How much imagination is needed to understand life
在前面3節(jié)表锻，深刻了解了生命科學的世界觀和方法論沈善。
從第4節(jié)開始，要正式借助生物學思維這個工具，解析生命現(xiàn)象硕舆。
希望能從這兒開始夸盟，更好地了解你自己蛾方。
先來虛擬一個場景，如果讓你從無到有創(chuàng)造一個新的你出來上陕，什么東西是必不可少的桩砰？
我估計你的第一反應是物質。是啊唆垃，我們身處一個物質世界五芝，所有東西都是由不同的物質構成的，這是一個比較自然的回答辕万。
那我來追問一句枢步，生命是由什么物質構成的呢？
這個問題對于今天的你來說渐尿，大概不是特別難以理解醉途。因為我們很幸運，從小就已經(jīng)學到了生命科學的基礎知識砖茸。
你肯定知道DNA隘擎、蛋白質、細胞和細胞膜這些基本的概念凉夯。就算你不知道全部細節(jié)货葬，但是說到底采幌，生命無非就是這些復雜的化學物質堆積在一起嘛。
但對我們的前輩來說震桶，理解生命的本質休傍，遠遠超出了他們當時的理解范圍。因為生命這件事實在是太神奇了蹲姐。
比如磨取，在古人看來，一潭死水里居然還能飛出活的小蟲子柴墩，說明生命可以*從無到有*自然發(fā)生忙厌；
反過來，一只鴨子煮熟了江咳，所有物質都還在逢净，但是鴨子卻肯定活不過來，這說明生命也可以神秘地突然消失扎阶。
在這兩個過程里汹胃，到底都發(fā)生了什么神奇的變化？這種變化到底能不能被我們人類理解东臀？
現(xiàn)代人類的歷史有二三十萬年着饥，人類文明也已經(jīng)有1萬年左右了。在這段歷史里惰赋，祖先們始終在猜測生命的本質宰掉，特別是什么特殊的物質支撐了生命活動。
先來回顧一下現(xiàn)代科學降臨前赁濒，人類對生命物質的3種典型認知轨奄，而且是3種錯誤的典型認知。這也恰恰說明認識生命是一個多么困難的事拒炎。
三種靈魂：統(tǒng)治人類兩千年的愚昧
探索生命本質的第一種錯誤認知是“神秘主義”挪拟。
其實咱們人類是一種思想上挺懶惰的動物。當一個現(xiàn)象非常復雜難解的時候击你，我們天然就會用神秘主義的邏輯來理解它玉组。
比如，祖先們看到風霜雨雪丁侄，閃電打雷惯雳，不知道怎么解釋，他們就會創(chuàng)造出無所不能的神來解釋一切鸿摇。
這個神可以是有具體形象的神仙石景，比如宙斯和太上老君，也可以是沒有具體形象的法則，比如老子說的道可道非常道潮孽，比如陰陽五行和水火氣土揪荣。
而生命現(xiàn)象就像我們剛剛說的，是一種非常神奇非常復雜的現(xiàn)象往史，于是祖先們天然就會依賴用神秘主義的邏輯解釋它变逃。他們會天然地認為生命很特殊，肯定不是由常見普通的物質組成的怠堪，一定有什么生命獨有的東西在那里。
神秘主義階段最著名的理論是由Aristotle提出來的名眉，就是那個大名鼎鼎的古希臘哲學家粟矿。
亞里士多德提出了“三種靈魂”理論，用這種叫靈魂的物質损拢，來解釋生命的特殊性陌粹。
他認為植物有一個靈魂，使它們不斷生長繁殖福压；動物在植物的基礎上多了一個靈魂掏秩，負責感知和運動；而我們人類就有三個靈魂荆姆，除了動物的兩個靈魂蒙幻，還多了一個負責理性思考的靈魂。
請你想想胆筒，這套理論解釋生命了嗎邮破？
沒有
因為它只是把人人都能看到的東西，換了幾個抽象的詞重新說了一遍而已仆救，并沒有解決任何問題抒和。
說因為這三種靈魂的存在，物質才有了生命力彤蔽，本質上就是循環(huán)論證摧莽。這和說水能流動是因為“水性”、火車跑得快是因為“移動性”一樣顿痪。
