Carl Zimmer: 最奇特的生命形态有哪些？ - 卡尔·齐默
What Are The Weirdest Types Of Life? - Carl Zimmer - #394
嘉宾：Carl Zimmer
全文文稿 · 按对话顺序保留完整内容，深入理解上下文。
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朋友们大家好，欢迎回到节目。今天的嘉宾是卡尔·齐默。他是一位科学作家、记者和作者，专攻演化、寄生虫与遗传。生命是照亮我们这个宇宙角落的东西，它为原本冰冷残酷的虚空增添了色彩。但生命是什么？它该如何定义？尽管乍看之下显而易见，这个问题却是科学界争议最大的问题之一。你将了解到：能在太空真空中存活的最极端生命形态有哪些；生命可能如何在岩石水池中起源，
而不是在海洋底部；为什么外星人可能与我们差异如此之大，以至于我们根本认不出来；一团看起来像狗呕吐物的黏菌如何学会走出一条迷宫，以及更多内容。如果你想与我和其他所有收听这档节目的听众建立联系，别忘了加入 Locals 上的 Modern Wisdom 社区，目前已有 1500 名成员并且还在增加。所以你会身处很好的同伴之中，很多喜欢有趣事物的人。但现在，请欢迎卡尔·齐默。谈论生命以及生命由什么构成，是件很有意思的事，对吧？
因为我觉得很多人都听过关于安乐死和协助自杀的讨论——这个人真的还活着吗？那到底意味着什么？还有关于某人是否处于昏迷状态的哲学争论，关于堕胎的讨论，分娩过程中以及之前什么才算生命。不过这确实是个很有意思的领域。它似乎把人们心中的许多大问题汇聚到了一起。确实如此。但与此同时，尽管这个问题如此重要，科学家们对那个大写的「生命」其实思考得并不多。我的意思是，当我们谈论生命时，我们到底
指的是什么？所以真正令人惊讶的是，你可以在科学文献里找到大量关于生命的定义，但它们是各不相同的定义。我发现，如果我开始和一位科学家聊生命，他很可能确实有自己的定义，而这跟我从上一个聊过的人那里听到的定义不一样。所以你面对的情况真的很奇怪。我的意思是，想象一下在化学领域，大家对什么是原子都各执一词。
我的意思是，那会挺成问题的。然而我们现在就处在这样的处境里：研究生命的科学家，研究各种不同形式的生命的科学家，他们真的并不一致地知道自己谈论的对象是什么。为什么会这么混乱？你知道，这是个好问题。我觉得部分问题在于，有时候他们想触及的是不同的东西，
而我们用的是同一个词。所以就有了这些关于临终的问题：一个靠呼吸机维持的人，他还活着吗？于是我们开始把脑死亡当作生命终结的定义。那确实是一个人生命的终点，是他活着这一状态的终点。而另一些人想说，好吧，一条蛇、一棵树和我，我们都有某些共同之处，而这一点不同于石头。我该把这个叫做什么？人们会说，那就是生命。所以它可以是一种把事物聚拢起来、试图弄清楚它们有什么
共同之处的方式。但即便那样，你也会给自己惹上麻烦，因为你会以为自己有了一个漂亮的小类别，把所有活着的东西都装了进去，然后有人带着别的东西出现了，比如病毒，于是所有人又开始吵起来。所以它特别容易引发大争论。弄清楚生命是什么，是谁的工作？是生物学家、化学家，还是哲学家？这挺有意思的。我的意思是，如果你去问一位典型的生物学家——我因为工作关系经常和生物学家交谈。
如果你把对话停下来，说，顺便问一下，我有点好奇，你的生命定义是什么？我的意思是，活着意味着什么？他们中很多人其实根本不想谈这个。嗯，因为可能你是一位科学家，比如说，你是一位研究老虎的科学家，而且你真的很喜欢老虎。你对真菌了解不多。真菌挺好的。你知道你的老虎和真菌有一些共同之处，
但那并不是你该深入追究的事。光是老虎就够你忙的了。所以对很多科学家来说，生命这个问题太大、太复杂、太压倒性了，他们真的只想聚焦到某个点上。你知道，我的意思是，有些人就只想研究，
你知道，一种蛋白质。那就更小了。作为科学家，你可以从中收获很多。你可以学到很多，但有点尴尬的是，作为生物学家，你研究的正是生命，却很难从科学家那里得到关于这个问题的直接答案。不过，你知道，所以找到那些真正在思考生命的人就很有意思。找到那些甚至试图研究生命本身的人。去了解他们想做什么，以及他们如何
