第 404 期·中文精读

李·克罗宁:关于生命与宇宙演化的争议性《自然》论文

Lee Cronin: Controversial Nature Paper on Evolution of Life and Universe

化学家李·克罗宁讲述引发争议的《自然》论文,讨论生命起源、组装理论与宇宙中生命诞生的可能。

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2023 年 10 月 4 日,一篇标题相当不客气的论文登上了《自然》:《装配理论解释并量化选择与演化》(Assembly Theory Explains and Quantifies Selection and Evolution)。作者是格拉斯哥大学的化学家李·克罗宁(Lee Cronin)和他的合作者莎拉·沃克(Sara Walker)。

论文上线一个月,推特上 230 万次互动,下载量几十万次。同时,进化生物学家生气了,物理学家不高兴了,前生命化学家觉得化学不够多,最后连神创论者都跳出来说这不够神创。克罗宁自己的评价是:这就像有人跑到派对上,同时冒犯了在场所有人,连本来互相看不顺眼的派系都团结起来一起骂他。

但让这段对话值得细读的地方,不在争议本身。而在 Lex Fridman 一层层追问下去时,这个思路究竟想解决什么问题,它的边界在哪,以及为什么一个化学家会一路推到「时间是宇宙的基本资源」「宇宙大到装不下自己的未来」这种命题上去。

我最担心的,是生命到处都是,但因为我们在那个组合空间里搭起来的脚手架太特殊,我们反而变得空前孤独。(李·克罗宁)

先给一个能听懂的版本

Lex 开场就试图用两句话概括装配理论,克罗宁的回答是「完全正确」,连说了两遍。

这个概括是:任何物体,都可以通过找出构造它所需的最少步骤数来量化复杂度。同时,通过观察这个物体存在多少个一模一样的副本,可以判断它是不是由某种类似演化的过程制造出来的。

两个核心量:装配指数(assembly index)和拷贝数(copy number)。

装配指数的定义,克罗宁用了乐高打比方。你面前有一堆乐高块,它们是这个体系里的「原子」。你的任务是拼出目标结构,规则是尽量偷懒:能复用的中间结构一定要复用,因为你有短期记忆,记得住已经拼过的形状。把这些中间形状存起来,下一次调用只需要付一步的代价。

那么「拼出这个目标结构所需的最少步数」,就是装配指数。

化学里这件事能做,是因为化学家可以真的把分子拆开。取 13 份同样的分子,把化学键全剪断,得到一堆原子,然后重新往上搭,一路找对称性和可复用的片段,把路径压到最短。克罗宁反复讲的一点是,这个指标能够被测量这件事,本身就先于理论给出了验证。

我一直觉得「最小值」是神圣不可侵犯的,但我当时不知道为什么,就是想有一天会明白。后来被一群数学家逼着,才把背后的物理原因讲清楚。(李·克罗宁)

计算复杂度上,这不是个轻松的问题。分子越大,找最短路径越难,有些天然产物分子已经很难算。但坏消息之外有捷径:可以不计算,直接用物理手段测量。用红外光谱看分子在指纹区吸收了多少个离散的谱带,用核磁共振看分子里有多少种不同的磁环境,再用质谱看碎片数量。三种方法独立测下来,给出的装配指数彼此吻合。

这一点很关键。它说明这个指标有物理实体:仪器能直接把它读出来。

四个宇宙,以及「工厂」到底在哪

装配理论里有一套分层:装配宇宙(assembly universe)、装配可能(assembly possible)、装配偶然(assembly contingent)、装配观测(assembly observed)。

横轴是时间,纵轴是装配步数。

装配宇宙是纯组合爆炸,什么都允许,物理定律不存在,物体可以穿山、可以超光速。装配可能是把物理定律加进来,化学键可以形成,但所有结构仍然可以零成本瞬时取用,所以理论上什么都能造出来。

真正的转折在第三层。装配偶然说的是:你没法瞬时就拿到未来那个高度装配的物体,除非你在过去已经在这条因果链上把活干完了。

这句话是整篇论文的支点。它把「复杂度」从一个静态的信息度量,变成了一个关于历史和代价的陈述。

Lex 追问:那个负责「把活干完」的系统是什么?克罗宁的回答很实在:宇宙里没有什么神秘的记忆,也没有形态共振。物理现实中存在的是一个真实的、被约束的因果过程。一个细胞,一座特斯拉工厂,一个核糖体。他反复强调这一点,是因为他知道一旦含糊,这套东西就会滑向玄学。

然后是 Lex 那个更狠的问题:那么造出工厂的工厂又是什么?

