如果你对生物学的记忆还停留在“DNA是生命的蓝图”,那你可能会被惊到——那张“蓝图”不仅模糊,而且随时在变。
最近有两件事让我重新思考生命到底是什么。
一是今年4月29日,基因组学先驱 文特尔 (J. Craig Venter)因癌症治疗并发症在圣迭戈去世,享年79岁。这位被称为“人造生命之父”的科学狂人,一生都在试图将生命“数字化”。他曾在2010年制造出世界上第一个“人造生命”,把一串计算机里设计的DNA塞进细菌,让它活了过来。
二是正在读的菲利普·鲍尔的《生命传》,这本书系统地拆解了我们过去对基因的所有迷信。
这两个人,代表两种态度,一个狂热,一个理性。放在一起,恰好拼出了生物学正在经历的一场认知革命。
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1
Venter:差点垄断人类基因组的“科学狂人”
文特尔的人生,比好莱坞电影还要传奇:
当过越战老兵,做过追风冲浪少年,最后逆袭成敢和六国顶尖科学家正面叫板的基因极客。
他有一个颠覆传统的观点:生命本质,其实可以被解码成一串数字代码,还能被大规模读取、解析。
上世纪 90 年代,他率先推动表达序列标签(EST)技术;1998 年直接创立塞莱拉公司,高调放话:要用霰弹枪测序法,三年搞定人类基因组全测序,速度碾压官方国际人类基因组计划。
要知道,当时官方团队已经埋头苦干 8 年,基因组测序才勉强完成 3%。
文特尔的思路简单又大胆:把整条基因组拆成无数小片段,逐段测序,再用计算机算法重新拼接组装。
这套打法一开始被主流科学家集体质疑、嘲讽,觉得太过鲁莽、根本不靠谱。
可结果狠狠打脸所有人:他硬生生一路追赶、逆风翻盘,2000 年和官方团队同步公布人类基因组工作草图,震动全球科学界。
更疯狂的还在后头:他一度打算把整个人类基因组申请专利,想把生命密码攥在自己手里、近乎垄断。
这个想法瞬间引爆全球舆论,迫于巨大压力,克林顿与布莱尔不得不联合发声,明确要求:人类基因组数据必须免费向全世界公开。
文特尔一手推动的测序工业化,奠定了今天基因检测、精准医疗、肿瘤基因分型等所有技术的根基。
正如他在2025年采访中坦言:如今几乎没有任何一款新药研发,能绕开人类基因组信息的加持和影响。
但文特尔带给世界最大的震撼,还不是基因组测序,而是人造生命。
2010年,他的团队官宣造出全球首个人工合成细胞:把原有细菌的原生基因组完整剔除,再植入一套人工全合成的基因组,成功重启生命体,实现自我复制繁衍。
他给这人造细胞取名“Synthia”,寓意纯粹人工合成的生命产物。
以往给细菌转基因,只是小修小补、局部修改基因片段;而文特尔做的是彻底更换基因组,整套基因全部人工打造。只保留细菌原有细胞膜和蛋白结构。
但他的野心远不止改造细菌。
在《生命的未来:从双螺旋到合成生命》一书中,文特尔抛出了一个极具颠覆性的大胆畅想:倘若火星上安置一台基因测序设备,能读出“火星生命”的完整DNA序列;只需花费4.3分钟,把这份基因编码传回地球,我们就能在地球实验室里,从零重构出“火星生命”。
如果之前没听说过北京大学的恐龙蛋化石基因测序研究,一定会觉得文特尔这番脑洞大开的言论惊世骇俗。
如果复原恐龙基因,就能实现物种复活,那么重构“火星生命”,在逻辑上其实并非遥不可及。
世间很多狂妄大胆的构想,看似不过随口吹牛,至少在真正落地成真之前。
2
《生命传》:基因不是答案,而是问题的开始
如果说文特尔是用实验挑战我们对生命的理解,那么鲍尔的《生命传》则是从理论上彻底拆解了我们熟悉的基因叙事。
鲍尔做过摇滚乐手,也在《自然》杂志做过20年的编辑,曾担任BBC电台“科学的故事”栏目的出品人和主持人。如今,他是英国皇家化学学会会员、欧盟委员会合成生物学专家团成员,并担任《化学世界》杂志董事成员。作为严谨的科普作家,鲍尔已出版20多部著作,包括一部跟中国有关的作品《水:中国文化的地理密码》。
《生命传》 这本书的核心观点很简单,却很有颠覆性:基因不是生命的剧本,更不是决定命运的指令。
过去我们以为,DNA上的信息就像一个程序,细胞像计算机一样读取它,然后生产出相应的蛋白质,最终决定我们的身高、智力、疾病风险。但事实远非如此。
鲍尔在书中指出,同一个基因可以产生多种不同的蛋白质,具体产生哪一种,取决于细胞类型和环境。
皮肤细胞和肝细胞拥有完全相同的DNA,却表现出截然不同的功能。
这意味着,信息是双向流动的——细胞的状态会反向影响基因如何被“解读”。
