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觀察者網(wǎng)對話《生命傳》作者菲利普·鮑爾：關(guān)于基因和生命，這些認知早被顛覆了

發(fā)布時間：2025-12-01 05:44:36 來源：素昧平生網(wǎng) 作者：時尚

與觀察者網(wǎng)視頻對話的觀察關(guān)于菲利普·鮑爾 觀察者網(wǎng)

觀察者網(wǎng)：《生命傳》（How Life Works）讀來給人帶來很多啟發(fā)，體現(xiàn)了您學(xué)術(shù)交叉的網(wǎng)者菲知早背景。這似乎長期貫穿您的對話學(xué)術(shù)生涯和科普著作，最初在牛津?qū)W習(xí)化學(xué)，生命很快就轉(zhuǎn)向了物理方向，傳作在布里斯托爾大學(xué)獲得博士學(xué)位。利普為什么會有這樣的鮑爾被顛轉(zhuǎn)變？

菲利普·鮑爾：說來話長，但我會盡量說得簡短一些?；蛟趶呐＝虻讲祭锼雇袪栔g，和生有兩年時間，觀察關(guān)于我是網(wǎng)者菲知早一個搖滾樂隊的成員。兩年后，對話我覺得如果不回到學(xué)術(shù)界，生命可能就永遠也回不去了。傳作

于是利普我聯(lián)系了我的牛津?qū)?，問他有沒有可以申請的人選建議。他推薦了布里斯托爾的鮑勃·埃弗斯，因為他們的研究領(lǐng)域相似。我在牛津從事化學(xué)領(lǐng)域的表面相變研究，這是一種既可以在化學(xué)系，也可以在物理系進行的工作。而我在布里斯托爾的導(dǎo)師當時也在做類似的研究，觀察表面的行為，但他碰巧是在物理系。

所以，我在牛津的時候就已經(jīng)開始進入物理化學(xué)領(lǐng)域，并且研究的內(nèi)容正處于交叉地帶。

觀察者網(wǎng)：《生命傳》英文版是2023年出版的，它很容易讓人想到薛定諤1944年的書《生命是什么》（WHAT IS LIFE?—The Physical Aspect Of The Living）。您在書里也提到了他，卻說現(xiàn)在閱讀《生命是什么》是種痛苦（poignant）的體驗。同樣是物理學(xué)出身的學(xué)者思考生物學(xué)，您覺得跨越近80年的時間，你們最大的不同點是什么？

菲利普·鮑爾：薛定諤的書非常有趣，仍然值得一讀。它篇幅不長，非常易讀，而且極富啟發(fā)性。但今天看來，它也有些奇怪。

作為那個時代的物理學(xué)家，尤其是在量子力學(xué)領(lǐng)域工作過，薛定諤堅信在分子層面上，一切似乎都帶有一定的隨機性。所以他想問的問題是：既然分子層面是隨機的，那為什么在整個生物體的層面上，我們能得到某種可預(yù)測和穩(wěn)定的東西呢？

他得出的答案是，必須有某種他稱之為“代碼”（code script）的東西，在指導(dǎo)著一切事務(wù)。他不知道這會由什么構(gòu)成，但想象染色體以某種方式實現(xiàn)了編碼。人們現(xiàn)在認為，這是一種遠見，預(yù)見到了像DNA這樣?xùn)|西的存在。

《生命是什么》基于薛定諤1943年的演講

DNA確實沿著大分子的長鏈編碼信息，像那樣的東西是必需的。但我覺得，從現(xiàn)在的視角看，薛定諤的問題在于，他給人的印象是，這個“代碼”在指揮生物體的一切，包括如何構(gòu)建及運作，就像是某種成套的指令。

這也確實成為了分子生物學(xué)的范式。從那時起，我們就是這樣看待基因組和所有DNA的。但我認為在過去的二三十年里，對基因在細胞中如何真正運作的理解越來越深入，就越難繼續(xù)持有這種觀點，把它視作指揮一切的腳本或指導(dǎo)手冊。

我在《生命傳》書中談?wù)撨@個問題的方式是，最好將基因、DNA看作“分子資源”，我們的細胞可以根據(jù)自身所處的環(huán)境，比如它們屬于哪種組織，或者周圍環(huán)境中發(fā)生了什么，來決定如何利用這些資源。所以我想把注意力重新放回細胞，而不是基因組，也不是DNA，因為說到底細胞才是“活著”的最小單位。

觀察者網(wǎng)：您試著告訴讀者，生物學(xué)中的很多舊說法，可能已經(jīng)不合時宜。比如不應(yīng)把生命視作機器。書里有一個非常有趣的比喻，我也推薦大家去看，大意是“解剖”完好的收音機，再與損壞的收音機做比較，這種方法可能會產(chǎn)生荒誕的研究過程；積累的信息，也不一定能幫助修理收音機。

但現(xiàn)在的很多治療手段，確實仍有點像修理收音機。而您在書中有一整章來探討“故障排除：重新思考醫(yī)學(xué)”。您認為，目前對生命的認識水平，是否足夠支持另一種形式的、比如以“整體論”為基礎(chǔ)的治療？

菲利普·鮑爾：我不知道是否該把我建議的方法稱為“整體論”。如果我們想干預(yù)任何系統(tǒng)，比如修理我們的汽車或爐子，我們必須找出問題出在哪里。醫(yī)學(xué)也是如此。

