何谓“自然”?理解生命现象的11个时间节点

如同我在前言中所提到的,很早之前,我就出现过这样的困惑: 为什么很多人常常感慨“生物学规律永远有例外”?总有例外的规律能被看作是规律吗?如果生物学没有规律,我们这些人都在研究什么?如果生物学没有规律,她配被视为一门“科学”吗?反过来问,物理学的描述对象的复杂性和特殊性或者多样性不是远远超过生命系统吗?为什么物理学能从世间万物中找出那么几条基本的规律?我们对生命本质的探索能从物理学的发展中获得什么借鉴吗?

按照现在人类所掌握的信息,我们所生活的宇宙源自138亿年前的大爆炸。地球的年龄为46亿年,细胞化生命系统在地球上的存在最早可以追溯到30多亿年前。在这样的尺度下,人类实在是太年轻了。我们作为人类的一个种,出现在这个星球上的最早证据也只能追溯到二三十万年前。我们的祖先走出非洲是6、7万年前的事。而能够找到的人类自身最早的行为记录,也就是距今4万多年的岩画。文字记录最早也只能追溯到6000年前。中国的甲骨文大概是距今3600多年。如果上面的这些信息都是真实的(图1-1),那么无法回避的一个事实就是,在这个地球上,无论是生物还是非生物,它们在人类出现之前很多年就出现了。从另外一个方面看,根据目前对人类自身的了解,无论怎么解释人类的由来,现在的人类和其他生物一样,也都是由碳骨架分子所构成的细胞按一定方式整合而成的。人类细胞的构成要素,比如构成基因的核苷酸和构成蛋白的氨基酸,与其他生物——从黑猩猩到酿酒酵母、大肠杆菌——并没有什么实质性的不同。同样,如果这些有关人类和其他生物的信息是真实的,那么一个无法回避的推论就是,无论由于什么原因,人类一定是从这些在人类出现之前的实体存在中衍生而来的。人类来源于、依赖于、互动于这些实体存在。显然,更好地了解这些实体存在,应该更有利于人类自身的生存。那么人类是如何了解周围的实体存在的呢?

图1-1 与人类生命观有关的11个时间节点:从10的0次方到10的10次方年。

要回答上面的问题,首先面临的一个问题,就是人类如何描述周围的实体存在。在我们中文的语境下,大家脑海中马上会蹦出的一个词就是“自然”。可是,什么叫“自然”?这个词在中文中最早出现在什么地方?百度的解释是,最早出自老子的《道德经》。这个词是什么意思呢?《新华字典》的解释是: 一切天然存在的东西。《现代汉语词典》对“自然”的相关解释是: 不经人力干预。《辞海》的解释是: 天然;非人为的。与在此讨论的语义相关的“自然”又可指“自然界”,即“一般指无机界和有机界”(《现代汉语词典》),或者“统一的客观物质世界”(《辞海》)。可是,什么叫“天然存在”呢?

在英文中,谈到周围的实体存在,通常人们会想到的也是类似的词,nature。这个词的词义和词源是什么呢?从oxford dictionaries、dictionary. com、wikitionary等网络词典所能查到的该词的第一注释,在oxford dictionaries是“ The phenomena of the physical world collec-tively, including plants, animals, the landscape, and other features and products of the earth, as opposed to humans or human creations. ”在dictionary. com是“ the material world, especially as surrounding humankind and existing independently of human activities. ”在 wikitionary 是“ The natural world; that which consists of all things unaffected by or predating human technolo-gy, production, and design. ”那么nature一词的词源呢?这个词经法语来自拉丁语natus,意思是to be born,即“出生”的含义。我想,这里的“出生”恐怕不是指这些实体存在的出生,而是说我们人类的出生。即这些实体存在是我们人类出现之时就已经在那里的。显然,这些实体存在不因我们人类的出现而存在。可是,我们要以它们为生,因此我们就需要了解它们。于是产生了“自然”这个词,也就产生了“自然观”这个词来表示解释自然的观念。

值得注意的是,虽然“自然”一词通常都是指没有人为干预过的物质世界,可是如果按照英文nature的词源,即“出生”,“自然”一词其实还有“与生俱来”的意思。我们前面谈到“‘自然’指人类出现时就存在的实体”当然是其中的一种意思。但我们不得不面对还有另外一种情况,即对每一代人而言,他们所面对的世界无论有没有人工的修饰,都是“与生俱来”的,因此都可以被视为是“自然”。从这个意义上,不同时代的人,他们眼中的“自然”其实是不同的。在这里之所以要提出这一点,是因为从后面的内容中我们可以发现,人类对世界的描述和解读,其实是不可能摆脱前人解读的影响的。

自然观是如何形成的呢?关于这个问题,历史学家或者哲学家或许会比我们这些做生物研究的人说得更多。我对这个问题的思考是从另外一个他们可能都不屑一顾的视角,即人类出现之前,其他动物是如何生存下来的?作为生物学研究者,在我的眼中,人类首先是一种生物。作为一种异养的多细胞真核生物,我们要生存下来,就不得不取食、逃避被捕食以及求偶。显然,只有具有识别食物和可能对自身产生伤害物体能力的个体,才能生存下来。这不就是“与生俱来”的“自然观”吗?可是,这种能力,不是所有动物都不得不具备的能力吗?那么人类的自然观和其他动物对周围事物的辨识能力之间有什么不同呢?