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生命密码(二)

2022-09-13 22:51:01 598

摘要:生命密码(二)作者:读裁者黄远辉,专注人文历史,质量标准,知识产权推荐阅读书单:《生命密码》《不自私的基因》《我们为什么还没有死掉》《生命与新物理学》《遗传的革命》《长寿的基因》《最好的告别》《与病对话:全科医生手记》《百岁人生:长寿时代的...

生命密码(二)

作者:读裁者黄远辉,专注人文历史,质量标准,知识产权

推荐阅读书单:《生命密码》《不自私的基因》《我们为什么还没有死掉》《生命与新物理学》《遗传的革命》《长寿的基因》《最好的告别》《与病对话:全科医生手记》《百岁人生:长寿时代的工作和生活》

第一篇请关注回看……

二、生命与新物理学

保罗·戴维斯(Paul Davies)《生命与新物理学》一书中,聚焦信息引擎、生物电路、量子计算机、癌症基因、表观遗传学、地外生命等前沿成果,阐释宏大议题,解读生命秩序的隐秘动力,剖析复杂世界的内在逻辑,让我们重新理解生命起源和进化的奇迹,被认为是对薛定谔《生命是什么》的绝妙回应,《物种起源》+《自私的基因》,以及达尔文进化论2.0

1943年,诺贝尔奖获得者、量子力学的奠基人薛定谔提出了“生命是什么”这个划时代的问题,他指出“生命以负熵为生”。

保罗·戴维斯从薛定谔的这个经典问题出发,结合香农的信息论、达尔文的进化论和诸多领域的前沿研究,将量子力学应用于生物学、计算科学等领域,超越各个学科的界限,用全新视角探究生命的本质。

保罗·戴维斯在书中提出了一个突破性的观点:生命=物质+信息,分子组构是生命的“硬件”,信息组构则是生命的“软件”。生物体中含有大量高效的微型机器,它们聪明地处理和控制着信息,像变魔术一样从混沌中获得秩序。进化则让这张隐形的信息网络不断升级。

吴军博士在《全球科技通史》一书中,以“能量”“信息”作为科技发展史的两条主线,并解释了主要原因:其一,世界本身就是由能量和信息构成的;其二,它们可以量化科技发展水平,解释清楚各种科技之间的关系。任何事物一旦量化,就会清晰地看到,整个科技史,从过去到未来,都与能量和信息直接或者间接相关。

20世纪40年代中期开始,克劳德・香农(Claude Shannon)开始研究信息量化等相关工作。香农在美国的贝尔实验室工作时,主要关注如何将编码信息准确传递出去。香农的这一研究项目在1949年结出硕果,香农出版《通信的数学原理》一书,这是一篇值得载入史册的巨著。生命、信息、熵从此关联了起来。

表观遗传学(epigenetic)是一个与基因遗传学相对应的概念,意思是在不改变基因结构的情况下,由于基因修饰(比如甲基化、磷酸化)、组蛋白修饰、染色体构象变化等原因,致使基因关闭表达,或者使沉默的基因开放表达。越来越多的表观遗传因子被发现,它们驱动着生物信息模式和信息流的构建。

表观遗传学这个概念由康拉德·沃丁顿于20世纪40年代提出,其中“表观”一词的词根“epi”来自希腊文,意为“在某物之上”。如果生物体在发育的关键时机启动了关键的表观遗传修饰,修饰的结果将会伴随生物体终身。最常见的表观遗传修饰是DNA甲基化组蛋白乙酰化

甲基化是指染色体中某个基因的DNA上有甲基基团(CH3)结合,从而影响DNA的正常转录和该基因的表达。乙酰化则是指染色体某处的组蛋白有乙酰基团(CH3CO)结合,使DNA与组蛋白的结合松散,这有利于DNA转录,可以促进此处基因的表达。

美国艾默理大学的研究人员曾做过实验,让雄性小鼠在闻到乙酰苯气味的同时遭受电击,使小鼠对乙酰苯的气味产生恐惧。之后这些小鼠产生的下一代,甚至孙代,大部分仍会对乙酰苯的气味敏感,这三代小鼠脑中对乙酰苯敏感的M71神经元增加,但M71神经元相关的基因序列并未发生改变,这说明这些记忆是通过表观遗传机制传给后代的。这就是“一朝被蛇咬,十年怕井绳”的深层次原因。

研究还发现,除了代谢疾病,抑郁症也被发现与表观遗传学相关。如果母亲在怀孕期间情绪抑郁,孩子成年后患抑郁症的概率比同龄人高出1.3倍。备孕期间,抑郁的父亲,其后代得自闭症或者抑郁症的概率也会更高。研究还表明,受精卵发育过程中精子的DNA甲基化修饰作用比卵子的更大。有句话这么讲,你抽过的烟,喝过的酒,生过的气都会记录在DNA里

天文学家弗雷德·霍伊尔提出过一个非常大胆的假说:大脑中的量子效应使外部信息可以输入我们的思维过程,并指导我们接近有用的科学概念。他认为,这种“外部指导”可能是一种存在于遥远的未来宇宙的超级智能,它能使用量子力学的一种微妙但众所周知的时光倒流属性,从而引领科学进步。

即便这种疯狂的想法遭到驳斥,但延展心灵仍有可能在未来成为规范。我们可以通过将某些心灵活动外包给强大的计算设备(可能位于云端),并通过Wi-Fi将其连接到大脑,人类的智力就能得到增强。到那时,人类大脑的功能将被重新定义:部分作为意识接收器,部分作为意识制造者。

2020年8月,埃隆·马斯克为自己旗下的脑机接口公司Neuralink举行发布会,并在会上公布了最新一代脑机接口产品:一枚硬币大小的可植入大脑的芯片,以及一台可完成自动植入芯片的手术设备

这一芯片能够感应温度气压、读取脑电波、脉搏等生理信号,支持远程数据无线传输。从技术层面来看,脑机接口本质上是一种全新的信息沟通与交互界面,主要分为侵入式和非侵入式。侵入式更精确,可以编码更复杂的命令,但手术创伤、细菌感染等不可避免;非侵入式的头皮贴片虽然方便,无需开颅植入,但是能探测到的脑电信号范围和精确度有限。Neuralink发布的脑机接口技术是侵入式的。

研究人员发现,鸟类的视网膜充满了有机分子,其中一种被称为“隐花色素”的蛋白质引起了研究人员的注意。当隐花色素的一个电子被一个光子弹射出去时,它不会断绝与它过去所属分子的所有关系。爱因斯坦所谓的“鬼魅般的超距作用”会在此时出现,并为鸟类服务。。

根据鸟类指南针理论,这些特殊的自由基要么互相反应(通过重组),要么与视网膜中的其它分子发生反应,形成神经递质,向鸟类的大脑发送信号。随着这种鬼魅般的联系的具体细节和两个电子之间的不和谐进动的变化,这种神经传导反应的速率也会有所不同,而且它是地球磁场与隐花色素分子之间夹角的直接函数。所以从理论上讲,鸟类或许真的能够看到映入它视野的磁场

不知道大家看明白上面的表述没有,总而言之,鸟类之所以能进行超距离的迁徙而不迷路,与它们对磁场的感知能力息息相关。

未完,请关注看后续内容……

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