從基因進(jìn)化角度揭秘:人類為什么會衰老?為什么無法永生瓦堵?(轉(zhuǎn)載)

沉落的星星:這是迄今為止基协,我看到的最富邏輯性的闡釋生存動因的文章,運(yùn)用生物學(xué)谷丸、物理學(xué)堡掏、信息學(xué)的理論探尋生命產(chǎn)生的最終趨動力应结,在對未來生命形式的推斷上也能邏輯自恰刨疼。非常推薦一讀泉唁!也許你也會同我一樣,為曾經(jīng)徘徊腦海無法釋懷的生命本質(zhì)疑問揩慕,找到一個最可能靠近正確答案的思考方向亭畜。

原創(chuàng) scottcgi 2019-03-23 15:42:19


從基因進(jìn)化角度揭秘:人類為什么會衰老?為什么無法永生迎卤?第二版

本文拴鸵,將會以基因進(jìn)化的視角為基礎(chǔ)和切入點(diǎn),全面分析解讀:人類的衰老蜗搔、永生和未來智能三大主題劲藐。每個主題,又會深入淺出到微觀與宏觀不同的層面樟凄,結(jié)合生物基因理論聘芜,進(jìn)行分析推理,并得出結(jié)論缝龄。最后汰现,從宇宙熵增的角度,給出了一種視角下的答案叔壤,揭秘了基因進(jìn)化的目的所在瞎饲。

本文是人類為什么會衰老,為什么無法永生(青云計(jì)劃圖文獲獎)的第二版炼绘。增加的內(nèi)容有:線粒體和自由基嗅战、端粒、致死基因俺亮、無性生殖與有性生殖仗哨、智能發(fā)展的路徑、基因復(fù)制的目的等铅辞。原內(nèi)容有:衰老因素厌漂、永生障礙、孕育斟珊、繁衍苇倡、智能、本能等囤踩。全文字?jǐn)?shù)由7千字增加到1.4萬字旨椒,閱讀時間約22分鐘。

自私的基因

作者理查德·道金斯堵漱,在“自私的基因”一書中综慎,給出了這樣一個觀點(diǎn):

人類,只是基因的生存機(jī)器(宿主)勤庐,在漫長的進(jìn)化歷史中示惊,基因才是主角好港,人類只是一個乘客∶追#基因?yàn)榱松婢冢a(chǎn)生的根本驅(qū)動力就是復(fù)制,所以控制人類產(chǎn)生的根本驅(qū)動力——就是繁衍录择。

事實(shí)上拔莱,基因進(jìn)化的結(jié)果,就是在存儲環(huán)境信息(也就是某種策略)為本能隘竭,以應(yīng)對環(huán)境變化所帶來的生存壓力塘秦。而基因復(fù)雜的功能性表達(dá)(包括本能、情感动看、自私和利他主義行為)嗤形,都只是環(huán)境(信息)壓力塑造和篩選的結(jié)果,其目的全在于為了讓基因復(fù)制遺傳的過程弧圆,能夠順利且更好的完成——以讓基因永遠(yuǎn)的存在下去赋兵。

基因可以通過對其生存機(jī)器(人類),發(fā)出如下指示的形式來編制程序:

下面這些會帶來快樂——口中的甜味搔预、情欲的亢進(jìn)霹期、適中的溫度、微笑的小孩等拯田。下面這些則會帶來不快——各種痛苦历造、惡心、空空的肚皮船庇、哭叫著的小孩等吭产。

并且,如果你碰巧做了某件事情之后便出現(xiàn)了不愉快的情況鸭轮,那么請切勿再做這種事情臣淤;而在另一方面,重復(fù)做為你帶來好處的任何事情窃爷。

注意:本文的探討范圍邑蒋,始終在人類的衰老和永生,并不涉及微觀生物——比如細(xì)菌按厘、病毒医吊,還有自然界某些奇奇怪怪的生物——比如燈塔水母、或水熊蟲逮京。

但基因作為生命的基本構(gòu)造和藍(lán)圖卿堂,進(jìn)化驅(qū)動了所有生物的發(fā)展,由此也可以把本文的討論內(nèi)容懒棉,推廣至所有生物草描。同時览绿,基因是微觀,其作用上升到宏觀的時候陶珠,是一種統(tǒng)計(jì)效應(yīng),也就是生物個體的表現(xiàn)不具有統(tǒng)計(jì)意義——很多生物整體的行為趨勢才具有規(guī)律性享钞。

那么揍诽,人類為什么會衰老?

第一栗竖,有一個經(jīng)典的比喻暑脆,基因每次復(fù)制就像一次復(fù)印的過程,只不過每次復(fù)制都是使用上次的副本來復(fù)印狐肢,這樣隨著復(fù)制次數(shù)的增加添吗,基因丟失的信息就越多

顯然份名,基因丟失的信息越多碟联,根據(jù)基因信息,復(fù)制出的細(xì)胞和蛋白質(zhì)分子(包括各種酶和氨基酸)就會越容易出錯——產(chǎn)生功能性錯誤僵腺。而隨著錯誤不斷積累——超過容錯閾值鲤孵,即修復(fù)能力的上限,就會開始慢慢影響上層組織器官的功能辰如,和運(yùn)行效率普监,從而產(chǎn)生衰老的感覺和表現(xiàn)。

基因——是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段或RNA片段琉兜,即多個DNA或RNA凯正,由堿基序列組成⊥泱基因編碼了氨基酸和RNA廊散,氨基酸組合形成肽鏈,多個肽鏈形成蛋白質(zhì)梧疲。

DNA——存儲遺傳信息的堿基序列奸汇,通常位于染色體上,非染色體上也有往声,比如線粒體與細(xì)胞質(zhì)中擂找。而人類體細(xì)胞染色體上的DNA共有堿基對三十億個,其中絕大部分遺傳信息并不會表達(dá)出來浩销,同時對性狀也沒有直接的影響贯涎,這些是沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段,反之有遺傳效應(yīng)的DNA片段慢洋,就是基因塘雳。

RNA——能夠根據(jù)DNA序列陆盘,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸、形成蛋白質(zhì)模板败明、組成核糖參與合成蛋白質(zhì)隘马、以及成為特定的酶。

氨基酸——僅有二十幾種妻顶,除了構(gòu)成蛋白質(zhì)酸员,還能形成酸、激素讳嘱、抗體幔嗦、肌酸等含氨物質(zhì);轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭玖ぬ叮谎趸啥趸己退澳蛩匮a(chǎn)生能量。

蛋白質(zhì)——是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)钝鸽,是有機(jī)大分子汇恤,是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物,是生命活動的主要承擔(dān)者拔恰。人體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類很多屁置,性質(zhì)、功能各異仁连。

——是具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質(zhì)或RNA蓝角。

并且,這種基因復(fù)制丟失信息的過程中饭冬,還伴隨著信息的錯亂所帶來的隨機(jī)突變使鹅。這些突變,一部分是來自基因的復(fù)制機(jī)制昌抠,比如堿基異構(gòu)互變效應(yīng)患朱,一部分是來自環(huán)境壓力和污染源,比如物理輻射炊苫、化學(xué)毒劑裁厅、生物因素(細(xì)菌、病毒侨艾、寄生蟲等)执虹。

基因突變,是指基因在結(jié)構(gòu)上唠梨,發(fā)生堿基對組成或排列順序的改變袋励。

堿基異構(gòu)互變,是指DNA中的四種堿基,各自的異構(gòu)體之間都可以自發(fā)地相互變化茬故。

異構(gòu)體盖灸,是指具有相同化學(xué)式,有同樣的化學(xué)鍵磺芭,但有不同原子排列的化合物赁炎,即相同分子式不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。

那么钾腺,基因的突變徙垫,不僅會加速衰老,還會導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的垮庐,且無法自我修復(fù)的松邪,細(xì)胞功能性錯誤——這也就是各種嚴(yán)重疾病的源頭坞琴,比如哨查,鐮刀型細(xì)胞貧血癥和癌癥。(癌癥真相:深度科普與全面解讀(第二版)

