# 尼克·莱恩：生命起源、进化、外星人、生物学与意识 > 生物化学家从细胞能量与线粒体讲起，推演生命如何在深海热泉中诞生，以及外星生命可能的样子。 - 原标题：#318 – Nick Lane: Origin of Life, Evolution, Aliens, Biology, and Consciousness - 期数：第 318 期 - 发布日期：2022-09-07 - 嘉宾 / 主题：尼克·莱恩 - 网页版：https://lexfridman-cn.pages.dev/ep/nick-lane/ - 官方页面：https://lexfridman.com/nick-lane/ - 精读字数：约 13303 字（阅读约 30 分钟） > 本文为 lex.qiaomu.ai 基于原始访谈的 AI 改写中文精读，非官方翻译；引用请注明出处并链接网页版。 把氢气和二氧化碳装进一支离心管，加热到 50 摄氏度，扔两粒催化剂进去，用力摇。什么也不会发生。 热力学不喜欢这个结果。这两种气体凑在一起，比细胞更不稳定。按能量最低的方向走，本该发生的事情是一堆细胞从管子里冒出来。 它们没冒出来，卡在动力学壁垒上。伦敦大学学院（UCL）的生物化学家尼克·莱恩（Nick Lane）在播客里说，所谓"火花"要去的地方就在这里。没有弗兰肯斯坦式的电击瞬间，有的是一条持续不断的化学反应，一股持续不断的电荷，把反应推着往前走。 > "我们习惯用那种方式思考：某一刻你电它一下，它就活了。然后呢？活过来之后是什么在维持它？我们是被氧气维持的，被这个持续的化学反应维持的。你在头上套个塑料袋，一分钟左右就全结束了。"（尼克·莱恩） ## 地球本身就是一个电池 莱恩给出的生命起源图景，起点朴素得有点让人失望：二氧化碳加氢气。 生命基本上是碳做的，有机分子，碳碳键。从空气里、从海水里取出来的那块乐高积木是二氧化碳。要把二氧化碳变成有机分子，得给它装上氢。生命干的事情，说到底就是把地球从水热喷口里冒出来的氢，摁到二氧化碳上去。 "就是这么简单。"莱恩说。 实验室里做完这套反应，得到的分子，恰好就是生物化学核心位置上的那些分子。这是让他觉得最有意思的地方。 为什么是水热喷口？因为地球本身是个电池。地核里全是铁，全是电子；地表被太阳和火山喷出的氧化性气体弄得偏氧化。电子从里往外流，流经水热喷口。这个拓扑结构，和细胞一模一样。 > "细胞基本上就是地球的微缩版。"（尼克·莱恩） 那些"生命需要什么特殊条件"的讨论，可能一开始就问错了方向。一个潮湿的岩石行星，水热喷口自动生成成吨的氢气和类细胞孔隙上的电荷，化学就顺着这个坡往下走。水在哪里都多，碳在哪里都多，碳在水里工作得特别好。莱恩的判断是：如果找到一千种生命，其中九百九十五种会是碳基的，活在水里。 反过来的推论他并不认同。找到一汪水，说明不了这里有生命或者曾经有生命。需要的是"活的行星"：能翻动自己的地壳，能把内部的电子送到表面，能把水变成氢。这几件事凑齐了，剩下的交给热力学。 ## 关于什么是生命，最好承认没有答案 莱恩不太愿意回答"什么是生命"这个问题。他的理由是没有答案，而且这个问题同时是不可能回答的和平庸的。 NASA 的工作定义大致是"一个能自我维持、能演化的系统"。他立刻挑刺：自我维持这个词有问题，因为生命是被环境维持的。 还有那句流传很广的抬杠：按这个定义，一只兔子不是活的，只有一对兔子才是活的，因为单只兔子没法复制自己。 病毒算不算活的，生物学家吵了几十年也没吵出结果。比病毒更简单的跳跃基因、逆转录元件，能把周围环境转化成自己的副本，那又算什么？ 莱恩自己给的不是定义，是一种描述：生命有能力寄生环境，制造出关于自己的、信息上相当精确的副本。植物是这么干的，动物是这么干的，细菌和病毒也是。 真正让他觉得那条线可以划出来的时刻，是把基因信息引入一个本来就在生长、在自我复制的系统。哪怕引入的是一段完全随机的 RNA 序列，只要系统本身在长、在分裂，那么这段序列里任何让它长得好一点或差一点的改变，立刻就被最普通的自然选择抓住了。 > "所以在我看来，那一刻它就活过来了。"（尼克·莱恩） 顺序值得记一下：先有生长和繁殖，后有信息。