什麼使生命的複雜成為可能 -讀《生命的躍升》文末福利贈書

2020-12-03 巡洋艦人工智慧學堂

對於生物界的複雜與多樣,我們都有著切身的體會。如今,人類正在構建同樣複雜的系統--由人工智慧驅動的自主agent。我們能從生物中學到的,不止是神經網絡,遺傳算法,更應該是那些特徵讓生物體的複雜成為可能。

換一種說法,生命的進化,從個體上看只是為了延續自身,但整體上,卻在長期上產生了整個生物界內的更多可進化的途徑。個體生物為了延續自身,探索出了之前沒有考慮的可能領域,從而讓整個系統能夠進化出我們現在所見到的多姿多彩。

生命的躍升這本書的副標題是「40億年演化史上的十大發現」,然而看完了這本書的目錄,我認為這十次發現,是十次「彎道超車」,也是十次「顛覆式創新」。生命從最初的鹼性溫泉中的有機分子,到DNA,再到複雜細胞,熱血動物,直到進化出意識。每一次我們眼中突變,都是有跡可循的一步步演化的結果,而這本書講述的就是這些故事。下面是該之前的一篇讀書筆記,本文更偏向與評論,建議沒讀過書的先讀這篇推送。

就如同一首歌可以分為旋律和演唱者,每一個發明也可以分為機制,影響,物質基礎。旋律對應的是機制,如同美的旋律在每個民族中都會受歡迎,生命演化的機制也可以適用於不同的領域,這也是目前我們用到較多的,比如DNA和性啟發了遺傳算法;而演唱者則是特殊的,受制於具體環境的,其中會涉及到具體的分子與眾多的生化細節,這固然有趣,但我們若是多年後將這些細節忘記,卻仍然記得這本書講述的生物演化的機制,那樣我們也許會收穫更大。

生命的這十大「發明」,有什麼共通之處了?要回答這個問題,首先要做的是分類。這本書可以分為三個部分-DNA,性和死亡是關於如何讓生物體的信息傳遞下去的,光合作用,複雜細胞和熱血是關於如何為生物提供足夠多的能量的,視覺,運動和意識是關於生物體如何在其一生中改變自己的狀態的。

想要解決複雜的問題,我們都需要解決這三類問題,對於管理一個企業來說,第一點是該如何讓讓企業獲得更多的認可,第二點是如何讓企業能有動力(對應經濟社會中的金錢),第三點是如何讓企業的每一款產品改變自身的狀態。對於個人來說,第一點是如何讓自己珍視的價值傳遞下去,第二點是如何讓自己活下去,第三點是如何在人生的每個階段改變自己,適應環境。

那我們能從每一種生物體的發明中學到什麼了?有些會是一些很跨界的話。比如DNA這一章,也許多年後我會忘記了密碼子背後的故事,但生命體那看似偶然的密碼背後隱藏的邏輯讓我想起了喬姆斯基的「普遍語法」;複雜細胞的組成方式讓我想起了項目組,每個複雜的細胞如同一個項目組;性這個保持多樣性和相互堅持的機制,讓我想起了學術界中的同行審查,熱血,這一通過提高機體溫度,加強運動的耐力的機制讓我想起了通過頭腦風暴來激勵持久的創新。

最後,想引用這本書中幾個給我留下深刻印象的句子。第一個是關於性這一章的結尾」 把有價值的觀點吸收進一個理論之中,正和基因重組成為染色體的方式一樣。因為觀念也是通過性的方式才能最好地演化,而我們都是其受惠者。另一個是意識這一章的結尾」 感受的本質就是神經代碼。

然而這神經代碼如此熱情洋溢,充滿了億萬代裡積累的意義。我們還不知道神經元如何做到這一切,但是意識是關於生命和死亡的。而不是關於人類心智的奇妙巔峰。如果我們真的想要理解意識從何而來,我們必須將我們從大框架中移走。(死亡)

我們對進化,還有諸多的不明之處。本書並沒有迴避這些未知,而是多次以不同的語句在章節的結尾指出「猜測很容易打扮成假說,而猜測,按照Peter Medawar的話來說,是向未知中泛出想像的一躍,而這是所有好科學的基礎」,本文中很多跨界的猜想,不是作者批判的「just so story」。

那些跨界猜測依據的不是「編出來的缺乏證據的故事」,而是不同的領域中都必須要面臨的權衡,比如對於視覺,這個權衡是精度與弱光下的敏感度,不管是生物體還是人類的組織,亦或是每個人的一生,都需要面臨著「不可兼得」下的取捨,從生命體通過進化探索過的軌跡,我們可以從中學到我們面對類似的取捨時可以怎樣收集信息,正如科學家是如何從基因和化石中拼湊出進化的大圖景的。

這本書中講述的生物化學知識,我會忘記。但這本書更多的是關於科學是什麼的?正如作者所引述的」我們始終處於已知的邊緣;我們始終在摸索前行尋找希望的方向。每一個科學判斷都瀕於謬誤之險,都是人性化的。科學是對已知之境的禮讚;雖然我們註定會犯錯。」。

科學需要細節來為大的圖景提供支持,也需要框架來讓我們一直走在未知的邊緣。這也是這本書中所講的知識的價值,這本書不是為了科普而羅列了諸多實驗,而是多學科的知識匯總成了一幅完整的長卷。這也是為何要推薦這本書的理由。

本書目錄

第一章 生命的起源——來自旋轉地球

第二章 DNA——生命的編碼

第三章 光合作用——太陽的召喚

第四章 複雜的細胞——決定命運的相逢

第五章 性——地球上最大的彩票機構

第六章 運動——力量和榮耀

第七章 視覺——來自盲人之地

第八章 熱血——打破能量壁障

第九章 意識——人類心智的根基

第十章 死亡——不朽的代價

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生命的躍升

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