应对这个问题。但这绝对是少数。你会说人类是唯一意识到生与死的动物吗？不，其实不是。这么说吧，还有其他物种能分辨出什么东西是活的、什么不是。这并不意味着它们对生命有很深的概念性理解，但你也可以说我们其实也没有。举例来说，一条游动的鱼能察觉附近有死物，并且会避开它。你知道，那
你能看到动物对活物和死物有各种不同的反应行为。你能看到有些动物非常擅长识别生物运动，也就是活物的运动，并能把它与物体的运动区分开来——比如滚动的石头之类，它们在动，但并不是活的。这对很多物种来说非常重要。你要避开可能让你生病的尸体。如果有东西在动，那可能是要杀死你的捕食者，也可能是一块滚落的石头，那同样可能要了你的命，但你需要用不同的方式应对。你知道，石头不会
追着你跑，捕食者却可能会。所以，能够识别生与死有很好的演化收益。而我们自己对生命的感受——我们自己活着这件事——大概也有这样深远的演化根源，就是对自己身体的某种监测，以及那种活着的感觉。它不像是理性推理。我们不会说，啊，从某些事实我推断出我活着，你就是感觉到自己活着。而有趣的是，反过来还有这样一种情况：确实存在一种综合征，一种心理综合征，病人坚信自己已经死了。而且
他们会告诉你他们死了。他们会解释自己是怎么死的，以及死后为什么还能跟你说话。这叫做科塔尔综合征，以一位在 19 世纪首次在病人身上识别出它的医生命名。所以我其实认为，这种识别生与死的深层能力，反而在某种程度上妨碍了我们试图
从科学上理解生命，因为我们多少会假定这件事很容易——因为它感觉容易，但如果你作为科学家试图理解生命，它一点也不容易。那些患科塔尔综合征的病人会对医生讲些什么故事？那些患科塔尔综合征的病人会对医生讲些什么故事？嗯，他们会说，哦，我去年淹死在湖里了，从那以后我就一直是个僵尸。他们在呼吸，在说话，在跟医生讲这些。我能跟你说什么呢？这些就是你在那些记录里看到的内容。我确信那些精神科医生或医生
当时正是在试图从他们口中把这些问出来。真的吗？有一位女士担心自己会被冲进下水道之类的，不是吗？是的，所以这类内容在科塔尔综合征的报告里相当常见。这种病非常罕见，但报告足够多，你能看出一些模式。
而且这些人有一种感觉，觉得自己只是一具空壳。他们确信自己内里是空的，那里什么都没有。嗯，是的。所以有一位女士说，这就是她从不洗澡的原因，因为她会被冲进下水道。嗯，这真的令人震惊。嗯，你知道，我只看过一份报告，
是有些科学家真的尝试去观察一位科塔尔综合征患者的大脑。有意思的是，大脑中负责监测身体的那一部分似乎确实存在一些损伤——那部分负责接收来自身体各处的信息，并把它整合成一种感觉。所以如果你接收不到这些信号，你就会觉得，嗯，那里什么都没有。我感觉不到自己活着。因此，我一定是死了。
目前关于什么构成生与死，有哪些通行的工作定义？什么构成生与死的定义？字面上有几百种，但我觉得你最常见到的那一个，来自 20 世纪 90 年代 NASA 召集的一次科学家会议。NASA 希望他们拿出一套在宇宙其他地方寻找生命的方案。他们很快就意识到，我们需要就我们在谈论什么达成一致。我们到底在找什么？因为你不想说，我们要去找人类，不管你在《星际迷航》里看到什么，那里每个人似乎都长得跟我们一样
出现在其他星球上，你需要一个更宽泛的定义，或者至少是一个工作定义。于是他们定下了一个，基本上就是：生命是一个化学上自我维持、能够进行达尔文式演化的系统。这就是他们定下的。你也能找到其他定义，人们强调的是别的东西，比如特别强调新陈代谢，或者任何能够演化的东西就是活的，诸如此类。但我会说，NASA 的定义也许是你最常见到的，可能是因为它是最短的之一。好，那这就是生命。那死亡呢？就是那个曾经拥有它的系统停止了？嗯，你知道，NASA 并没有要求科学家去定义死亡，而且
他们真正感兴趣的是生命的存在与缺失。所以，你知道，月球不是活的，月球不是生命，因为月球是块石头。那它死了吗？嗯，月球不是生命，因为月球是块石头。它死了吗？嗯，我是说，好吧，没有科学家会用死亡的语言来描述月球，他们可能会说它是非生物的，换句话说，跟生命毫无关系。它从来就没活过。但没错，定义死亡成了一个大挑战。单是在医学里，几个世纪以来这就非常棘手。医生们遇到这样的问题：有些病人看起来不太像活着，但他们死了吗？是不是该给他们挖坟了？在 18 世纪和 19 世纪，确实存在一种巨大的恐惧，人们怕自己被活埋，