克罗宁承认这是四个他想回答的问题里的第一个。他的猜想是:工厂涌现于环境和被建造物之间的相互作用。他用一个思想实验展开。假设一个环境里有大量原子,分子会按半衰期分解。能在这个环境里活下来、并且能给自己做模板复制自己的分子,会占据主导。现在假设 A 分子需要 10 步才能造出来,B 分子只需要 5 步,两者都以同样的速率被破坏,但 B 复制自己更快。结果很清楚:最短路径会赢。

最短路径告诉我们一件很有意思的事:把一个模体在时间和空间里传播下去,所需的最小信息量是多少。它看起来像某种守恒律。(李·克罗宁)

当然这不绝对。两个物体同时存在时,它们共享一个联合装配空间,最优解变成一种妥协:为了让 A 和 B 都能被高效造出来,A 单独看可能不是最短的。再加上并行组装的存在,所以他的团队最近引入了「装配深度」(assembly depth)这个新量,它可能低于装配指数,因为自然界在细胞里造分子时确实在并行开工。

拷贝数:这一条才是真正扎人的地方

Lex 对拷贝数这一项特别感兴趣,因为克罗宁以前没怎么强调它。

逻辑是这样的:极致的随机和极致的复杂,在只看一个样本的时候无法区分。你手上有一个结构极其精巧的分子,它可以是被某个过程造出来的,也可以纯粹是撞大运撞出来的。单看它一个,你没有任何办法分辨。

直到你发现第二个一模一样的。

终极的随机和终极的复杂无法区分,直到你能在随机性里看到结构,也就是看到副本。(李·克罗宁)

装配方程里那个拷贝数因此有了实际作用:它把「随机撞出来的复杂」和「被制造出来的复杂」分开。一个物体的装配指数越高,同时副本数越多,它就越不可能是偶然产物。

克罗宁把这个论证推到极端:如果一个分子有上百个不同的部件,而且你找到了上百万个一模一样的副本,那这件事在无穷多个宇宙里都不会偶然发生一次。

「一样」这件事本身也有分辨率问题。化学家处理这个问题比较舒服,因为分子是可以拿在手里的一袋完全相同的东西,阿伏伽德罗常数那么多份,叠在一起看不出差别。但这个「看不出差别」是相对于你的探测手段而言的。如果两个分子是手性对映体,在没有手性探测器的时候,装配理论会把它们算作同一个;一旦你有了能分辨左右手的仪器,它们就变成两个。

克罗宁和 Lex 两个人,在近距离看当然处处不同,但把镜头拉远,形态上是同一个物种,再拉远,都是地球生命。拷贝数和装配指数因此是一组联动的量:如果一批物体在你的探测手段下无法区分,但它们的装配指数很低,那说明你需要换一个分辨率继续看。

生命探测仪:不用带地球生物学的偏见

这是整段对话里最具体、最工程化的部分。

假设你要去火星、土卫六或者土卫二找生命。传统做法是找生物标志物:氨基酸、特定的有机小分子,本质上是在找「地球上已知生命会留下的痕迹」。克罗宁认为这种做法带有深刻的地球偏见。

他的方案是造一个「生命探测仪」(life meter),核心是质谱加红外。

具体构造:一个真空腔,一个进样口,进样口里有色谱填料。取一勺样品放进去,加溶剂或者加热让挥发物出来,挥发物被吸入,先经过色谱分离,然后每一段馏分同时进质谱和红外。质谱这边称分子重量、数碎片数量;红外那边数吸收谱带数量。