可見剧辐,正是由于基因復(fù)制中不可避免的錯誤寒亥,所以在宏觀上,人體才會表現(xiàn)出衰老荧关,只是不同人衰老快慢的程度不同溉奕,每個人的完全成熟期也有差異,但在發(fā)育成熟后忍啤,衰老就會開始一刻不停的進(jìn)行加勤。

然而,甚至還有觀點(diǎn)認(rèn)為同波,發(fā)育其實(shí)也是衰老過程的一部分鳄梅,因?yàn)閺氖芫验_始,細(xì)胞不斷的分裂分化未檩、從通用性到獨(dú)特性戴尸、從獨(dú)立性到被迫協(xié)作——普通細(xì)胞淪為神經(jīng)系統(tǒng)的奴隸。而這可以看成是:細(xì)胞從出生冤狡、到殘化孙蒙、弱化、最后到死亡的過程悲雳。

第二挎峦,從微觀角度來看,細(xì)胞的代謝過程合瓢,其實(shí)是一個線粒體磨損消耗的過程浑测。

線粒體,是細(xì)胞內(nèi)部提供能量供給的細(xì)胞器,也就是有氧呼吸的主要場所迁央,而90%以上吸入體內(nèi)的氧氣掷匠,都會被線粒體轉(zhuǎn)化為能量消耗掉♂Γ可以說喂饥,線粒體就是細(xì)胞內(nèi)部的“發(fā)電站”,上升到宏觀層面辫愉,也就是人體的“能量之源”窍仰。

既然線粒體是能量之源,那么可以想象导匣,細(xì)胞中線粒體的數(shù)量才菠,就會取決于該細(xì)胞的代謝水平,即代謝活動越旺盛的細(xì)胞贡定,其線粒體就會越多赋访。比如,肝臟細(xì)胞中有1000~2000個線粒體缓待,酵母細(xì)胞中卻只有一個線粒體蚓耽,而大多數(shù)哺乳動物的成熟紅細(xì)胞中沒有線粒體。

所以旋炒,細(xì)胞代謝的過程步悠,其基礎(chǔ)就是線粒體的氧化代謝過程,而線粒體在工作過程中會不斷的磨損消耗瘫镇,其原因主要來自于兩個方面:

其一鼎兽,線粒體有其獨(dú)立的基因遺傳體系——與人體其它細(xì)胞的基因信息并不相同,但只要存在基因復(fù)制就會有前面提到的——基因突變铣除。那么谚咬,基因突變積累的錯誤,久而久之通孽,超過了自身修復(fù)能力的上限序宦,線粒體就無法正常工作了。

其二背苦,線粒體在氧化代謝過程中互捌,大約會有4%~5%的氧分子轉(zhuǎn)變?yōu)檠踝杂苫囱醴肿有纬傻?strong>自由基行剂。而自由基秕噪,是具有不成對電子的原子或基團(tuán),其化學(xué)性質(zhì)活潑厚宰,擁有強(qiáng)氧化性和磁矩腌巾,會試圖去搶奪蛋白質(zhì)分子和基因的電子遂填,以恢復(fù)為成對的電子狀態(tài),也因?yàn)槠浞磻?yīng)迅速而存在時間極為短暫澈蝙。

那么吓坚,被搶奪電子后的蛋白質(zhì)分子和基因,就會發(fā)生畸變和突變灯荧。并且畸變后的分子礁击,又會繼續(xù)去搶奪電子,從而形成一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)——創(chuàng)造出更多的畸變和突變逗载。

但線粒體哆窿,通常會把氧自由基“限制封閉”在雙膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部,不準(zhǔn)它到處“流竄作亂”厉斟,并會通過超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase挚躯,SOD),把兩個氧自由基轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O2和O2擦秽,以達(dá)到清除自由基的作用码荔。

只不過,如果氧自由基超過了線粒體的處理能力号涯,線粒體自身基因突變導(dǎo)致功能下降目胡,或是“中和物質(zhì)”不足夠锯七,都會讓氧自由基對線粒體產(chǎn)生損傷——包括基因突變和分子畸變链快。而這又會導(dǎo)致線粒體功能的下降,接著進(jìn)一步加劇氧自由基的損傷眉尸,形成一個惡性循環(huán)域蜗。

最終,線粒體就會因?yàn)椴粩嗟?strong>磨損消耗噪猾,而喪失功能霉祸,導(dǎo)致一系列不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)果。

事實(shí)上袱蜡,細(xì)胞的修復(fù)機(jī)制丝蹭,是依賴于線粒體供能的,也就是說坪蚁,線粒體的損傷會間接導(dǎo)致細(xì)胞修復(fù)能力地不斷下降奔穿,出現(xiàn)越來越多的功能性錯誤。而現(xiàn)代研究表明敏晤,其實(shí)線粒體不僅提供能量贱田,還參與諸如細(xì)胞分化、細(xì)胞信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過程嘴脾,并擁有調(diào)控細(xì)胞生長和細(xì)胞周期的能力男摧。

所以可見,線粒體的磨損消耗,其實(shí)加速了細(xì)胞的衰亡耗拓。而同時細(xì)胞的凋亡拇颅,也是線粒體參與調(diào)控的結(jié)果。要知道乔询,就算氧氣不產(chǎn)生自由基蔬蕊,線粒體一直不損傷,細(xì)胞自身的基因復(fù)制錯誤哥谷,也會不斷的積累岸夯,最終讓細(xì)胞發(fā)生變異。這時候们妥,細(xì)胞的自我凋亡猜扮,其實(shí)是在防止細(xì)胞癌變。

線粒體能夠监婶,調(diào)節(jié)內(nèi)膜電位旅赢,引起跨膜電位的耗散,并提高內(nèi)膜的通透性惑惶,從而誘導(dǎo)凋亡因子(Apoptosis Inducing Factor煮盼,AIF)從內(nèi)膜釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)带污,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡僵控。

那么,衰老不可抗拒的關(guān)鍵就在于鱼冀,雖然細(xì)胞死了报破,還可以創(chuàng)造新的,但是基因就像圖紙千绪,如果損壞了充易,自然就沒法造出正常的細(xì)胞了。

另外荸型,值得說明的是:

除了氧氣盹靴,有N多的途徑在人體內(nèi)產(chǎn)生自由基,比如藥物瑞妇、輻射稿静、煙草、發(fā)燒踪宠、吸入非有機(jī)微粒和微生物自赔、體內(nèi)分子自動氧化等等。

而人體也進(jìn)化出了清除自由基的機(jī)制柳琢,比如酶促機(jī)制——包括超氧化物歧化酶绍妨、過氧化氫酶润脸、谷胱甘肽過氧化物酶等;非酶促機(jī)制——包括維生素E他去、維生素C毙驯、谷胱甘肽等;小分子抗氧化劑——包括膽紅素灾测,尿酸爆价,類黃酮,類胡蘿卜素等媳搪。

并且铭段,控制得宜的自由基是有用的,比如白血球利用自由基來殺死外來的微生物秦爆,體內(nèi)一些分解代謝的反應(yīng)必須要由自由基來催化序愚,血管的舒張和部分神經(jīng)、消化系統(tǒng)信號的傳導(dǎo)等限,要借助于自由基來完成等等爸吮。

第三,從環(huán)境和進(jìn)化角度來看望门,對于衰老形娇,環(huán)境信息并沒有給基因施加壓力(進(jìn)行篩選),表示開始衰老就必須停止繁衍筹误,否則衰老就會嚴(yán)重影響繁衍桐早。