过早地被埋葬。你其实可以要求把自己葬在一口棺材里，棺材上有个小孔，一根线可以从里面伸出来。那是个小铃铛，对吧？正是，正是。是的。在 19 世纪的德国，其实是在 19 世纪晚期，会有那种类似殡仪馆的地方，但它们实际上只是——人们会被送到这些非常大的建筑里。
他们就被放在那里，只放几天，就那样躺着，而且同样会放一个小铃铛，以防他们回来。他们没有回来。但那种焦虑是存在的，因为没人能真的说，砰，这个人死了。听诊器显然帮了大忙，因为如果你等一会儿，没有心跳，那也许我们就能达成一致。但另一方面，如果某人是失温症患者，情况就可能有些模糊。而对我们来说，真正的大问题来自呼吸机的发明。
于是你会遇到这样的情况：某人遭受了大面积脑损伤，甚至无法自主呼吸，因为他们缺少呼吸所需的大脑连接。于是你会把这些人接上呼吸机。其中一些人可能多少能恢复一些。大多数人最多只活了几天，然后就死了。而在 20 世纪 60 年代，这实际上正是器官移植
开始成为现实的时期。一些移植外科医生说，这里有这么多人，他们实际上已经等于死了，他们很快就会死，而我们需要器官。如果我们等人死了再去取器官，那些器官就退化了，对接受者来说效果更差。那如果我们说脑死亡就是死亡呢？或者我们干脆说，
这个人已经没有希望回来了？就这样。而且他们想捐献自己的器官。现在就是我们动手的时候。这更多是——其中很多像是一种社会共识，你不能说这是纯粹的科学，而是我们作为人，在对这些极其艰难的处境做决定，不只是呼吸机上那个人的艰难处境，还有那个如果得不到器官就会死去的人的艰难处境。而且，你知道，一直都有，
有时围绕这个产生过冲突。是的，你能看出这里可能产生多么扭曲的激励。当然，当然。但同样你也能看出，如果人们不认同这套特定的生死定义，他们可能会说，不，我们不想让你们宣布我们的女儿死亡。
而这其实是发生过的一个真实案例。我在书里写到过：加利福尼亚的一个女孩，她在一场失败的手术之后遭受了严重脑损伤，被接上了呼吸机，而她的家人不想让她被宣布死亡。于是她真的被从已经签发死亡证明的加州空运到了新泽西，那里有这类宗教豁免的安排。后来她确实被撤下了呼吸机。她在这种状态下又活了几年。
她经历了青春期。我得说明，她仍然接着呼吸机，但她的身体继续在生长、在成熟。后来她死于内出血，于是又拿到了一份死亡证明。所以这是一个极端的例证，说明我们要就什么算活着、什么算死了达成一致有多难。那些隐生生物物种呢？是的，隐生生物物种非常惊人。它们就是那些动物和其他物种，彻底嘲弄了我们那种认为生与死之间有清晰分界线的观念。
举个例子，有一种小动物叫缓步动物。它们几乎肉眼看不见。它们在土壤里，在海洋里，到处都是。它们有时被叫做水熊虫，因为它们有一种可爱的、像熊一样的外形。而惊人的是，如果它们处在一场干旱之中，环境正在干涸，这种处境对我们来说就是必死。我的意思是，如果你的身体失去大量水分，你的生物化学就崩解了，你就死了。
然而它们不会死。它们其实能在完全干燥的状态下存活几十年，也许超过一个世纪。它们曾被送上太空，然后被带回来。如果你把它们重新放回水里，它们就恢复成原来的样子。所以科学家们试图弄清楚：水熊虫到底做了什么？这些缓步动物做了什么？它们似乎做的事情，是用一些惊人的化学把戏进入这种状态，人们有时把它称为第三种状态，
也就是隐生状态。它们做的关键事情之一，是开始制造一种特殊的蛋白质，把细胞里所有必需的分子包裹起来，有点像玻璃。所以你可以想象，这些动物基本上把自己变成了一种蛋白质玻璃。什么都不动。如果在分子层面什么都不动，按大多数生命定义，你就不能说自己活着。我的意思是，没有化学活动，
没有新陈代谢。这些根本没有发生。但它们没有死。换句话说，它们没有崩解，没有瓦解。它们只是被暂停了，而且可以保持暂停几十年，也许几个世纪。而结果发现，这样的物种越来越多——植物、真菌，可能也能做同样的事。是的，这就推翻了我之前的死亡定义，即曾经活着的东西的不存在。对，我的意思是，我觉得你想的是死亡，你知道，人的死亡，我们最熟悉的那种死亡。
而且，你知道，在大多数情况下，如果某些关键的东西缺失了，比如你不能呼吸了，心跳停止了，大脑不工作了，砰，一切都会崩解，你就回不来了。但那只是——那不是普遍规律。它不一定要那样。生命并不真的在乎我们那些绝对标准。那其他一些动物呢，你在为这本书做研究时发现的那些对生死有古怪看法的有趣生物？是啊，你知道，确实有一些东西，一些生物的特征，人们
