生命是什麼?
生命是什麼?
主要參考資料來源:《失控》,Kevin Kelly著,東西文庫譯,新星出版社,2010
什麼是生命?維基百科的說明整理如下:
生命是一種特徵,物質存在的一種活躍形式。目前對於生命的定義在學術界還無共識,較流行的定義是一類維持體內平衡、具有生命周期和穩定的物質和能量代謝現象、能對刺激做反應、能進行自我複製或和繁殖、進化的半開放物質系統。由細胞組成,能夠成長、適應環境。其他定義有時包括非細胞生命形式,如病毒和類病毒。
生命是生物學的基本概念,而生物學是研究生命的科學。生命具有生物進程(如信號傳遞和自我維持過程)的物理實體與那些沒有生物進程的實體區分開來。如果生物過程的功能已經停止(死亡),或者它們從來沒有這樣的功能則會被歸類為無生命。
生命包含所有「生物的特性」,生命個體一定會經歷出生、成長、衰老和死亡。生命種群則在一代代個體的更替中經過自然選擇發生進化來適應。
生命的最小單位是生物,生物是由一個或多個細胞組成,能夠新陳代謝,維持恆定性,可以成長,回應刺激,可以繁殖甚至演化,以適應外界環境,繼續繁殖並產生後代。生命以各種形式存在,如植物、動物、真菌、原生生物、古菌和細菌。在地球的生物圈內可以找到許多不同的生物,在這些生物中都有共同的特徵,都是由以碳和水為基礎的細胞構成,有其組織以及可以遺傳的基因資訊。
另外,物理學家多恩•法默則認為生命具有以下特性:
- 時間和空間上的模式
- 自我複製的能力
- 自我表徵(基因)的訊息庫
- 使特徵持久的新陳代謝功能
- 功能之間交互
- 彼此相互依賴
- 能夠死亡
- 在擾動中保持穩定的能力
- 進化的能力
不管是怎麼樣定義「生命」,都是會引起爭議。有些東西毫無疑問的當然是生物,但卻並不符合上述的條件。例如騾子、獅虎等並不能自我複製,可是無可否認的是生命;病毒可複製可進化可是沒有新陳代謝,它算不算生命?我們一般並不認為電腦病毒是活的,可是它能複製、能進化,也會死亡。
洛斯阿拉莫斯實驗室(曾負責原子彈研發,是美國的知名實驗室)的電腦科學家朗頓,他最先提出了「人工生命」的概念,通過人工模擬生命系統,來研究生命。他認為:「生命是一個過程,它是從不同材料形式中提取生命邏輯的嘗試,所以不受材料表現的形式所限制。」對生命而言,重要的不是它的組成材料,而是它做了什麼,生命是個「動詞」,不是「名詞」!科學家已經做到只靠三個簡單的規則,就能使無數的電腦動畫鳥在計算機中自發的成群結隊飛行,看起來就像真實的群飛,可是那些都是人工動畫鳥啊!
朗頓總結了經驗說:關於人工生命,要記住的最重要部分是「所謂人工,不是指生命,而是指材料。」這些人工鳥不就是人工媒介中的真實生命嗎?如果我們對生命的看法不能跳脫生命是取決於碳鏈結構組成的,就不能真正弄清楚問題。我們必需創造出另一種非碳鍵結構的生命,最好是好幾種不同形式的生命,這樣才能推導出生命的本源。這些另類生命可能是人工製品而非自然產物,我們稱其為「人工生命」,不過,它們和我們一樣的真實!
現時的生物學基本上是設法通過解剖生物,將其分解為部分來了解生物體,可是人工生命沒有什麼可以解剖,因此,只能通過將生物聚合在一起、把部分組裝成整體的方式來取得進展,所以它是合成生命而不是分解生命,這不就是開拓了合成生物學的新領域嗎?