是有胎盘类哺乳动物,不过学术界并不十分清楚有袋类动物与有胎盘类动物之间是否完全没有级别差异的存在。
有趣得是,有袋类哺乳动物的若干近似物种,与有胎盘类哺乳动物的若干近似物种,存在着许多相似性。例如,袋狼与狼相似,袋鼬与黄鼬相似,袋松鼠与松鼠相似,袋熊与旱獭相似,通常将这种现象解释为辐射适应和趋同进化,实际上这是同一级别物种试图扩展其生存空间的具体表现。事实上,这种情况是普遍发生的,例如食草类哺乳动物就变异形成了诸如牛、羊、马、鹿等等许多种形态,鱼类、爬行类动物同样是多种多样,这些现象在生物重构公式里可以清晰地用A、A1、A2、A3…或B、B1、B2、B3…来描述。
与此同时,该生物进化公式亦即生物重构公式表明,所谓的“活化石”现象,以及各种级别生物并存现象,实际上是一种普遍存在的合情合理现象,其实质是生物具有不断扩展生存领域和生存能力的倾向,而保持生物形态不变、以不变应万变也是生物扩展生存能力的一种有效方式。
有必要指出的是,同一级别生物的众多近似物种,它们在“分工”占领各自的生存空间时,也会使自己变得越来越依赖于特定的生存环境和特定的食物。显然,这是一种非常危险和脆弱的生存方式,一旦环境发生足够量的变化,这些生物就可能面临灭顶之灾,甚至遭到彻底的灭绝。但是,从生物界的整体生存来说,这些灭绝的生物仍然代表着“辉煌的成功”,因为它们曾经充分利用了那个已经消失了的生存环境。
3 、DNA智力系统的工作原理
根据上述生物进化公式,不难看出生物变异和进化过程主要有两种方式,第一种方式是同一级别物种发生的微小变异,第二种方式是由某一级别的物种变异和进化(或者说是突变)成为下一级别的新物种。显然,这两种变异和进化方式,在DNA内部应该有着相应的不同的机制。
笔者提出的新进化论认为,DNA智力系统主要由基因和智因这两种结构物构成。基因负责生命体的生存运转和繁殖,并能够根据生存环境(包括适应已有的生存环境和扩展新的生存环境)发生某些微小的有利的变异和进化。也就是说,同一级别物种发生的微小变异并形成若干近似物种的过程,主要是由基因控制和参与的,基因的工作性质是在“锦上添花”,即在已有功能上的改良和扩展。
对比之下,智因(有可能存在于DNA长链上那些所谓的“垃圾基因”、“不表达基因”和“重复基因”等段落之中)则承担着新细胞、新组织、新器官和新躯体的设计工作,而且只有当智因完成设计工作之后,才会交由基因去执行(相当于“延迟表达”)。所谓智因的设计工作,实际上就是在DNA长链上制造新的基因,这个或者这些新基因被制造出来并被启动之后,它们就会实施制造新细胞、新组织、新器官和新躯体的工作,于是一个新物种就这样诞生了,用生物进化公式来说即Am变成了B,用通俗的话说即先有蛋(新基因)后有鸡(新物种)。从这个角度来说,智因相当于基因的母亲,或者说智因是一种能够制造基因的特殊基因,可称之为“母基因”,其特点是“从无到有”的革命和创新,而这正是生命的核心秘密所在。
显然,智因的上述工作原理和性质,可以很好地解释为什么不存在过渡物种的问题(这实际上是一个与燃素、以太类似的伪命题),而这个问题乃是达尔文在《物种起源》一书中最困惑而又力不从心的主要理论困境之一。事实上大量新器官特别是那些新的生殖器官并不是缓慢形成的,而是一步到位出现的(例如从体外受精到体内受精),一旦出现它们就立即能实现其功能。这是因为,那些所谓的拥有半成品生殖器官的生物,实际上都不可能繁殖出后代,因此也就不可能发生达尔文所说的“随机的微小的有利的变异被一代代积累起来”的情况。
实际过程是,包括新的生殖器官在内的生物新器官,它们首先是在DNA层次上由智因逐步进行设计的(与神经元智力系统相比,智因的设计过程相当漫长)。只有当智因设计出能够制造新器官的新基因之后,该生物才会制造出新的器官并由此而变异进化成为新的物种。在上述变异过程中,真正的变化是静悄悄地发生在DNA上,而不是一步一步都公开发生在生物的躯体上,这就是为什么我们见不到无数个过渡物种和长着半成品器官的生物的原因所在,也是生命的核心奥妙所在。