读数怎么解释?一条连续的刻度:死亡的、有点意思、越过阈值、这就是地球生命、简直离谱这肯定是外星智能造出来的东西。

质谱在这里能扛大梁,有个隐含前提:只有某个分子的数量超过上万份,你才能看到峰。也就是说,拷贝数在这个测量里天然就内建好了。

他们真的做过验证。取各种样品统一处理:无机矿物、苏格兰威士忌、大肠杆菌裂解液、啤酒、紫杉醇,还有 NASA 给的五个盲样,其中包括一块一百万年前的化石、一块一万年前的南极海底样本、一块默奇森陨石。

结果:生物来源的样品给出了装配指数大于 15 的分子,非生物样品全部小于 15。他们把盲样的判断交回给 NASA,NASA 确认全对。

复杂度加上丰度,就是选择的证据。这就是我们的通用生命探测仪的工作方式。(李·克罗宁)

顺带说一句威士忌。克罗宁说艾雷岛的泥煤威士忌之所以颜色深、风味复杂,本质就是分子复杂度高。他拿格兰哥尼(Glengoyne)这类低地酒和重泥煤酒做过对比,把酒直接打进质谱测装配指数。有人在网上嘲笑说「啤酒比人还复杂」,其实他们处理的对象是酵母细胞:破碎、提取分子、看有没有超过阈值的成分。啤酒本身并没有被测。

不测序、不画图,重建生命之树

这一部分是克罗宁在对话里首次公开的未发表工作。

传统上,生命之树有三条路:达尔文那一代靠画图、靠形态分类;基因组革命之后靠测序;再加上一点分子考古学的推断。

克罗宁的团队做了第四种:取各种各样的生物样品,打进质谱,不做测序,不画图,只靠装配空间的关系,把生命之树重新长出来。

方法细节很有意思。他们看的不只是单个分子,还包括共存的分子集合,考察它们共享的联合装配空间。取一个样品,挑出分子量最高的一批分子,逐一打碎,算出各自的装配指数,得到一个指纹。再取另一个样品,得到另一个指纹。然后比较两个指纹之间共享多少装配路径,差异的数量可以估计它们共同祖先的距离。

只要数差异的数量,你就能估计它们的起源离得多远。这事就这么成了。当我们意识到可以不用任何基因测序就重建生命之树的时候,我们的反应是:嗯?(李·克罗宁)

一个反直觉的发现:越复杂的生物并不必然制造越复杂的分子。真菌制造的分子极其复杂,因为它不能移动,所有东西都得就地合成。而一些动物很懒,直接去吃真菌就行了,自己不需要造多少东西。信号藏在大量复杂分子同时超过阈值的共存状态里,跟单个分子有多复杂关系不大。

这个思路还可以往过去推。DNA 和 RNA 很不稳定,几万年就降解得差不多了,但一些更稳定的复杂分子可能还在。如果能对化石样本做同样的测量,或许能找到那些已经无法测序的生命留下的痕迹。甚至可以做「死亡年代测定」:生物死后会发生外消旋化,手性从纯对映体逐渐变成混合物,偏离程度对应一个半衰期。此外还有动力学同位素效应,活得越久、代谢越久,体内碳-13 的富集程度越高,理论上可以用来估算年龄。

化学键不存在

对话进行到一半,克罗宁抛出一个听起来像挑衅的说法:化学反应不存在。

Lex 的反应是「天哪,这是什么意思」。

克罗宁正在写一篇论文,标题就叫《化学反应的起源》。核心论点是:真正存在的是由量子力学支配的反应性,以及一系列约束条件。化学家给反应起的名字,比如 Wittig 反应、Suzuki 反应,本质上是一张压缩过的约束清单:地球、1 个 G、298 开尔文、1 巴、有氧环境、玻璃烧瓶、纯试剂、控温控压。

化学家用反应这个名字,其实是一套非常漂亮的压缩简写,代表的是约束的施加。但我不认为 Wittig 反应在金星上是可及的。(李·克罗宁)

这个区分之所以重要,是因为它直接回应了那类批评:装配理论没有考虑不同反应的概率不同。克罗宁的回答是,装配理论研究的是在图上的最短路径,这个最短路径给的是一个下界,它假定了所有键都能形成。真实的化学反应概率当然有差异,某些键太弱,分子在质谱里还没测就散掉了,这会导致装配指数被算错,但这个问题可以用红外补上。

