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全新“生命框架”將重新定義地球生命形式

2021/8/20 12:37:29 來源:新浪科技 作者:葉傾城 責(zé)編:信鴿

8 月 20 日消息,據(jù)國外媒體報道,如何定義地球上的生命呢?大約 35 億年前,地球上的生命從分子起源開始,隨著時間的推移,逐漸進(jìn)化演變成現(xiàn)今我們所看到壯觀的生命陣列,目前關(guān)于生命演化的思路大致是這樣的。

但我們?nèi)匀粵]有一個明確的生命概念定義,例如:病毒算是活體生命嗎?或者說整個森林生態(tài)系統(tǒng)算是生命系統(tǒng)嗎?畢竟生態(tài)系統(tǒng)的諸多方面就像人體的器官,都是相互依賴共存的。

因此,生物學(xué)家提出觀點:我們將進(jìn)化當(dāng)作生命的驅(qū)動力,這可能使“我們對生命的其他一般原則視而不見”。

為了深入探索該觀點,研究人員將“生命”的定義擴(kuò)大到兩種能量和信息過程的結(jié)合,這兩種過程可以編碼并通過時間向前傳遞適應(yīng)性信息。

使用這個定義極大地增大了可以被視為生命的事物,其中包括:文化、森林和經(jīng)濟(jì)等概念,一個更傳統(tǒng)的定義可能認(rèn)為這些是生命的產(chǎn)品,而不是生命本身。

人類文化依靠“思想物質(zhì)”存在下來,就像多細(xì)胞生物將單細(xì)胞生物作為食物一樣?;谒麄兊淖钚露x,研究人員認(rèn)為,生命在地球上出現(xiàn)過很多次,我們實際上是與許多形式的當(dāng)代生命共存。

生物學(xué)家提出的框架對生命的構(gòu)成有三個層次的限定,在第一個層次上,生命受到可能形成物質(zhì)(例如分子)的限制;在第二個層次上,生命受到更廣闊宇宙的約束(例如引力)的限制;在第三個層次上,生命通過適應(yīng)性過程(例如自然選擇)獲得優(yōu)化。

在這個層次上,物理學(xué)和生理學(xué)結(jié)合在一起的概念將被考慮在內(nèi),例如:生命使用第一層次約束的能量生產(chǎn)梯度,但所有這些都必須遵守?zé)崃W(xué)定律的二級層次約束。

研究小組在論文中指出,細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的能量均無法超過從環(huán)境中獲得的總自由能量,我們期望更多豐富的生物學(xué)概念能被這三個層次的“奇怪糾纏”進(jìn)行定義,因為這三個層次將不可避免地共同進(jìn)化。

該理論完全將生命看作是光譜,而不是一種離散現(xiàn)象,例如:是什么讓我們成為個體?只有來自相同 DNA 的細(xì)胞,還是我們的微生物群?或許說與環(huán)境中獲取的能量、細(xì)胞生理學(xué)和進(jìn)化過程之間的微妙連接有關(guān)?

雖然這可能和量子物理學(xué)一樣是令人費(fèi)解的理論,但從一個新角度來看待舊概念是一種非常有趣的嘗試,特別是對于復(fù)雜的系統(tǒng),例如:生命和我們生活環(huán)境的變化及影響,這將拓寬我們的思維引發(fā)不同的想法,從而產(chǎn)生新的理解。

生物學(xué)家認(rèn)為,這種更廣泛的生命概念框架可以幫助我們深入了解生命究竟是什么,幫助我們建造相關(guān)設(shè)備去創(chuàng)造或者發(fā)現(xiàn)生命,并識別我們所看到的生命水平,即使它與我們在地球上熟悉的生命有著根本差異。

這種定義方法肯定會結(jié)束關(guān)于病毒是否是活體生命的爭論,因為它們確實屬于新提出的生命理論。

雖然該生命定義框架確實很詳細(xì),給予我們很多值得深入思考的東西,但改變定義是一項艱巨的工作,當(dāng)我們大多數(shù)人思考生命的起源時,很可能認(rèn)為其僅是生物學(xué)生命形式,至少在我們遇到挑戰(zhàn)的外星生命之前,或者我們的人工智能變得足夠先進(jìn),可以形成自己的思想。

當(dāng)我們能夠揭曉生命起源和多種生命類型時,就能產(chǎn)生一個新的生命理論。目前,這項最新研究報告發(fā)表在《分子進(jìn)化雜志》上。

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