上述智因工作过程,可能非常类似昆虫等动物由一种形体迅速变成另一种形体的过程,事实上蚕由虫变蛹,再由蛹变成蛾,以及蝌蚪变成青蛙,都是在一种事先设计好的程序控制下进行的。而且,这种生物躯体从一种形态变成另一种形态的过程,还充分体现着精确性、精巧性、精密性、复杂性、整体性、协调性,以及对资源、能源的充分利用和节约性。
有必要指出的是,由于生物学界长期以来习惯于把DNA视为一种“晶体”,或者是一种具有“自组织”性质的有机大分子,而没有意识到DNA是一种具有智力系统性质的结构物。因此,人们今天对DNA智力系统的工作原理,特别是智因的工作原理,仍然知之甚少。在这种情况下,笔者在探讨DNA智力系统的工作原理时,不可避免要借鉴神经元智力系统的若干表述方式。尽管如此,笔者仍然清醒地认识到,DNA智力系统与神经元智力系统的工作原理和工作方式,可能有着非常大的不同和差异,两者不可进行简单的比较。
具体来说,与非生物自组织结构相比,DNA智力系统具有“自恰性”和“排他性”,或者说是具有“自恰律”和“排他律”。自恰性是一种比自组织更为复杂的物质结构及其重构过程,其主要表现方式是自我认可或自我重构,以及相当程度的整体观、全局观和协调能力(或许还涉及到“快感”和“欲求”)。排他性的主要表现方式是对其他基因的识别与排斥,自恰性与排他性两者实际上是相辅相成的。
所谓DNA的自我认可或自我重构,意味着DNA只允许适当的基因片断和基因段落加入到DNA长链上,以便形成有利于或者至少是无害于原生命体的新DNA长链。在这种情况下,DNA的自恰性,有可能导致“DNA只有加法,没有减法”的现象,亦即DNA长链会变得越来越长。当某些基因不再有用的时候,它们并不是从DNA长链中脱落,而是转变成为“休眠状态”或者“原材料储备状态”。
所谓DNA的排他性,表现在DNA拒绝有害的基因片断和基因段落加入到自己的DNA长链上,如果不能够拒绝这种加入,那么整个DNA长链便会停止运转,以毁灭自我(某个生命体)的方式来保持群体其他生命体的DNA的纯洁和正常运转。从这个角度来说,生物学家进行的基因工程之所以经常失败,实际上正是由于DNA具有自恰性和排他性。同理,在外界非正常因素(例如放射性辐射)的刺激下,大多数基因突变对生命体之所以都是有害的,其原因也在于DNA具有自恰性和排他性。当然,DNA的自恰性和排他性也有误判的情况,例如把有害的基因当成有利的基因,其结果通常都是失败的变异。
一般来说,DNA的自恰性和排他性的外在表现形式,乃是“生殖允许”和“生殖隔离”。所谓“生殖允许”即DNA自恰性的生殖体现,它除了表面的正常的繁殖过程之外,也包括对已经在改变着的DNA(例如正处于设计变化过程中的智因及其基因)的自我认可,即允许其复制和遗传。所谓“生殖隔离”即DNA排他性的生殖体现,它通过不育和怪胎、死胎、畸形胎、不成形胎来拒绝外来基因的进入及其复制和遗传。当然,某些病变和其他因素也会导致不育和怪胎。但是,总体上来说,生殖允许和生殖隔离,乃是导致生物变异和进化,以及生物多样性的基础。
有必要指出的是,在生物形成和发展的初期,即生殖细胞尚未出现时,生殖允许和生殖隔离的现象就已经发生了。例如,一个细胞(A)吞食另一个细胞(B)之后,A细胞的DNA接收了B细胞的DNA(部分或全部),从而出现了新的DNA,显然这也是生殖允许,反之则是生殖隔离。或者,一种细胞(C)与另一种细胞(D)形成共生关系,久而久之,它们的DNA相互聚集并连接在一起,形成新的DNA长链;该DNA长链上有着相应的基因开关,可以分别复制出C细胞或者D细胞,而这正是多细胞生物特有的结构和功能。
4 、生物形态的分布规律
众所周知,一方面生物界有着形形色色、千奇百怪的物种,另一方面生物物种又不是无限多的或者是任意出现的。显然,仅仅是用“随机变异”、“适者生存”来解释生物的多样性和非无限性,恐怕是远远不够的。我们知道,浩瀚无垠的宇宙万物,却是只由100余种化学元素构成的,这些元素的原子核和电子层有着内在的组成和排列规律,可以用化学元素周期表清晰地描述出来。那么,形形色色的生物形态,是否也存在着某种内在的分布规律呢?