换句话说,装配理论不谈论化学,因为化学本身就是被约束出来的东西。在生命起源那个场景里,没有化学家在场,除非你相信天上坐着一位化学家。

和柯尔莫哥洛夫复杂度差在哪

这是最常被提出来的一类质疑,克罗宁回答得也最直接。

柯尔莫哥洛夫复杂度衡量的是「生成这个对象的最短程序的长度」。它需要一台图灵机,需要一台计算机。

克罗宁的回应分两层。

第一层:柯尔莫哥洛夫复杂度说到底是在告诉你关于你的数据集的事,是数据集的压缩程度。「乌龟」在这个类比里就是那台计算机本身,它被预设了,没被解释。

第二层,也是他真正想说的:装配理论缺少的那一环是因果链。在一台计算机的内存里,所有数据都是一样的,访问成本相同,你只要压就行。但现实里的物体不是这样:拿到一个高装配指数的对象,意味着在过去某处有一条真实的因果链把活干完了。

我认为我们会证明,算法信息论是装配理论的一个非常重要的子集。因为选择产生工厂,工厂最终产生计算机,然后算法信息论才从那里长出来。(李·克罗宁)

他说这话时特意加了个「给所有热爱复杂度理论的朋友一个触发警告」。

Lex 提了一个很好的反驳:装配理论看的是物体本身,物体并没有附带一份维基百科页面介绍自己的历史,所以它只能推断历史,而且推断的是最短的那条。

克罗宁接受了「推断」这个词,但给出了一个漂亮的解释:最短路径是从对象本身推出来的,它对应的是如果完全没有机器来制造它,这个对象在时间上有多深。装配理论没打算压过算法信息论,也没打算无视工厂的存在。它在问:这座工厂有多大,它在时间里扎了多深。

时间必须是基本的

这是整段对话最哲学、也最容易被误读的部分。

克罗宁的立场可以拆成三条:

第一,宇宙大到装不下自己的未来。

第二,往过去看,宇宙看起来是决定论的;往未来看,它是不确定的。

第三,如果你相信自由意志,你就必须承认时间是基本的。

他的论证路径是这样的。假设初始条件决定了一切,那么为了精确预测两个物体相撞会发生什么,你需要无限精确的坐标。但一个有限的物体存不下无限精度的数字。一个高尔夫球直径几厘米,你能把坐标精确到原子位错的尺度,再往下就不行了。这里的问题跟我们的知识多寡无关。初始条件在原理上就无法被完整指定。

这个论证跟混沌理论那类说法不一样。混沌理论讲的是对初值敏感,他讲的是初值根本没法写全。

我们无法精确预测未来,这不是我们无知的证据,这是宇宙正在生成新东西的证据。(李·克罗宁)

由此引出他对「排中律只适用于过去」的说法。下周纽约会不会下雪,你没法说真或假。但如果你问上周纽约下雪了吗,答案清清楚楚。排中律在未来失效这件事,本身就说明时间是基本的。

Lex 追问:如果信息完备,理论上不能预测吗?克罗宁的回答是「不可能」。他把这条线索追到了数学基础:希尔伯特认为无限是允许的,布劳威尔认为不行,所有数都必须是有限的。他认为物理学被柏拉图式的数学带偏了,需要转向直觉主义。

还有一句更惊人的话:地球上现在有宇宙中最大的东西。

这里说的跟体积无关,指的是组合意义上的脚手架。从 LUCA 开始,自我复制的细胞、多细胞化、动物、抽象能力,一路搭到语言、文化、计算机。这些架构在组合空间里延伸出的距离,比宇宙中任何已知结构都长。

卡尔·萨根做反了。他指着旅行者号说,看宇宙多大。我想反过来说:看看旅行者号,它来自地球,来自 LUCA。看看地球有多大。(李·克罗宁)

这个说法直接连到他对费米悖论的态度。他猜每颗恒星大概都有行星,生命大概也在上面出现。但每个星球对应的组合空间差别太大,因果锥很难相交。

我的因果锥和它们的因果锥永远不会重叠,或者很难重叠。这就是外星生命让我难过的地方,也是为什么我们必须尽快在实验室里造出外星生命。(李·克罗宁)

