关键概念
演化;催化;共价键自发形成;正反馈自组织;迭代。
思考题
为什么说“演化”不是专属生物学的一个概念?
了解共价键自发形成对理解生命大分子的来源的意义何在?
在日常生活中有哪些“正反馈自组织”现象?
在上一章“什么叫‘活’”中,我们对生命系统自发形成的最初情形提出了一个结构换能量循环的假说,为解释碳骨架组分如何从“非活”变成“活”提供了一个可以用实验加以检验的可能性。可是,结构换能量循环存在一个问题,那就是就算5个要素都具备,以IMFBC为节点的不可逆循环只能是类似图3-4所表示的红球蓝球为代表的特殊组分存在形式的自由态和作为IMFBC组分的整合态之间的状态改变。这种非可逆循环的持续将是一个乏味的过程,因为由IMFBC为节点而耦联起来的两个独立过程本身并不能带来新组分的产生。这也难怪当我向一些化学教授介绍结构换能量循环时,他们的反应是,类似这样的反应在化学中不胜枚举,怎么能把这样的过程能否形成看作是非生命世界与生命世界之间的第一条分界线呢?
而且,在目前的主流生物学观念中,生命系统一个不可或缺的属性就是演化。如同我们在上一章中提到的,谈到演化,人们自然地就会想到“遗传变异加环境/自然选择”。进入20世纪之后,但凡讲到遗传,就毋庸置疑地会联想到基因,而讲到基因就不言自明地指DNA片段。IMFBC及整个结构换能量循环过程,与DNA、基因、遗传和遗传变异之间看上去风马牛不相及。怎么看,都很难把结构换能量循环和演化搭上边,而一个过程如果与演化无关,大概也就与生命无关了。
可是,实际情况究竟会是怎样呢?我们在上一章的分析中已经注意到,人们之所以在寻求“什么是生命”的问题中始终众说纷纭,一个很重要的原因,是人们在问这个问题时,已经把亚里士多德时代基于感官经验对实体存在分门别类作为自己的逻辑前提,把“生命”作为感官经验中的生物这种实体存在区别于矿物这种实体存在的一种属性,同时也就出现了把“活”和“死”作为生物这种实体存在的两种不兼容状态(当然不排除“半死不活”这种中间态)而相互依赖定义的循环论证怪圈。如果我们相信结构换能量循环的出现可以作为区分非生命世界与生命世界的第一条分界线,那么这个循环应该会以某种方式与演化这个属性之间建立起某种联系。当然,在分析这种可能的关联之前,我们需要先梳理一下演化这个词究竟指的是什么。