【百道编按】上海科技教育出版社的走廊上有一行醒目的大字——“愿做科教兴国马前卒”。在这一使命驱动下,1998年底,上海科技教育出版社自主策划推出了“哲人石丛书”,第一号作品便重磅推出了诺贝尔化学奖得主,耗散结构理论创立者普利高津的《确定性的终结》。历经25年的发展,“哲人石丛书”的出版品种高达153种,虽形态不断有所革新,“哲人石”之魂依然不变。25年矢志不渝练就的“哲人石”,架起科学与人文之间的桥梁,已然成为中国科普出版的一面旗帜和科学文化图书的响亮品牌。
虽已取得不俗的成绩,但“哲人石丛书”也存在需要突破的瓶颈。今年以来,为进一步擦亮“哲人石”品牌,打响原创科普精品声量,上海科技教育出版社加快实施品牌升级战略,谋划了原创科学人文子品牌“哲人石·科学四方书系”。北京大学生命科学学院教授白书农的《十的九次方年的生命》,便是该子品牌推出的第一本。
《十的九次方年的生命》
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出版社:上海科技教育出版社
作者:白书农 著
出版时间:2023年11月
这是一本书名听起来拗口、概念听起来生硬,但内容表达却充满趣味性的作品。作者在这部作品里,试图用轻松通俗的语言解答一些基本的问题,比如生命就是生物的命吗?“生命”等于“活”吗?先有“生物”还是先有“活”?人类是如何从非洲一个角落里食物网络中层的成员,变成今天地球生物圈的主导物种的?人类的演化历程,跳出过生命系统演化规律这个“如来佛的手掌心”吗……
日前,百道对白书农教授进行了专访,谈及他的新书出版缘起历程,他对生命的本质和人类行为规范的终极依据的看法,以及对生命科学教育的思考。
这是“哲人石”品牌下的第一部原创科普作品,但依然坚持了品牌20多年来始终坚持的选题标准:重磅作品、重量级作者、重大影响。
作者白书农是北京大学生命科学学院教授、博古睿研究院中国中心2020—2021年博古睿学者,主要研究方向为植物发育生物学。在对植物发育现象研究和思考的过程中,他还对生命的本质、教育的本质和本科生命科学教育的培养目标等问题进行长期的思考。
采访伊始,白书农指出,这本书的筹备由来已久,部分可以追溯到2013年左右国内的转基因植物之争。他认为,争论的原因之一,正是生命科学教育的缺失,是因此而出现的信息不对称。在这种情况下,需要更多的专家学者担起责任,帮助公众正确认识生命科学。这之后,他在北京大学的暑假学期开设了《生命的逻辑》的课程,这是一门面向全校各专业本科生的通选课,一共32学时。他希望帮助非生物专业的年轻人乃至社会大众,了解生命系统的本质及其基本的运行规律等问题。
在长期的实验研究中,白书农对人类生命和人类存在问题始终保持了三个疑问:第一,智人的出现有20~30万年,农耕的出现有13000年,而哲学的基本问题可以追溯到3000年前。如果这些哲学问题对人类生存而言是不可或缺的,在没有提出这些问题时,人类是怎么生存下来的?第二,人类走到今天,有哪些不可替代的创新?这些创新的发生是偶然的还是必然的?如果是必然的,为什么有的社会仍然停留在采猎阶段而没有自发地进入农耕,或者有的社会长期停留在农耕阶段,而没有自发地进入工业化?如果是偶然的,这些偶然事件是如何发生的?第三,人对世界的存在和自身的本质的发问可以追溯到轴心时代,有没有更大的时空尺度看待人类社会?如果把人类放到整个生命系统的框架内来研究其行为模式,这是否可能?