如果我們面臨的健康問題真的源于基因?qū)用?，而且是一個特定的基因沒有正常工作，那么深入基因?qū)用嫒バ迯?fù)它就完全說得通。像囊性纖維化病或鐮狀細胞病，確實是由特定基因的突變引起的，但并非所有疾病都有基因上的根源。

每種疾病的發(fā)生，你都可以找到它與基因?qū)用嬷g的關(guān)聯(lián)，但并不意味著它們主要是由那個層面引起的。比如，我們想想新冠大流行，出現(xiàn)的問題是免疫系統(tǒng)對病毒感染的反應(yīng)方式，在基因?qū)用孢M行干預(yù)就不是合適的方法。

我們今天面臨的大多數(shù)常見疾病，從心臟病到糖尿病，再到神經(jīng)退行性疾病，大多數(shù)都是在更高的層面上出現(xiàn)的，基因可能以某種方式參與其中，但我們是否能通過修復(fù)一個基因來治愈疾病，這一點完全不清楚，因為涉及的基因太多了。

我們必須思考，醫(yī)學(xué)在哪一個層面進行干預(yù)最有效。對于某些疾病，比如癌癥，試圖尋找基因療法的努力并未證明有多大用處。我認為在這種情況下，也許是時候重新思考我們開發(fā)治療方法的方式了。

觀察者網(wǎng)：有些人試圖從傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中尋找“整體論”的靈感，您如何看待？

菲利普·鮑爾：我認為在那些更古老的時代，對生物學(xué)還不存在現(xiàn)代理解的時候，在某些方面與現(xiàn)在一些藥物的開發(fā)方式并無太大不同。這也是為什么古老時代的一些療法被納入了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)。

那是一種試錯法。人們只是看什么有效，也許在古代，某種草藥會起作用，因為它里面含有某種分子成分，在體內(nèi)產(chǎn)生了一些效果。

如今許多藥物的開發(fā)仍然是通過試錯的方式，而不是基于對疾病深入、理性的理解，一直到分子層面，然后再去設(shè)計藥物。使用那種理性的方法來開發(fā)藥物仍然非常困難，但我們正在變得越來越擅長。我們對人體了解得越多，就做得越好。

但很多時候這是不可能的，因為它太復(fù)雜了，往往仍然只能嘗試使用我們認為可能有效的不同藥物。

這在新冠大流行期間也時有發(fā)生，當時人們對各種藥物進行試驗，即使它們原本是針對不同的疾病，只是為了看看它們是否可能有效，而其中一些確實有效了。

觀察者網(wǎng)：生物體確實復(fù)雜，讓我們從基因?qū)用骈_始一點點探討。您在書中指出了一些不準確的認識，比如基因組并非是“生命之書”，“自私的基因”也帶來很多誤解。

您還引用了生物哲學(xué)家格里塞默（James Griesemer）的話：“基因根本不是主宰一切的分子，而是發(fā)育的囚徒，被囚禁在森嚴牢獄的最深處?！碑斘易x到這里時，不由得想起一句莎士比亞的話：“即使我身陷果殼之中，仍自以為是無限宇宙之王?！?/p>

您能否具體談?wù)勛约簩虻恼J識？盡管您一直在書里提醒比喻的不足之處，但還是想問下，從國王到囚徒，您會把基因放在什么位置？

菲利普·鮑爾：為基因的作用找到一個好的比喻非常困難。當我們把它看作構(gòu)建和運行身體的指令時，這是一個很容易講述的故事，也是1990年代人類基因組計劃開始時所講述的故事。但從那以后，事情已經(jīng)變得很清楚，這種說法過于簡單化了，但又很難找到別的故事來替代。

對基因的舊觀點是，每個基因都是一段DNA，編碼了可以由它制造的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。對于某些基因來說，這是對的。但我們現(xiàn)在知道，一個基因在不同的組織中，可能會制造出略有不同的蛋白質(zhì)。所以，有些信息來自于更高的組織層面，來決定基因制造什么樣的分子。

其他基因根本不編碼蛋白質(zhì)。它們有時被稱為非編碼基因，這有點誤導(dǎo)，它們只是不編碼蛋白質(zhì)，但會編碼RNA。我們過去認為它只是一個信使，在從DNA到蛋白質(zhì)的過程中傳遞信息。

但我們現(xiàn)在知道，有許多RNA分子在細胞中獨立發(fā)揮作用，它們在某種程度上和蛋白質(zhì)一樣重要。所以我們不得不重新思考，基因在做什么。而且，我們看得越多，它就變得越來越復(fù)雜。

很多這些具有功能的RNA分子其實非常微小，幾乎無法編碼多少信息。實際上也有許多蛋白質(zhì)，或者說類蛋白質(zhì)分子，它們也非常非常小，比正常的蛋白質(zhì)小得多，被稱為微蛋白，而人體也用著它們。

微蛋白和小蛋白 索爾克研究所

所以我感覺，DNA、基因、基因組，幾乎像是一個存放所有這些不同分子資源的倉庫，細胞以某種方式找到了利用它們的方法，協(xié)同工作。

而且，基因組中還發(fā)生著很多事情，在基因本身之外，有許多片段控制著基因何時被開啟和關(guān)閉，以及如何被使用。所以，我相信不能僅僅把基因組中的單個基因作為考慮的對象，而是要把基因組看作一個實體。

