生命是什么

作者简介

王立铭，1983年生，浙江大学生命科学研究院教授、研究员、博士生导师。《章鱼胺决定饥饿》获得2015年“菠萝科学奖”化学奖。***的研究是“果蝇如何找吃的”。2011美国加州理工学院*佳论文奖获得者，2014入选**“青年千人计划”。2015年获得年度“求是杰出青年学者奖”。

内容简介

生命3.0的命运如何？ 我们已经很接近成功了，但是还差重要的一点 点。 根据前面的描述，大家就能猜想到，蛋白质分 子和DNA长链，对于生命的生存和复制来说，是相辅 相成缺一不可的。前者的制造依赖于后者保存的信 息，而后者也依赖前者完成自我复制，因此空间上 它们必须离得足够近才行。我们必须想出一个办法 ，把这些东西统统聚拢到一起，保护起来。否则， 蛋白质和DNA都很容易在自然环境中扩散得无影无踪 ，谁也找不到谁。 解决方案倒也不难想，用一张致密的网把所有 这些林林总总的蛋白质和DNA都给包裹起来就行了。 在**的地球生命中也有这张网，名字叫作细胞膜 ，是一层仅有几个纳米厚度、由脂肪分子构成的薄 膜。这层薄膜紧紧地包裹住了蛋白质和DNA，形成了 一个细胞，把它们和危险的自然环境隔*开来。在 **的地球生命里，除了少数例外（比如病毒）， *大多数生命都是由一个或者多个细胞组成的。 这次，就叫它生命4.0吧。 目前，生命4.0已经有点极简版地球生命的样子 了。我们权且相信它能够在地球上生存下来，因为 它能够不断地从环境中攫取能量供给生命活动，也 能不停地自我复制对抗衰退和死亡。实际上，** 的地球生命尽管比我们思想实验中的生命4.0要复杂 得多，但是从基本原理上看，确实相差无几。 但是新的问题来了：这个看起来靠谱的生命4.0 ，真的有可能在40亿年前魔法般地出现在地球上吗 ？换句话说，生命4.0的构想固然有它的内在逻辑。 但它真的有可能模拟了地球生命的*初起源吗？ 很遗憾，答案是不可能。或者，至少看起来非 常不可能。 其中的麻烦有点像“*生蛋还是蛋生*”的问 题。蛋白质的全部信息都存储在DNA密码本中，依靠 DNA密码本中忠实记录的信息，我们能够制造出各种 各样的蛋白质分子。因此，让我们权且假定DNA是“ *”，蛋白质是它下的“蛋”。 但是，一条孤零零的DNA长链是没有办法干任何 事情的，它需要各种蛋白质分子的帮忙，才能实现 自我复制，需要依赖蛋白质的帮忙才能制造出新的 蛋白质。如果没有提前准备好蛋白质“蛋”，DNA“ *”根本没法继续生“蛋”！ 换句话说，我们设计的生命4.O想要自发出现， 我们得不断祈求大自然同时造就信息互相匹配的“ *”和“蛋”。而且，“*”和“蛋”还必须几乎 同时出现，距离无比接近，才有可能配合起来造就 生命。要是在一阵电闪雷鸣中，一只DNA“*”被创 造了出来，但是它附近却没有那只冥冥中注定属于 它的蛋白质“蛋”，那么这只DNA“*”只能沉默着 走向分解破碎，因为它自己什么也做不了。而反过