鲍尔用了一个非常生动的比喻:生命不是机器。
人类历史上,我们从没造出过一台能像生物体这样运作的机器。
机器靠精确的零件和严格的程序运转,但生命充满了“噪声”和随机性。
分子并不总是出现在它们“应该”在的位置,也不总是保持它们“应该”有的形状——可生命依然稳健地运行着。
为什么?因为生命是分层的。
从分子到细胞、从组织到器官,每个层级都有自己的规则。就像俄罗斯套娃,一层套一层,每层的逻辑都不一样。
这就是所谓的涌现性:生命不是“拼积木”,而是 更高层 级的组织方式让“活着”这件事成为可能。
3
文特尔与鲍尔:同一枚硬币的两面
文特尔和鲍尔看似立场对立,实则更像一枚硬币的正反两面,从两个截然不同的视角,互补诠释生命的本质。
当初文特尔团队尝试人工设计“最小细胞”时,有了一个意外发现:
生命并不能只靠我们认定的“有用基因”拼接而成,那些功能不明、看似多余的基因,同样不可或缺。
这也印证了一件事:生命远不是简单的零件组装,远比我们想象的更复杂。
文特尔的人造细胞实验,反而从侧面印证了鲍尔的核心观点:生命不是某一种物质,而是一套独特的组织方式。
生命的关键,从来不在于由什么基因、什么材料构成,而在于这些组分如何排布、如何协同、如何形成一套自运转的整体秩序。
这就像舞蹈,同一个舞者,在不同的编排下,可以跳出完全不同的生命之舞。
所以:生命的本质是动态过程,而非静态物体。
文特尔虽然造出了初代人造细胞 “辛西娅”,但他的人工生命创造,始终止步于单细胞细菌层级。
后续研究也慢慢证实:哪怕是最简单的人造细胞,也需要精密搭建细胞内部的微环境与协作体系,才能真正 “活过来”。
基因,只是生命的其中一个零件,远远代表不了生命的全部。
也正因如此,文特尔有生之年,终究没能实现重构 “火星人”的狂想。
说到底,连火星人的 DNA 序列都无从获取,第一道门槛就跨不过去。
这不禁让人遐想:文特尔是否在去世前留存过自己的完整基因组?
或许比起再造火星生命,更现实、也更具想象空间的是:未来合成生物学技术足够成熟,是否仅凭一份基因组,就能完成人的重生?
4
AI时代:我们该用怎样的新语言,重新读懂生命?
在《生命传》中,鲍尔提出了一个清醒的观点:
生命本身自带复杂属性,我们不能再用简单、片面的逻辑,去粗暴解读生命。
人,从来不是被基因提前编好程序的机器人,而是在多层级、跨维度的相互作用中,不断涌现、不断演化的动态生命体。
当 AI 时代全面到来,一个灵魂拷问随之而来:人工智能,会不会彻底改写我们对生命的认知方式?
如果生命里的遗传信息,可以像软件代码一样被编辑、被改写,那生命本身,算不算一套精密的信息处理系统?
更进一步:AI有没有能力,把这套生命信息系统,一步步实现人工复刻与再造?
面对这种畅想,鲍尔并没有持乐观态度。
他认为:计算机程序精准可控、结果可预测;但真实生命,自带着天然的随机性、模糊性和不确定性。
AI可以精准模拟蛋白质折叠、预判基因功能、解析生命底层规律,却永远穷尽不了那个嘈杂、随机、充满变数的分子微观世界。
AI可以计算生命的规律,却永远算不出生命的“意外”——而恰恰是这些意外,让生命如此迷人。
5
结语:从“生命蓝图”到“生命传”
《生命传》的这个“传”字很有意思。它不是“生命说明书”,更不是“生命使用手册”,而是一部关于生命如何演化、如何自组织、如何在混沌中创造秩序的“传记”。
文特尔用合成生物学告诉我们,我们可以“制造”生命,但还远远不够“理解”它。鲍尔则告诉我们,理解生命需要放下“简化论”的执念,拥抱复杂、拥抱分层、拥抱不确定性。
我们不必害怕这种复杂性。正如鲍尔所说,生命的复杂性不是缺陷,而是它的本质。
我们之所以能活到八九十岁,正是因为复杂的生命系统有着惊人的稳健性——它不依赖每个分子都出现在正确的位置,而是通过多层次的协同运作,消化了无数的错误和偶然。
基因不是生命剧本的编剧,它只是舞台上的一盏灯——照亮了部分路径,却决定不了整场演出的走向。
也许,这才是对“生命如何运作”最诚实的回答。我们不需要找到一个“终极解释”,就像我们不需要用一个公式概括一首诗。
生命的魅力,恰恰在于它的不可穷尽性。
(作者:张洪涛,笔名“一节生姜”,著有科普读物:《吃什么呢?——舌尖上的思考》,《如果舌尖能思考》。可以谈最前沿的医学研究,也可以讲最通俗的故事。本文仅作为医学研究进展及健康保健常识科普,不作为任何医疗建议。若有不适,请尽快就医,遵医嘱对症治疗)
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