至于這三種靈魂到底是什么東西镊辕，我們除了命名它們之外還能對它們做些什么樣的研究，亞里士多德自己员魏，亞里士多德的時代丑蛤，顯然還沒有能力回答。
更可怕的是撕阎，這個理論從邏輯上阻止了人類對生命本質進行實際的探究受裹。
因為在亞里士多德的理論里，靈魂這東西就只有活著的生物才有，而且看不見摸不著棉饶。就算有人把一棵樹或者一只貓層層剖開厦章，用最先進的儀器一點點分析它們的物質構成，也是絕對不可能把靈魂這種東西找出來的照藻。
因此袜啃，如果生命的本質真的是這樣，那么人類實際上就沒辦法理解生命了幸缕，因為“靈魂”這個東西群发，在操作層面不可觸碰、在觀念層面難以挑戰(zhàn)发乔。
機械論：生命就是一臺冰冷的機器
神秘主義作為人類對生命的唯一認知熟妓，直到17世紀才遇到了挑戰(zhàn)。那時歐洲文明走出了中世紀的陰霾栏尚，重新拾起了理性和創(chuàng)造力起愈。
也就是在這段時間里，我們要介紹的第二種錯誤認知出現(xiàn)了译仗。法國哲學家笛卡爾（René Descartes）提出了對生命本質的新解釋抬虽，我覺得不妨叫“機械主義”。
笛卡爾認為纵菌，哪里有什么虛無縹緲的靈魂阐污，生命現(xiàn)象完全可以用冷冰冰的科學定律來解釋，甚至只需要用人類已知的簡單機械原理就足夠了产艾。
或者換個說法疤剑，生命體內一定存在類似于機械這樣的東西，比如發(fā)條闷堡、杠桿隘膘、滑輪、閘門等等杠览。
有個很好的例子生動地展現(xiàn)了他的思想弯菊。
笛卡爾的忠實追隨者Jacques de Vaucanson制作了一只機械鴨子。在發(fā)條的驅動下踱阿，這只鴨子能扇翅膀管钳，吃東西，甚至還能消化食物和排泄软舌，這聽起來很神奇吧才漆。
當然了，沃康松的鴨子并不是真的能消化食物佛点。它僅僅是依靠發(fā)條驅動張開“嘴巴”醇滥，把“吃”下去的食物存在肚子里黎比；隨后又把肚子里預先存好的排泄物從屁股那里“放”出來而已。
但是這只機械鴨子火遍了全歐洲鸳玩，實實在在地引領了機械論生命哲學的風潮阅虫。
你看，區(qū)區(qū)幾根發(fā)條就能模擬生命現(xiàn)象不跟，那用更復雜的機械原件來解釋生命活動颓帝，看起來邏輯上沒問題吧？
但是很遺憾窝革，機械主義的樂觀情緒事后被證明也是虛假的购城，生命現(xiàn)象還是比簡單的人類機械復雜多了。19世紀末虐译，德國科學家漢斯·杜里舒在海膽身上發(fā)現(xiàn)了一個聳人聽聞的現(xiàn)象工猜，給了機械主義致命一擊。
我先做個背景介紹菱蔬，海膽是一種生活在海洋的球型生物，說不定你在壽司店里還吃過史侣。一個海膽受精卵正常情況下會一分為二拴泌，二分為四，四分為八惊橱，這樣慢慢變多蚪腐，最終長成一個大海膽。
杜里舒做了這樣一件事税朴，他收集了已經(jīng)一分為二回季，二分為四的海膽胚胎，然后把四個細胞分裂開來單獨培養(yǎng)正林。
海膽胚胎四個細胞分離開泡一，各自都可以長成完整的海膽
按照機械論哲學的預測，這四個細胞應該會分別變成海膽的一部分觅廓，拼起來才是一個完整海膽鼻忠。但是實驗結果卻是，四個細胞分別長成了體型較小杈绸，但是仍舊形態(tài)正常的海膽帖蔓。
這太奇怪了。畢竟對于任何一種機械瞳脓，如果大卸四塊的話塑娇，肯定會立刻停止工作，怎么可能還會變成四個個頭較小的機械劫侧？這種奇怪的現(xiàn)象沒辦法用機械主義的邏輯來解釋埋酬。
活力論：生命是獨一無二的特殊物質
但是先別急著悲觀，機械論雖然聽起來希望不大，但我們要介紹的第三個理論又另辟蹊徑奇瘦。
