生命与新物理学

作者简介

保罗·戴维斯（Paul Davies） 理论物理学家、宇宙学家和天体生物学家，美国亚利桑那州立大学科学基本概念超越中心主任，“地外智慧生物搜寻”（SETI）计划侦测后任务小组负责人。有一颗小行星以他的名字命名。 戴维斯是知名科学作家，写过多部畅销科普作品，包括《上-帝与新物理学》《宇宙的最-后三分钟》《关于时间：爱因斯坦未完成的革-命》等。他曾因科学成就及向大众传播科学知识的卓越贡献获得尤里卡奖、英国物理学会开尔文奖和英国皇家学会法拉第奖等。《华盛顿时报》称他为“大西洋两岸best科学作家”。

内容简介

【迷箱7 数字医生时代的到来】 想象一下未来的医生（多半是人工智能）能通过某些令人惊讶的技术实时检测基因表达，凝视着细胞中舞动、闪烁的模式，就像从远处眺望城市的灯光，并据此诊断出病人所患疾病。这就是数字医生，它是一位医疗软件工程师，处理的是信息而非生物组织。我设想未来医生会告诉我，在我身体的这个或那个闪烁的基因簇中有癌症的早期征兆；或者一个遗传基因缺陷产生了一个异常明亮的斑块，表明肝脏中的某种蛋白质超表达了；或者不太活跃的斑点可能表明，有些细胞没能获得充足的氧、雌激素或钙。对信息流和信息簇的研究，将会为我们提供一种比今天使用的各种化学测试有效得多的诊断工具。对疾病的治疗将致力于建立健康、平衡的信息模式，也许是通过介入甚至是再造某些有缺陷的模件，就像从前的电子工程师会通过更换晶体管或电阻器来修好一台收音机那样。数字医生可能不会试图替换任何“硬件”（模件），而会重写某些代码，并以某种方式将其上传到病人体内的细胞中，恢复其正常的功能，这相当于细胞重启。 这些似乎是科幻小说中的情节，但信息生物学与计算机技术是平行发展的学科，尽管前者比后者晚了好几十年。随着对DNA三联体密码和转录机制的阐明，生命的“机器代码”在20世纪五六十年代被破解了。现在，我们需要理解生命的更高-级的计算机语言，这是接下来必不可少的步骤。今天的软件工程师不会通过输入海量的“1”和“0”来设计一种新的电脑游戏，而会代之以像Python（蟒蛇）这样的高-级语言。类似地，当一个细胞调节其膜电位时，它会增加泵出的质子数量，而用基因密码子描述的“机器代码”并不容易看懂。细胞作为一个单位，在高得多的层级上运作，管理它的物理和信息状态，并有效利用了复杂的控制机制。这些调节过程并不是随意的，而是遵从其自身的规律，就像软件工程师使用的高-级计算机语言。而且，正如软件工程师能用高-级代码重新编程一样，生物工程师也能为生命系统重新设计更精-密的特征。\\\" \\\"【迷箱7 数字医生时代的到来】 想象一下未来的医生（多半是人工智能）能通过某些令人惊讶的技术实时检测基因表达，凝视着细胞中舞动、闪烁的模式，就像从远处眺望城市的灯光，并据此诊断出病人所患疾病。这就是数字医生，它是一位医疗软件工程师，处理的是信息而非生物组织。我设想未来医生会告诉我，在我身体的这个或那个闪烁的基因簇中有癌症的早期征兆；或者一个遗传基因缺陷产生了一个异常明亮的斑块，表明肝脏中的某种蛋白质超表达了；或者不太活跃的斑点可能表明，有些细胞没能获得充足的氧、雌激素或钙。对信息流和信息簇的研究，将会为我们提供一种比今天使用的各种化学测试有效得多的诊断工具。对疾病的治疗将致力于建立健康、平衡的信息模式，也许是通过介入甚至是再造某些有缺陷的模件，就像从前的电子工程师会通过更换晶体管或电阻器来修好一台收音机那样。数字医生可能不会试图替换任何“硬件”（模件），而会重写某些代码，并以某种方式将其上传到病人体内的细胞中，恢复其正常的功能，这相当于细胞重启。 这些似乎是科幻小说中的情节，但信息生物学与计算机技术是平行发展的学科，尽管前者比后者晚了好几十年。随着对DNA三联体密码和转录机制的阐明，生命的“机器代码”在20世纪五六十年代被破解了。现在，我们需要理解生命的更高-级的计算机语言，这是接下来必不可少的步骤。今天的软件工程师不会通过输入海量的“1”和“0”来设计一种新的电脑游戏，而会代之以像Python（蟒蛇）这样的高-级语言。类似地，当一个细胞调节其膜电位时，它会增加泵出的质子数量，而用基因密码子描述的“机器代码”并不容易看懂。细胞作为一个单位，在高得多的层级上运作，管理它的物理和信息状态，并有效利用了复杂的控制机制。这些调节过程并不是随意的，而是遵从其自身的规律，就像软件工程师使用的高-级计算机语言。而且，正如软件工程师能用高-级代码重新编程一样，生物工程师也能为生命系统重新设计更精-密的特征。 如果《时间简史》曾让你感到震撼，那么《生命与新物理学》会让你重温这种体验。 这是一次跨越生物学、物理学、数学、认知科学甚至哲学界限的前沿探索之旅，足以颠覆我们对世界的认知。 ·生命是什么？ ·为什么能从混沌中自发产生秩序？ ·地球生命的出现是偶发奇迹还是必然？ ·生物与非生物之间的本质区别是什么？ ·驱动生命进化的隐秘动力在哪里？ …… 这本书将从全新视角揭示生命的谜题。在此之前的科学关注的是生命的“硬件”——化学结构，而保罗·戴维斯的新物理学创造性地聚焦于生命的“软件”——隐藏的信息网络。生物体中的信息流，就是解释生命议题时一直缺失的那块关键性拼图。 有了这块珍贵的拼图，我们就能深入理解癌症基因、表观遗传学、地外生命、量子计算机、生物电路等至关重要的热点话题，领悟浩瀚生命的奥秘。