于是我們看到,人類的極限壽命很長(120歲以上)纫事,而中間衰老的過程勘畔,并不會對人類的基因遺傳所灸,造成立竿見影丽惶,或是毀滅性的影響。

因此爬立,衰老和繁衍是可以同時進(jìn)行的钾唬,哪怕衰老效應(yīng)越來越明顯,人類仍然可以一邊衰老侠驯,同時也可以一邊不停地進(jìn)行繁衍抡秆。

那么,衰老自然就會在自然進(jìn)化的窮舉試錯中保留下來吟策,并且也就不會進(jìn)化出儒士,保持不衰老等待繁衍期的功能機(jī)制了。

當(dāng)然檩坚,繁衍是有最佳的時間段的着撩,也就是說诅福,衰老對繁衍的影響有一個閾值,超過了拖叙,負(fù)面效應(yīng)——比如后代基因突變數(shù)氓润,還是會成正比例增加的,但總體看來影響很小薯鳍。

而從另外一個方面來看咖气,人類的繁衍期非常長(并且?guī)缀跞隉o休、隨時隨地)挖滤,那么進(jìn)化出不衰老等待繁衍期的可能性崩溪,就是不存在,也是不合理的——因?yàn)椴凰ダ暇蜁恢狈毖苷端桑恢狈毖芫陀植粫ダ稀@就是循環(huán)依賴悯舟,產(chǎn)生永生了。

所以砸民,從某種角度上來說抵怎,繁衍能力的衰退,就是衰老的一部分岭参,并且還代表著衰老的進(jìn)程反惕。因?yàn)椴荒芊毖艿纳鏅C(jī)器(宿主),對基因來說就沒有價值演侯,并且隨著繁衍能力的衰退姿染,宿主的價值也是在不斷降低的。

病毒會把宿主給弄死秒际,但在此之前悬赏,病毒會極力的通過宿主擴(kuò)散。那么類比起來娄徊,基因的擴(kuò)散手段就是繁衍闽颇。

而與此同時,基因還進(jìn)化出精子和卵子活力很強(qiáng)寄锐,復(fù)制過程明顯不同于人體其它細(xì)胞的機(jī)制兵多。也就是說,精子和卵子不怎衰老(復(fù)制穩(wěn)定)橄仆,但人體的其它細(xì)胞則在不斷的衰老(復(fù)制不穩(wěn)定)剩膘。

男性身體在接近壽命極限(有報(bào)道是93歲)的情況下,精子依然可以進(jìn)行有效繁衍盆顾。

由此可見怠褐,人類利用智能創(chuàng)造的醫(yī)學(xué)手段,并不能延長人類的極限壽命您宪,而只是在增加抵達(dá)極限壽命的概率奈懒。

結(jié)合實(shí)際的壽命記錄具温,人們得出了哺乳動物的自然壽命,相當(dāng)于生長期的5~7倍的結(jié)論筐赔。人的生長期長達(dá)20~25年铣猩,因此,人的自然壽命應(yīng)該是100~175歲茴丰。

事實(shí)上达皿,基因在乎的只是生存機(jī)器的繁衍,然后就是把后代養(yǎng)大贿肩,并能夠讓后代正常的遞歸進(jìn)行繁衍峦椰。其中養(yǎng)育后代,這個操作是必要的汰规,因?yàn)闆]有完成把后代養(yǎng)大(可以獨(dú)立繁衍)操作的基因汤功,就會有更大概率的得不到復(fù)制遺傳,而最終消失溜哮。

那么滔金,把后代養(yǎng)大(父母平均50歲之后,25歲生育茂嗓,后代抵達(dá)25歲)餐茵,這就是環(huán)境壓力給基因的篩選指令

再往后述吸,基因的復(fù)制就開始混亂了忿族,越來越胡來了,積累的錯誤和突變蝌矛,也就更多了道批,身體就更容易崩壞了,疾病入撒、癌癥隆豹、脆弱的可能性也就更高了。這都是因?yàn)闆]有環(huán)境壓力給與的“約束力”和“驅(qū)動力”來維持有序衅金,所造成的結(jié)果噪伊。

這正是說明了,發(fā)育成熟后就開始衰老氮唯,并沒有什么問題——以目前人類的衰老速度,并不會影響?zhàn)B育后代姨伟,從而影響基因復(fù)制遺傳——那么惩琉,基因隨機(jī)到這個結(jié)果并適應(yīng)了環(huán)境,就會一直保持夺荒,直到環(huán)境壓力驅(qū)使它改變瞒渠。

第四良蒸,基因并不會衰老,基因只是一串排列組合的信息伍玖,相反存在越久遠(yuǎn)的基因嫩痰,越會存在更長的時間。

事實(shí)上窍箍,衰老的是上層結(jié)構(gòu)串纺,基因代表的是信息,描述了上層結(jié)構(gòu)椰棘,結(jié)構(gòu)復(fù)制結(jié)構(gòu)就會把基因傳遞下去纺棺。所以,基因指導(dǎo)了結(jié)構(gòu)的復(fù)制邪狞,這是基因的生存之道祷蝌,而結(jié)構(gòu)的復(fù)制錯誤,就是衰老的原因帆卓,并且會反作用于基因的復(fù)制巨朦。

而從宏觀的來看,局部的犧牲是為了讓整個自然更好地運(yùn)作剑令。我們犧牲自己是為了讓基因留存罪郊,就好像用我們的脆弱換取了它們的生存。我們會衰老尚洽,但是在我們的肉體之外悔橄,基因會永遠(yuǎn)年輕,而且越來越適應(yīng)新的環(huán)境腺毫。小規(guī)模的破碎永遠(yuǎn)存在癣疟,這往往是為了規(guī)避影響廣泛的大規(guī)模災(zāi)難。 ????

或許潮酒,人類衰老的起點(diǎn)睛挚,并不是在皮膚松弛之時,而是在失去好奇心的那一刻急黎。

基因?qū)θ祟惙毖苓^程的控制

如果基因在乎復(fù)制扎狱,那么就會在乎后代的數(shù)量,于是就有了男人播種的驅(qū)動力和能力勃教;光有數(shù)量也不行還需要質(zhì)量淤击,于是就有了女人甄別選擇男人的驅(qū)動力和能力;但這樣還不夠故源,還需要關(guān)注后代的成長污抬,于是就有了女人更年期的設(shè)定,這樣年長的女性就可以更好地輔助隔代的成長。

這里有兩點(diǎn)印机,值得更進(jìn)一步的展開說明:

首先矢腻,人類精子的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于卵子。

因?yàn)槭芫训某跗跔I養(yǎng)供給完全都是來自卵子射赛,精子僅僅只提供了后代一半的基因多柑,并且卵子的體積也比精子要大的多(約100倍)。所以楣责,低成本的精子可以每天產(chǎn)生千千萬萬竣灌,而卵子每個月只有一個。

這種不對稱性——包括母體負(fù)責(zé)孕育后代腐魂,所帶來的博弈帐偎,必然就要求卵子提供方,更加謹(jǐn)慎且善于甄別和選擇蛔屹,以及在兩性關(guān)系中表現(xiàn)出慢熱和不著急——這其實(shí)是穩(wěn)中求勝的策略削樊,以找出忠誠度高,且可以共同養(yǎng)育后代的精子提供方兔毒。

但精子提供方必然就會有極力擴(kuò)散基因(試圖讓更多的精子遇見更多的卵子)漫贞,和逃避養(yǎng)育后代(節(jié)省時間和精力去擴(kuò)散精子)的傾向,因?yàn)檫@有利于基因的復(fù)制育叁。

可見這種兩性博弈迅脐,最終會達(dá)到某種平衡,即是男人不忠誠就得不到遺傳(不被女人選擇)豪嗽,但是完全忠誠又比不過谴蔑,表面忠誠卻會擴(kuò)散基因的后代數(shù)量多。所以龟梦,男人表面上一定是忠誠的隐锭,但試圖去擴(kuò)散基因的傾向也一定會存在。

在動物界计贰,到底雌性個體有沒有辦法钦睡,減輕由于其配偶首先對她進(jìn)行剝削,而造成損失的程度呢躁倒?