基因从一开始就长在细胞系统里面，不存在"先造硬盘再装机"这种叙事。 ## 为什么只发生了一次 生命有没有可能在地球上起源过很多次？有可能，但要加两个限定。 第一，氧气出现之后，基本就没戏了。想让氢和二氧化碳反应，环境里却有氧气，氢会优先跟氧反应，那是火箭燃料级别的爆炸。今天的水热喷口里不会再冒出生命来。 第二，所有已知生命只有一个共同祖先。可能有过很多次起源，只是全部消失了。 真正让莱恩倾向于"只起源了一次"的，是细菌和古菌之间那道深得离谱的裂痕。这两类东西在显微镜下长得几乎一样，多样性也差不多，但生物化学上是两套完全不同的方案。膜的脂质不同，DNA 复制的酶完全不同，连背后的基因都不一样。 可它们又共用同一套遗传密码，从 DNA 转录到 RNA、再翻译成蛋白质的流程也基本一致。这说明它们确实同源。 那问题就来了。如果水热喷口里有几百万个潜在的共同祖先，为什么最后跑出来的是两个，而不是一个，也不是五十万个？ 莱恩的解释是：在喷口里面，靠的是喷口提供的天然电荷来驱动氢和二氧化碳的反应，让自己长大。要离开喷口，得自己给膜充电，得自己装泵，把离子泵出去造出电位差。这两个谱系的泵长得不一样，因为它们从同一个祖先分出去之后各自解决。DNA 复制之所以看起来不同，是因为它附着在膜上，而膜不一样。 > "就像是一群细胞同时从喷口里往外闯，只有一个先跑出来，然后它占领了整个世界，把其他所有东西都清掉了。你看到的会是一个共同祖先，但背后是无数个喷口系统在争夺造出第一个生命体这件事。"（尼克·莱恩） ## 氧气：先当污染物，后来成了必需品 光合作用有好几种。核心动作一样：把氢摁到二氧化碳上，用太阳能供电。区别在于氢从哪来。 蓝细菌干的那一种，氢来自水。用太阳的能量把水劈开，取走氢，把氧当废物扔掉。 "这是地球历史上最大的一次行星级污染事件。"莱恩说。 污染物就是氧气。而这次污染，后来让大型活动动物成为可能。没有氧化性大气，就不会有今天这种形态的动物。 这件事在地球上只发生过一次。劈开水极其困难，需要巨大的能量，实际动作是在膜两侧分离电荷。如果电荷不立刻被小心地导走，就会在现场直接炸开。配线必须极其精妙。今天所有植物体内的叶绿体，都来自当年那一支蓝细菌。其他细菌有机会，但没做成。 早期海洋里溶解了大量铁，细菌可以从亚铁里取电子，把它变成三价铁，也就是铁锈，然后沉淀下来。也可以从硫化氢里取氢，把硫当废物扔。问题是这两种做法都会把自己埋起来，埋进铁锈里，或者埋进硫里。产氧光合作用的优势在于废物是气体，直接冒泡走人。 氧气还有另一个数字上的意义。没有氧化性大气，从食物里只能榨出大约 10% 的能量；有了氧气，能榨出 40%。这意味着营养级可以从一两层变成五六层，东西吃的东西被别的东西吃，生态复杂度才可能建立起来。 而这四成的能量转化率，是捕食行为的经济基础。 ## 生命史上最大的一次发明 真核细胞。莱恩认为这是整个生命史上最重要的一件事，没有之一。 细菌和古菌都是原核生物，小，没有细胞核。它们在超分辨显微镜下看是极其精密的机器，但形态上就是小和简单。最早能被肉眼看见的生命痕迹是叠层石，蓝细菌一类的东西堆出来的生物膜巨型结构，化石记录里能找到。但它们从来没有演化出动物，没有演化出植物，最多做到丝状蓝细菌那样一串细胞连成线。 真核细胞的起源是一次内共生：一个细胞钻进了另一个细胞里面。 这件事改变了生命的能量上限。结果是一个超级充能的细胞，可以撑起大得多的细胞核，容纳多得多的基因。 莱恩的比喻是：多细菌级别的功率，却没有相应的开销。内共生进来的细菌本来有自己的基因组，表达、维护、翻译成蛋白质都要花能量。线粒体做的是把几乎所有基因都扔掉。人类线粒体只剩 37 个基因，某些单细胞原生生物有 70 到 80 个，但永远是个小数目。 > "可以把它理解成一个被削到极致的动力单元，控制单元几乎被砍光了。输出同样的功率，但分摊在管理费用上的投入被削得极低，这就意味着你可以供养一个大得多的核基因组。"（尼克·莱恩） 基因数量大概涨了四倍，但从基因组规模、从制造蛋白质和构建元件的能力来看，涨了十万倍以上。这是演化可能性上的一次量级跳跃。 然后是一个很难解释的事实。地球上复杂生命只出现过两次，植物和动物，真菌也算复杂但形态没那么多花样。