种种迹象表明,生物形态确实存在着某种分布规律,根据DNA自主重构法则,以及生物重构公式,我们有可能对生物分布规律进行适当的描述。在生物重构公式里,Am变成B,Bm变成C,这种变异意味着生物出现了新的形态结构及其相应的功能。从这个角度来说,生物形态的分布规律,与新结构及其新功能的出现密不可分。
例如,生物存在着病毒界、细菌界、蓝藻界、真菌界、植物界和动物界(不同学者有着不同的分类)。其中,植物与动物的分道扬镳,奠定了生物形态分布的两个大类。对于动物来说,体外受精与体内受精也是一道重大的生物形态分水岭。学术界在讨论水生动物如何上岸时,往往强调呼吸器官和运动器官变异的作用;其实,在这里真正起作用的或者有着关键作用的因素,乃是从体外受精到体内受精的变异(需一步到位形成交尾器官及其配套组织)。这是因为,动物的体外受精只能在水环境中实现(动物没有植物那样可以随风飘扬的花粉),因此水生动物如果要想上岸生存,就必须放弃体外受精方式,而构建出全新的体内受精方式(这又激发出雄性竞争机制)。显然,这个变异过程,首先是在DNA内悄悄地进行着,即由智因设计制造出新的生殖器官基因;这是因为,如果是由水生动物躯体直接进行生殖方式变异,那么这些水生动物会由于生殖器官的不完整而全部丧失生殖能力并灭绝。
接下来,对于那些已经上岸生存的体内受精的动物(两栖类、爬行类等)来说,它们又面临着两种选择:其一是让受精卵在自然环境中自行孵化,这样的孵化率很低;其二是由亲体参与受精卵的孵化过程。但是,如果亲体要想参与受精卵的孵化过程,那么亲体就必须具有某种与自然环境条件不同的功能,我们知道这种新的功能就是动物躯体的恒温技术,它促成一部分冷血动物变异成为恒温动物。恒温技术(这是一项非常复杂的运作机制,涉及到血液循环、营养燃烧热量释放、体温调节、保温皮毛和皮下脂肪,以及散热结构等等)不仅使动物的生存空间进一步得到扩展,而且也使某些动物获得了由亲体孵化受精卵的功能(例如鸟类,这或许表明羽毛的出现最初并不是为了飞翔,而是该类动物当时能够找到的一种保温方式),并进一步增加了亲代与子代的信息传输能力。
在体内受精和恒温技术(还应包括哺乳器官及其功能的出现,例如卵生哺乳动物,其代表有生活在澳洲的鸭嘴兽、针鼹)的基础上,一部分动物才有可能从卵生变异成为胎生。胎生动物的胎儿与母体有着更紧密的信息传输,长时间的哺乳和养育过程,使得子代可以从亲代获得更多的生存信息,这些生存信息储存并积累在子代的DNA智力系统和神经元智力系统上,这种信息储备和积累是人类诞生的必要准备过程。
综上所述,生物形态的分布规律,与若干重大的关键的新器官及其新功能的出现有着直接的关系。每一种新器官的出现,都会导致新的生存方式,形成新的生存空间,这也就意味着一大批同级动物(亦即拥有同类器官)的诞生和发展。有鉴于此,生物形态分布图,有必要根据新器官的出现来进行绘制。进一步说,生物形态分布图,实际上要根据DNA出现的那些能够导致新器官(包括新细胞、新组织、新躯体结构)形成的关键新基因来绘制。
笔者期待着生物学界能够集中集体智慧,尽早绘制出完美的可与元素周期表相媲美的生物形态分布图来。这里的关键之一是,我们需要了解,生物能够制造出什么样的躯体结构来,以及生物不能制造出什么样的躯体结构来?而这又涉及到一系列深层次的问题,例如蛋白质结构的功能是否已经被生物使用殆尽,等等。
三 、神经元自主重构法则