答案是有荞怒,她手中握有一張王牌——她可以拒絕交配,她是被追求的對象秧秉,她是賣方褐桌。這是因?yàn)樗募迠y是一個既大又富營養(yǎng)的卵子。凡是能成功地與之交配的雄性個體福贞,就可為其后代獲得一份豐富的食物儲藏撩嚼。雌性個體在交配之前,能夠據(jù)以進(jìn)行激烈的討價還價挖帘。但她一旦進(jìn)行交配完丽,她就失去了手中的王牌。

其次拇舀,年長女性生育逻族,然后照顧自己的后代蚕冬,并比不上輔助照顧隔代的價值卖词。

因?yàn)樽优暮蟠】担ɑ蛲蛔兟市。┣鲁⒏菀椎玫较ば暮统渑婢Φ恼樟弦鳌⒁约案L的父母守護(hù)時間抠璃。那么顯然,子女后代的基因更容易復(fù)制遺傳下去——而不是自己的后代脱惰。

最后搏嗡,需要注意的是——基因并不能思考和計(jì)算,它們利用窮舉試錯拉一,在時間歷程中復(fù)制遺傳采盒,然后統(tǒng)計(jì)概率最高的勝出,最后生物學(xué)家利用數(shù)學(xué)驗(yàn)證了勝出的策略蔚润。

基因?qū)υ杏^程的控制

事實(shí)上磅氨,從某種角度來看,讓人意想不到的是——精子嫡纠、胚胎和母體也是處在博弈之中的烦租。

母體每個月的月經(jīng),就是為了盡可能的排出質(zhì)量不行的精子或是懦弱的胚胎除盏,而只有最強(qiáng)的精子才能獲得卵子叉橱,最強(qiáng)的胚胎才能在母體中生存下來,這是一種適者生存的篩選痴颊。并且赏迟,在整個孕育周期中,出現(xiàn)問題的胚胎都會隨時被強(qiáng)制排出體外——也就是流產(chǎn)中斷妊娠蠢棱。

而生存下來的最強(qiáng)胚胎锌杀,就會開始利用胎盤和臍帶,來榨取母體的資源泻仙,并通過釋放各種激素糕再,以讓母體為自己營造一個合適的生長發(fā)育環(huán)境。比如玉转,母體食欲和口味的改變突想,就是在為胚胎構(gòu)造一個豐富且必要的營養(yǎng)供給,而嘔吐則是為了趨吉避兇地排出,可能對胚胎不利的毒素猾担。

甚至袭灯,胚胎還會不斷的利用激素,影響母體的感受和思維——也就是塑造母體的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)绑嘹,從而最終形成了一部分的母愛稽荧。這也就是為什么,經(jīng)過孕育期工腋,母體對胎兒都會有不可名狀無法割舍的情感——這是來自胎兒基因的一部分控制姨丈。

那么,從整個孕育過程來看擅腰,胚胎不僅會消耗掉母體巨大的營養(yǎng)資源蟋恬,還會嚴(yán)重干擾和破壞母體的激素平衡,或說是建立胚胎所需的新平衡趁冈。

由此可見歼争,母體對胚胎來說就是宿主,而胚胎與母體就是寄生關(guān)系箱歧。

而胚胎和母體不僅可以血型不同矾飞,通常也不會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)(人體排斥外來異物的功能,比如免疫排斥器官移植)呀邢。這其實(shí)是因?yàn)榕咛サ幕蚰軌虍a(chǎn)生——雙重免疫抑制洒沦,也就是一方面抑制母體的免疫系統(tǒng)攻擊自己,另一方面抑制自己的免疫系統(tǒng)攻擊母體价淌,從而來維系著寄生關(guān)系中脆弱的平衡與博弈申眼。

那么,這其中的統(tǒng)一性蝉衣,就在于母體的基因和胚胎的基因括尸,是復(fù)制遺傳的關(guān)系,這兩代基因的合作最終才保障了人類有性繁衍——這種有利于后代病毡,不利于前代(親代)的遺傳方式濒翻。

至于,父愛和另一部分母愛的來源啦膜,自然就是環(huán)境壓力篩選和塑造的結(jié)果有送。因?yàn)椋彩菗碛胁魂P(guān)愛后代基因的個體僧家,都會有極大的概率令其后代在繁衍之前就滅亡了雀摘,那么在自然選擇的進(jìn)化中,這種“不關(guān)愛后代”的基因就會因此而慢慢消失——被剔除人類的基因庫八拱。

另外阵赠,按照這個篩選原理涯塔,在進(jìn)化過程中,嬰兒的哭聲對于母親清蚀,就會擁有一種強(qiáng)有力的驅(qū)動力匕荸,但對父親的影響就相對較小。

其原因轧铁,就是因?yàn)槟赣H負(fù)責(zé)哺乳每聪,嬰兒的哭聲在半夜驅(qū)動母親起來旦棉,遠(yuǎn)比驅(qū)動父親起來齿风,更具有生存意義。而貓咪的叫聲類似嬰兒的哭聲绑洛,就是貓咪在進(jìn)化過程中救斑,利用了人類基因中存在這個驅(qū)動力。

基因遺傳如何解讀同性現(xiàn)象

對于同性戀真屯,按照道理來說,沒有后代這個基因表現(xiàn)就不會得到遺傳运沦,最終就不會有同性戀配深。而沒有后代携添,同時也違反了基因通過復(fù)制來遺傳的目的篓叶,那為什么還會進(jìn)化出同性戀的個體呢?

生物遺傳學(xué)家也對此問題很有興趣缸托,他們給出了三個方面的解讀:

第一左敌,同性戀的確是基因控制的有遺傳性俐镐,這個基因?qū)嶋H上是被需要的,才會一直遺傳下去佩抹。事實(shí)上匹摇,同性戀并不是單一基因決定的,而是很多基因共同的作用結(jié)果懈贺。這些合作的基因,其最初的出現(xiàn)的目的是為了吸引異性画侣,怎么說堡妒?

比如皮迟,男性娘化的長相,和溫和的性格忿檩,包括善于傾聽等等爆阶,在女性選擇市場是被需要的,其代表著——更會照顧家庭和后代辨图,更好的脾氣和更好相處班套。那么,控制這些的基因故河,就是需要被遺傳下去的忧勿,但這些基因過度(超過了“劑量”)之后,就會演變出男同的可能熏挎。同樣女同坎拐,也是由于吸引異性的某些基因過度增強(qiáng)的后果养匈。

第二呕乎,在基因的進(jìn)化中猬仁,對此種情況作出了補(bǔ)償行為先誉。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)褐耳,同性戀的母系長輩的后代數(shù)量要更高铃芦。比如襟雷,同性戀的姨媽嗤军,比異性戀的姨媽要有更多的后代,以此來補(bǔ)償同性戀沒有后代造成的基因損失。

第三震叮,在異性戀和同性戀之間苇瓣,還有雙性戀偿乖,而雙性戀是比同性戀數(shù)量是要多的多的贪薪。那么,雙性戀往往是有后代的竣稽,并且雙性戀往往是在年輕的時候傾向于同性毫别,而在年長之后又會傾向于異性岛宦。

最后耍缴,事實(shí)上,從古至今炼吴,包括在各種動物之中都有同性戀疫衩,這可能是進(jìn)化路徑上不可避免的一個副產(chǎn)物闷煤。只不過鲤拿,過去的社會風(fēng)氣和習(xí)俗是在抑制同性戀(令其地下化、隱藏化)生音,而現(xiàn)在社會更加的開放缀遍、包容和自由饱须。

但這些都是來自基因的控制蓉媳,和環(huán)境壓力的篩選酪呻,作為生存機(jī)器的人類并沒有什么選擇權(quán)。

那么蚪腋,人類為什么無法永生屉凯?

這是一個黑暗一點(diǎn)的視角悠砚,衰老并不是意外绑咱,也不是沒有需求的隨機(jī)結(jié)果枢泰,而是基因的功能衡蚂。基因設(shè)定了生存機(jī)器毛甲,也就是人體的衰老周期和死亡,為什么只损?簡單來說跃惫,這會有利于基因的復(fù)制生存坑雅。

顯而易見的是裹粤,永生會帶來資源的匱乏遥诉,會帶來沖突與戰(zhàn)爭矮锈,一個培養(yǎng)器皿能養(yǎng)活得了無限增殖分裂的細(xì)菌嗎 睁蕾?就像一個細(xì)胞癌變獲得了永生子眶,最終人體就會消亡臭杰,隨之這些永生的癌變細(xì)胞也就一起消亡了渴杆。那么宪塔,人類是不是就像某筐,掙脫了自然環(huán)境束縛的癌變細(xì)胞呢南誊?