它们全部从一个细胞开始：一个卵细胞加一个精子，融成合子。所有细胞 DNA 完全相同，脑子里关掉这批基因打开那批，肝脏里关掉那批打开另一批。标准的演化解释是抑制冲突，避免一堆基因上不同的细胞互相打架。 细菌做不到这一点。它们形成生物膜，基因各不相同，合作不到那个层级，一合作就打架。 那为什么细菌不上这条路？它们的演化时间是真核生物的两倍以上，种群规模大得多，基因序列空间的探索远比真核生物彻底。拿大肠杆菌来说，单个细胞大约 4000 个基因，但一个菌株能从环境里借用的宏基因组有三万个基因，比人类基因组还大。它们把这件事试了四十亿年，还是细菌。 信息层面解释不了这件事，卡点在结构上。 如果最早的细胞必须在膜上带电荷才能生长，而细菌的带电膜是包住整个细胞的外膜，那么把它做大就撞上一个工程问题。现实里确实存在解法的尝试，叫极端多倍体，一个细菌里装着几万份完整的基因组拷贝，能量代价高得离谱，结果就是变成一个大细菌，然后没了。想要继续，得把带电的动力单元装进细胞内部，而且它们的控制单元要保留完整，同时又不能和宿主冲突到崩掉。冲突大概率经常发生，大多数时候都以失败告终。 成功之后，拓扑结构变了。DNA 总量未必比一个极端多倍体的大细菌多，但有了不对称性：一个巨大的核基因组，外面围着一堆小的能量基因组，各自控制着自己那一摊能量生产。 ## 性是被逼出来的 为什么真核生物都搞有性生殖？莱恩的博士生马尔科·科尔纳吉（Marco Colnaghi）刚在 PNAS 发了两篇论文讨论这个。 流程大致是这样：真核生物产生配子，单倍体，只有一份基因组。两个配子融合，变回二倍体，两份基因组。把染色体排好，全部复制一遍，现在有四份，然后交叉互换，你一段我一段，这是重组。接着走两轮细胞分裂，一半再一半，最后得到单倍体的配子。这就是减数分裂的基本蓝图，单细胞生物这么干，植物几乎一样，动物几乎一样。细菌完全没有这套东西，它们横向转移基因，拿环境里的 DNA 片段，用同一套分子机器换进换出。 那为什么真核生物非得改成融合细胞？ 科尔纳吉的推演是这样的：一个细菌，4000 个基因，想扩到真核生物那个规模，两万个基因，同时得保证基因组不被突变打成筛子。靠横向基因转移来修补。知道有个基因突变了，也不知道是哪个，反正调控系统在报警：出问题了，去捡点 DNA 进来。基因组小的时候，捡到正确片段的概率还行。基因组涨到两万，捡到正确片段的概率就崩了。得一整天不停捡，捡大块的，还是经常捡错。最后被逼着把整条染色体对齐、互换，也就是性。 > "如果你想要一个大基因组，你就得阻止它被突变侵蚀成一个空壳，而这对细菌来说必然会发生。"（尼克·莱恩） 逻辑链条是：线粒体给了扩大基因组的能量预算，扩大基因组立刻带来维护质量的巨大压力，压力把生物逼进有性生殖。路只有这一条。 ## 从温柔世界到军备竞赛 捕食在细菌里就有了。莱恩举了 Bdellovibrio，林恩·马古利斯生前常提的一种捕食菌。它有一个类似钻头的结构，钻穿细菌的细胞壁和膜，然后基本上是在周质空间里从里面把对方吃掉，一边吃一边复制自己。 捕食是杀掉对方，寄生是住在对方身上。莱恩承认这个词用得挺直白。 往前推 5.6 到 5.7 亿年，寒武纪大爆发之前，是埃迪卡拉动物群，也叫文德生物，名字很好听，但很难确定它们到底是不是动物。它们有柄，有像叶子一样的叶状体，上面是分形分枝的图案。地质学家能判断出它们生活的环境深度超过两百米，因为没有波浪的痕迹，没有风暴破坏的痕迹。两百米以下，肯定不进行光合作用。它们是动物，是滤食者，像海绵和珊瑚那样固定在原地，水里飘过来的碳颗粒被滤出来吃掉。 那是一个温和的、有限的、甚至有点美的世界。没什么事情发生。 然后事情变了。氧含量在这个时期肯定发生了变化，可能还有其他变化。化石记录里接下来出现的，是寒武纪大爆发。有眼睛，有爪子，有壳。明摆着是在杀东西，或者是在逃跑和躲藏。 从一个温和但受限的世界，进入一个熟悉的、凶残的、令人不适的世界。然后是演化军备竞赛。莱恩说，想到核军备竞赛会觉得"天啊别往那走"，但捕食作为一种机制，逼着生物去适应、去改变、去逃跑或者去杀。猎豹不会跑那么快，除非斑马跑得掉。