諾貝爾獎得主、生物學(xué)家芭芭拉·麥克林托克稱之為“細胞的敏感器官”。我認為這是思考DNA是什么的非常好的方式，它的工作方式更像一個器官，而不是一串信息，它會對周圍發(fā)生的事情做出反應(yīng)。

觀察者網(wǎng)：對于基因主宰一切的認識，在我看來最直接的挑戰(zhàn)，可能就是復(fù)雜的調(diào)控機制，包括表觀遺傳學(xué)，很多人可能都聽說過“甲基化”這個詞。

但您在《生命傳》中也提醒說：“既然我們的出發(fā)點是糾正有關(guān)基因的陳舊迷思（這種愿望完全可以理解），那就不應(yīng)該走到另一個極端，即徹底否認基因的重要性，轉(zhuǎn)而把表觀遺傳當成新的‘生命奧秘’?！蹦^察到哪些學(xué)術(shù)或科普領(lǐng)域的傾向，才發(fā)出這樣的提醒？

菲利普·鮑爾：人們對表觀遺傳學(xué)這個概念的興趣，出現(xiàn)了爆炸式增長。這個詞實際上是在1940年代創(chuàng)造的，僅僅指身體中發(fā)生的、不受基因指導(dǎo)的事情，某種程度上是“基因之外”的事情。

現(xiàn)在，它是另一種意思。雖然我們身體里的每個細胞都有相同的基因組，但顯然這些細胞的行為并不都一樣。我們有皮膚細胞、肌肉細胞，還有大腦里的神經(jīng)元，而表觀遺傳學(xué)是造成這些差異的一個方面。

它實際上是一個讓某些基因開、某些基因關(guān)的過程。你提到的甲基化是實現(xiàn)這一過程的方式之一，即一個非常小的化學(xué)基團附著在DNA上，并改變了它的活性。這并不一定意味著它必然被開啟或關(guān)閉，這個編碼如何工作是相當復(fù)雜的。

我感覺很多人對“基因決定一切”的觀點感到不安，好像我們只是任由基因擺布的機器人。所以當我們對這些表觀遺傳過程有了更好的理解時，就有一種傾向認為，“哦，這能把我們從被基因決定的命運中解救出來”，于是表觀遺傳學(xué)成了新的熱點。

有研究稱，任何通過表觀遺傳方式寫入DNA的信息，都不會傳遞給生殖細胞,所有這些信息都會被清除掉。但也有一些研究暗示，也許它會被傳遞下去。這似乎是某種革命性的發(fā)現(xiàn)，因為一直學(xué)到的是，我們只繼承基因，而不是其他信息。

現(xiàn)在看來，對于那些關(guān)于人類表觀遺傳的報道，證據(jù)實際上非常薄弱，完全不清楚在人類中是否具有真正的重要性。在植物中，表觀遺傳是公認的，而且實際上很普遍。但在像我們這樣的高等動物中，它的相關(guān)性到底有多大還不完全清楚。

我認為，隨著人們對表觀遺傳學(xué)變得非常興奮，有些觀點被夸大了，所以就想提醒人們，不要對我們認為表觀遺傳學(xué)能做的事情太過得意忘形。實際上，我們遺傳的分子層面、基因?qū)用娴男畔ⅲ_實是來自我們的DNA，還沒有明確的證據(jù)表明存在強大的表觀遺傳因素。

觀察者網(wǎng)：讓我們進入下一層面——蛋白質(zhì)。AI在蛋白質(zhì)折疊領(lǐng)域的成就，是近年來的熱門話題，您的書中也提到了。不過，您認為：“與其說阿爾法折疊解決了蛋白質(zhì)折疊這個超級難題，不如說是回避（sidestep）了這個問題。這個算法其實并不是在預(yù)測多肽鏈是怎么折疊的，只是基于多肽鏈序列預(yù)測它折疊后的結(jié)果。”在您看來，還有哪些生物學(xué)領(lǐng)域可能有效地應(yīng)用AI？

菲利普·鮑爾：我認為AI在生物學(xué)中有很多有用的方式。AlphaFold就是其中之一，能夠從蛋白質(zhì)序列或編碼它的基因序列中預(yù)測其結(jié)構(gòu)，這是一件非常有用的事情。

它的預(yù)測是否足夠精確，是否能給出足夠準確的預(yù)測來開發(fā)藥物，這是另一個問題，但它提供了一個非常好的起點。

我認為在整個生物學(xué)領(lǐng)域，我們面臨著類似的問題，可能有很多數(shù)據(jù)，但很難知道如何利用這些數(shù)據(jù)來找到解釋生物現(xiàn)象的模式。這正是AI技術(shù)現(xiàn)在非常有用的那種問題。

人們也正在嘗試用它來理解基因是如何被調(diào)控的。比如，能夠預(yù)測如果細胞或者生物體發(fā)生某種情況，其基因的活性會如何變化。這就是AI可能極其有用的地方，幫助解決這些非常復(fù)雜的問題。

AlphaFold之后，已有更多AI工具問世，如開源的OpenFold

我的擔憂是，對這些系統(tǒng)中實際發(fā)生的事情，人們過去一直在嘗試理解，但AI有時可能會替代這種努力。這就是AI的問題所在，它只是從數(shù)據(jù)中得出結(jié)果，而沒有真正解釋這兩者是在機制上是如何聯(lián)系起來的。