经常谈论，你知道，有时被称为生命的标志。其中一个标志就是新陈代谢，也就是摄入物质、用它产生能量并制造生物量的能力。而且，你知道，从化学上讲，新陈代谢在一些基本方面在不同物种之间非常相似。我的意思是，无论你看哪里，新陈代谢都涉及同一个分子，我们的基本燃料 ATP。
都涉及这同一个分子，我们的基本燃料 ATP。所以细菌在制造 ATP，我们在制造 ATP，蛇也在制造 ATP。但就是有些物种，从代谢角度说非常惊人，非常突出。它们是典范。其中一个例子是某些种类的蛇，比如蚺或蟒蛇。
于是我去拜访了一位研究它们的科学家，和这些巨大的蛇待在一起，这些令人惊叹的动物。它们可以好几周什么都不吃，而且状态很好。然后它们能突然跃入行动，攻击某个东西——不管是在饲养场里有人投喂，还是野外的蟒蛇可能杀死一头鹿。
然后它们会突然吞下某个东西，那个东西可能和它们自己体重相当，然后把它分解。所以在接下来的几天里，它们把它完全消化掉。最后另一端出来一小坨毛。所以有一些科学家一直在研究这种惊人的代谢壮举。做到这一点并不容易。实际上，你知道，它们吃这些东西是为了获取能量，但它们必须投入大量能量，它们必须做一笔投资，才能得到那些回报。所以其中涉及的一部分是，它们基本上——它们体内各种事情开始发生。它们的肠壁厚度翻倍。它们的心脏，我想，增大了大约 50%。
它们的肝脏也会变大。我的意思是，再一次说明，我们说的是这些在几小时之内发生。这样一来，它们就准备好应对这项不可思议的挑战：分解整只动物，尽可能多地提取营养，并尽可能快地把营养运送到全身。而一旦那顿猎物被消化完，你知道，肠道恢复原来的厚度，心脏缩回去，一切都恢复原来的厚度，心脏缩回去。一切都恢复原样。所以科学家很想更好地理解这一点，因为这可能有各种
各种对人类健康的重要启示。蛇能够经历器官大小、或者血液化学成分等方面的这些显著变化。它们可能对糖尿病有启示，甚至可能对培育器官有启示，这些特定物种用这种特定策略维持生命的方式里，也许藏着各种各样的线索。这就像一只动物身上住着两只动物。确实如此，因为你就这样啪地切入这种进食模式。然后又回到几周不吃东西的状态。
然后，希望几周之后，你又啪地切回进食模式。有趣的是，我们认为蛇是冷血的，但事实是，当它们消化东西时，它们实际上是温血的，因为它们消耗大量燃料，在燃烧燃料，作为消化工作的副产品散发热量，所以你可以——如果你用那种热成像相机，你能看到它们因为这一点而发亮。它们只是在那段时间里实际上是温血的。
其代谢率大致相当于一匹疾驰的马。你知道，一匹赛马可能跑上几分钟，然后我们给它一个大奖，说恭喜，但这些蛇是躺在那里，却能把那种代谢率维持好几天。这太惊人了。
真菌、蘑菇之类的呢？它们一定是研究生命的有趣案例。绝对如此，绝对如此。我们——动物既迷人又怪异。所以我刚谈到了蛇。研究生命的有趣案例。绝对如此，绝对如此。动物既迷人又怪异。所以我刚谈到了蛇。我谈到了缓步动物。但它们在生命之树上离我们很近。而如果你看得更远一些，
你就能看到更古怪的东西，那些甚至没有我们所理解的那种身体的东西。所以在书里我写到了黏菌，它们不是真菌，尽管它们看起来有点像真菌。它们是那种巨大的单细胞团块状生物，夏天你在森林里散步时就能看到。
它们的名字非常形象。有一个物种叫做狗呕吐物，因为它看起来就完全是那样。你走着走着，会想，哇，谁在这儿吐了。它是一个生物，它是活的。而那摊呕吐物其实是一个巨大的细胞，正把它的触须在森林地面上铺展开来，以它找到的细菌为食。所以科学家喜欢研究黏菌，因为你可以取一点，把它晾干，带回实验室，然后泼点水上去。它就开始生长。
而那些触须开始在培养皿上生长。科学家发现，你只需要给它们一点燕麦片，它们就很高兴，因为燕麦片上有细菌。所以它们会闻到——本质上是闻到或尝到燕麦片，然后就把触须伸遍培养皿，直到找到它。那么，如果培养皿上有三四团不同的燕麦片，会发生什么？嗯，你知道，黏菌什么都想要，但你知道，它不想去搭建
一整片触须网。那太浪费力气了。所以它最后做的，是造出这样一张漂亮的触须网络，也就是那些小燕麦团之间的最短距离。它为了吃东西在解一道数学题。所以科学家拿它们做各种好玩的实验。他们把黏菌放进迷宫，黏菌把触须伸进迷宫并解开它。
但它们会做各种这样的事。而且再说一次，这是关于生命的某种根本性的东西。换句话说，黏菌和我们很像，它接收关于周围环境的信息，然后做点什么来提高自己存活的机会。的东西。它做点什么来提高自己存活的机会。它会作出反应，它以比随机更好的方式行动。所以，你知道，研究黏菌的科学家喜欢把这种能力叫做智能。所以你可以说智能是生命的标志之一，因为从我们到黏菌都有它。而且在培养皿里研究黏菌就是更容易，因为你可以做一个又一个又一个实验。而它们——你知道，显然你不需要