这带来了没有捕食就绝无可能的演化成就，最终带来了一个更美的世界。 > "演化只因为死亡而发生。适者生存这句话，翻过来就是弱者死亡。"（尼克·莱恩） 他马上补了一句：在道德上，不能把社会建立在演化的运作方式上。 有意思的是，很多地方其实就是这么干的。科学就是竞争性的假说，不好的假说会死。城邦和大学在竞争，公司在竞争，竞争驱动创新。问题是怎么在保留创新的同时去掉死亡。这需要社会层面的规则说清楚界限在哪，而谁来定这些规则，是个难题。 ## 寒武纪大爆发可能是一次硫酸盐事故 莱恩不认为寒武纪大爆发还是个多大的谜。细节要填，但大框架有了。 关键是氧含量。在那之前，氧气浓度可能不够支撑动物。到了寒武纪，现代生态系统、捕食者与猎物的关系、军备竞赛全部上线，演化的创造力被彻底释放。 更值得说的是寒武纪之前那段的节奏感。前二十亿年只有细菌。产氧光合作用大约在 22 亿年前出现，大氧化事件。然后是"无聊的十亿年"，一个半到二十亿年里地球基本处于静止状态。这期间真核生物出现了，但整个系统只是维持平衡：产氧的细胞和耗氧的细胞精确对冲，所以大气氧含量稳定在 21%，已经稳定了几亿年。 常见的误解是演化很慢，需要几十亿年才能做出一点小改变。完全错。演化会陷在停滞里几十万、几百万年，然后被行星级灾难一脚踹出平衡态，跳到另一个稳定态。雪球地球就是这样的灾难，赤道都冻住了。 莱恩在书里讨论过的一个解释听起来特别偏门：硫酸盐被冲进海洋。 逻辑是这样的。碳有两个稳定同位素，碳-12 占 99%，碳-13 占 1%。酶固定碳的时候，碳-12 更轻、跑得更快，更容易撞上酶被固定下来。所以有机物里碳-12 会富集几个百分点。把有机物埋起来变成煤或石油，它就不再被氧化，氧气就剩在大气里，这就是氧气积累的机制。 反过来，能通过石灰岩里的碳-13 信号反推当时埋了多少碳，也就反推当时大气里有多少氧。寒武纪前夜出现过一次碳-13 负异常，先暴跌，一千万年后回升。如果按"这些碳-12 是被氧气氧化的"来算，大气里所有的氧都不够用，一点不剩。可其他地质指标都说那时候大气里是有氧的。矛盾。 唯一能在质量平衡上解释这个矛盾的方案是：氧化剂是硫酸盐。硫酸盐还原菌拿硫酸盐当电子受体，就像动物拿氧气一样，把电子交给硫酸盐，硫酸盐再和铁反应生成黄铁矿，也就是愚人金，沉到海底埋掉，退出系统。 那硫酸盐为什么突然变多了？构造运动。陆地上本来堆着大量硫酸钙类的蒸发岩矿物，正好赶上大陆碰撞、造山，硫酸盐被抬到山侧面，然后被冲进海洋。 > "如果没有这些硫酸盐被抬上来，寒武纪大爆发几乎肯定不会发生，那就不会有动物，后面的一切都不会有。"（尼克·莱恩） 一次造山运动的副产品，决定了地球生命此后五亿年的走向。 ## 眼睛不难造，难的是看懂 寒武纪化石里突然出现眼睛，这常常被当作演化无法解释的例子。莱恩说不是。 从一块扁平组织上的感光点到带晶状体的眼球，如果每一代只改变 1%，模型算下来五十万年就够了。这并不代表演化真的这么走，但它说明这条路可以一步步重建出来。 眼睛一旦出现，就没地方藏了。又回到捕食者与猎物的关系，回到能看见带来的全部好处。莱恩顺带说，蝙蝠用回声定位，他猜它们构建出的世界图像和人类看到的差不多，区别只在于心理重建的方式。 更让人意外的是，有些单细胞生物身上有晶状体、视网膜、角膜，一个细胞里装着一整套相机式眼睛。它们没有大脑，没法说它们理解了什么，但它们能造出同样的结构。 眼睛出现之后，中枢神经系统就背上了一个巨大的压力：搞清楚这些信号到底是什么意思。 ## 意识：那个没人能回答的问题 莱恩说，生物学最大的未解之谜是意识。 他写过一章讨论这个，在《生命跃升》（Life Ascending）里，那本书的副标题是"演化十大发明"，写这么一本书却漏掉意识，说不过去。他说自己没研究过这个，但怎么可能不好奇。 读完材料的感受是：一，没人知道；二，主要有两派，分布极不均衡。 一派说意识是物质的基本属性，是某种未知的物理定律，泛心论，万物皆有意识，太阳有，石头有，只是程度不同。莱恩说他说不出这为什么错，但这个说法没有说服力。他觉得人多少能分辨什么东西活着、什么东西没活着。 另一派说意识是极其复杂的中枢神经系统的涌现属性。他对"涌现"这个词一直有意见。