2020秋季开始,白书农深度参与了博古睿研究院“人类变革”项目的各类活动,以跨学科的方式深入思考合作,并在公众号“睿的n次方”(现更名“萃嶺思想工场”)开设专栏《白话》,向大家介绍他对生命本质的思考与观点。这既是在直接或间接地回答自己的三个疑问,也是帮助大家理解,为什么他会认为生命的规律可以作为人类行为规范的是非标准的终极依据。
专栏完结之际,“哲人石丛书”的策划者之一、著名出版人潘涛敏锐注意到了专栏内容,并且认为确有出版价值。于是,他马上邀请白书农将专栏文章梳理丰富并集结成书,在“哲人石·科学四方书系”率先推出,书名即为《十的九次方年的生命》。
在这本书中,白书农基于多年从事植物研究和教学、与研究生共事,尤其是与植物研究领域之外不同学科杰出学者交流合作的经历,超越地球生命的视野,在宇宙尺度追问生命是什么,并从可能的生命系统的源头,“顺流而下”地对生命系统不同层级的现象以及目前人们对这些现象的解释作了概要的梳理和重构,提出“生命是一个遵循‘结构换能量’原理的特殊的物质存在形式”的观点。
人类自从学会了思考,就从未停止过思考生命。早在古希腊时期,亚里士多德就提出:“生命的本质是什么?”时至今日,科学家、哲学家和艺术家也并没有统一的,或者说完全达成一致的定义。
当今社会人们所讨论的“文明”的时间尺度基本是在“轴心时代”,也就是距今2800—2600年范围内。但我们知道,宇宙已经存在了138亿年。
白书农说,从生物学的角度追溯人类的生存,至少可以追溯到30多亿年前地球上最早的细胞出现之前。在《十的九次方年的生命》的开篇,他开宗明义提出了一个“变革”,即看待人类生存的时间尺度上的变革——从十的三次方年(千年,记录人类行为与思想的文字在距今这个数量级的时间尺度内产生),转变为十的九次方年(距今十亿年这个数量级的时间尺度内渐次出现了地球,生命系统,原核细胞,真核细胞)。
他在十的九次方年这个更长的时间尺度上,对“生命”这个概念作了一个独特的界定,提供了一个具有客观合理性的起点——“生命=活+演化(达尔文迭代)”。其中,“活”是“特殊组分”(即碳骨架分子)在“特殊环境因子”参与下的(以分子间力为纽带的)“特殊相互作用”,即“结构换能量循环”。而“演化”是上述“三个特殊”相关要素的复杂性自发增加的过程。
从探究生命起源和人类起源的角度看,这是一个新颖的甚至具有颠覆性的概念。白书农试图从生命本质和生命基本规律的角度解读人类行为和人类社会背后的哲学道理。他从“活着”这个再日常不过的词语出发,讲述人类生存及社会演进中生命的偶然和必然,为人类行为规范的是非判断寻找新的终极依据,为探索人类变革新起点提供头脑风暴式的深刻启示。
如何理解这个定义?特别是怎样理解“活”?按照白书农的说法,在回答“生命是什么”这个问题之前,首先要搞清楚“生命”这个概念的涵义。“当我们思考‘生命是什么’时,很容易陷入路径依赖的困境,特别是感官经验的影响,造成的结果就是把生物和环境割裂开来。”
“视觉是人类感知和处理外部世界信息最重要的途径之一。我们对光谱感知的范围,实际上是受人体的大小,以及需要的食 物量来决定的。为什么在拉瓦锡之前,人们认为火是一种实际存在的东西,是一种构成世界的基本元素,这都是因为人类基于感官分辨力局限所形成的认知方式的局限。因为在视觉系统里,实体是基于其与周边其他存在之间的光线反差而被辨识的。因为这种视觉感知机制,使得我们与生俱来地以为生物是生物,生物个体的视觉边界之外就是环境。”
白书农反对这种把生物体和环境作为两个要素来看待的二元化思维定势。“特殊环境因子”是生命系统不可或缺的构成要素。任何一种生物都不过是“三个特殊”相关要素动态整合过程中的特殊状态。
“人是生物”,那么人与其他动物的区别是什么呢?我们人类在这个复杂的生物系统圈中扮演着什么角色呢?