它不再把生命的本質訴諸于物理規(guī)律棘催，而是轉向了化學。
這就是我們要介紹的第三種錯誤認知耳标，我們叫它“活力論”醇坝。這個話題要從兩個很牛的牛人說起。
第一個牛人是瑞典化學大師J?ns Jacob Berzelius次坡。他與John Dalton呼猪、Antoine-Laurent de Lavoisier一起被稱為現(xiàn)代化學之父。他提出了生命的活力論砸琅。
貝采利烏斯認為宋距，生命之所以是生命，因為它具有一種獨特的“活力”性質症脂。而這種活力的來源呢谚赎，就是生物體內某些特殊的化學物質。它們只存在于活著的生物體內部诱篷，絕不會在自然界憑空出現(xiàn)壶唤。
第二個稍晚一點的牛人Louis Pasteur，是微生物學的開拓者棕所。他第一個研究出了狂犬病疫苗闸盔。他發(fā)明的消毒方法至今仍然被稱為巴氏消毒法。
巴斯德在研究發(fā)酵時發(fā)現(xiàn)琳省，糖的發(fā)酵需要酵母這種微小的單細胞生物參與迎吵。所以他認為，既然只有活酵母才能催化發(fā)酵過程针贬，那么反過來击费，發(fā)酵就是只有生命才具備的化學反應。
也就是說桦他，生命和非生命的界限荡灾，可能像發(fā)酵這樣，是僅能在生命體內發(fā)生的化學過程瞬铸。
綜合兩位大牛的看法批幌，我們可以說，他們的理論實際上和亞里士多德的靈魂論有相似之處嗓节。
亞里士多德認為生命現(xiàn)象的出現(xiàn)在于靈魂荧缘，而貝采利烏斯和巴斯德認為生命現(xiàn)象的存在，在于它們體內存在特殊的活力物質和活力反應——這就是活力論拦宣。
所以說到這兒你應該看出來了截粗，靈魂論信姓、機械論、活力論绸罗，本質上都是一種生命特殊論意推。
他們認為生命現(xiàn)象之所以存在，是因為生命體內存在某種驅動生命現(xiàn)象的東西——比如靈魂珊蟀，比如機械菊值，比如活力物質。生命和非生命的界限育灸，其實就是這些生命特有的東西腻窒。
但是必須得說，雖然活力論看起來簡直就是改頭換面的靈魂論磅崭，但是和靈魂論不一樣的是儿子，活力論可以接受科學實驗的檢驗。
根據(jù)活力論砸喻，如果科學家確實在生命體內部柔逼，找到了某種特殊的化學物質或者化學反應，而這種物質或反應絕對不可能在非生物環(huán)境中出現(xiàn)割岛，那我們就能夠驕傲地宣稱卒落，我們理解了生命的本質。
反過來蜂桶，如果我們上天入地之后也沒發(fā)現(xiàn)生物體內有任何特殊的東西，那至少我們也可以說活力論是一種錯誤的假設也切，生命現(xiàn)象可能就沒什么特殊之處扑媚。
因此，活力論的出現(xiàn)雷恃，可以說是人類智慧對生命現(xiàn)象下的一道挑戰(zhàn)書疆股。
我認為，科學之所以從誕生之日起不斷推陳出新倒槐，恰恰是因為它的這種勇氣和開放性旬痹。在科學的語言里，沒有“自古以來”讨越，沒有“理當如此”两残。
在證據(jù)面前曾經(jīng)倒下過數(shù)不清的科學假說和思想，但是人類對客觀世界規(guī)律的深入探索卻從未停步把跨。也正是遵循這樣的邏輯人弓，科學實驗的結果，很快就敲響了活力論的第一聲喪鐘着逐。
歷史的巧合是崔赌，建立活力論的是貝采利烏斯意蛀，而通過一次實驗、給活力論當頭一棒的居然是他的學生健芭。
1824年县钥，包裹著生命真相的外殼裂開了第一道縫，科學的陽光1萬年來第一次照耀到了生命最底層的秘密慈迈。
下一節(jié)若贮，看看生命最底層的秘密，究竟是如何被揭開的