确实存在真正的涌现，但很多时候这个词被用来糊住无知。 > "作为一个生物化学家，我的问题是：一个去极化的神经元产生了一种感受，痛的感觉，爱的感觉，愤怒的感觉。那么，在生物物理意义上，一种感受是什么？是哪一段线路产生了它？我从来没见过有人以让我信服的方式回答这个问题。"（尼克·莱恩） 他说，如果真想理解意识，这是唯一值得回答的问题。因为 AI 在信息处理和计算能力上超越人类只是时间问题，设计一个智力上至少不输于人类的心智，没什么障碍。但人作为人最看重的东西，感受、情绪、对世界非常私人的那种体会，这些未必会跟着智能一起出现。他认为那是生命的属性，不是计算的属性。 他自己给了一个猜想，写在《Transformer》的尾声里。回到单细胞层面：一个细胞怎么知道自己作为一个实体存在？它当然什么都不知道，但它作为一个单元行动，精确得惊人。莱恩认为这跟膜上的电场有关，电场给了它一个关于"我相对于环境做得怎么样"的实时反馈。 这是物理层面的东西，可以被跨代选择。搞错了，就对应着某组情境，个体陷入一阵盲目的恐慌，然后跑。细菌层面就是某种放电信号说"恐慌"，然后它跑。跨很多代之后，这个电相位和这种反应绑定在一起。感受就这样从后门进来了，作为一种对自身在世界中位置的实时反馈。 然后把系统复杂化。他说他对相变没有意见。至于这一切能不能纯粹靠语言、靠系统对自身的理解来完成，他承认不知道。 ## 生物化学是算法吗 莱恩抛出了尤瓦尔·赫拉利那个让他不舒服的论点：生物化学是算法，那么 AI 必然能黑进这个算法，并且做得比人更好。会有 AI 比莫扎特更懂怎么写人爱听的音乐，比莎士比亚更会写。因为生物化学是算法，只要搞清楚该拨哪几个参数，就能让人感觉好或者不好。 > "作为一个生物化学家，我觉得这个论证近乎无可辩驳，而且听起来一点也不愉快。我不喜欢它的调子，这只是我作为人的反应。"（尼克·莱恩） 赫拉利那本书最后一章又奇怪地转向了另一套语言，谈冥想，谈接触内在意识，好像那是逃出算法的出口。 莱恩说，从生物化学反馈回路的角度看，这套东西毫无疑问是算法性的。但从决定做什么的角度看，它可以是另一回事。面对一个信息冲突太多、理性上无解的处境，人可以想"算了，不在乎了，就这么干"，这基于另一种货币，感受的货币，而且人对它没什么个人控制力。他认为意识真正在做的就是这件事：用情感判断覆盖掉无法做出的理性决策。 弗里德曼的反驳是：把生物化学叫算法，这句话一说出来就无可辩驳，但它简化掉了某个根本性的东西。把宇宙叫信息处理系统也没错，但它漏掉了熵如何产生局部的复杂度、如何造出这些精密的机器、这些机器又如何通过演化造出更复杂的结构。 莱恩承认他把大脑算进生物化学算法里了，但他觉得单个细胞层面上的生物化学复杂度，低于人脑或者 AI 的神经网络复杂度。这是两个不同层级的组织。 ## 城市不是活的 《Transformer》开篇从太空看地球。灰白色的、结晶状的东西抹掉了活地球的蓝绿色，上面布满规则的纹路和汇聚的条纹，中间有一团无定形的密度，纹路在那里显得更亮。这种"生长"看上去不像活的，虽然它沿着某些线延伸出去，有一种抓取和寄生的感觉。全球有几千个这样的东西，形状细节各异，但都灰白、带棱角、无机、在扩散。到了晚上它们亮起来，把夜空点亮，突然变得很美。也许这些地表上的疮疤在某种意义上是活的？有受控的能量流动，一定有信息，一定有某种代谢，某种物质的周转。它们是活的吗？当然不是。它们是城市。 弗里德曼追问：城市算不算某种生命？外星人会不会把城市当成生命体？ 莱恩说聪明到能来这儿的外星人应该明白城市不是活的。他的理由是，人太容易把生物学想成信息，忘掉细胞本身。他写那段是想把细胞比作城市，比较能量流动、物质周转。 城市有意思的地方在于，它其实不被任何人真正治理。有规章，有系统，但都很松散。城市有它自己的生命，自己的生长方式。1666 年伦敦大火之后，克里斯托弗·雷恩做过规划，不只是圣保罗大教堂，还包括用巴黎式的大道重建被烧掉的伦敦中心大片区域。这个规划没实现，大概是钱不够。而规划里有个要命的地方：有大道，没有酒馆，没有咖啡馆。现实中伦敦就是在一堆杂乱的街道里长出来的。伦敦金融城所有的生意都是在咖啡馆和酒馆里谈成的，那里才是城市真正的生命所在。