在多细胞生物中,生殖细胞的出现是一个重大的变革,神经元细胞的出现同样也是一个具有划时代意义的重大变革。这是因为,神经元细胞逐渐发展成为一种可与DNA媲美的智力系统,而且神经元智力系统的发展前途不可限量。对于许多动物来说,它们的神经元智力系统仍然在服从DNA的指令,其行为被称之为本能(许多动物表现出的生存博弈,以及阴谋与伪装,应该可以被视为该动物神经元智力系统所为)。但是,对于人类来说,情况发生了变化,人类的大脑思维(迄今为止最复杂的智力系统)开始形成自己的生存乐趣,并开始干预DNA的工作,从而形成与DNA自主重构法则不同的神经元自主重构法则。
1 、DNA制造的生物人和神经元缔造的智慧人
关于人类起源的讨论已经持续许多年了,这里的关键是如何定义“人”的标准。笔者认为,“人”与其他所有生物的本质区别在于,“人”是一种神经元智力系统开始超越或者能够与DNA智力系统分庭抗礼的生物。有鉴于此,笔者主张,对“人”的定义有两个层次,一是DNA制造的生物人,二是神经元缔造的智慧人。
所谓DNA制造的生物人,是一种已经消失了的灵长类动物,它能够直立行走,手已经相当灵巧(从这个角度来说,可以称其为“灵掌类”动物),可以制造并使用简单的工具(木器、石器、骨器等),有着比较复杂的表情和手势动作和能够传达比较复杂信息内容的呼叫声,食物种类多而杂(营养全面,生存空间广),脑容量大(亦即神经元细胞总量多,能够储存和处理的信息量大,而且速度高)。
上述这种灵长类或灵掌类动物,在大约100万年前左右,它的神经元智力系统指导其肢体举起了火把,将火当成了工具和符号,正是从这一刻起,DNA制造的生物人变异成为了神经元缔造的智慧人。从这个角度来说,举起火把才算人。这是因为,DNA制造的生物(包括生物人)都属于水基生命,其生命结构与火不能相容;换句话说,仅仅凭DNA制造的生物人,不可能举起火把。对比之下,举起火把则是神经元智力系统最伟大的创造之一,它使神经元智力系统拥有了超越DNA智力系统的新能力,并树立起前所未有的自信心,以及迅速积累和发展起来的改变自然环境和生物环境的能力,而这种能力的表现之一就是智慧人对DNA的干预。
2 、智慧人对DNA的干预
在北京的医院妇产科,近年有越来越多的孕妇放弃了正常分娩,而选择了剖腹产。对于从分娩到剖腹产的变化,用达尔文的进化论是无法解释的,因为这显然不是“无数随机的微小的”变异过程,而是一种整体的突变,并且是在智力系统(即人的大脑思维)直接指导下发生的。
有必要指出的是,类似剖腹产的情况非常多,事实上智慧人对DNA的干预从智慧人诞生的时候就开始了,而且大有愈演愈烈之势。例如,人工育种,纹身、绘身、凿齿、颅骨变形,外科手术、器官移植,对犯人进行的肉体刑罚(包括肢解躯体、宫刑、死刑等),避孕、堕胎、试管婴儿、代孕母亲,以及克隆技术、基因工程、染色体工程等等。在基因工程活动中,人类对DNA的干预达到了登峰造极的程度,甚至毫无顾忌地把DNA切来切去肢解成为任人摆布的积木,几乎没有任何起码应有的尊重。当然,DNA系统对神经元智力系统等外来干预,并不是没有反抗和抵制;事实上,遗传工程的目的并不是总能够达成,那些成功的遗传工程通常都是因为它们符合DNA的自恰性,而那些不成功的遗传工程则是由于它们遇到了DNA的排他性。
毋庸置疑,智慧人之所以能够对DNA制造的生命体进行干预,乃是因为智慧人的神经元智力系统拥有了自己的生存乐趣,而且拥有了实现自己生存乐趣的技术手段和能力。在这种情况下,神经元自主重构法则,也就具有了与DNA自主重构法则不完全相同甚至完全不相同的规则。令人多少有些惴惴不安的是,随着人类技术手段的不断增加,神经元自主重构法则越来越具有为所欲为的性质。
3 、不完全水基生命和非水基生命
