生命是什么？薛定諤的終極追問，終于有了可測量的物理學(xué)答案

自1944年薛定諤發(fā)出“生命是什么”的追問以來，我們一直渴望理解生命如何從物理規(guī)律中涌現(xiàn)。

來自美國NASA的天體生物學(xué)家、理論物理學(xué)家薩拉?沃克試圖真正從物理學(xué)意義上回答薛定諤的問題。她在新書《生命未被理解的真相》提出了顛覆性的“組裝理論”，首次為生命的判定提供了一套可量化的標(biāo)準(zhǔn)（以組裝指數(shù)15作為生命與非生命的界限），并為我們揭示了生命的出現(xiàn)絕非偶然，而是宇宙記憶的延續(xù)。

本文《宇宙的鎖匠》引自《生命未被理解的真相》特刊，是這本前沿科普圖書的科幻演繹，帶你重新定義生命、讀懂宇宙深處最隱秘的信號。

宇宙的鎖匠

作者：湛廬文化董事長 韓焱

艾拉·萬斯博士（Dr.Elara Vance）凝視著來自500光年外“開普勒-186f”行星的信號，20年來，她一直像個(gè)宇宙生物學(xué)家，一個(gè)為尚未謀面的生物服務(wù)的“動(dòng)物管理員”。和所有同行一樣，她的團(tuán)隊(duì)日復(fù)一日地尋找著那些熟悉的生命跡象:一縷氧氣、一絲甲烷、一片水的蹤影。他們在尋找他們所熟知的生命——那種會(huì)呼吸、會(huì)進(jìn)食、會(huì)繁殖的生命。

這就像你在整個(gè)宇宙中尋找你丟失的一把鑰匙，并固執(zhí)地認(rèn)為，所有的鑰匙都必須長得和你的那把一模一樣。

而開普勒-186f的結(jié)果，一如既往地令人失望。“又是一堆死寂的化學(xué)反應(yīng)。”她的同事一邊咕噥著，一邊將數(shù)據(jù)歸檔。

但艾拉卻無法擺脫一種奇怪的感覺。那天晚上，她回想起一位特立獨(dú)行的物理學(xué)家的講座，那位女士認(rèn)為，所有人都在問一個(gè)錯(cuò)誤的問題。真正的問題不應(yīng)該是“它像我們一樣活著嗎?”，而是一個(gè)更簡單、也更深刻的問題:“它足夠復(fù)雜嗎?”

那位物理學(xué)家提出了一個(gè)“組合理論”的激進(jìn)想法。她說，生命不是一堆屬性的清單（比如呼吸或新陳代謝），生命是一個(gè)過程。它是宇宙中唯一能夠構(gòu)建出極端復(fù)雜事物的過程，能以一種純粹的偶然性、永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的方式，將分子部件串聯(lián)起來。

想象一下一堆樂高積木。你可能會(huì)在沙灘上偶然發(fā)現(xiàn)一塊。運(yùn)氣好的話，你甚至可能發(fā)現(xiàn)兩塊拼在了一起。但如果你在空無一人的沙灘上，發(fā)現(xiàn)了一艘拼裝完整的“樂高千年隼號”，你絕不會(huì)認(rèn)為這是海浪隨機(jī)作用的結(jié)果。你會(huì)立刻明白，有一種智慧——一個(gè)“過程”——在這里運(yùn)作過。

物理學(xué)家聲稱，這不僅僅是一個(gè)比喻，這是一個(gè)可以測量的物理屬性。任何物體，從一個(gè)簡單的分子到一個(gè)茶杯，都可以被賦予一個(gè)數(shù)值，這個(gè)數(shù)值被稱為“組合指數(shù)”——構(gòu)建該物體所需要的最少步驟數(shù)。宇宙在隨機(jī)狀態(tài)下，只能產(chǎn)生低指數(shù)的東西。只有生命，這位“宇宙的鎖匠”，才能打造出那些擁有高組合指數(shù)、結(jié)構(gòu)精巧的“鑰匙”。

