环乃生命之母

简：有句广泛流传的名言：生命在于运动。而我认为，

生命在于循环。

生命活动和演化远比非生命物质的运动复杂。我认为这主要因为生命含有三大类圈环作用：①体内组分的各种循环、自我作用、自我复制，包括细胞的新陈代谢、基因序列的自我复制、需氧生命的三羧酸循环等，②繁衍遗传变异组成的代际递归环，以及③生命体与外界的互动交互之环。

生物的体内循环。每一生命都是高度复杂的自组织系统。体内不含循环，循环不足，则不够复杂到有生命。

所以，如果生命有自然起源，它何以发生，关键不在何以形成某些成分，而在于生命所需的各种循环往复何以开始。高度复杂成分（如有机高分子）的存在大概是产生自我复制、循环进而出现生命的先决条件，但循环的启动和维持未必非得靠某些特定的成分。公认地球生命有唯一起源，也许它依靠某些成分（如核酸、蛋白质、糖类）只是出于机缘巧合造成的蝴蝶效应。

我这种动态循环观比广泛流行的静态成分观看来更合理：离开循环，生命毫无希望（生命的生机生气、生生不息全靠环来维持）；缺失任何成分，未必铁定不会有生命，比如，不妨想象不靠核酸、蛋白质的外星生命。总之，

正是循环之妙，开出生命之花。

生命就是这些循环的外在体现，循环才是生命之母。并非凡循环都会带来生命，但生命离不开循环。生命持续与其循环持续完全等价，同生共死；死亡与循环的终止完全对应：重要的循环一旦中断，生命也就终止。

高级生命依赖众多循环。一个集中体现是血液循环。哈维划时代的巨著《心血运动论》，主要贡献就在于识别心血系统这个以心脏为中枢的循环。血液携带能量，这是一种能量循环。心跳停止，血液循环即停止，也就死亡。

学：但是，现在死亡的定义是脑死亡，并不是心跳停止。

简：是的。我只想说心脏所以重要，是因为血液循环靠它维持。脑死亡意味着中枢指挥系统停止活动，各种生命循环系统因此失序崩坏，不可逆转。同理，呼吸停止也是死亡的征兆，因为这些生物的体内循环有赖于呼吸。当然，心脏和呼吸系统的功能相对简单，呼吸或心跳停止时，还可以靠人工呼吸器、人工心脏等手段来维持呼吸或者血液的循环，保持相应的能量循环。脑的功能丰富复杂，大脑崩坏后，全身因失去中枢指挥而全面崩溃死亡，除非造出能持续指挥各种生命循环继续运作的人造脑。

我十分佩服古希腊大哲亚里士多德。他以绝无仅有的深刻，早在二千多年前就明确指出，循环运动是所有运动中最完美、最宏伟的运动。生命的循环本质可以说是这一论断的一个最好诠释。

教：我觉得，这样的问题，观点不同，可以公说公有理，婆说婆有理，关键在于生命的定义。生命是如何定义的？

简：定义也是人定的。生命的定义无非是对生命本质的界定表述。按我所说，环是生命之母，所以生命的定义就得突出环在其中的核心地位，生命对它的绝对依赖。迄今没有一个普遍接受的生命定义。在多种相对较流行的定义中，最受欢迎的遗传进化定义就十分强调生命的复制功能这种环。基于生理学、生物化学等方面的定义，偏向于静态成分观，我认为对环的关键作用都重视不够。

基因的自我复制和生物的代际遗传各自成环。还原论者把基因当作生命的本原之因，故取名“基因”。但是，一个生命刚死后的基因组与生前相同，这如何解释？其实，只是因能量循环等过程的终止，随着细胞的降解，基因组才随后分解。如果存在与核酸、蛋白质无关的地外生命，那自然也与我们所谓的基因无关。三百年前的名著、维柯《新科学》卷一第二部分第2条指出：“人心的另一特性是：每逢人们对远的未知的事物不能形成观念时，他们就根据近的事物去对它们进行判断。”

基因这个由核酸结构表达的遗传信息只携带生成蛋白质结构的信息，基因循环只在地球生命的信息循环这个重要组成部分中起关键作用，但地外生命未必非得依赖这种基因循环。生命循环还有赖于能量循环等其他多种循环。病毒虽有基因循环，却只是介于生命和非生命之间的中间体，因为它缺乏自我复制机制，无法自主繁殖（代际循环），只能寄生在细胞上。