我認為生物學(xué)還是需要理解機制。為了真正掌握復(fù)雜的問題，它不僅僅想要一個會預(yù)測的電腦程序。

觀察者網(wǎng)：下一個問題正與此相關(guān)。讀《生命傳》給我最深的印象之一是，您反復(fù)提出許多生物學(xué)問題可能沒有確切的答案。從這個意義上說，通過從海量元數(shù)據(jù)中憑經(jīng)驗推導(dǎo)出結(jié)果，來“繞過問題”，這樣的策略是否實際上是理解生命的一種有價值的方式，即使我們不知道其背后的機制？

菲利普·鮑爾：AI在這方面肯定有其用途。但是，我想到一個很好的例子，可以看出AI會如何繞過一些重要問題。

基因調(diào)控方式非常復(fù)雜，涉及到許多不同的分子活動、分子信號，它們以某種方式被整合起來，最終決定是開啟還是關(guān)閉基因。如果我們用AI來做這件事，它可能會說，好吧，如果有這個信號，那個基因的活性似乎會增加或減少，但它不會告訴我們?yōu)槭裁础?

而我們現(xiàn)在知道，在人體細胞和許多其他復(fù)雜動物的細胞中，形成了被稱為生物分子凝聚體（biomolecular condensates）的結(jié)構(gòu)。它們是一種松散的球狀物，有點像細胞中的液滴，與細胞其余部分的液體分離。它們是獨立的相，就像沙拉醬里的油和醋一樣。

近年的研究認為，雖然沒有膜，但生物分子凝聚體也存在某種結(jié)構(gòu) phys.org

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，這些凝聚體無處不在，不僅在基因調(diào)控中，而且在各種細胞過程中，比如細胞如何應(yīng)對壓力，DNA如何修復(fù)等。我印象中，人類直到大約15年前才了解到這一生物學(xué)結(jié)構(gòu)。AI是不會為我們找到這個的，它干不了這活。

了解這個機制，以及所涉及的物理結(jié)構(gòu)，對于思考我們?nèi)绾胃深A(yù)這些結(jié)構(gòu)非常有價值。所以，如果我們試圖從數(shù)據(jù)直接跳到某個答案或預(yù)測，而不去探究中間真正的分子生物學(xué)過程，那是非常危險的。

觀察者網(wǎng)：您在《生命傳》有一個似乎很罕見的對細胞的形容，讓人印象深刻：“這像是工廠嗎？看起來更像是人滿為患的夜店?！蔽覀兇_實可能被關(guān)于微管網(wǎng)絡(luò)的精美視頻所誤導(dǎo)，而細胞學(xué)家探尋答案的主要方式之一，可能是用更精細的單分子顯微鏡，比如共聚焦顯微鏡等。要研究這樣的嘈雜環(huán)境，除了走向單分子，我們還有什么別的選擇？

菲利普·鮑爾：近年來這方面最有用的技術(shù)之一，是冷凍電子顯微鏡，它基本上就是非常快速地冷凍細胞，把所有東西都凍結(jié)在原位，然后用電子顯微鏡觀察，這可以非常詳細地向我們展示所有不同分子的位置。

還有其他技術(shù)也正在被應(yīng)用。有一些巧妙的技術(shù)，能夠?qū)晒鈽擞浉郊拥絾蝹€分子上，這樣我們就可以看到它們的位置。我們可以附加不同顏色的標記，從而可以同時追蹤許多不同的分子，并開始繪制出它們在細胞中的活動圖。

現(xiàn)在確實有很多方法可以做到這一點，但都面臨著我書中所說的那個問題。細胞不像那些漂亮的視頻里那樣，你看到一個分子在太空中工作，然后另一個分子像被控制的無人機一樣飛過來對接，然后又飛走了。

微管的動畫視頻，僅僅體現(xiàn)了細胞的一個面向，現(xiàn)實遠比此復(fù)雜

實際上，當我們觀察細胞內(nèi)部時，是許多不同分子混雜在一起，緊密地擠在一起，相互碰撞。你看一眼就會想，這個系統(tǒng)究竟是如何工作的？

對此有各種答案。一種方式是細胞區(qū)室化，這就是剛才提到的凝聚體的作用之一，它們形成臨時的區(qū)室，來排除一些物質(zhì)并容納另一些。

舊的觀點是，盡管這些細胞相互碰撞，但蛋白質(zhì)只識別特定的目標，所以它們忽略其他一切，只等著找到它們應(yīng)該結(jié)合的目標。這有時是對的，但我們現(xiàn)在知道有時并非如此。

許多蛋白質(zhì)在結(jié)合對象上遠沒有那么挑剔，它們實際上沒有一個漂亮的折疊形狀，而是更無序和搖擺的，這似乎是蛋白質(zhì)的一個重要特點，但它使問題變得更加困難，因為你不再有那種非常特殊的分子識別，所以一定有別的事情在發(fā)生。我們必須重新思考一些基本問題，來理解細胞中的分子混沌。

觀察者網(wǎng)：您在書中還多次提到“能動性”和“目的性”（agency and purpose），這可能是很多生物學(xué)者都要避免的。一般認為，無論是細胞對環(huán)境的響應(yīng)，還是人類的思維，這些只是“自然選擇”自然產(chǎn)生的結(jié)果。