被這個(gè)想法驅(qū)使，艾拉繞開了所有標(biāo)準(zhǔn)的生物學(xué)分析。她編寫了一個(gè)新算法，不再尋找氧氣，而只是尋找一樣?xùn)|西：開普勒-186f大氣中，一個(gè)單一的、復(fù)雜到荒謬的分子——一個(gè)組合指數(shù)高到在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不可能隨機(jī)形成的分子。它就是分子世界里的那艘“樂高千年隼號”。

她的同事們認(rèn)為她在浪費(fèi)時(shí)間。“艾拉，你這是在尋找一根不存在于大海里的針。”

“不，”她回答，眼睛死死地盯著屏幕，“我找的不是那根針。我找的是‘制造了那根針的人’留下的指紋。”

程序在海量的數(shù)據(jù)噪聲中運(yùn)行了數(shù)周。然后，在一個(gè)周二的早晨，它發(fā)出了一聲清脆的提示音。

屏幕上顯示的，并非我們所熟知的生物學(xué)跡象。沒有氧氣，沒有決定性的甲烷。只有一個(gè)分子，一個(gè)含有硅和鉿的復(fù)雜聚合物，漂浮在一顆遙遠(yuǎn)行星的上層大氣中。它的結(jié)構(gòu)如此華麗、如此錯(cuò)綜復(fù)雜，以至于在旁邊的組合指數(shù)閃爍著一個(gè)不可能的數(shù)字：42。

隨機(jī)的宇宙化學(xué)反應(yīng)，也許能碰巧達(dá)到10，運(yùn)氣爆棚時(shí)可能達(dá)到15。但是42?這不再是偶然，這是一部“歷史”。它是一個(gè)物理記錄，記載了一個(gè)過程如何一步步學(xué)習(xí)并最終創(chuàng)造出非凡之物。

艾拉向后靠在椅子上，一絲微笑在她臉上慢慢綻放。他們沒有找到一個(gè)生物，沒有找到一片森林或海洋。他們找到了某種更根本的東西。他們聽到了那位“宇宙鎖匠”工作時(shí)留下的回響。

來自開普勒-186f的信息，不是一句“你好”。它是一把漂浮在黑暗中、結(jié)構(gòu)復(fù)雜到不可能的鑰匙，證明了在500光年之外，一個(gè)與我們截然不同的過程，發(fā)現(xiàn)了如何解鎖物質(zhì)潛力的方法。在那一刻，艾拉·萬斯博士終于明白，“第一次接觸”的真正含義，不是遇見一個(gè)外星人，而是認(rèn)識到“創(chuàng)造這條物理定律在宇宙中是普適的”。而他們，剛剛第一次捕捉到了它的信號。

書名：生命未被理解的真相

?♂? 作者：[美]薩拉·沃克（Sara Walker）

翻譯：鄭曉晨

內(nèi)容簡介

生命是什么？如何從無生命中涌現(xiàn)？宇宙中是否存在其他生命？這些百年難題，化學(xué)始終無法回答。80年前，薛定諤在《生命是什么》，首次從物理學(xué)視角提出了生命的根本問題；而莎拉·沃克用組裝理論，給出了可量化的物理學(xué)答案。

她提出：生命是宇宙物理法則驅(qū)動(dòng)的“組裝理論”，以組裝指數(shù)15作為生命與非生命的界限。這一理論實(shí)現(xiàn)三重突破：解釋地球生命演化、突破碳基認(rèn)知尋找地外生命、為AI是否“活著”提供判定依據(jù)。

本書媲美薛定諤經(jīng)典，揭示生命不是物質(zhì)而是信息，活著不是化學(xué)反應(yīng)而是能量流動(dòng)。它為我們提供理解世界的全新“操作系統(tǒng)”，讓我們看清：生命從未被真正理解，只因我們一直找錯(cuò)了坐標(biāo)系。