地球,最大的生命实体?
2016年,著名学术期刊《科学》在其创刊125年之际,公布了21世纪125个最具挑战性的科学问题。其中仅生物学领域亟待解决的问题就占据了半壁江山,高达46%。而排在生物学领域第一的问题基本没有什么争议:意识的生物学基础是什么?
图1意识是什么
意识是什么的追问缘起,几乎可以和“人是什么,从哪儿来,到哪儿去?”这样的哲学迷思一样久远。
时至今日,生物学飞速发展,我们对于生物体如何运作的也有了深入的了解。作为回报之一,人类的寿命因此大幅延长。我们甚至可以修改自己的遗传信息,或者克隆出一个完全一样的个体。
但是,如果回到脑科学的基本问题,意识是什么?我们却不见得比几百年前的解剖学家知道得更多。我们的大脑由上亿的神经元构成,这些神经元通过触角一样的结构相互连接,形成网络,而这个网络就是人类意实产生的物质基础,但这个网络为什么会产生意识呢?
图2神经网络(左)和神经元(右)
打个比方,把一辆汽车的零部件组装好,它会跑会停,很好理解;但它如果由此有了意识,知道自己会跑,知道自己是一辆汽车,那就不好理解了。
近年来的一些研究发现,可能给这个问题的最终解决提供了一些不一样的思路。
生物学家一直想在体外利用细胞为零部件,制造出有功能的器官,例如心脏、肾脏、肝脏等,这样就可以解决器官移植的诸多问题,如可供使用的器官不足,他人器官引起的排斥反应等。
然而,长期以来,科学家发现,这些外观差不多的器官却都是没有功能的。把乳腺细胞堆在一起,却不能产生乳汁。后来,科学家发现,如果给予这些细胞某些外界刺激,它们就会自我组织成乳腺一样的结构,并且能够分泌乳汁。
也就是说,大量的乳腺细胞有序地组织后,会成为一个有全新功能的结构。虽然单个的乳腺细胞不会产生乳汁,但大量的乳腺细胞协作之后却可以。
回到意识是什么的问题。我们长久以来的观念是,既然脑是由亿万的神经元组成,只要我们深入地了解单个神经元如何工作的,我们就可以找到意识产生的基础。这个观念很可能是有问题的,意识很可能是在大量神经元协作的时候产生的,而不是存在于某个单一的神经元之中。
刘易斯·托马斯在《细胞生命的礼赞》一书中,把生命体内部、生命体与其他生命体之间、生命体与周围环境之间的协作放到了尤为重要的位置。在作者看来,蚁群、蜂群、鱼群都像是一个个有着自我意识的生命实体。
一只蚂蚁即使花上一万年,无论如何也造不出如此令人叹为观止的复杂的巢穴。而一群蚂蚁则可以。因此,很难单纯地把一个蚁群等同于单个蚂蚁的叠加而已。其实它们更像一个有独立意识的个体,如同神经细胞通过有序组合产生意识一样。
图3美国科学院院士,《细胞生命的礼赞》作者刘易斯·托马斯
在此基础上,作者更进一步地大胆猜测,地球本身可能就是一个巨大的生命实体。而我们人类,跟其他的物种,以及山川河流,一起充当地球的各种组织和器官。
我们与地球的关系也因此而完全不一样。我们依附于地球,不仅仅是为了获取氧气和食物,很可能我们就是地球的一部分,我们的生物特性就是与地球环境匹配的。如地球表面的大气压、重力常数等等。很可能还包括很多我们还不知道的环境因素。
作者在《曼哈顿的安泰》一章中提到,把一群蚂蚁置于远离地表的半空中,不久之后,蚁群就死光了。这还只是远离地表而已,如果永远地离开地球,人类的命运很可能跟那群曼哈顿的蚂蚁差不多。
所以,肆意破坏地球环境,然后在外太空继续生存下去的企图,很可能只是黄粱一梦。我们对于地球的依赖,远远超出我们的想象。