菲利普·鮑爾：我認為，這一切歸根結(jié)底都是如何理解“能動性”這個問題。對我來說，許多生物學(xué)家對能動性的概念如此抗拒，是非常奇特的事情，因為它所指的不過是我們周圍時刻都在發(fā)生的事實。無論是在我們自己的生活中，還是在其他動物的行為方式中，特別是高等動物，它們會做決定，會做選擇。

當然，我們可以去探究這些決定是如何發(fā)生的。我們可以觀察哪些相關(guān)的神經(jīng)元在放電等等,但決定是由整個生物體做出的。

想象狐貍在追逐野兔，這兩個生物都在時刻做出非常迅速的決定，一個想逃跑，一個想抓住對方。這就是我所說的能動性，即一個生命體改變自身和改變其環(huán)境的能力，為了嘗試實現(xiàn)某個目標而改變自己的行為，比如如何奔跑等等。在這種情況下，狐貍的目標是抓住野兔，野兔的目標是逃脫。

我們可以說，好吧，這只是進化編程在它們身上的結(jié)果，它們只是在自動地做這些事，它們的最終目標是生存和繁衍。

這兩者都可以是正確的，而不會損害能動性的概念。我們可以相當肯定，無論狐貍和野兔的大腦里在想什么，都不是“我該如何繁衍，我該如何生存”，而是“我必須不被吃掉”，或者“我必須吃了這個東西”。

所以，生物體有目標，而過于簡單地說所有目標最終都是關(guān)于生存和繁衍，是不對的。我們在日常生活中也有目標，我下一刻的目標就是要去喝杯咖啡，試圖從生存和繁衍的角度來理解這件事是不合理的。

我認為，需要思考生物體那些直接的、眼前的目標。特別要關(guān)注的是，如果我們真的只是機器般的、被基因控制的系統(tǒng)，基因說你必須生存繁衍，那些即時的目標又是如何產(chǎn)生的呢？

在我看來，像我們這樣的生物擁有大腦的全部原因，并不是為了執(zhí)行基因的命令，而是為了讓基因不必去解決我們將會遇到的每一個問題。

每個人每天都會遇到一生中從未遇到過的挑戰(zhàn)和情況，基因不可能知道在這種情況下該做什么?？梢哉f是進化給了我們大腦來做這件事，來即時做出決定，而這些決定沒有明顯的最佳答案，當然也沒有一個在幫助我們生存和繁衍方面的最佳答案。

這就是作為能動者，作為生物體的本質(zhì)。我們必須在生物學(xué)中認識到，這是一個真實存在的屬性，它實際上一直延伸到單個細胞。

細胞必須做出的決定不像我們必須做的那樣復(fù)雜，但對于細胞來說，也并不總是有明顯的最佳答案。所以它也必須做一些有點像大腦做的事情。它必須整合大量關(guān)于自身和情境的信息，并找到某種行動方案。

生命有機體如何能做到這些？這才是我們需要通過能動性這個詞，來嘗試理解的。在我看來，能動性最終是區(qū)分生物和非生物的東西。那種做出情境性決定和擁有目標的能力，就是我們與石頭的區(qū)別。這實際上是生物學(xué)的核心，是“活著”的意義所在。

這就是為什么我認為，如果拒絕審視能動性，拒絕承認生物學(xué)中存在目的，那么實際上是在否定生命本身，在否定它與石頭或流水有任何不同。

觀察者網(wǎng)：但您書中提到了一個悖論，人類思維可能違背“生存和繁衍”的“目的”。書里有個關(guān)于生育的親子對話的例子，父母認為孩子選擇研究量子引力理論，偏離了“生存與繁衍”的既定目標。在現(xiàn)實生活中，您身邊會發(fā)生這樣的對話嗎？如果有孩子直接表示，自己沒有生育的意愿，您會勸說他嗎？

菲利普·鮑爾：我認為這完全是那個個體的選擇，我完全沒有責任去干預(yù)或影響。這真的是個人的決定，而且是一個絕佳的例子，說明了為什么講“最終所有目標都由繁衍定義”是不夠的。有些人出于各種各樣的原因選擇不繁衍，這就是我們大腦的本質(zhì)，它們是相當復(fù)雜的系統(tǒng)，能讓我們在環(huán)境中生存。

對我們中的許多人，可能大多數(shù)人來說，大腦確實幫助我們繁衍，給了我們繁衍的沖動。但大腦不一定會這樣做。

如果你制造出如此復(fù)雜的東西，它很可能會走上另一條路，你就會得到這個結(jié)果。你必須接受它不一定按照基因的“指示”行事。這也說明了，為什么能動性不僅僅是自然選擇為了讓我們生存繁衍而編制的東西。

觀察者網(wǎng)：您會擔心人類因為繁衍的人太少而滅絕嗎？

菲利普·鮑爾：不，我不擔心這個。我確實擔心一些可能出現(xiàn)的社會問題，當然在短期內(nèi)，如果出生率下降，可能會導(dǎo)致人口問題，會有一個不成比例的老齡化人口，年輕的勞動人口需要以某種方式來支持他們。這其中存在困難。

但我們需要理解為什么更多的人選擇不要孩子或少要孩子。這可能是因為從經(jīng)濟上講，他們很難做到這一點。也可能是因為，而且我認為在很多地方確實如此，女性在教育和職業(yè)方面機會的增加，意味著她們會做出那樣的選擇，而且我認為，讓女性擁有機會肯定是一件好事。