笔者已经指出,智慧人诞生于举起火把的行为和行动。随着火的使用,人类制造出陶器和金属器具,制造出以“火”为动力的机械,制造出越来越多的大自然经过上百亿年、DNA经过数十亿年都不曾制造出来的形形色色的新结构物。
事实上今天的人类已经不再是纯粹的水基生命了,人的躯体不再是单纯由DNA制造出来的了:人们穿着用石油提炼物制造的服装,头上戴着与DNA无关的有形眼镜或隐形眼镜,手腕戴着复杂的机械表或电子表,手上拿着“人体新器官”手机,女性胸部充填着有机硅材料,残疾人安装着假肢,心脏病人佩戴着心脏起博器,时髦青年用化学染料把头发原色遮盖。凡此种种,都在表明人类已经从水基生命变成了不完全水基生命,而这一切的主谋都是人的大脑这个迄今为止最复杂的神经元智力系统。
与此同时,人类还在试图制造出非水基生命,它们就是电脑和机器人。目前,电脑和机器人已经拥有了复杂的信息储存和处理功能,它们距离“生命”只有一步之遥,一旦电脑和机器人拥有了自己的生存乐趣(标志是建立自己能够使用的间接信息体系),它们就会变成名副其实的生命体,尽管它们没有DNA,却仍然可以称之为生命,而且可以在更广阔的空间和更恶劣的环境里(与DNA生命体相比)生存和发展下去。从这个角度来说,神经元智力系统的自主重构法则,有朝一日也可能被非水基生命的自主重构法则所取代。
四 、需要深入讨论的若干问题
生物进化是一个极其复杂的漫长过程,而且这个过程不能重复再现。在这种情况下,任何生物进化理论,都属于被动描述性的理论,它只能对生物存在过程的种种现象提出解释,而不能够用实验室进行的实验来做出简单的结论。众所周知,歌德巴赫猜想是对数学现象的解释,即使没有被证明,仍然有学术价值。万有引力是对物理现象的解释,即使不能说明其起源和运作机制,仍然是伟大的发现。达尔文既不做实验,也不写数学公式,他只是观察生物现象和解释生物现象,即使他的解释存在着局限性(不能解释生物智力现象)和悖论(生殖系统进化过程存在着跳跃),仍然具有科学历史价值。笔者提出的新进化论,是对生物现象(包括达尔文所描述的现象)的新解释,也是对达氏进化论的超越,它能够克服达氏进化论存在的主要理论困境,因此也具有其应有的学术理论发展价值。事实上,观察、实验都是在提供现象,而对现象进行解释本身就是在发现,提出新的更好的更全面的解释,就是对科学研究和科学发展的新贡献。
对于笔者提出的新进化论来说,还有许多需要深入讨论和进一步完善的地方。
1 、生物进化究竟是发生在个体上,还是发生在群体中?
长期以来,学术界倾向于把生物进化(准确说是指由DNA控制或参与的生物进化)归结为“某一个基因的突变”,这可能是过于简单和天真了。其实,大量生物进化,特别是那些涉及到新器官出现的变异,例如从体外受精到体内受精的器官变化,都不是“一个基因的突变”就能完成的,而是需要“一组新基因的出现”才能实现的。
根据新进化论,新器官、新物种的出现,其变异应该是发生在一个群体中;该群落的某个个体的基因变异(包括智因设计)都会通过遗传逐渐积累在整个群体的DNA中,并在完成新基因的自恰性“审查”之后,才能够公开表现在整体群落中。例如,从体外受精到体内受精的变异,如果仅仅是单个个体发生了这种变异,由于该变异不可能遗传下去,因此毫无意义。这里所谓的智因设计,实际上是新基因在原有基因中出现的过程,凡是非自恰的变异都不表达(如果表达,通常都是有害的,包括疾病、畸形、怪胎、死胎),只有那些自恰的变异可以表达,但是仍然要接受自然环境和生物环境的检验,并遵从适者生存原理。
2 、谁是基因的制造者?