大脑才能有智能，因为这些黏菌字面上就是在不需要大脑的情况下解数学题。是的，看起来它们有智能。而且如果它们能走迷宫，它们一定有记忆；如果它们能察觉周围的东西，它们一定有某种感官。是的，它们似乎全都有。但并不清楚，并不太清楚它们是怎么拥有的。我的意思是，比如说，可能你只需要一些非常简单的策略就能触及这类智能。举例来说，黏菌能察觉自己去过哪里。换句话说，如果它们伸出一根触须又缩回来，然后它们
伸出另一根触须，而它交叉到了自己去过的地方，它们多少能尝到自己的痕迹，而且它们不喜欢。所以它们会从自己去过的那片地方移开。所以这是一种让它们基本上不必一遍遍回到同一个地方的方式。一遍遍回到同一个地方。如果某个区域有某种毒素，或者有它们讨厌的强烈阳光，它们把触须缩回来，就不会再犯同样的错误，因为它们会想，好，那个方向不好。我去过了，不行。我要往这边走。所以这帮助它们绕过障碍、穿过迷宫等等。那有点像一种初级记忆，但它不是符号性的。
它不是现象学的。它只是到处留下小小的痕迹，然后你再检测到那些痕迹。那……呢？是的，你有点……你在做……是的，这就像一种外部记忆。所以你不需要大脑里藏着一个海马体。你只要，好，我在那里留个小痕迹。我知道当我……如果我再次到达那里，那会提醒我，我不需要大脑里藏着个海马体。你只要，好，我要在那里留个小痕迹。而我知道，当我再次到达那里时，那会提醒我，我不想待在这儿。别回到这儿来，对，正是。
那死亡学呢？是的，死亡学这个美妙的名称，基本上就是研究死亡的学问。有一小群专注的科学家在研究死亡这门学问。特别是，有些科学家对动物如何回应死亡、如何识别其他动物已经死了感兴趣。死亡学里有一个特别的专门领域叫做灵长类死亡学，它对我们理解自己的生死概念从何而来特别重要。
举例来说，著名的灵长类学家珍·古道尔，她花了多年时间只是和黑猩猩坐在一起，日复一日地观察它们。她看到的东西，是你如果只是短暂来访就看不到的。有一个例子，一只雌性黑猩猩带着一个幼崽，幼崽看起来状态不好，然后第二天，古道尔明显看出
那个幼崽已经死了。而且她看得出，那位母亲现在对待它的方式不同了，只是把它带着到处走，但方式有些奇怪，只是抓着它的一条腿之类的。然后过了几天，最终放手了，把它丢下了。而那只是一个观察，
但从那以后，从 1960 年代以来的几十年里，出现了越来越多关于灵长类动物以及它们如何回应同类死亡的观察。这多少引出了一些理论：我们死亡概念的演化根源是什么？也许一只黑猩猩认出了——黑猩猩不会对自己说，哦，另一只黑猩猩死了，但这里有一种混乱，因为，你知道，
它们看到的东西，会让它们大脑中生物性的那个部分——大脑中负责生物感知的那个部分说，嗯，这是个活着的东西，它有一张脸，等等。但它不动，或者说，它的手臂角度很奇怪，活着的黑猩猩不会有这种角度，可能需要一段时间才能克服这一点，才能覆盖掉那个判断。所以我们，你知道，这不是——在化石记录里，人类要真正表现出那种现代的识别方式，
也就是识别死亡，比如葬礼。这些与死亡相关的仪式，大概只是过去十万年里才有的。所以在此之前的数百万年里，他们的行为可能更像黑猩猩。你有没有想过宇宙中可能存在其他哪些类型的生命形态？我前不久在 Netflix 上看了一部剧集，里面谈到硅基生命，还有其他一些奇特的东西。
你研究过这个吗？是的，其实有一条很小但非常迷人的科学研究脉络，可以追溯到 100 年前，人们在尝试设想另类生命。他们有时喜欢把它叫做古怪生命。叫它古怪，是因为你知道，我们所知的地球生命有点无聊。就是在它很熟悉的这个意义上。嗯，无聊的意思是，哦，又来了一个物种。
比如你发现一个新鸟种，我可以保证它使用 ATP。我可以保证它的基因编码在 DNA 里。这些我都可以保证，它的基因编码在 DNA 里。这些我都可以保证——我甚至可以细到它用哪套遗传密码把基因翻译成蛋白质。就到那个层面，变化并不多。所以我们看到的那些奇妙多样的变化
以及我谈到的所有这些古怪的东西，在某种程度上都是外在的。就像在核心层面，地球上的生命非常相似。这也许是因为，也许是因为只有一种做法。只有一种做生命的方式。那就是我们周围看到的。没有别的做法。物质和能量的规律不允许别的可能。