没人规划过，乱七八糟，但运转得好得多。 细胞也是完全没被规划的。它不是被细胞核里的基因像通常以为的那样控制着，它是一个演化出来的实体，有着同样的流动、同样的生气。 但莱恩不肯把比喻推到底。城市不能生出小城市，它不靠自然选择运作。如果它靠什么运作，那是靠模因，靠概念上的自我复制。城市通过人类社会繁殖自己，人类社会又只因为个体人类繁殖自己才存在。这里有个层级，没有人类，后面的一切都不存在。 > "我从来没遇到过比演化更好的想法。也许只是我无知。"（尼克·莱恩） ## 细菌遍地，文明罕见 宇宙很大，但莱恩觉得智慧文明没大家想的那么多。 从简单的细胞生命一路走到人类，这条路上有几个大缺口。真核细胞是最大的那个。光合作用是另一个。真核细胞出现之后到第一批动物之间还隔了十亿年，氧气在大气里积累到能让动物呼吸，从从简单的细胞生命一路走到人类，这条路上有几个大缺口。真核细胞是最大的那个。光合作用是另一个。真核细胞出现之后到第一批动物之间还隔了十亿年，氧气在大气里积累到能让动物呼吸，从大氧化事件算起花了近二十亿年。莱恩说，这么久的原因看起来在行星层面，在地质上，具体发生了什么其实并不清楚。 他预期细菌非常普遍，几十亿、上百亿颗行星上都有。"每颗恒星大概有 5 到 10 颗行星，我希望能有至少一颗上面有细菌。"复杂生命会不会必然出现，他的答案是不会。 如果火星上发现生命，他最想知道的是这生命和地球生命有多像。这里有个微妙的问题：火星和地球之间物质往来的概率不低，生命来回跑是相当可行的。所以如果在火星上找到生命，遗传密码和地球很像但略有不同，大多数人会立刻解释成两边有过交流，同源。另一种解释是，生命的开端本身就在确定性化学和热力学里，从最丰富的原料出发，潮湿的岩石行星几乎不可避免地会造出一套和已有版本相差不大的遗传密码。这种情况下，细微的差别意味着什么，就很难说了。 有一个能给出确定答案的判据：立体化学。糖有 L 型和 D 型，地球生命用 D 型糖和 L 型氨基酸。但脂质不一样，细菌用一种立体异构体，古菌用相反的那种。这说明用哪种都行得通。乔治·丘奇正在试着用相反的立体异构体造生命，做得出来。所以如果火星上找到用相反立体异构体的生命，那就是独立起源的铁证。 莱恩对费米悖论的解释很简单：他们不在宇宙的正确位置、正确时间上。这是最省事的答案，他也觉得是最可能的。人类只在地球上出现过一次，把时钟往回拨五百万年再放一遍，遇到的可能是一堆长颈鹿。那时的人会想"这地方有生命，可以殖民"，不会想"来跟这只长颈鹿聊聊"。 他甚至认为人类自己不剩多少时间。照现在这个走法，未来几百年内、可能五十年到一百年内不把自己搞灭绝的概率相当小。唯一可能存活下来的是 AI。AI 一旦能有效自我复制、把人踢出循环，它可能接管整个宇宙。 这里有个逻辑约束：一颗无菌的行星没法直接长出 AI。AI 得先有个智能设计者，而智能设计者得先从行星化学里演化出来，中间那段有机生命绕不过去。 弗里德曼提到，人总以为 AI 下棋下得好、能折叠蛋白质就叫智能。他的看法是，要跟人交流、要有情感智能，需要的智能量级还要高一个数量级。人类开车开得极好，双足行走、物体操作都极好，这些习以为常的能力被严重低估了。莱恩补了个下坡跑的类比：没法一边有意识地思考一边高速跑下山，一想就摔。心智在背后做的计算量大得惊人，只是那部分不在意识里。象棋不行，是因为人类从来不需要往前算十步。 ## 写给十五岁的自己 莱恩的写作方法只有一条，但说得很实：故事是什么？我想知道什么？我想传达什么？它为什么对别人重要？ 那些最大、最有意思的问题，往往是孩子会问的问题，每个人都想问，但不敢问，怕显得蠢。在科学里待得越久，越会发现这些问题的答案谁都不知道，问了并不蠢。 > "我一直在问的，是我十五六岁时会问自己的问题。那时候我特别渴望了解这个世界，知道得又很少，想去知识的边界，但需要有人帮我走到那里。"（尼克·莱恩） 他花了很长时间才搞明白一件事：写书的第一步是说清楚已知的东西。写前两本书的时候，他被反复震惊，没说几句就撞上一堆没人知道的东西。 后来给物理和数学的博士生做导师，他发现写作和建模是同一回事。这个方程里到底要放什么？