他想要的是「行星模拟器」:在实验室里,按可理解的约束条件造出另一种生命,换一套遗传字母表,换一套蛋白质字母表,但照样有细胞、有演化。这样就能把「生命」和「选择」从地球化学的约束里解放出来,变成一个更普遍的现象。然后才知道该把詹姆斯·韦布望远镜指向哪类行星,才知道该用什么方式去解读那些看起来像随机、实际上带有装配结构的光谱信号。

他对 AI 末日论的态度:零

谈到 AI,克罗宁的用词变得很不客气。他管现在这些东西叫「自主信息学」(autonomous informatics),专门为了让某些人不高兴。

他的核心论点是一个类比:

人们担心 AGI,就像担心 AG。AG 是什么?反重力(anti-gravity)。「有一天反重力被发现了,大气层会飘走,我们都会飘走,全完了。」反重力的概率是多少?我们不知道,因为没有任何机制。AGI 的概率是多少?我们同样不知道,因为同样没有机制。(李·克罗宁)

他认为 AI 末日论者的问题出在认识论上:他们不知道知识是什么。小行星撞地球的概率可以算,因为这件事发生过,机制清楚,引力井在那里。而通用人工智能的机制根本没有,所以给出一个 95% 的概率是没有意义的。

他还指出两个范畴错误。第一个是能动性:决策能力来自人,不来自模型。意图来自提示词作者,来自写程序的人,来自那条外部的因果链。第二个是超级智能必然出现:下棋的计算机下棋很强,这不代表它超级聪明。他顺手把德雷克斯勒的纳米组装机也归到同一类错误里:把工程学原理硬塞到分子尺度,原子级精确的自复制纳米机器人造不出来,因为没有资源、没有精度,唯一已知能工作的分子级技术是演化造出来的。

他真正担心的东西很具体:假数据、假用户。他想要可验证的真人和可验证的真数据,并且明确表示愿意被监管,只要监管的是真实存在的风险,而非科幻。

他还给了一个有意思的观察:AI 末日论和 AI 救世论是同一种东西的两面,都是新宗教在形成。他怀疑,一部分从业者高谈 AI 末日,部分原因是在为社交媒体已经造成的伤害打掩护。

Lex 在这里做了一个漂亮的补充:社会里需要有人说「我们都要死了」,因为这种信息会像病毒一样扩散,最终在社会层面留下一个大致合理的平均关切度。95% 传出去,公众感受到的可能是 0.03%,而这 0.03% 恰好是合适的。

化学大脑与真正的新颖性

克罗宁的实验室在做两件事,都跟「智能从哪来」有关。

第一件是 Chem Machina,名字是对《Ex Machina》的改写。他坦白说,他不指望在自造的系统里造出真正的智能,因为没有脑细胞、没有胶质细胞、没有神经元。但他想用凝胶工程做出一种可重编程的混合硬件,用极低的成本处理大量信息,做跨领域的知识迁移。

第二件是 GPT for electron density。传统上,用 AI 做化学喜欢把分子表示成图,但分子并不是图,也并不连续可微。克罗宁团队的思路是:分子的本质是电子密度。于是他们先对几百万个分子做量子力学计算,得到各自的电子密度,训练一个生成模型学会「电子密度长什么样」。

用法是反向的:给它一个蛋白质口袋,往里面灌噪声,让它把噪声转成电子密度。约束是最大化静电势(让分子黏住),同时最小化位阻(减少排斥),也就是让它长成完美贴合的形状。然后再用一个类似 ChatGPT 的模块,把电子密度翻译成 SMILES 字符串,最后交给实验室的机器人去合成。

这套东西是端到端跑通的,虽然还有点漏、会出问题,但原理验证已经成立。

有意思的一点是「幻觉」在这里变成了优点。解薛定谔方程到多重重原子非常昂贵,他们只用最多九个重原子的数据训练,结果模型能外推到十二个重原子,生成的分子看起来还挺像样。

这种幻觉我就白收了,谢谢。(李·克罗宁)

但克罗宁很克制地补了一句:这些分子在人类看来是新的,但它们受宿主口袋约束,谈不上真正的新颖。

那什么才算真正的新颖?