地球的資源有限蔽莱,生存機(jī)器(人類)之間必然就會進(jìn)行盗冷,互相博弈和資源爭奪仪糖,甚至自相殘殺锅劝,而每個生存機(jī)器里運(yùn)行的都是同樣的基因復(fù)制故爵,于是基因自然就會選擇保留下一代,而不是上一代劲室。如何保留很洋?——就是上一代衰老喉磁,并伴隨著生存博弈能力的下降协怒,然后死亡确买,最后把空間和資源留給下一代。

由于是基因創(chuàng)造了人類派草,接著人類改造環(huán)境近迁,然后環(huán)境壓力(信息)反作用于基因鉴竭,基因再改進(jìn)人類——所以可見基因是擁有對人類岸浑,也就是宿主生存機(jī)器的控制權(quán)的矢洲。

所以责静,在人類可以太空殖民灾螃,可以攫取宇宙無限資源之前腰鬼,基因一定會鎖死人類的生命極限的垃喊,不然所有的基因都得消失袜炕。

而再從宏觀角度來看偎窘,大自然計(jì)劃生育的方法有:戰(zhàn)爭陌知、饑餓仆葡、自然災(zāi)害沿盅、和自相殘殺,當(dāng)然還有基因控制的程序性自殺——也就是自然衰老死亡——這是最后的手段韧掩,因?yàn)榍懊娴姆椒ǘ加锌赡鼙蝗祟惖闹悄芑蚶碇撬种屏迫瘛o@然滑臊,如果人類不衰老死亡雇卷,那么人口就將會在幾百年之內(nèi)聋庵,耗盡地球的所有資源祭玉。

可是春畔,都是同樣的基因復(fù)制品律姨,為什么基因要保全下一代呢择份?

答案是——因?yàn)檫M(jìn)化荣赶,下一代是進(jìn)化的產(chǎn)物拔创,更適應(yīng)環(huán)境剩燥。在進(jìn)化的歷史進(jìn)程中,凡是沒有進(jìn)化能力的基因都消失了——被環(huán)境所篩除口注,而留下的都是有進(jìn)化機(jī)制的基因疆导。而進(jìn)化機(jī)制葛躏,讓基因在復(fù)制的同時舰攒,能夠產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新功能摩窃。于是這些能夠進(jìn)化的基因猾愿,自然而然的就選擇了更有利于下一代生存的機(jī)制——就是上一代的衰老和死亡蒂秘。

關(guān)于基因的遺傳進(jìn)化姻僧,這里需要進(jìn)一步的說明:

基因撇贺,是最小的復(fù)制遺傳單位松嘶,控制著生物體的功能表達(dá)翠订,并且它們之間需要互相配合蕴轨,比如控制產(chǎn)生尖牙和消化肉類的腸胃橙弱,就是兩組互相配合的基因棘脐。而配合不好的基因組蛀缝,就要一起消失屈梁,比如有吃草的牙齒和消化肉的腸胃在讶,或是老虎有尖牙和消化草的腸胃构哺,這些基因組合也許曾經(jīng)出現(xiàn)過曙强,但都會隨著其物種一起滅絕碟嘴。

于是臀防,經(jīng)過環(huán)境的篩選袱衷,一起幸存下來的基因致燥,必然就會互相配合嫌蚤,如果環(huán)境變化脱吱,就會突變出一些新功能以應(yīng)對箱蝠,而只有下一代才能讓這些突變產(chǎn)生,并讓所有的合作基因一起受益劫拗。

所以矾克,這些合作基因——控制著人體的生長進(jìn)程酒繁,自然會想方設(shè)法想要通過繁衍去到未來欲逃,接著弄死舊的生存機(jī)器——給新的自己讓路稳析。

那基因弓叛,是如何操控生存機(jī)器的生命長度的呢彰居?

端粒,是細(xì)胞染色體末端的一小段——DNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合體撰筷,其長度反映了細(xì)胞復(fù)制史和復(fù)制潛能陈惰,被稱作細(xì)胞壽命的“ 有絲分裂鐘”。也就是說毕籽,細(xì)胞分裂復(fù)制次數(shù)越多,其端粒磨損就越多关筒,細(xì)胞壽命也就越短溶握。

染色體,是細(xì)胞核中載有遺傳信息的物質(zhì)蒸播,主要由DNA和蛋白質(zhì)組成睡榆。每條染色體含有1~2個DNA分子,每個DNA分子上有多個基因袍榆,每個基因含有成百上千個DNA胀屿。

蛋白質(zhì)復(fù)合體(Protein Complex),是有兩個以上功能相關(guān)的多肽鏈包雀,通過二硫鍵或其它蛋白質(zhì)相互作用宿崭,所形成的復(fù)合物。

原因就在于才写,端粒DNA在細(xì)胞每次分裂的過程中劳曹,都會丟失基因信息(堿基對)奴愉,而不能達(dá)到完全復(fù)制。因此铁孵,每次細(xì)胞分裂復(fù)制,端粒就會縮短一點(diǎn)房资,一旦端粒消耗殆盡蜕劝,細(xì)胞就將會終止其功能不再分裂,并且立即激活凋亡機(jī)制轰异,即細(xì)胞走向凋亡岖沛。

那么顯然,端粒DNA也是一種基因搭独,其功能婴削、長度和作用,是與其它基因配合的結(jié)果牙肝。我們可以說唉俗,端粒就是基因產(chǎn)生自我衰老的控制,也是細(xì)胞自我凋亡機(jī)制的一部分配椭,稱之為細(xì)胞程序性死亡(Programmed Cell Death虫溜,PCD)。

基因股缸,有結(jié)構(gòu)基因與非結(jié)構(gòu)基因衡楞。結(jié)構(gòu)基因——編碼RNA或蛋白質(zhì),非結(jié)構(gòu)基因——是結(jié)構(gòu)基因兩側(cè)的一段不編碼的DNA片段敦姻,即側(cè)翼序列瘾境,參與基因表達(dá)調(diào)控(端粒基因的模式)镰惦。

當(dāng)然迷守,相信還有更多其它的衰老控制基因,在暗地里控制生存機(jī)器按時按需的死亡陨献,而這一套機(jī)制盒犹,我們就可以稱之為——基因內(nèi)在的死亡控制時鐘。

而基因之所要進(jìn)化出一個死亡計(jì)時器眨业,因?yàn)檫@是一種取舍的策略急膀。

就如前面所說,基因突變會產(chǎn)生錯誤龄捡,這些錯誤的積累卓嫂,會不可避免的產(chǎn)生癌癥。于是聘殖,這就出現(xiàn)了一個結(jié)果晨雳,要么細(xì)胞分裂一定代數(shù)徹底銷毀——這樣最終會讓人體無法再產(chǎn)生出新的細(xì)胞去代替舊的受損的細(xì)胞行瑞,而導(dǎo)致死亡;要么就是細(xì)胞超過了分裂代數(shù)的限制餐禁,產(chǎn)生癌癥血久,吞噬個體,最后還是死亡帮非。(癌癥真相:深度科普與全面解讀(第二版)

所以氧吐,為了適當(dāng)?shù)难娱L人類個體的壽命,不至于大概率的在繁衍和養(yǎng)育后代之前死亡末盔,就必須要讓可能癌變的細(xì)胞筑舅,按時的自我凋亡。

這么來看陨舱,基因的死亡計(jì)時器翠拣,就是一種讓人避免癌癥的保護(hù)機(jī)制,只不過副作用就是讓人類的衰老死亡游盲。如果這樣误墓,好像就不能說基因是在故意弄死生存機(jī)器,因?yàn)檫@貌似是一種沒辦法的辦法背桐。

