Thevitalquestion读书笔记

2016-08-02 约 1380 字预计阅读 3 分钟

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选书的一个方法就是根据作者来选书，比如Nick Lane，之前由于看过他的《生命的跃升》，见生命的跃升和什么使生命的复杂成为可能 -读《生命的跃升》，觉得读起来感觉有理有趣，就又读了他2015的新书，《The vital question》，这本书是比尔盖茨16年推荐的书中的一本，相比于《生命的跃升》，这本书围绕着单一主题来组织材料，逻辑严密，环环相扣。读者即使不接受作者的部分观点，也可以从其组织材料的方法中学到思考问题的套路。

生命的分类，如下面的图所示，分为细菌，古菌和真核生物
我们常见的动植物都属于真核生物。而根据当前的研究，真核生物是进化中的迟到者。见下图

为什么真核生物没有早点进化出来了？为何我们所知的所有复杂的多细胞生物都有一个共同祖先了？这就是这本书提出的vital question？这个问题的另一种问法是，为什么在简单微小的细菌和复杂巨大的真核生物之间，没有中间形态，例如在哺乳动物和爬行动物之间存在鸭嘴兽。

要想更好的了解这个问题，设想未来的历史学家在失去了所有历史记录后研究人类的起源，他们发现智人要么是亚马逊森林中的原始部落，要么是经过人工智能改进的超级智能体？历史学家会问，为什么没有中间的过度形态保存下来？是什么造就了这种“颠覆式的创新”？

马斯克曾在一次访谈中提到的第一原理，以及成了大杀四方的流行语，他说“*我们在生活中总是倾向于比较——别人已经做过了或者正在做这件事情，我们就也去做。这样的结果是只能产生细小的迭代发展。「第一原理」的思考方式是用物理学的角度看待世界的方法，也就是说一层层剥开事物的表象，看到里面的本质，然后再从本质一层层往上走。”*当我们试图回答任何领域最基本的问题时，都要考虑到物理的限制。那么生命的物理基础是什么？

薛定谔的《生命是什么》中说生命的根本在于其能产生负熵，从而在无序中维持有序。但是要在一个系统产生负熵，需要消耗能量。所以生命的维持除了充分的养料，还需要持续的提供能量。从能量出发，Nick Lane在《The vital question》中回答了真核生物为何这般姗姗来迟，又为何一旦诞生后就具有了改天换地的能力。同样是从能量的角度出发，作者说明了真核生物为何需要有性生殖，为何会有不可避免的死亡。

当一个细菌吞下了另一个细菌，但被吞下的细菌没有死掉，而是成为了他的“房东”的能量工厂，真核细胞变得可能了。那个被吞下的细菌最终成为线粒体，负责赚钱养家，而其居住的细胞，则负责貌美如花。正是这种分工和协作，打破了限制细菌变得更加复杂的能量屏障，成为了真核细胞的护城河。

真核生物每个基因的新陈代谢的效率（黑色），相比灰色的细菌，差距是5个数量级，而在考虑了细胞大小的影响后，这种差距更加显著，见图b。

然而任何的合作都会带来额外的问题，线粒体的DNA相比细胞核中的DNA有着更快的变异速率，这意味着线粒体更容易积累有害的变异。从而使自私的线粒体DNA和细胞核DNA有着不同的演化需求。进化如何在其中找到中间路线？进化需要后代间存在差异，又要避免搭顺风车的基因影响基本的新陈代谢。这同样是个取舍。这本书从能量讲起，将到了线粒体的共生关系带来的“管理问题”，这部分内容需要批判性的去看，需要更多的证据去支持作者的推测，但整体上，这本书结构严谨，视野宏大，读起来虽然不那么容易，但读完很有成就感。