或者那只是地球上恰好发生的起点。又或者地球上曾经有两种不同的生命，我们的形态胜出了，另一种灭绝了。我们完全不知道。所以，除非我们开始前往其他行星和卫星，看看那里到底有没有生命，如果有，又是什么形态，我们才能说，你知道，硅基生命是否可能？你知道，从化学上说，也许可能，因为有些人说过，
嗯，你知道，DNA 到底有什么了不起的？它了不起，是因为它是一种存储信息的方式，你可以用这些信息去建造其他分子。那么，也许有办法用硅或其他材料来充当基因。而在我们等待最终抵达其他行星和卫星、真正认真去寻找生命的时候，一些科学家说，好吧，那我们就动手干。他们试图在实验室里搭建这些系统。
所以你确实能看到科学家在搭建某种 DNA 的替代物，并试图弄清楚能不能让它们运作起来。除了硅，还有别的吗？硅是主要的几个之一。还有一个关于水这种物质的问题。这是地球生命的另一件无聊之处：它需要水。那是因为 ATP 吗？嗯，那是因为让 ATP 成为可能的那些化学反应，以及许多其他化学反应，都需要水作为溶剂。而且，你知道，水会以各种重要的方式与蛋白质相互作用，也与我们的 DNA 相互作用。所以我们需要水作为溶剂。还有别的溶剂，你知道，煤油。
我们不会想喝煤油，但也许煤油，或者液态乙烷之类的东西，也许可以成为某种另类生命的溶剂。而且，你知道，这其实并不完全是一个纯粹的思想实验，因为太阳系里有某些地方，某些卫星，那里没有液态水，但可能有液态乙烷。所以，说真的，这个问题很有意思：那里会有生命吗？那里有生命是不可能的吗？还是说，在我们自己的太阳系里，就存在某种古怪的、超低温的、以乙烷为基础的生命？谁知道呢？
我看过的最酷的东西之一，我试着找找，我记不清那部纪录片的名字了。大概叫什么不同的外星世界、一座博物馆。就在 YouTube 上。特别好。它带着你走过一座博物馆里所有这些不同的假想展区，解释它们各自可能如何产生。
那个视频里说到的一件事是：找到真正高度智慧、先进且以水为基础的文明，可能性基本为零。原因是，要变得技术先进，你需要锻造，你需要能够加热东西，你需要能够用某种方式制造东西，从而让你能走出去——而在水下，这真的非常非常难。所以这也是我没有考虑过的一点：如果一个文明以水为基础，它的技术发展就会有个上限。还有阿德里安·柴可夫斯基的《毁灭之子》，里面有这些巨大的球体，里面装着超级聪明的章鱼。
它们驾驶着这些巨大的水球到处飞。这想法太好玩了。那么，既然我们谈过外星生命的起源，地球生命的起源呢？所以在那里，你知道，生命的定义同样非常重要，因为如果你想谈论地球上生命何时开始，你就得说，嗯，这就是我们会称之为最初形态的那类东西，我们跨过了那道门槛，现在它被定义为，是的。
是的。所以很明显，一个只是充满零散肽段、核苷酸和 ATP 的水池，它不是活的。那是一锅原始汤。那只是分子的混合物，你知道，如果它们以某种方式聚到一起，能够自我维持并繁殖，我们也许就会称它们为活的。那么接下来的大问题就是：你怎么从一种状态到另一种状态？所以在书里，我谈到科学家如何做实验、前往地球上的极端环境来回应这个问题。让我着迷的是，有两个真正考虑周全、描绘完整的设想
关于地球上的生命可能如何开始，而它们完全互不相容。一方面，有一些人说生命始于地表。比如四十亿年前，可能只有几座火山岛从海面上升起。那里可能有小水塘。而在那些水塘里，当它们积水又干涸时，会发生一系列化学反应，也许真的产生了 RNA，然后也许能把 RNA 包裹进原始细胞。所以在那里，就有一些人说，生命就是从那里开始的。
另一些人说，不，生命始于海底，在海床上的那些喷口处，那里有壮观的矿物塔，是滚烫的、富含矿物质的水从地球内部喷涌而出时形成的。当那些水和那些化学物质被推过这些烟囱时，各种有趣的化学过程就发生了。然后它其实可能开始自我累积，你开始产生最终会成为我们基因的分子。你开始产生膜，最终可能成为我们的细胞壁，等等。所以，你知道，他们可能都对。也许其中一个对地球是对的，另一个对土星轨道上某颗卫星是对的。这很难说。但在这个过程中，
这些研究线路带来了惊人的发现，有些情况下还非常实用。举例来说，就在现在这场大流行中，科学家判断 SARS-CoV-2 是否感染了某人的一个非常重要的方法，就是科学家判断 SARS-CoV-2 是否感染了某人、或者感染的是哪种 SARS-CoV-2