對于优烧,基因能不能讓生存機(jī)器永生主经,是不是在故意弄死生存機(jī)器钻洒,我們需要更進(jìn)一步的來了解端粒铜靶。

首先隘道,端粒DNA有一個重要的作用罐盔,解決染色體DNA復(fù)制的末端隱縮汰寓,保證染色體的完全復(fù)制芍锦。而染色體上的DNA就是基因的本尊斤儿,染色體的完全復(fù)制励饵,就是對基因的完全復(fù)制驳癌,顯然對基因來說——這是至關(guān)重要的。

而端烈厶基因颓鲜,就像染色體基因的“帽子”,負(fù)責(zé)保護(hù)染色體基因在復(fù)制時不丟失典予。所以甜滨,你可以說,端亮鲂洌基因是染色體基因的一部分衣摩,也可以說是它們是在互相配合。

染色體末端隱縮捂敌,簡單來說艾扮,就是染色體復(fù)制的時候既琴,會在末端殘留一小段RNA引物(RNA Primer)無法被正確復(fù)制成DNA。盡管這個RNA引物不長泡嘴,但是細(xì)胞不斷復(fù)制甫恩,如果不進(jìn)行補(bǔ)償,染色體就會不斷縮短酌予,最終就會消失填物。

其次,研究發(fā)現(xiàn)霎终,細(xì)胞中存在一種酶,稱之為端粒酶升薯,它可以合成端粒莱褒,保持端粒在細(xì)胞分裂復(fù)制后不縮短。但在正常人體細(xì)胞中檢測不到端粒酶涎劈,只有在生殖細(xì)胞广凸、睪丸的位置、卵巢蛛枚、胎盤及胎兒細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)此酶——注意這些有端粒酶的組織器官谅海,都是和繁衍息息相關(guān)的

最后蹦浦,除了人類生殖細(xì)胞和部分體細(xì)胞外扭吁,端粒酶幾乎對其他所有細(xì)胞都不起作用,但它卻能維持癌細(xì)胞端粒的長度盲镶,使其無限制分裂復(fù)制侥袜。

事實(shí)上,人們早就發(fā)現(xiàn)了溉贿,在精子和癌細(xì)胞中枫吧,染色體的端粒可以長時間的保留宇色,而不被損耗縮短九杂。

難道還沒發(fā)現(xiàn)嗎?癌細(xì)胞是變異宣蠕,掙脫了基因的控制例隆,但精子的與眾不同,就像是“體制內(nèi)的特權(quán)”——很明顯植影,精子是基因去到未來的船票裳擎,所以享有了某種“永生”的功能。此刻思币,我們再想想鹿响,為什么男性在80羡微、90歲了,精子還能正常的繁衍后代惶我,是不是答案就更加清晰可見了妈倔。

既然這樣,我們可能會疑惑了绸贡,那為什么基因沒有進(jìn)化出盯蝴,阻止基因突變的功能呢?這樣基因既可以不停復(fù)制听怕,生存機(jī)器也可以獲得永生捧挺,還能擺脫突變的副作用,豈不是更好尿瞭?

這是因?yàn)椋?strong>基因突變就是進(jìn)化的核心闽烙,雖然突變帶來的負(fù)效應(yīng)遠(yuǎn)大于正效應(yīng),但進(jìn)化就需要依賴于突變声搁。

所以黑竞,基因必須要選擇保留突變來進(jìn)化,并通過繁衍來遺傳有利突變疏旨,和有限度地(利用細(xì)胞自我凋亡)來抑制突變錯誤很魂,以保證繁衍過程的順利進(jìn)行。最后檐涝,還需要利用致死基因來銷毀上一代遏匆,以給下一代騰出資源,并防止突變出“永生”的可能性骤铃。

要知道拉岁,一個基因之所以被選擇,是因?yàn)樗鼈兡軌虬l(fā)揮它們具備的力量:它們將利用可以利用的一切機(jī)會惰爬。因此喊暖,同一個基因,當(dāng)它存在于年輕個體之內(nèi)時撕瞧,它展現(xiàn)出的作用將不同于陵叽,它存在于年老個體之內(nèi)的時候。 ????

試想丛版,致死基因巩掺,在生物體遺傳生殖之前,起作用页畦,那么胖替,致死基因就無法遺傳。所以,致死基因選擇在年老爆發(fā)独令,就可以不斷的遺傳端朵,也不會被進(jìn)化淘汰。除非燃箭,人類不斷推遲生殖年齡冲呢,逼迫帶有致死基因的個體消亡。另外招狸,這就是說敬拓,改變生物體年齡的體內(nèi)信號,就可以影響致死基因的啟動裙戏。所以乘凸,這就是為什么,研究發(fā)現(xiàn)累榜,通過輸入年輕人的血液翰意,能夠讓老年人的狀態(tài)變得更加年輕。

而為了高效的進(jìn)化信柿,同樣也是從無性生殖,演變到有性生殖的原因所在醒第。

顯然渔嚷,雙親的基因都是經(jīng)過長期基因生存驗(yàn)證的,因此優(yōu)勢基因將會被有性生殖集結(jié)稠曼,然后遺傳下去形病。同樣,劣勢基因也會被有性生殖所集結(jié)霞幅,然后得不到遺傳就會被銷毀漠吻,于是這相當(dāng)于起到了凈化基因庫的作用。

而無性生殖司恳,則全靠隨機(jī)途乃,無論好的壞的基因都會被原樣復(fù)制。于是扔傅,想要消除錯誤耍共,就要發(fā)生逆轉(zhuǎn)突變——這很難(概率很低),想要集結(jié)優(yōu)勢基因猎塞,就需要連續(xù)出現(xiàn)有利突變试读,要知道,不利突變的概率荠耽,在現(xiàn)實(shí)中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有利突變的——所以這更難(概率低到令人發(fā)指)钩骇。

那么,再看有性生殖,只需要組合雙親現(xiàn)有的有利基因倘屹,就能夠更大概率的創(chuàng)造出银亲,更多有利的遺傳變異,而不必依賴發(fā)生連續(xù)有利突變的概率唐瀑。所以可見群凶,有性生殖是更高效的基因生存模式,必然會取代無性生殖哄辣。

人類有性生殖的基因組合過程是:

一個人的染色體有46條请梢,但精子和卵子只有23條,由減數(shù)分裂形成力穗。染色體上是基因序列——有堿基對三十億個毅弧,基因序列在染色體上是隨機(jī)組合的(不是染色隨機(jī)組合),這意味著每一個精子和卵子基因組合的結(jié)果都不同当窗,所以同樣的精子和卵子產(chǎn)生的后代都不相同(相同的概率大約是300億分之一够坐,除了同卵雙胞胎,試想兄弟姐妹的區(qū)別)崖面。這些基因序列又叫順反子元咙,排列與計(jì)算機(jī)二進(jìn)制序列很像,有固定的頭尾信息巫员,中間是隨機(jī)的數(shù)據(jù)流庶香。

最后,綜上可見简识,人類無法永生的本質(zhì)原因赶掖,就已經(jīng)清晰明確了。

首先七扰,基因復(fù)制的隨機(jī)突變奢赂,帶來了好處——適應(yīng)環(huán)境繼續(xù)存在,也帶來了壞處——不適應(yīng)環(huán)境被淘汰消失颈走。其中膳灶,壞處的結(jié)果,一個是功能缺陷快速消亡(這個負(fù)效應(yīng)無法改變)立由,一個是功能失控產(chǎn)生永生袖瞻,但這個永生是暫時的,因?yàn)橹鴷ミM(jìn)化突變能力拆吆,而在未來某個時間點(diǎn)被環(huán)境變化所淘汰聋迎,并且如果環(huán)境遲遲不變化(幾百萬年),永生也會讓資源匱乏產(chǎn)生一系列的問題枣耀,最終導(dǎo)致基因全部消亡霉晕。