病毒 (Image by swiftsciencewriting from Pixabay)

生物的代际循环。代际循环还是环！它是生命区别于非生命的一大特征，尽管并非生命全都有代际循环（如骡子），且极少数非生命物质（如晶体）能自我复制。生物的代际循环既有遗传又有变异，因而称之为代际递归环更贴切。这是生命独有的。它是递归环，而不是完全的循环，因为代际可能有变异，否则不会有进化。

物种的存续依赖于亲子一代又一代的繁衍循环。舍之，便无物种。而且，物种的概念隐含着生生不息的繁衍存续之义。其常见定义就靠引进一个环来实现这一隐含要求，可见环对于物种之不可或缺。

学：物种是怎么定义的？

简：按常见定义，一个物种是这样一群生物，其成员能交配繁殖同种后代，后代也能与其他成员交配繁殖同种后代。比如，马虽能跟驴交配生骡，但骡是不育的，不能跟马、驴、骡交配产子，故马、驴、骡不属同一物种。换言之，每个物种都一一对应于某个这样的递归环：同一环中的生物属于同一物种，同一物种的生物都在同一环中，彼此不能形成生生不息之环的生物，不是同一物种。

这样靠环来定义物种相当自然。假如像数学上逻辑上的内涵定义那样按属性来定义，则会捉襟见肘，难乎其难。后面谈集合思维和总体思维时会展开详谈。这里只以人之定义为例。

科学史上人之定义不少，但都有问题，比如柏拉图之定义所闹的笑话（见框）。最后被普遍接受的定义是，人是（既能使用还）会制造工具的动物。这符合逻辑明确的要求，属于依靠属性的内涵定义。然而，半个多世纪前，人类学家在非洲发现，那里的黑猩猩也会制造工具！可见这种内涵定义很脆弱。

其实，利用环可得如下简单（循环）定义。人是一种物种，按物种的定义，人能与他人交配产生同种后代，这些后代还能彼此并与他人交配产子。能参与人类繁衍循环的是人，参与不了的不是人。

机器人无疑能传承其“基因”（设计蓝图），即完成基因循环，那很简单，但它不是生命。我觉得关键是它缺乏上述三大圈环作用：①缺乏体内循环，比如不会自我更新、修复、替换自身出问题的组分。②不形成生生不息的代际之环：不会自行“繁殖”同类后代。③与外界积极主动互动交互不够。一旦机器人克服这些缺失，能自主地自我更新、修复、替换自身的组分，形成自身的生命循环，还能相互配合“繁殖”同类后代（自我生产同类后代机器人），就此形成生生不息的代际之环，那么就应视之为生命，为新物种，不论其他方面如何（即使还是像机器那样按部就班、毫不变通）。

按循环观，尽管科学上发现碳基生命十分合理，也不足以保证地外生命必须像地球生命（按成分观）那样是碳基，或者像机器人那样是硅基，像地球生命的基因组那样携带遗传变异信息。然而，难以想象地外生命不依赖生命循环，没有代际循环，不与外界交互成环。当然，探寻地外生命，物质成分可由光谱分析等手段来判定，远比判定能否存在信息循环、能量循环等动态过程可靠且容易。

大都认为，（由核酸携带操作指令、蛋白质主导化学反应的）新陈代谢是生命的主要特征。这是细胞的自我繁殖。人工智能的孪生体——“人工生命”也能自我“繁殖”，即产生能自我“繁殖”的同类后代。但人工生命因缺乏能量循环、物质循环而难以视为真正的生命。

学：人工生命是什么样的东西？难道人类真的已经能制造生命了吗？

简：人工生命（其实更贴切之名是赛博生命、数字生命）并非真的生命，它是仅存在于计算机和数字网络的赛博空间（cyber space）中能自我繁衍的“生命”，它靠算法的递归来决定其行为和“生命”演化。其递归操作对应于自然生命中的细胞分裂和自我复制。可见人工生命的生命力，全靠递归环的威力。人们早先认为只有生命才有的一些特征，迄今已为人工生命拥有。

不过，纵然有朝一日人工生命与自然生命在信息空间中不可区分，人工生命也不存在自然生命所具有的物质循环和能量循环等现实内容。比如，现实世界中的物质和能量守恒，但人工生命因不涉及物质和能量而没有这样的现实约束。

