适者降临

测试题 进化论的大谜题：自然如何创新？ 前 言 世界够大，时间够多 01达尔文进化论的局限 达尔文进化论的局限在于，它无法解释遗传现象。生命起源于何处？更好、更强的适者从何而来？大自然如何无中生有，如何创新？达尔文的进化论是人类历史上杰出的学术成就，但生物进化的秘密远不是达尔文进化论所能穷尽的。生物学在20世纪发生了翻天覆地的变化，现代技术得以带领我们探索生命进化的动力和起源。 02新性状的起源 新性状的出现有赖于新的分子和合成这些新分子的化学反应的存在。生命以及生命背后驱动新性状出现的动力并不是神秘莫测的东西，这种动力本身和生命一样古老。我们还不知道生命到底是如何从简单的形式进化出了如此高的复杂性，但我们知道，生命的开端不是一个自我复制的分子，而是一张新陈代谢的网络。 03宇宙图书馆 一种生物所具有的全部生化反应构成了这种生物的新陈代谢。新陈代谢进化的本质在于重新组合。生命时刻在尝试每一种可能的基因新组合，重新解读，重新编译，然后重新布局代谢遗传，毫不停歇，从而造就并提升着代谢的多样性。新的代谢能力是不断驱动生命拓展前沿阵地的引擎。 04构型之美 蛋白质是生命的驱动者。每种蛋白质的构型都高度复杂，与它们执行的功能相适应。蛋白质的构型维持着生命世界的运转。大自然可以用蛋白质书写不同的文本，更多的文本就意味着更多的构型，参与更多的催化反应，执行更多的功能和完成更多的任务。 05命令与操控 无论多复杂的生物，它的形态和功能都受到调节因子的控制。调节因子占据着某个基因相邻的一小段DNA，一旦它们遇上特定的DNA序列，就会与之结合。调节因子与相应的DNA需要在形态上互补。有些基因表达能被调节因子抑制，有些基因则需要它们激活。调节因子指导着所有生物的发育。调节因子之间相互调控，形成了复杂的网络。 06神秘的建筑师 多变的环境催生了生物的复杂性，而复杂性促成了发育稳态，发育稳态继而造就了基因型网络，后者让进化成为可能，使得生物能够通过演变适应环境的变化、提高自身的复杂性，循环往复，生物进化通过这种方式螺旋上升。这种进化方式的核心在于处在多维空间的基因型网络的自组织性。自组织性是生命绚烂光彩背后的支持者，它是隐藏的生命建筑师。 07从大自然到工程技术 自然进化和技术创新有诸多共同之处，促进自然进化的基因型网络在人类技术进步中同样存在。与自然界类似，科研人员也总是行进在各自领域的前线，他们依赖不断的试错、 人海战术、多起源策略和组合优化，模仿自然的创造能力，实现技术突破和创新。技术发明的精简主义和高雅主义，深深隐藏在现实世界的背后。 后记柏拉图的洞穴 译者后记