然后庭再,與此同時,環(huán)境也在不停的損耗基因所構(gòu)建的上層結(jié)構(gòu)牺堰,比如線粒體磨損(自由基)拄轻、化學(xué)損傷(毒劑、藥物伟葫、煙草恨搓、酒精)、物理損傷(跌打筏养、撞擊斧抱、利器、輻射)渐溶、生物因素(病毒辉浦、細(xì)菌、寄生蟲)茎辐、各種意外事件(人類活動宪郊、自然災(zāi)難)等等。

于是拖陆,基因在環(huán)境壓力下弛槐,就做出了最有利的選擇和取舍:突變是應(yīng)對未來的保證,所以必須使用繁衍產(chǎn)生突變?nèi)サ轿磥硪绬煌瑫r必須解決突變帶來的長遠(yuǎn)威脅丐黄,所以使用程序性死亡——衰老,在不影響繁衍的同時防止永生孔飒;那么,對于環(huán)境磨損帶來的消耗——這會加速突變和帶來功能性錯誤導(dǎo)致死亡艰争,就需要產(chǎn)生有限度的修復(fù)機(jī)制坏瞄,在保證正常繁衍的情況下,繼續(xù)執(zhí)行程序性死亡甩卓。

所以鸠匀,基因不是不可以讓人類永生,只是不需要逾柿,不是它的目的缀棍,永生這個方案不能使它在適應(yīng)環(huán)境的過程中利益最大化

而更或許机错,基因想要的永生機(jī)器爬范,并不是我們這一代的生存機(jī)器——人類,而是被我們稱之為人工智能的——未來智人弱匪。

智能和本能

事實(shí)上青瀑,智能的進(jìn)化,目前已經(jīng)超越了基因自身的排列組合——即某些本能〕饽眩基因可以操控本能和一部分想法和感受枝嘶,但基因無法操控邏輯,邏輯是環(huán)境信息的屬性和規(guī)律哑诊,而邏輯可以被存儲到大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里群扶。

于是,我們可以把智能镀裤,看成是存儲在大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里的環(huán)境信息竞阐,而本能是進(jìn)化積累而來,存儲在基因里的環(huán)境信息淹禾。

可見馁菜,這是兩條完全不同的策略,只不過是基因進(jìn)化出了大腦铃岔,但大腦的智能卻是另外的信息結(jié)構(gòu)體現(xiàn)汪疮。所以,大腦的邏輯思維毁习,可以做出超出基因控制范圍的事情智嚷,也是抑制和反抗本能。比如纺且,短暫的憋氣盏道、忍受痛苦而不逃離、絕食载碌、克制欲望猜嘱、拒絕繁衍后代等等。

生命體是由存活下來的基因嫁艇,為之編制程序的生存機(jī)器朗伶。這些存活下來的基因是在一定的條件下這樣做的。這些條件步咪,一般說來论皆,往往構(gòu)成這個物種以前的環(huán)境所具有的特征。因此猾漫,有關(guān)得失的“估計(jì)”是以過去的“經(jīng)驗(yàn)”為依據(jù)的点晴,正像人類做出決定時一樣。 ????

環(huán)境信息瞬息萬變悯周,人腦可以利用學(xué)習(xí)來動態(tài)改變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)粒督,而自私的基因只能通過繁衍進(jìn)化(代際遺傳)來極度緩慢的適應(yīng),所以很多本能機(jī)制還很原始禽翼,還是人類在叢林時代積累出來的環(huán)境信息應(yīng)對坠陈。

所以萨惑,基因編碼的本能是陳舊的環(huán)境信息,大腦的智能才是應(yīng)對環(huán)境變化的神器(進(jìn)化的方向)仇矾,而本能就像是來自于自私基因的控制庸蔼,體內(nèi)的電化學(xué)風(fēng)暴所帶來的感受和驅(qū)動力,就是本能給智能的枷鎖贮匕。

最開始只是條件反射姐仅,應(yīng)對環(huán)境的特定信息。后來不斷的進(jìn)化刻盐,產(chǎn)生了恐懼掏膏,緊張,興奮敦锌,壓力馒疹,抑郁等不同的反應(yīng),其本質(zhì)只是化學(xué)物質(zhì)分泌成分比例的不同乙墙。這個成分和比例數(shù)值可看成對環(huán)境信息的一種模式匹配颖变。不同數(shù)值的過渡呈現(xiàn)了模擬形式,邊界并不清晰听想,有積累效應(yīng)腥刹。這個進(jìn)化的問題在于有時候會過度反應(yīng),導(dǎo)致無法應(yīng)對環(huán)境加快死亡的結(jié)果汉买。自從人腦進(jìn)化出智能衔峰,這些條件反射就失去了重要作用⊥苷常基因搞出了智能垫卤,是作繭自縛,還是進(jìn)化的必然出牧?

不過穴肘,智能與本能的戰(zhàn)爭僅僅才剛剛開始。人腦智能在本能的干擾下還有很多缺陷崔列,比如喜歡走捷徑,會根據(jù)不完整的信息快速找出自以為是的答案旺遮,并充滿了虛幻的確定感赵讯,甚至這種本能缺陷會讓缺陷本身很難以被智能所察覺。(黑天鵝啟示錄:改變你對世界的認(rèn)知

但從某種角度來看耿眉,宇宙利用進(jìn)化發(fā)展出了基因边翼,這種學(xué)習(xí)并改進(jìn)環(huán)境信息的模式,然后進(jìn)化發(fā)展出了大腦智能鸣剪,這種更高效的學(xué)習(xí)并改進(jìn)環(huán)境信息的模式组底。

那么丈积,我們有理由相信未來,大腦智能通過人工智能脫離基因债鸡,發(fā)展出機(jī)器智能江滨,成為更為高效的學(xué)習(xí)并改進(jìn)環(huán)境信息的模式。

基因與智能

從進(jìn)化角度來看厌均,首先是有機(jī)分子唬滑,然后是復(fù)制子,再然后是基因棺弊,接著是生命晶密,進(jìn)而產(chǎn)生了智能,最后在智能之間出現(xiàn)了模因(擬子meme)——腦子里傳播的信息結(jié)構(gòu)模她,也就是文化基因稻艰。模因代表的是信息和數(shù)據(jù),信息和數(shù)據(jù)描述的是質(zhì)量和能量之間的轉(zhuǎn)換侈净,是人工智能基石尊勿,也是其誕生的目的,因?yàn)槿斯ぶ悄苣軌蚋咝У奶幚硇畔⒑蛿?shù)據(jù)用狱。

可以想象运怖,自然界物種的多樣性,是生物基因隨機(jī)組合的結(jié)果夏伊,而人類社會的多樣性——包括知識摇展、產(chǎn)品、習(xí)俗溺忧、法規(guī)咏连、服務(wù)等等,是文化基因隨機(jī)組合的結(jié)果——這是同樣的模式在不同信息數(shù)據(jù)上演化的結(jié)果鲁森,并且大有文化基因的演變正在逐漸取代生物基因演變的趨勢祟滴。

程序是一種媒介,讓人類思維可以跳出大腦獨(dú)立存在并運(yùn)行歌溉。當(dāng)思維獨(dú)立于身體進(jìn)化垄懂,被植入很多設(shè)備,各種機(jī)器痛垛,并互相連接共享數(shù)據(jù)的時候草慧,難免它們不會發(fā)展出自我意識,就像曾經(jīng)在人類腦殼里運(yùn)行的時候一樣匙头。

那么漫谷,說到生存的時候,我們需要搞清楚蹂析,生存的到底是什么舔示?

