一如我在前文所述,生命的诊断特点是,它捕获能量以创造秩序。这也是文明的一个标志。人使用能量来构建房屋、设备和观点,而基因则使用能量来制造蛋白质结构。细菌能长到多大,受制于每个基因可用的能量多少。这是因为,能量是靠泵动质子穿过细胞膜来获得的,细胞越大,相对于体积的细胞表面积就越小。唯一能长到肉眼可见大小的细菌,是那些内部有着巨大空洞的类型。
然而,生命起源之后的20亿年左右,有着复杂内部结构的巨大细胞开始出现,我们称之为真核生物,我们(动物、植物、真菌和原生动物)就是它们。
尼克·莱恩认为,合并带来了真核生物演变(甚至革命)的可能:一群细菌开始在古菌细胞(一种不同的微生物)内部生活。今天,这些细菌的后代被称为线粒体,它们产生我们生活所需的能量。在你生命的每一秒钟,你的1000万亿个线粒体带动10亿兆个质子穿越细胞膜,捕获所需电能,用来制造你的蛋白质、DNA和其他巨分子。
线粒体仍然有自己的基因,只是数量很少,我们的线粒体只有13个基因。它们基因组的简化至关重要,这让它们得以产生多余的能量来维持“我们基因组”的运作,从而使我们能够拥有更复杂的细胞、组织和身体。因此,我们真核生物每个基因都有数万倍可用的能量,能够发挥更强大的生产力。这让我们有了更大的细胞、更复杂的结构。实际上,我们为线粒体提供了大量内部细胞膜,又简化了维持这些细胞膜所需的基因组,克服了细菌细胞大小的限制。
工业革命(说成是工业演变也无不可)对这一现象产生了神奇的呼应。在农业社会,一个家庭能种植的粮食只够养活其家庭成员,很少有余粮能用来养活别人。于是,只有极少数人能拥有的城堡、天鹅绒外套、盔甲,或者其他任何需要多余能量才能制造出来的东西。借助牛、马、风和水,能够产生稍微多一点的盈余能量,但多得并不过分。木头没有用,它只能提供热量,但不能做功。于是,一个社会能够制造多少资本(社会的结构、社会的物质),始终有着上限。
到了工业革命时期,对煤炭的利用带来近乎取之不尽的能量。不像农民,煤矿工人生产了远远超过个人消耗的能量。他们挖出的煤炭越多,就越是精通挖煤。随着第一台蒸汽发动机的出现,热和功之间的壁垒得以攻破,煤炭的能量放大了人所做的功。突然之间,就像真核的演变大大增加每个基因的能量,工业革命也大大增加了每个工人的能量。能源经济学家约翰·康斯特布尔(John Constable)认为,靠着这些多余的能量,我们制造出了今天极大丰富了生活的房屋、机器、软件和小工具。盈余能量对现代社会不可或缺,是财富的表现。一个美国人,消耗的能量大约是一个尼日利亚人的10倍多,换句话说,前者比后者富裕10倍。“有了煤炭,所有的壮举都变得容易实现起来,”威廉·斯坦利·杰文斯(William Stanley Jevons)写道,“没有它,我们早就被扔回早期岁月的艰苦贫困里去了”。真核生物带来的盈余能量演变以及工业化带来的盈余能量演变,均是自然出现、未经规划的现象。
不过,我跑题了。说回基因组。基因组是极为复杂的数字计算机程序。稍有失误,单一基因组内20000个基因(人类)的模式、剂量或表达序列就会改变,或者影响数十万个受控序列的基因开关,导致可怕的畸形或坠入疾病。在我们大多数人身上,这套计算机程序能全无差错地顺畅运行8~10年,委实让人难以相信。
想想看,你身体里每一秒必须发生些什么才能维持这场持续的“巡演”。你有差不多10万亿个细胞,还不算构成了身体大部分的细菌。每个细胞随时都在转录着数千个基因,这个过程涉及几百种蛋白质以特定方式聚合到一起,为数百万碱基对催化数十种化学反应。每一个转录本都会进入一个核糖体(核糖体是一台有着数十个活动零件的机器,能够催化各种化学反应),生成一个蛋白质分子,长达数千个氨基酸。接着,蛋白质本身在细胞内外进出,加速反应,运输货物,发射信号,支撑结构。如此复杂的事情,每一秒钟在你体内发生着数百万兆件,维持你的生命,极少出差错。这就像是微缩的世界经济,只不过更加复杂而已。
人总觉得计算机运行这样一套程序,必须要有个程序员。这是个很难动摇的错觉。在人类基因组计划的初期,遗传学家还认为存在“主控基因”为下属序列发号施令,可惜并没有主控基因,也没有聪明的程序员。整场大戏不光是通过演变一环一环自然出现的,而且还以完全民主的方式运行。每个基因都只扮演了小小的角色,没有基因领会整套计划。然而,这种重重叠叠的精确互动,却带来了在复杂性与秩序性上无可匹敌的自发设计。再也没有什么能更好地阐释启蒙时代梦想的正确性:秩序来自一个没有人负责的地方。基因组(现在已经测出了序列)就是无须任何管理也能出现秩序和复杂性的有力证据。