觀察者網(wǎng)：也許我們需要人造子宮來解決這個問題。

菲利普·鮑爾：嗯，有些人確實在想，這或許是答案。但是，我真的看不出即使這可能實現(xiàn)，它如何能解決問題。因為那樣的話，誰來照顧那些孩子呢？那些孩子的責任是誰的？還有各種各樣心理上的問題，還有關(guān)于在子宮外孕育是否能完全等同于子宮內(nèi)的醫(yī)學(xué)問題。

觀察者網(wǎng)：我感覺生物圈本身有一種“目的”，那就是產(chǎn)生能夠進行星際遷移的智慧生命，從而擴展生物圈，比如，把火星變成另一個地球。您認為人類屬于這樣一種“目的”嗎？還是說，我們思考的能力，讓人類能夠超越它？

菲利普·鮑爾：我并不認為這是我們天性中被明顯賦予的一個目的。有些人這么認為，覺得有責任向宇宙擴張，比如馬斯克。但我不同意這個觀點。

這似乎是一件極難實現(xiàn)的事情。宇宙總的來說是想殺死我們的。不是說它真的“想”，但真的會殺，因為它極其不適宜居住。

但我不贊同的原因不只是這樣。地球是個極其適宜居住的星球，它非常棒，為我們提供了所需要的一切。所以對我來說，如果人類有什么目的感的話，那似乎就是在這里健康、和諧地好好生活。

我相信宇宙中其他地方也有生命，有些人認為生命起源是一件極其困難的事情。但我懷疑，如果條件合適，生命其實很可能出現(xiàn)。它是否會發(fā)展到我們這個水平或更高的智能生命，是另一個問題。不過，我也不太擔心那個。

宇宙中的物質(zhì)能夠變成生命，這是一件非凡的事情，我相當肯定這在別處也會發(fā)生。我只是很高興能在地球上安然地待著。

觀察者網(wǎng)：何必找麻煩去別的地方，是吧。聊到智慧生物，我想智能可能是“涌現(xiàn)”（emergence）最典型的例子之一。您在書中也提到了涌現(xiàn)。

我之前與普利策獎得主穆克吉——您在別的問題上也引用過他——也聊過這個問題。他認為“涌現(xiàn)”這個詞，是我們給“不理解的事物”的代名詞或代碼，100年前，人們會把傷口愈合看作是體內(nèi)的“涌現(xiàn)”現(xiàn)象，而現(xiàn)在我們知道傷口愈合是怎么回事了。他并不反對這個詞，只是認為它是一個代指，允許我們把一些東西擱置一旁，并認為我們最終會理解它，只是現(xiàn)在還不知道那個合理的解釋。我想聽聽您的見解，是否認同他的這些說法。

菲利普·鮑爾：不，盡管我極為尊敬穆克吉，但我不同意他。

觀察者網(wǎng)：我看了《生命傳》后，也猜到您不會同意。

菲利普·鮑爾：這可能因為我們來自不同的學(xué)科，他是一位醫(yī)生，而我接受的是物理學(xué)家的訓(xùn)練。

有時人們以一種神秘、含糊的方式使用“涌現(xiàn)”，而且通常用它來談?wù)撐覀儾焕斫獾臇|西，穆克吉的這種感覺，我也認同。

但對于一個物理學(xué)家來說，涌現(xiàn)是一個古老且完全沒有爭議的概念。因為我在幾十年前做統(tǒng)計物理的相變領(lǐng)域研究時，就看到了它。例如，理解水如何結(jié)冰，或者水如何蒸發(fā)成水蒸氣。這些都是相變，它們是涌現(xiàn)的例子。

考慮水結(jié)冰的情況，并不是說有一個特定的水分子在0攝氏度時結(jié)冰，可以說是整個系統(tǒng)“決定”同時做這件事。這是一個集體效應(yīng)。無論看得多仔細，我們永遠無法通過觀察單個水分子來預(yù)測這個涌現(xiàn)現(xiàn)象。我們必須有許多水分子相互作用。

科學(xué)家們曾推測水結(jié)冰的涌現(xiàn)過程，最小需要多少個分子 《科學(xué)》

對我來說，這就是涌現(xiàn)。它就發(fā)生在這樣的系統(tǒng)中，里面有許多相互作用的組分。這些組分可以像水分子一樣簡單，也可以像我們身體里所有的分子一樣復(fù)雜。這是一個非常公認的現(xiàn)象，當你有這樣一個系統(tǒng)時，會得到集體效應(yīng)，系統(tǒng)的整個狀態(tài)會突然改變。

生命本身就是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象，我們可以把它分解成分子，然后它就不再是活的了。要理解這是如何發(fā)生的，目前還沒有做到，我們對這類復(fù)雜系統(tǒng)的理解還不足以描述它。

但確實能看到，當出現(xiàn)某種向新狀態(tài)的涌現(xiàn)性變化時，正在發(fā)生的微小細節(jié)就不再重要了。單個水分子在做什么的細節(jié)不重要，仍然會結(jié)冰。

大腦中哪些神經(jīng)元在放電的細節(jié)通常也不重要，我們?nèi)匀豢梢宰龀鍪欠褚蟊Х鹊臎Q定，而且每次我們決定煮咖啡時，大腦狀態(tài)都不會完全相同，事實上會很不一樣。但仍然有那個涌現(xiàn)出的決定。