变体的方法。他们使用一种特殊的 DNA 测序，叫做纳米孔测序。这是一项相当新的技术。测序仪比你的 iPhone 还小。你把它插到电脑上。而这项技术其实是由那些
试图理解生命起源的人开发出来的，因为它运作的基本方式，是让 DNA 穿过一个小孔。而这正是人们在思考的问题：好吧，当你有了这些原始细胞，它们需要让东西进出。这些原始细胞，它们需要让东西进出。我们的细胞里有非常精巧的通道和各种门户，但这一切最初是怎么开始的？它不可能是一个完全密封的气泡。东西总得进出。
于是有人说，嗯，也许它们只是有一个简单的小孔。也许你可以让一个遗传分子进出。然后他说，有一位叫大卫·迪默的人，在加州大学圣克鲁兹分校，他说，等一下，如果我通过一个小孔把 DNA 拉进拉出，那会产生电流，一个非常非常微小的电流。而我们也许能测量到它。三十年之后，这就是我们现在的处境——这是我们在大流行中使用的一种工具。
这太厉害了。那病毒呢？病毒是活的吗？再说一次，这真的要看你问谁。我的意思是，有一天早上，一位病毒学家给我发邮件说，当然，病毒不是活的。任何专家都会这么告诉你。然后那天下午，另一位说，嗯，当然，病毒是活的。任何专家都会这么告诉你。所以，你知道，作为科学写作者，作为某种科学的记录者，这个位置有点尴尬，因为人们问我问题时，好像存在某种明确的答案供我引用。
科学该站在谁那边。是的。嗯，你知道，我的意思是，科学就是——争论和冲突是科学的核心。争论本身没有错，只要它们是有意义的争论。而这是一个非常有意义的争论，因为它真的迫使我们思考：病毒本身到底是什么？
它们如何运作？还有，你知道，一个东西要活着需要什么？以及，我们用这些词时到底在说什么？病毒这件事在于，如果你把它们排在一个细胞旁边，它们非常不一样。它们不只是比细胞小得多，而是细胞里充满 ATP。就像我说的，我们的燃料，那里有持续不断的新陈代谢在进行。分子被建造出来，另一些被拆开。它们从环境中吸取东西。那是一种嗡嗡作响、极度活跃的状态。再看一个病毒，就是科学家所称的病毒颗粒，只是一个独自漂浮的小东西。
它只是一个蛋白质外壳，里面装着一些基因，包得整整齐齐。就这样。它不做任何事情来维持自己。病毒要复制，必须发生的是：它必须与一个细胞融合，进去之后，细胞基本上就开始把病毒的基因当成自己的基因来对待。它开始制造那些病毒蛋白，那些病毒蛋白随后接管这个细胞，让
细胞制造新的病毒，这些病毒随后离开细胞，去感染其他细胞。病毒，随后离开细胞，去感染其他细胞。所以，NASA 那个生命工作定义的设计者之一曾被问到：如果生命是这种化学上自我维持、能够进行达尔文式演化的系统，那病毒是活的吗？他说，你知道，按这个定义，不，它们不合格。它们无法自我维持。另一些人说，嗯，如果不把病毒看作生命的一部分，你就无法理解病毒。病毒会演化。看看那些让我们日子难过的变体。德尔塔变体在去年十月之前并不存在。
它是从更早形式的病毒演化来的。而且它遵循与动物、植物完全相同的演化规律。它是一个典型的演化中的东西。所以人们对病毒确实活着提出了若干论证，基于几种不同的观察方式。而且可能真的存在一些病毒，模糊了这条界线，让这件事变得更有意思，因为有些病毒拥有一些基因，它们的作用不只是制造新病毒。它们有建造蛋白质的基因。它们有基因，作用不只是制造新病毒。它们有建造蛋白质的基因。它们有进行光合作用的基因。
它们只是把这些基因一路带着，一旦进入细胞内部，它们基本上就告诉细胞：好，你现在要做的是这些。你要用另一种方式进行光合作用。你要捕获一些——把它转化成更适合制造病毒、而不是制造更多细胞的分子。
那就动手干吧。而且，你知道，所以有一些情况是，病毒本身可能让这个问题更难回答。我之前请过一位遗传学家，谈到我们如何通过工程改造生命，以便抵达其他星系系统。他说，其中一件事，大卫·辛克莱博士在哈佛的衰老研究实验室里谈过一些类似的东西，那里有特定类型的病毒，可以靠抗生素、或者我想是靠特定种类的细菌来开启和关闭。
然后你就可以有——他构想过一种人，长着光合作用的皮肤，我记得他算过，为了生存下去，你大约需要两个网球场那么大的皮肤铺开。但他想象的是那种绿色的、不需要食物的人。你不需要随身带着所有食物，因为你只要把网球场那么大的翅膀伸在两侧，就能获得全部阳光，就可以那样活着。所以，是啊，所有这些事情凑到一起，挺有意思的。所以