最简单的表达形式是什么？把一个想法压缩成一个单元，才能看清它怎么和别的单元互动。然后会发现，如果这个像那个，那个又像这个，那那件事就不可能是真的。人就沿着这片地形走出自己的路。 他觉得这也许是书能打动人的原因。那种不知道要往哪走的旅程感。他自己也不知道要往哪走。 说到编辑，《Transformer》的编辑在收到初稿两个月后回信，说前两章给普通读者设了一道难以逾越的坎，去处理一下。这是最不想听到的话。他把整件事放下两个月，用一个夏天琢磨怎么把这个故事讲得更好，九月开始几乎从头重写那两章。最后编辑说，现在它有了奔涌向前的能量。因为第一次他说了真话，他决定相信第二次也是。 至于写给谁看，他最后只有一个答案：写给十五六岁的自己。因为读者在哪里读这本书，谁也控制不了。是在浴缸里，在床上，在地铁上，还是在听有声书？要不要每隔几页重述一遍，因为读者一次只读三页？会被这种做法激怒的人又是谁？不知道，全不知道。最后能做的只有取悦自己。 ## 别从成功里找幸福 莱恩给学生的建议只有一条：追随真正感兴趣的东西。 学生常常担心，现在选了这个不选那个，会限制将来的职业可能。科学界没有一条固定的职业路径，或者说有，但竞争极其残酷，一路上处处是象征性的死亡。活下来的是那些在乎到愿意继续做的人，往往是那些不太焦虑未来、能活在当下的人。 博士，然后拼命争一个博后，可能还得换一个大洲，合同只有两年，最后拿不到教职是常态。拿到了教职，终身教职，正教授，然后是这个奖那个奖。做物理的永远在争诺贝尔奖，之后还有别的奖，永远有下一个要争的东西。 > "所以幸福不存在于那里。"（尼克·莱恩） 如果在意的是职业生涯，这行大概不适合。他自己在工业界待过一小段时间，被裁过两次，那条路上也没有保证。 他的观察是：如果别人看见你眼里有光，看见你对他们的题目兴奋，只想聊聊，他们往往会帮你。"我加州那个朋友有个职位要开了，你去试试，这人不错。"他们愿意动用人脉。 > "你两年后有没有工作不要紧，要紧的是你现在在乎你正在做的事。眼里有光，事情会自己理顺。"（尼克·莱恩） 弗里德曼补了一句：眼里有光的时候，人会开始把自己围在同样眼里有光的人中间。但这本身需要努力，也需要运气。有一件事他特别提醒，读博的时候很多人选导师太随意，常常是被随机分配的。而导师和同事会决定一个人一生的方向，决定他有多爱一件事。走廊里几次短短的聊天，影响大得惊人。所以追题目和追做题目的人，得一起追。莱恩同意，又加了一句：得有点偏执。如果做的是真正热爱的事，那就不再是工作，那就是在做的事。 但他坚持，不要从成功里找幸福。他引了罗伯特·路易斯·史蒂文森的一句话：人生中没有比"达成"更令人幻灭的事。他说自己认识一些人，被一种腐蚀性的怨毒啃噬，因为他们觉得该得那个奖却没得到。 弗里德曼接过话头说另一面。如果太看重这些奖，而且还真拿到了，越成功越可能长出一个巨大的自我，大到你不再能享受生活本身。最有意思的状态是对周围一切保持好奇，不断被惊到，在大小事上都能停下来享受那点美。自我越大，越把自己当回事，越享受不到。 > "哦天，我完全同意。"（尼克·莱恩） ## 为什么人能走进那么暗的地方 弗里德曼问了一个更硬的问题：人的心智为什么能抑郁，为什么能自杀，为什么能走到那么暗的地方去？这是生命的一个特征，还是一个 bug？ 莱恩说不知道。如果是生命的一个特征，那大概别的生物也有。狗确实会非常悲伤，主人走了以后能闷闷不乐好些天。所以他猜这在某种意义上是生物学的特征，大概是"有死"这件事带来的特征。 但还有两条路能走到那儿。一条是真的算一遍，得出结论说一切都无意义，在这里待着也毫无意义。在更大的格局里，这也许是对的。可以用社会给自己找理由，但社会自己也很快会消失。纯靠逻辑往下推，会走到一个非常荒凉的地方。 弗里德曼说，某种意义上，人能找到任何意义这件事本身已经很让人意外了。 莱恩的回答转回了生物化学：也许这正是意识进来的地方。人有时刻的喜悦，也跟着有时刻的痛苦。而生物学里的所有事情，想把调节做对几乎不可能。永远会有一条钟形曲线，有些人不幸落在喜悦那一头，有些人落在痛苦那一头，这就是大脑的接线方式，他怀疑永远逃不掉。性和其他一切也一样，调节不了，什么都可能发生。 ## 地球是"基本活的" 访谈快结束时，弗里德曼提了个《银河系漫游指南》式的要求：给地球写个总结，一两句话。福特·普里弗克特花了十五年研究地球的词条，原来写的是"无害"，被编辑砍成了"基本无害"。 莱恩说，脑子里第一个跳出来的词是"活的"，但他不愿意说"基本活的"，虽然也许是。 弗里德曼追问：既然细菌可能是宇宙里最普遍的生命形式，那地球真正特别的地方，不在于它是细菌，而在于它是…… > "真核的。"（尼克·莱恩） 他说这个词很让他为难。很少有哪个词像 eukaryotic 这样，能瞬间把所有人劝退。Krebs cycle（三羧酸循环）是另一个能把人劝出房间的说法。他想找别的词，最后只能用"复杂的"：复杂细胞，复杂生命。但复杂这个词对不同人意味着太多不同的东西，说出口的一瞬间就失效了。 至于"无害"和"基本无害"，他觉得放在宇宙尺度上大概准确。他不认为人类目前有本事扰动宇宙。弗里德曼抓住"目前"两个字说，那个"基本"就留在这儿，看埃隆在搞什么，看有多少火箭。莱恩说，就算那样，要扰动时空的结构也还得再等一阵。 弗里德曼提到了安德烈·卡帕西的一个总结：地球是个系统，拿一堆光子去轰它，输入是光子，输出是火箭。莱恩接了一句：在输出火箭之前，那可是好大一堆光子。 这也是整场对话里某条暗线的收尾。人类出现在地球上的时间短得可以忽略，从第一个细胞到城市、到火箭、到可能要接管宇宙的 AI，中间隔着四十亿年的化学，和无数次雪球地球、火山、造山、硫酸盐冲进海洋。每一步都不是必然的，每一次稳定态被打破后落到哪里，事前没人知道。 莱恩的态度从头到尾是一致的：不说 uplifting 的话，也不因为不 uplifting 就改变判断。 > "我有点希望我在很多事上都是错的，因为我没法说我的世界观特别令人振奋。但某种意义上升不振奋不重要，科学关心的是实在是什么，为什么是这样。我觉得这里面也有美。"（尼克·莱恩） 聊到人类眼下最可能栽在哪，他给出的答案不是核战争。核战争随时可能发生，但他觉得更可能的是一次不经意的滑落。真正的麻烦在于没人知道临界点在哪里，而人类普遍抱着一种假设：现在还好，二十年后真出大事，那时候再投入足够的智力去解决。他的担心是那时候已经太晚，无论多聪明都错过了船。 弗里德曼说他倒是对人类的聪明后代有乐观。莱恩说他毫不怀疑人类有能力解决问题，这是个紧迫的问题，得快。他有怀疑的是政治层面：能不能在整个行星范围内真正联合起来。做得到，问题是有没有那个意愿和视野。 ## 如果这些内容有一点点用 - 下次再看到"生命是什么"的讨论，先看对方有没有把信息层面和结构层面分开。莱恩的核心论点就在这里：细菌在信息上探索了四十亿年，比真核生物彻底得多，它们的瓶颈是膜的拓扑结构，不是基因不够多。 - 判断一颗行星有没有生命，别只盯着"有没有水"。水到处都是，到处都是水说明不了什么。要看有没有一个活的行星：能不能把内部的电子翻到表面，能不能翻动地壳，能不能把水变成氢。 - 如果在科研里挑方向，别从"这个方向有没有前途"入手，从"我十五岁的时候最好奇什么"入手。莱恩写了五本书，方法就这么朴素，最后撞上的未知比预想的多得多。 - 别把职业阶梯当成幸福的位置。博士、博后、教职、正教授、各种奖，每一级都有人在争，每一级都有人因为没争到而被怨毒啃掉。可持续的状态是每天做的事本身让人觉得满足。 - 如果哪天火星上真的找到了生命，别急着下"同源"的结论。先看它的立体化学。地球生命用 D 型糖和 L 型氨基酸，但脂质上细菌和古菌用的是相反的构型，说明两边都行得通。火星生命的立体构型若与地球相反，那才是独立起源的硬证据。 - 对"生物化学是算法，所以 AI 必然能黑进去"这类论断，警惕它的顺滑。它说出来就无可辩驳，但它顺手抹掉了局部复杂度的形成有多难，抹掉了四十亿年、无数次行星级灾难和一次真核内共生才攒出来的那点东西。 - 找导师这件事，值得比找课题更谨慎。很多人读博时是被随机分配的，而导师和同事会决定一个人一生的方向。走廊里几次短暂聊天的影响，往往大过任何一门课。 - 最后一条，关于写作，也适用于任何想把复杂事情讲清楚的事：先找到那个十五岁的自己会问的问题。别怕它幼稚，因为往深了走就会知道，这些问题本来就没有人答得上来。