所以我們知道，涌現(xiàn)是真實存在的。它涉及以某種方式對細粒度信息的舍棄，或者如物理學(xué)家所說，是對信息的粗粒化，這樣我們就不必擔心細節(jié)，真正重要的是整體的圖景。以這種方式理解涌現(xiàn)，已取得了進展，即如何從一個行為層面轉(zhuǎn)換到另一個更高層面。

因此，我并不認為涌現(xiàn)是一個神秘的詞，來搪塞我們不理解的東西。我認為它可以，而且正在被轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲目茖W(xué)，但目前還是一種科學(xué)探究。

觀察者網(wǎng)：這呼應(yīng)了您書中的一句話：“生命組織層級中的每一層都有其自身的規(guī)則，這些規(guī)則對下層級微小細節(jié)不敏感。它們具有一種自主性。”在我看來，從生命各組織層級而言，書中缺失的一塊是生態(tài)學(xué)。生態(tài)學(xué)本身似乎就是跨越個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)多個層次的。上層對下層結(jié)構(gòu)規(guī)則的細節(jié)，有時會有明顯的響應(yīng)，比如關(guān)鍵物種的滅絕。從生態(tài)學(xué)這樣宏觀的層面向下切入，或許是尋找生命共性的另一種方式？

菲利普·鮑爾：是的，我沒有一直講到生命的最高層級，而停在了有機體這個層級，在這之上還有更高的層級，到生態(tài)系統(tǒng)，再到整個生物圈，同樣的考慮也適用于那些層級。

你說的完全正確，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，如果一個特定的生物死亡，整體上不會有任何影響。但如果整個物種滅絕，有時會有影響，有時則不會。

對我來說，這呼應(yīng)了我們在基因中看到的情況，即如果我們的一個基因以某種方式發(fā)生突變，有時會產(chǎn)生真正的影響，比如在囊性纖維化病中，但大多數(shù)時候并不會。我們的身體可以在更高的層級上進行補償，從而使它們能像以前一樣繼續(xù)工作。

在1980年代、1990年代，生物學(xué)家們開始能敲除特定的基因，然后觀察對整個生物體的影響是什么。他們確信，如果敲除一個對某個生物過程至關(guān)重要的基因，生物體會死亡。但實際上常常發(fā)生的是，生物體似乎甚至沒有“注意”到變化，它就像以前一樣快樂地生活著。

我認為，這是生物學(xué)作為一種涌現(xiàn)現(xiàn)象的迷人之處，是一種“滲漏式涌現(xiàn)”（leaky emergence）。層級中的每一層，與下面一層的細節(jié)之間，并不是完全隔絕的。

它是部分的涌現(xiàn)。偶爾，那些細節(jié)確實很重要，比如一個基因?qū)€體，或者一個物種對整個生態(tài)系統(tǒng)。這就是為什么理解生物學(xué)，要比理解水的結(jié)冰難得多。這也讓它變得更加豐富，也更具挑戰(zhàn)性。

觀察者網(wǎng)：是的，我對此很著迷，年輕時也想追尋這些答案。各層級的“滲漏式涌現(xiàn)”之間，似乎有點相似性。如果我們能解釋各種涌現(xiàn)現(xiàn)象，并概括出一些共同原則，那會是生物學(xué)的“圣杯”嗎？

菲利普·鮑爾：在某種程度上，我認為存在共同的原則。在《生命傳》的開頭部分，我也嘗試提出些關(guān)于涌現(xiàn)的原則。

生物能夠以某種方式，創(chuàng)造出對微小波動具有穩(wěn)定性的系統(tǒng)?？偟膩碚f，它們確實如此。這就是我們現(xiàn)在還活著的原因。

對生物學(xué)了解得越多，就越覺得它能正常運作是多么不可思議，任何生物體能存活下來都是如此。所以我認為有普遍的原則。

有一個原則是所謂的組合邏輯（combinatorial logic）。生物似乎常常以群體的方式運作，即不是由一個特定的分子或信號來決定另一件事是否發(fā)生，比如一個基因是否被開啟或關(guān)閉，而是由一整組信號，像一個小委員會一樣，集體做出決定。這又是一種讓事情變得更具穩(wěn)定性的方式，它意味著有時即使其中一兩個成員不在，委員會仍然可以做出決定，并不依賴于所有東西都在正確的時間出現(xiàn)在正確的位置。

我們可以開始辨別出，關(guān)于生命系統(tǒng)在所有層面上如何運作的原則，包括生態(tài)系統(tǒng)層面，但我不確定是否已經(jīng)到了能將這些原則整合成某種宏大的生命理論的階段。

而且，我懷疑可能不會有那樣的理論。盡管可能有一些普適原則，但也可以看到，在一個尺度上涉及的因素，與在更低尺度上的因素有很大不同。

當我們思考胚胎發(fā)育時組織的生長方式，組織的軟硬程度、如何彎曲和折疊就變得很重要。這些考慮基本上不適用于分子。分子確實會彎曲和折疊，卻沒有像組織層面那樣的力學(xué)。在不同的層面上，有不同的物理學(xué)在起作用，你能獲得的普適性是有限的。

但我認為，就涌現(xiàn)屬性如何演化，如何可靠、穩(wěn)定地演化，并在微小的波動和故障面前保持運作，還是有可能獲得某種總領(lǐng)性的理解。

觀察者網(wǎng)：但我從書中得到的印象是，您想挑戰(zhàn)卻可能無法克服的一點是，人們總想找到生命的單一秘密。物理學(xué)是不是在這方面開了一個壞頭。他們有物理學(xué)的大一統(tǒng)理論，對吧？物理學(xué)的圣杯。但如果我們無法達到生物學(xué)的圣杯，這會削弱公眾對生物學(xué)的熱情嗎？

