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03 生命是一组数字代码

马特·里德利(Matt Ridley)

科普作家,牛津大学动物学博士,国际生命中心创始主席,著有《理性乐观派》。

果今天,再让我像1953年2月28日那天的清晨那样,认为生命是一个极具深奥玄妙的课题,已经非常难了。在那一天的午餐时分,人类对生命的认知蓦然发生了翻天覆地的变化。回顾在此巨变之前所有对“生命是什么”这个问题的回答,你会发现,作为地球上的一个物种,人类一直在苦苦追寻这个答案,却始终不得其解。生命是由具有特异性和复杂性(主要是蛋白质)的三维物体构建而成的,生命可以准确地进行自我复制。这是怎么实现的?你如何着手设置一个三维物体的复制?你怎么才能让这个复制品以一种可预测的模式,保持不断地生长和持续地发展?对这样一个严肃的科学性问题,我们绝不能凭空猜测答案。奥地利物理学家埃尔文·薛定谔(Erwin Schrodinger)曾经尝试过寻找这个答案,但他却求助于与此毫无关联的量子力学。千真万确,薛定谔运用了“非周期性晶体”(aperiodic crystal)这个术语,假如你见多识广,就能够把非周期性晶体视为一组线性代码,但我想要想做到这一点,光见多识广可能还不够。

虽然刚才讨论的问题让人迷惑不解,但谢天谢地,人类终于意识到DNA在生命进程中发挥了至关重要的作用,因为DNA是那样简洁明了。在1953年2月28日之前的所有那些对生命的胡乱解释,都与人类挥手作别。不过,这些解释倒是在原生质和生命力方面给予了人类洞察力。

接踵而来的是双螺旋结构,对此最直截了当的理解便是如弗朗西斯·克里克几周后给他儿子的信中所写的那样,“双螺旋结构是某种类型的代码”,数字的、线性的、二维类型的,它们可以无穷组合并能瞬间自我复制,这便是你所需要的全部答案。以下是克里克信函的部分节选,写于1953年3月17日:

我亲爱的迈克:

沃森和我可能得出了一个最为重要的发现……现在我们坚信DNA是一组代码,即基础或叫作字母的排列顺序使得一个基因有别于另一个基因,就像印刷的一页纸不同于另一页一样。你可以从中获知大自然是如何进行基因复制的。如果把一个拥有两组基因的链条分拆为两个单独的基因链条,并且每一个链条都可以和另一个链条聚合在一起,那么,因为腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)总是一对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)也是一对,我们便能够获得之前两组基因的复制品了。换言之,我们相信自己已经发现了生命之所以能代代相承、生生不息的奥秘……你肯定能明白沃森和我是多么地欣喜若狂。

从没有过一个谜题,像生命的奥秘这样,在清晨时分还如此让人迷惑,而到了解开谜题的午后,又让人觉得答案如此显而易见。 LRIjszLBKv4fw06nStM3OCc4XV9syaGUk9F6CC0GXlzDTnvQg7crsKCb8fAF6J+g

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