如果你有一个智能系统,无论是人、是聊天机器人还是别的什么,能产出某种我即便拿到完整的过往审计记录也无法预测的、真正新的东西,那我就服了。(李·克罗宁)

他用一个例子说明当下的模型做不到什么。你给模型 0 到 1000 之间的所有素数做训练,它能学会挑素数,但它不知道什么是素数。它永远不会产出训练集之外的东西,因为它挖的是过去。而人脑似乎在挖未来。

他把这个差别跟装配理论接上了:真正的新颖性来自不同因果链的交汇。两个带有不同历史的对象碰到一起,历史差异越大,往前生成的新东西就越多。人脑干的就是这件事,把各种刺激混起来,然后突现出某个谁也没预测到的东西。

这也是他对「宇宙大到装不下未来」的另一种表述。过去看起来和初始条件假说相容,但真相是:我们一直在生成新的东西,只不过生成之后它就被并入了数据集,回过头看显得理所当然。

那段关于「笨蛋班」的自述

对话中段,克罗宁罕见地讲了自己的经历。

小学时他写字很差,据说是读不了书,数学也很差。学校判定有问题。父母很困惑,因为他在家一直在拆东西,

从商店买电子废件,试图自己攒计算机。

后来他被分进了补习班。他记得那个班里有三类人:有暴力倾向的、不会说英语的、真正有学习障碍的。而他其实能读,也喜欢读,只是拒绝读别人指定他读的东西。

有一天他被人撞见在教另一个同学认字,老师说,这事我们看不懂。

他从小想做科学家,但不知道那意味着什么。等他知道要上大学,才发现需要考试成绩。学校说他只能考 C、D、E,连 A、B、C 的门都进不去。他父亲介入,说让他去考,学校说肯定挂,浪费时间浪费钱。他父亲说,那我们付钱行不行。学校说,其实不用付,只有挂了才要付。

他考过了,进了 A Level,但因为 GCSE 数学只拿到 C,学校不让他选 A Level 数学。最后他选了化学,因为遇到了一位好老师。

八岁的时候他想造激光。他的方案是造二氧化碳激光器,需要部分镀膜的镜子、二氧化碳和高压电。为了收集足够的二氧化碳,他点了一把火,试图过滤火焰。结果火没过滤成,烧掉了半个车库。

Lex 问他,那一刻支撑他不放弃的是什么。他的回答是:他很喜欢「不理解」的感觉。

我喜欢和聪明人待在一起,也喜欢把聪明人搞糊涂。如果我能把一个聪明人搞糊涂,那是我可能真在做点有意思的事的唯一一点希望。(李·克罗宁)

他补充了判断标准:只要这些聪明人没说「你就是个彻底的蠢货」,各自给出的是不同的理由,那就说明还有东西没被说清楚。

装配理论发表之后,很多人说这是错的。他每次都问为什么,没有人能给出一个前后一致的理由。有人说这事早有人做过,有人说这不过是某种旧东西的翻版。他要的是可操作的批评:你的方程在这里错了,你的方法在那里不成立。有了可操作的批评,他就能三角定位,回去修。

他说自己在招聘时有一个偏好:如果一个人足够坚持,他凭什么不给对方一个机会。因为当年有人给了他机会。

《自然》那三轮审稿

投稿过程也值得一提,因为它解释了这个理论为什么最后长成现在这个形状。

第一版投出去,编辑的反馈相当直接:「我不觉得这有多大意思」「这个概念很难」。克罗宁和莎拉花了一年重写。当时的稿子里满是方程,预印本版本足足 23 个。他跟第一作者说,所有方程都删掉,只留我的装配方程,对方说不行。最后他们删到第 40 版,决定推倒重来,从零开始,一句一句问「我们到底想说什么」。