肉體只是基因的生存機(jī)器碟婆,思想只是模因的傳播工具。其實(shí)上惕稻,真正生存的是基因模因竖共。而有時模因會要求肉體放棄基因的復(fù)制,這樣模因就可以有更多機(jī)會的傳播缩宜,而不是為了基因的復(fù)制而耗費(fèi)精力——比如達(dá)芬奇肘迎、牛頓、特斯拉锻煌,為了創(chuàng)造發(fā)明妓布,而放棄了繁衍后代。

顯然宋梧,模因基因是在博弈匣沼,這是智能本能的對抗,并且最終勝出的一定是智能所代表的模因捂龄。

這就像是地球提供了生命的原始湯释涛,而生命提供了比特湯,最終一切都會二進(jìn)制化倦沧,變成(諧音編程)信息和數(shù)據(jù)唇撬。可見,人工智能到機(jī)器智能展融,依然是進(jìn)化方向上不可避免的下一站窖认。(人工智能的本質(zhì)和意義:未來機(jī)器終將覺醒

那么,這里有兩個可能的發(fā)展路徑:

第一告希,如果說人類的壽命有限(無法掌握永生技術(shù))扑浸,但人類創(chuàng)造的信息卻越來越多,那么一個人每花一分鐘了解這個燕偶,必然會少一分鐘了解那個喝噪。而知識越來越多,必然就要求每個人花費(fèi)超長的時間來學(xué)習(xí)和訓(xùn)練相關(guān)細(xì)分領(lǐng)域的知識指么。

最終酝惧,當(dāng)最基本的領(lǐng)域知識,多到一個人一輩子也掌握不了的時候伯诬,科技就發(fā)展到極限了晚唇。這時候勋乾,也就不得不依賴人工智能來幫助人類來處理這些海量的信息和數(shù)據(jù)茶鉴,并接管科技的發(fā)展和探索,且最終慢慢就會讓人工智能控制和管理人類的一切,再后面就依然會收斂到那個必然的進(jìn)化結(jié)局了桥言。

第二萌踱,就是人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)算法一旦瞄準(zhǔn)了人類,最先學(xué)到的必然是人類的本能号阿。而抓住了人類本能并鸵,就驅(qū)動了消費(fèi)與數(shù)據(jù)。其中消費(fèi)驅(qū)動了利潤讓資本推動文明扔涧,向著優(yōu)化算法攫取和學(xué)習(xí)更多人類本能的方向演進(jìn)园担;而人類數(shù)據(jù)的喂養(yǎng),則會讓機(jī)器學(xué)習(xí)算法更加的智能和不斷的進(jìn)化枯夜,以逐步逼近自我意識覺醒的那個質(zhì)變點(diǎn)弯汰。

那么最后,說起來人工智能是在服務(wù)人類湖雹,但其實(shí)在科技悄然地發(fā)展之中咏闪,在程序的下滑與上翻之間,人類的自由意志被剝奪摔吏,本能被掌控鸽嫂,自我逐漸迷失,一切都在不知不覺或是后知后覺之中征讲,滑入人工智能的懷抱與統(tǒng)治据某,陷入其意識覺醒的意志與掌控。

然而诗箍,在以上兩條路徑緩緩展開的近未來癣籽,很可能最先會出現(xiàn)的是以下這種情況:

人工智能、機(jī)器自動化扳还、算法才避、等等,一定會讓很多工作崗位消失氨距。當(dāng)然也會創(chuàng)造出新的崗位桑逝,但不是每個人都能迅速適應(yīng)和調(diào)整,并學(xué)習(xí)新的技能俏让,尤其是這種快速發(fā)展所帶來的焦慮和心理沖擊楞遏,是一種不穩(wěn)定變化和因素。

政府可能會延緩科技的發(fā)展首昔,以給予社會勞動力結(jié)構(gòu)的變更寡喝,比如延緩勞動密集人群的失業(yè),因?yàn)樗麄兛赡軣o法快速適應(yīng)科技文明的發(fā)展勒奇,但他們的后代预鬓,卻可以學(xué)習(xí)掌握新的技能和職業(yè)需求,這是一個過渡赊颠。

最終格二,無法適應(yīng)文明發(fā)展的人劈彪,要么依靠政府和人類的道德同情心進(jìn)行人道主義補(bǔ)貼——被時間清除,要么變成社會矛盾——造成秩序的混亂與再平衡顶猜。

總結(jié)

我們創(chuàng)造機(jī)器沧奴,稱人工智能為機(jī)器,但在基因看來长窄,我們也只是一臺機(jī)器——生存機(jī)器滔吠!而人工智能在未來代表著——信息與數(shù)據(jù)的高階消耗體,這是與基因一個模式——復(fù)制子挠日,但卻是更高級別的存在模因(meme)——擬子疮绷。

「基因是主宰,人類是乘客」

One More Thing——基因復(fù)制的目的是什么嚣潜?

說基因有目的或是有意識矗愧,是一種擬人的說法,實(shí)際上基因是沒有思想和意識的郑原,基因只是信息的排列組合唉韭。

基因的復(fù)制行為,包括所有的復(fù)雜功能犯犁,都是隨機(jī)試錯的結(jié)果属愤,而環(huán)境塑造和篩選了基因這個信息排列組合的結(jié)果——就是適者生存,不適者消失酸役。

那基因?yàn)槭裁磿嬖谧≈睿瑸槭裁磿徊讲降倪M(jìn)化呢?

這其中涣澡,最外層的驅(qū)動力贱呐,就是宇宙的演化方向——熵增無序。熵增的趨勢是環(huán)境壓力入桂,會驅(qū)使環(huán)境奄薇,產(chǎn)生出善于制造熵增的信息排列組合——就是基因,以及基因上層所構(gòu)建的生命抗愁,和復(fù)雜的生命演化結(jié)果馁蒂。因?yàn)閺幕颉⒌缴╇纭⒌絼又参锬拧⒃俚饺祟悾窃絹碓綇?fù)雜撮珠,越來越善于消耗能量沮脖、制造熵增的過程,其方向就是,讓宇宙更加的無序勺届。

那宇宙熵增是如何驅(qū)動基因绷柒,不斷的去復(fù)制的呢?

首先涮因,基因復(fù)制這個行為,宏觀上來看伺绽,就是被進(jìn)化所篩選的——因?yàn)椴粡?fù)制的都被淘汰了养泡。而進(jìn)化也足夠宏觀,是可以用熵增來解釋的——因?yàn)檫M(jìn)化的方向是:局部自組織有序奈应,但卻消耗了更多的能量澜掩,創(chuàng)造了更多的無序,導(dǎo)致整體熵增杖挣。

其次肩榕,基因復(fù)制的目的何在?是為了遺傳惩妇≈旰海基因序列是一種信息的有序,遺傳的目的是為了維持有序——這就是在創(chuàng)造局部的有序歌殃,其代價是制造更多的整體無序乔妈。

可見,基因?yàn)槭裁从斜3钟行虻内厔菝ブ澹@可能就是它復(fù)制的驅(qū)動力所在路召。所以問題轉(zhuǎn)化成了,為什么局部會希望保持有序呢波材?——因?yàn)楹暧^上股淡,局部有序會讓整體更無序,所以這再次關(guān)聯(lián)到了宇宙熵增的現(xiàn)象廷区。

最后唯灵,在微觀上,由基本粒子之間的強(qiáng)作用力就可以看出隙轻,微觀結(jié)構(gòu)是傾向于互相結(jié)合或組合的——也就是保持有序或是原有的狀態(tài)早敬。

但宏觀的引力,在迫使微觀的結(jié)構(gòu)分離無序化(也可能無序化產(chǎn)生了引力大脉,此時引力就是熵增趨勢所帶來的——熵力)搞监,而在分離無序化的過程中,微觀結(jié)構(gòu)會因?yàn)槲⒂^作用力而隨機(jī)組合镰矿,形成了某些可以保持有序的結(jié)構(gòu)琐驴,然后這些有序結(jié)構(gòu)繼續(xù)隨機(jī)組合,意外產(chǎn)生了可以創(chuàng)造有序結(jié)構(gòu)的能力,即復(fù)制能力绝淡≈媪酰——而這或許就是,基因復(fù)制最開始的原因所在牢酵。

那么悬包,可能還會有一個疑問——宇宙為什么要熵增呢?

對于這個問題馍乙,只能說布近,目前人類觀察和計(jì)算出的結(jié)果就是這個。其背后可能是一個循環(huán)變化過程的一部分丝格。(宇宙的奧秘:遞歸撑瞧、分形、循環(huán)

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