《人类简史》作者尤瓦尔·赫拉利认为,与其他物种相比,智人最独特的一点是想象力,是虚构故事的能力,智人社会正是建立于共同信仰的虚构之上。白书农认为这远远不够,“人类本质上就是地球生物圈中的一个子系统。人类与其他生命子系统的区别首先在于人类与其他物种的生殖隔离,然后,但更重要的,是人类独特的认知能力”。
白书农用了一种简单的方式来表示:认知能力=形成符号的抽象能力+传播符号的语言能力+衍生新符号的工具创新能力。
“抽象能力应该在黑猩猩、倭黑猩猩中就存在了,可是就目前所知,它们无法形成类似人类的语言表达能力,自然也不可能形成复杂的符号系统。鸟类、海豚可以借助声音来交流,但它们又不能制造工具,因此很难发展它们即存的符号系统。”
“苏轼有句名言:不识庐山真面目,只缘身在此山中。作为一种特殊的生物,人类总是要问‘庐山真面目’是什么。人类的独特之处,就在于把抽象能力、语言表达能力、工具创新能力,整合成了一个具有正反馈属性的新系统,又衍生出了‘感官饥饿’这种全新的行为驱动力,因此能够不断突破食物网络对自身的制约,走出一条与其他生物不同的演化道路。”
认识到了人类在生物圈的角色,也就明确了人类的使命。白书农强调,生物圈就是地球上最大的生命系统。作为这个系统中的一环,人类要做的,就是在了解生命系统运行规律的基础上,尊重并且遵循这种运行规律,做地球生物圈的一个负责任的成员。
对于我们个体而言,每个人都需要了解一些基本的生物学知识,在社会上建立起“生命是一种特殊的物质存在方式”的共识,勇于面对和接受“人是生物”这样一个基本事实。
当前,人工智能技术发展迅猛,并且以不可阻挡之势迅速融入人们生活中的各个方面。它会对人类产生什么样的影响?换言之,AI有生命吗?人类最终会被AI取代吗?
白书农给出了否定的答案。他认为,人工智能再强大,对人类而言也不过是加强版的媒介。这里存在一个逻辑问题:“智能是认知的一种形式,认知的本质是符号化媒介,而符号化媒介的功能在于实现符号约定者借符号而实现的相关功能的沟通。所以媒介与媒介所介导的沟通主体是两种不同的实体,不具可比性,因此也谈不上替代。如果这个分析是成立的,那么,说媒介可以去取代被媒介介导的主体,这个事情在逻辑上是无法成立的。”
近年来,科普阅读备受重视,但不管科学的世界对于研究者而言有多么精彩,科普作品给大众的感受似乎还是高深莫测、曲高和寡。《十的九次方年的生命》努力兼顾了专业性和趣味性,白书农为此做了很多工作。
一方面是写作自觉。白书农认为科学家写书既要有学识,又要会表达。早在博士生阶段,他就注意到了沟通表达的重要性。因此他“在日常教学和写作中都努力做到简明易懂。书里使用的基本上就是高中生物的名词,尽量不用那些比较拗口的术语。让大家有兴趣去不断追问,学会自己得出结论。”
在书中,他用乐高积木的零配件及其拼搭的玩法做比喻,解释生命系统及其组分之间的关系;用台风作比喻,帮助理解生命系统的动态属性;还把作茧自缚、眼见为实、身在此山等俗语、成语,引入文章,让内容更有意思。“斯蒂芬·霍金的《时间简史》,就一个公式E=mc^2,因为听说书中的公式每多一个,销量就会少一半。”
另一方面是不要小瞧读者。“我接触过很多文科生,一点不敢小看文科生对于生物方面知识的掌握程度。同时,如果爱读书的话,我认为读者本身也要承担一点学习责任。要在读书时思考,而不是简单地接受作者给出的结论。考虑到科学领域学科的复杂性,延伸学习是非常必要的。如果实在理解有困难,可以先略过这部分,最后再返回来看。
对于这本书的读法,白书农有两个建议:一种就是从头到尾地读;另一种是先读开篇词和结束语,然后从第五章开始,倒过来阅读。这样的目的是让读者率先跳出看待人类社会的传统框架,从十的九次方年的时间尺度关注人类自身及其变革,然后再一步步延伸思考阅读,探寻“生命”这个宏大命题,形成对“生命”更进一步的理解。
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