看起来，要弄清楚这里发生了什么，还是相当混乱的。你有没有得出或发现一个更好的生命定义？我想我遇到的最激进的提议，来自一位叫卡罗尔·克莱兰的哲学家，在科罗拉多大学，她说，不要试图定义生命，定义是没有意义的。你在浪费时间。而这让很多科学家很不舒服，
因为他们认为定义本来就是他们工作的一部分。但事实上，你知道，如果你不小心，就会掉进语言陷阱。举例来说，想想水。想想 1500 年一位炼金术士试图向你定义水。炼金术士确实这么做过。他们会做的，是列举它的一些特征。嗯，水是透明的、湿的、能溶解某些东西的东西。
这就是我对水的定义。但后来出现了一些看起来很像水、却在溶解别的东西的东西，比如它能溶解某些金属。那它们是水吗？嗯，他们其实会说，哦，我们要把这个叫做王水。然后天冷了你又有麻烦了。这些液态水冻住了，变成了叫做冰的东西。冰是水吗？
嗯，严格按那个定义来说，不是。所以，你知道，连列奥纳多·达·芬奇都在日记里写道，水似乎可以随你怎么说就是什么，这多么令人沮丧。简直让人发疯。所以那些定义并没有帮助理解。真正必要的是再花几个世纪的研究，以及把化学发明成一门科学。谈论水的正确方式，是在一个理论里谈论它，一个关于原子、元素和分子的理论。然后你可以谈论由两个氢原子和一个氧原子组成的分子。这时你才真正有了对它的有意义理解。所以，卡罗尔·克莱兰主张的是，我们真正需要的是一套关于生命的理论，而我们还没有。有人在为此努力，但在我们拥有它之前，如果我们只是试图，如果
我们把时间浪费在再想出几百个生命定义、并为它互相大喊大叫上，那本是我们可用来走向一套真正的生命理论的时间。是的，想想这个很有意思。我记得是你说过，这就像试图描述红色或者努力这种东西。它总是通过类比来描述，而我们拥有的又是这种不完美的语言，所以你最后只能玩词汇上的巴西柔术，努力找出最接近你想说的那个东西的近似物，而一旦你做出一个类比，
这个类比总是稍微不完美，因为按定义，它不是你在说的那个东西。它是像你在说的那个东西的一个东西。说实话，我很高兴自己不做生命理论这一行。嗯，这活儿不适合胆小的人。这是肯定的。而在书里，我其实写到历史上一些人物，他们真的试图走到生命的边缘——这也是书名。而那个边缘，就是你想弄清楚是什么把生命与非生命分开的地方，
而他们失败了。他们犯了可怕的错误，因为提出那些完全离谱的疯狂想法而归于默默无闻。我们倾向于把科学看成不过是一连串胜利，是从一个深刻洞见到下一个深刻洞见的线性进程。科学不是那样运作的。科学充满通向不同方向的分支，其中很多只通向彻底的
失败。谁是那些失败者之一？嗯，我在书的开头谈到一位叫约翰·巴特勒·伯克的物理学家，他在剑桥，在 20 世纪初工作的那个实验室里，电子刚刚被发现。量子物理正是在这样的实验室里第一次被揭示。放射性是当时让那里的人着迷的另一件事，因为它能以
这种非常奇特的方式告诉你原子是如何运作的。比如说，人们对镭这种元素着迷，还会有舞蹈演出，舞者穿着在黑暗中发光的镭制服装。所以在这个背景下，伯克想，嗯，也许放射性是——也许生命就是关于这个的。
也许放射性是生命背后的组织原则。于是他做了一个实验：他取了一些灭菌的牛肉汤，往里面丢了一些镭，然后让它在那里放了一夜。第二天他走进实验室，看到汤的表面上形成了一层东西。于是他舀了一些放到载玻片上，在
显微镜下观察，然后他说服自己，他看到的是微生物，是些极其微小的结构，会随时间生长、变得更复杂，似乎还会分裂。它们比微生物小得多，但在他看来它们似乎是活的，或者至少正处于边界上。于是他根据放射性把它们命名为「放射生物」。他发表了一篇关于它们的论文，写了一本关于它们的书，简直成了全城的话题，我是说，人们说伯克和达尔文一样重要。这份荣耀大概持续了一年，直到其他一些科学家重做了那些实验，
并证明那全都是一场由糟糕化学造成的偶然。你知道，如果他使用蒸馏水，这就根本不会发生。就这样。而他在余生里坚持自己是对的，坚持那些「放射生物」真的存在于生命的边缘。而现在没人知道伯克是谁。某种意义上，他是真正的先驱。他其实第一次为自己所做的事使用了「人工生命」这个词。试图在实验室里制造生命，他确实在尝试。但
我们不记得他，因为他在玩一场非常非常危险的游戏。当科学家这份工作危险的地方就在这里。《生命的边缘：探寻活着的意义》会链接在下面的节目说明里。如果人们想持续了解你在做什么，他们该去哪里？我的网站是 Karlzimmer.com，我在 Twitter 上是 Karlzimmer。我很喜欢。谢谢你，卡尔。谢谢你。你