再投出去,他们以为连审稿都过不了。结果进了外审。审稿意见非常深,也非常严厉,但不是轻蔑式的:真的吗?解释一下这一点、这一点、还有这一点。你确定这不是柯尔莫哥洛夫复杂度?你确定不是这个?三轮下来,编辑说,收了。

对比之下,之前那篇用质谱测复杂度的论文,投《自然》被拒,六轮审稿后还是被拒,其中一位化学审稿人的意见是「我不信,你们肯定在造假」。

Lex 问他,晚上十点收到第五封这样的意见,是什么支撑他继续。他停了很久,说不要为论文动感情,然后说抱歉,让我缓一下,你把五年的积怨压缩在一起了。

我那时候觉得自己像个疯子。就是《美丽心灵》里那个人,天才那部分没有,胡言乱语那部分全有。(李·克罗宁)

他当时没有数学能力,反复做代数展开,同一个模体一遍一遍出现,他怀疑那就是拷贝数,但推不下去。后来拷贝数真的从方程里掉了出来,所有东西塌缩成一体。他说,哦,好像能行。

此外还有一段插曲:论文发表后他去向编辑道歉,说不该给期刊带来这么大争议。编辑的回答是,你道什么歉,这是篇好论文,当然会有反弹,你确实说了一些有争议的话,但那很棒。

为什么所有人都被冒犯了

回到争议本身。克罗宁对各方反应的分析相当坦率。

进化生物学家最生气。他完全没预料到这个。有人的说法是「生命起源是个已解决的问题」,这句话让他意识到自己确实戳到了什么。他的反驳是:演化必须在生物学之前发生,这中间有一个空白,而生物学家不愿意承认这个空白的存在。

物理学家相对客气。他们说,初始条件那件事我们不太确定,但这是个值得认真辩的大问题。克罗宁的说法更硬:生命的涌现,过去没有、原理上也不可能被编码在宇宙的初始条件里。

计算复杂度圈子的人不高兴,因为他之前确实捅过这个马蜂窝。他承认这可能是他自找的,但他想捅得有建设性。

前生命化学家觉得化学不够多。

最后神创论者跳出来说这不够神创。克罗宁说,那一刻他想,自己的活干完了。

他对「这不过是给早就明显的东西起了个时髦名字」这类批评的回应很直接:分子的装配指数并不显然,此前没有人测过;用如此原始、可量化的方式去同时量化选择、复杂度和拷贝数,此前也没有人做过。

如果这真的那么显然,那你为什么没做?(李·克罗宁)

他也承认了那种「一箭双雕」的尴尬:同一篇论文同时戳中了两根弦。一根是「生物学确实在做某种有意思的事,我们看得见但还没量化」,另一根是「这不过是旧东西」。所以有人一边骂它垃圾,一边说这想法我二十年前就有了。他的回应是:那是哪一部分?垃圾那部分,还是革命性那部分?

但最让他满意的一点是:没有人攻击论文的物理内容本身。装配指数可以被测量,选择可以被测量,这两件事要么对,要么不对。如果没用,这篇论文会沉下去,没人再引用。如果有用,别人会在上面搭脚手架,慢慢收敛成一个新范式。

他还专门反击了一种论调:论文不该这么宏大。他的回答是,这里没有炒作,没有人假装在柜子里发现了外星人。他只是提出了一个精确、可检验、可修正的强主张,一个能被证伪、也能被继续搭建的具体框架,而不是又一个关于「生物中的信息」的含混论证。

我想做的,是提出一个可以被摧毁、也可以被继续搭建的东西。论文不是金牌。(李·克罗宁)

他自己承认这套东西可能是错的

有一段话值得单独拎出来,因为它划定了克罗宁自己给这套理论设的边界。

他说,装配理论目前真正扎实的地方是化学。往细胞走,能讲通但还在做。往细胞表面、组织类型、疾病细胞类型走,是下一步。往语言、表情包、数学定理、细胞自动机走,已经有初步结果,但「远远超出我的能力范围」。