菲利普·鮑爾：首先我要說，只有一小部分物理學(xué)家相信萬有理論（the theory of everything），而大多數(shù)物理學(xué)家，像我這樣在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域工作的人，一直認為這是荒謬的。因為我們知道，有些涌現(xiàn)現(xiàn)象是永遠無法用某個理論來解釋的。

但你說得對，物理學(xué)是給人那種印象。我認為這就是問題所在，如果你有一個簡單的故事可以講，就像《自私的基因》的作者理查德·道金斯那樣，有一個關(guān)于基因的、或者生物學(xué)中一切根源的簡單故事，那么人們就能把握它，而且這會讓人感到滿足。

如果你的故事是“實際上比那復(fù)雜得多，還有很多其他事情發(fā)生”，當然人們不會感興趣，還對此不滿意。所以，我們必須找到一些其他更好的故事來講述，既承認所有這些復(fù)雜性，又能更好地反映現(xiàn)在對生物學(xué)的理解。

《生命傳》是我開啟這場對話的第一次嘗試，但僅此而已。我還不知道那個故事是什么，仍在努力探索。

我認為這是一個以能動性為核心的故事。而且告訴或者提醒人們，你是一個有自主性的能動者，你不是被基因控制、被進化編程的機器人，或許人們能夠有所響應(yīng)。因為它反映了我們的日常經(jīng)驗，但這僅僅是個開始。

我完全同意，生物學(xué)的任務(wù)之一是找到更好的比喻和更好的敘事，來更好地反映現(xiàn)在對生物學(xué)的理解，而不是固守于1970年代發(fā)展起來的那些。

觀察者網(wǎng)：您曾寫過一本書，《臨界質(zhì)量：事物如何引發(fā)連鎖反應(yīng)》（Critical Mass: How One Thing Leads to Another），這本書被有些書評描述為“社會的物理學(xué)”。我認為社會現(xiàn)象也是生命的一個層級，結(jié)合了生態(tài)系統(tǒng)、智能和涌現(xiàn)?，F(xiàn)在回過頭看，您如何評價《臨界質(zhì)量》這本書？

菲利普·鮑爾：如果我今天來寫這本書，需要做些改變。顯然，這20年來有很多新的研究成果，是當時沒有的。但我在那本書中談到的基本原理仍然適用，而且它們實際上是與《生命傳》相關(guān)聯(lián)的，因為我同樣在研究涌現(xiàn)現(xiàn)象。

但在那個案例中，是像交通堵塞這樣的現(xiàn)象。這是另一個很好的例子，說明細節(jié)信息如何變得不重要。高速公路上的每個司機都有思想，腦子里有各種各樣的事情，但這些都與是否會發(fā)生交通堵塞無關(guān)。

真正重要的只是交通密度，以及司機們?nèi)绾蜗嗷シ磻?yīng)，試圖不要靠得太近或撞到對方。你可以用一個非常簡單的、沒有任何復(fù)雜認知能力的系統(tǒng)來模擬這個過程，但不是因為司機們變成了那樣，而是因為所有那些細節(jié)都不重要。

同樣的考慮也適用于社會層面。我們可以看到這些涌現(xiàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，它有時具有相似的特征。有時我們構(gòu)建社會中的“結(jié)構(gòu)”，具體地說像道路和城市，使它們具有穩(wěn)定性，這樣它們就不會在一條路必須關(guān)閉的瞬間就停止運作。但這似乎是有機地發(fā)生的。

我在《臨界質(zhì)量》中說，城市看起來像有機體，有它們自己的生長規(guī)則，似乎對規(guī)劃者的控制嘗試相當免疫。規(guī)劃者在某種程度上可以控制，就像醫(yī)生在某種程度上可以影響身體的運作一樣，但是身體會走自己的路，城市也會走自己的路，控制是有限度的。所以我認為，這兩本書之間其實有很多相似之處。

觀察者網(wǎng)：您還寫過一本書，《水之王國：中國的隱秘歷史》（The Water Kingdom：A Secret History of China）。我的最后一個問題是，您為什么選擇中國河流，而不是尼羅河、多瑙河、密西西比河或亞馬遜河？

菲利普·鮑爾：最直接的答案是，我覺得中國是我更了解的地方。你可能會想象我更了解多瑙河周圍的城市。但是，在疫情之前，我經(jīng)常來中國，并與中國的機構(gòu)有合作，很遺憾之后沒能再去。

我以前從科學(xué)的角度寫過關(guān)于水的文章，后來突然意識到，水似乎是中國文化和文明許多方面的核心，這是有充分理由的。

中國有一些河流容易發(fā)生特大洪水，特別是黃河和長江，尤其具有極其重要的歷史意義，有時一場洪水或一系列洪水會導(dǎo)致朝代更迭。水也是談?wù)撝袊鴼v史和中國哲學(xué)的一個載體，尤其是在道家中，“水”的意象是核心。

所以，探討水似乎是一種不尋常，卻非常有成果的方式，來探索中國的政治史、哲學(xué)、文化，甚至是中國語言和詩歌的發(fā)展，因為水在中國文明的進程中扮演了如此重要的角色。

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