基因结构差异与生命体的功能差异之间可能不都是正比关系,例如人与黑猩猩的基因差异非常小,但是两者之间的行为差异却有天壤之别。因此,只注重一个个基因的结构和功能,但是对基因是如何形成的、基因之间是如何协调的,缺少足够的研究,显然是一种学术上的带有方向性的失误。
那么,基因是如何出现的,又是如何进一步变异的?究竟是谁制造的新基因,它为什么要制造新的基因?显然,这是生物学迫切需要解决的重大理论和实践课题(本文这里不讨论人工干预的现象)。一种可能是,基因的变异导致新基因的形成。另一种可能是, DNA中有着一些能够制造新基因的“母基因”,笔者将其称之为“智因”。
一般来说,基因变异与生物躯体的关系有两种,其一是基因发生的变异立即就反映在躯体结构的变化上,称为立即表达式变异。其二是基因发生的变异,并不立即反映在躯体结构的变化上,称为延迟表达式变异。从这个角度来说,所谓智因设计制造新基因,或者改进已有基因,都属于延迟表达式基因变异。只有当新基因或者新基因段落被设计完成,并通过自恰性审查,交付使用时,这些新基因才会被启动并投入到工作之中,其外在表现就是该新基因能够制造出可用的生物组织、器官和躯体结构。
因此,智因是基因的孵化器、工作母机,也是新基因的设计师和实验室。对生命体来说,智因是幕后功臣,它对躯体不直接产生作用,只对基因的变异起作用。或者说,基因是制造蛋白质的程序开关,它通过制造不同的蛋白质(包括其他构件)来制造并操纵躯体结构。对比之下,智因是制造核酸(脱氧核糖核酸、核糖核酸)的程序开关,它的职责就是制造新的基因结构或者新的基因工作程序(包括基因内、基因间和细胞间)。显然,智因的存在及其工作,有助于降低生物的盲目性,从而大幅度提高生物的成功率。有鉴于此,DNA的结构应该是由基因与智因交替构成的:…基因…智因…基因…智因…。
3 、如何观察到DNA智力系统的具体运作过程?
这可能是一个非常棘手的问题,难点在于DNA智力系统的运作是一种极其缓慢的过程,我们人类的神经元智力系统恐怕没有时间和耐心去记录DNA上的每一个微小的变化,而且也难以用神经元智力系统的思维习惯去正确解读DNA上微小变化的含义。事实上,目前的基因测序工作,仅仅是在搞清楚DNA上的核酸排列,距离真正理解这种核酸排列的生物意义还相差甚远。这就好像是我们发现了一长串密电码,但是对密电码在说些什么却一无所知。
尽管如此,生物史上的物种大爆发,过渡物种的缺失,生殖方式的跳跃变异,新基因、新细胞、新器官的形成,生命体新的管理模式(例如某些基因被关闭,某些基因被启动)和新的生存方式的出现,仍然是考验新老进化论的试金石。
或许,通过对基因结构与功能和效应的互动研究,以及基因工作程序变化的研究,例如通过对比不同生殖方式的动物基因(包括废弃的基因、正在工作的基因和正在形成过程中的新基因),可以揭示出智因的工作原理。
后记:由于笔者近年提出的新进化论是一种全新的进化理论,因此在提出的初期曾经使用过许多新的词汇来描述相应的内容(注6),其中有一些词汇可能并不完全准确,还有一些词汇一时难以被人们普遍接受或者容易引起不必要的误解和曲解,这是新的理论创建过程中经常发生和遇到的问题。有鉴于此,本文尽可能使用人们容易能够理解和接受的词汇。
注释:
1、原著达尔文,翻译周建人、叶笃庄、方宗熙,《物种起源》,商务印书馆,新语丝电子文库(www.xys.org)电子版和黄金书屋电子版,2006年。
2、王红旗,《物种起源的局限性促使我提出新进化论》,2006年中国科协年会论文。
3、王红旗,《达尔文悖论催生新进化论》,2006年,网络版。
4、王红旗,《进化论不是达尔文的专利,进化论也需要进化:从达氏随机进化论到智因设计进化论》,第二届中华文化与21世纪新文明国际研讨会论文,2006年。
5、王红旗,《信息的经典解读与生命起源》,2006年,网络版。
6、有关文章可以在网上检索基因设计论、智因自主设计论、智因设计进化论、成功率、万有智力论,以及重构(王红旗)、重构文集、北京山海文化企划苑、帝禹山河图、经典图读山海经等词条查阅,2004年-2006年。
文章编号:北京山海文化企划苑•重构文集060704B74-16000
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