他提到一个有意思的细节:把细胞自动机的规则本身当作分析对象,不同的人在不同年代发明了不同的规则,互相借鉴、做出微小改动,这些规则也有装配指数和拷贝数。

Lex 追问:从分子一路推到人脑,中间那么多步,怎么处理?克罗宁的回答是:不能直接比,它们处在涌现的层级里。人脑的装配指数是什么意思?也许可以看形态特征,比如所有人脑共有的特征数量,然后把鲸、海豚、黑猩猩、鸟的脑拿来做对比,拷贝数就是各物种的个体数量。但前提是你得先有解剖学的判断,知道该看哪些特征。他承认这里可以用机器学习做特征发现,但特征和分辨率之间的联动关系还没搞清楚。

Lex 还提了一个很实际的期望:如果这套框架能在一批事先不知道答案的文本、图像、文化产物上跑一遍,像 NASA 盲样那样证明它在别的尺度上也能用,那就非常有说服力。克罗宁的回应是:这会是第一步,但也认可现在的框架大概率需要改,需要扩。

我并不是说宇宙里有某种神秘的记忆,什么形态共振。我是说,物理现实中确实存在一个被引导、被约束的因果过程。(李·克罗宁)

这段话他说了两遍,一次在解释工厂,一次在解释装配偶然。两次强调,说明他知道这里最容易被误解。

他对这套理论的最终评价,说得比大多数科学家在自己的发布会上都要保守:它肯定是错的,但希望它比别的想法错得少一点。这句话不是谦虚的姿态。它跟整段对话的气质一致:一个人把一个大到离谱的框架摆上桌,然后立刻承认桌腿可能是歪的,请大家一起上来推一推。

结尾:几个可以带走的东西

整段对话接近尾声时,Lex 问他,宇宙里最让他觉得美的是什么。

它看起来非常未定,非常开放。每次我以为自己快摸到一个问题的答案,就会出现更多的问题。追这个过程本身就够了。(李·克罗宁)

Lex 又问他,会不会因为这一切终将结束而难受。他说不会。他反问:对牛顿来说,结束了吗?牛顿在未来仍然有因果效力,我们每天都在谈他。他自己想做的,是离开之后在未来尽可能多留一些彩蛋。

Lex 问,如果有人训一个精细调校的李·克罗宁大模型,他会不舒服吗。他说会挺无聊的。一个忠实还原他做过的事的模型是个有趣的文物,但人与人之间最有意思的地方在于,我们不知道对方下一步会做什么。他挖未来的新颖性,这一部分不会被捕捉。

如果要给这段对话留下几条能直接用的东西,大概是这样:

  • 判断一个复杂对象是不是「被造出来的」,不要只看它有多复杂,要看它有多少个一模一样的副本。单个样本的极致复杂和极致随机无法区分,副本数是把两者分开的关键。
  • 评估任何复杂度指标时,先问它有没有因果链。柯尔莫哥洛夫复杂度、压缩率、熵,都是在告诉你数据集的事。装配指数问的是:在过去某处,有没有一条真实的路径把活干完了。这个区别决定了它能不能用来识别生命。
  • 如果你在做跨领域的复杂度研究,先固定分辨率再谈结论。什么算「同一个对象」,取决于你的探测手段。手性探测器没有的时候,左右手算一个;有的时候,算两个。这个选择会直接改变装配指数和拷贝数的数值。
  • 找外星生命时,优先找高装配指数加大丰度的分子组合,别急着找地球生物标志物。氨基酸这类标志物带有强烈的地球化学偏见。复杂度加丰度是无偏的,而且质谱本身就已经把拷贝数内建进去了。
  • 对 AI 能力做风险判断时,先要求一个机制。如果提不出机制,给出的概率数字就没有信息量。这条标准对小行星撞击成立,对反重力不成立,对 AGI 目前也不成立。真正值得担心的是当下真实存在的风险:假数据、假用户、身份不可验证。
  • 想做真正新颖的东西,去和带着完全不同历史的人、领域、方法碰撞。克罗宁的判断是,新颖性来自不同因果链的交汇,历史差异越大,往前生成的越多。想在一个封闭的训练集里等新颖性自己长出来,等不到。
  • 收到批评时,把「这不对」逼成「这里不对」。前者没法用,后者能三角定位。克罗宁说,没有人能对他给出一致的否定理由,这件事本身就让他确信值得继续往下走。

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