学：这么说，只能在赛博空间内生存的人工生命其实没什么大不了的，相应的研究意义并不大。

简：我不这么认为。以ChatGPT为代表的大语言模型人工智能也可以说迄今只存在于赛博空间，却正在造成轰动影响，与现实相连后可能带来沧桑巨变。人工生命也可能类似，带来巨变。

教：这种人工智能算不算得上具有生命？

简：我虽有倾向性，但不能十分肯定，因为它有彼此相当矛盾的两方面。

 一方面，它没有真正生命的形式，尚未形成自身内部的生命循环以及（脱离人类）自主的代际循环。上面说过，生命包含三类圈环：体内环、代际环、外交环。人工智能从人类的语言（乃至感知和表达）世界只能学到外交环中能用语言（乃至感知和表达）把握的那部分，单靠学习，形成不了前两类圈环。另一方面，按不少顶级研究者的说法，它已经有意识甚至自我意识了。而意识和自我意识应该是极其高级的生命才会有的，除非我们认为存在非生命的高级智能和意识。

我猜想最有可能的情况是这样的：人类的言行是有（自我）意识的，人工智能学得惟妙惟肖，所以人们见到后以为它也有（自我）意识，但目前未必真有。所以，让它学什么，对安全性至关重要。注意，人工智能一旦有自我意识，对人类几乎必定是灾难。因为，一旦有自我意识，它就不会始终完全听命于人类，就会与人类有矛盾冲突。它越强大，就越会成为主宰，就越会给人类带来灭顶之灾。

知识与代际循环。上面说了生命的体内环和代际环，以后再说外交环。下面说说知识的代际循环，以及相应的中西之别。它们都体现环之神奇、环之威力。

在西方主导的近现代世界，知识主要指外显知识，即像科学知识那样可以清晰表述的知识（更确切之名是“可表述知识”），而轻视默会知识，即无法清晰表述的知识（know how）。默会知识不妨理解为“技能”可能更贴切。

学：到底什么是默会知识，还是不太清楚。

简：让我直接引用李晓榕《问学录》的相关论述（见框）。

教：法拉第对电磁学拥有的直觉是不是默会知识？麦克斯韦是否把它发展成了外显知识？

简：难以获取也难以清晰表达的直觉领悟应该属于默会知识。但是，麦克斯韦用数学语言（即以麦克斯韦方程为核心的电磁场理论）所系统地表达的，是法拉第由实验所得并表达出来的外显知识，尽管系统性、简明性不足。二者都是明确表达的外显知识。

庄子的“轮扁斫轮”说书本知识、外显知识是糟粕。虽然这明显太极端，但在传统中国，外显知识的确不如默会知识重要、有价值。单就这两类知识之质而言，这大体成立。因为“能力重于知识”是共识，而默会知识作为技能更近于能力。一大原因是能力比知识更难获取得多。

然而，这两类知识的代际循环完全不同。以科学知识为代表更重明确表述和量化的外显知识十分便于大量代际循环，可以轻易传承，进而积累，从而快速大幅增长；而默会知识不然，它难以代际传承，每一代差不多都又从新开始，难有积累和增长。久而久之，原本地位相对较低的外显知识，自然也就超越并凌驾于默会知识之上。

默会知识与个人更密切结合，外显知识更抽象、更具共性、更“客观”（其实是相对于“私观”的“公观”），却靠代际循环和容易分享而更有生命、更具活力。

典型一例是：武术是默会知识，武器是外显知识的产物。近现代西方所重视便于不断改进换代的武器，远比传统中国所注重靠个人修炼而得的功夫更强大有力。义和团运动的注定结局根植于此。

一句话，靠代际循环正反馈的巨大威力，以科学技术为代表的外显知识在总体作用上大大超越默会知识，因此特别注重外显知识的近现代西方在力量上也超越强调默会知识的传统中国，进而主导世界。

流行的观点是，近现代西方靠强调创新而占尽上风。我认为，关键在于外显知识便于传承这一优势。这其实更本质，作用更大得多：不能传承，则难以创新；便于传承，即便不重创新，也会明显积累进步，也会超越东方，只是费时长些而已；注重创新只加快积累进步的步伐；存在代际正反馈环，能够传承积累，才是进步的本质驱动，才是进步的先决条件。

近现代以来，名副其实真正进步的都是科学技术等外显知识，外显知识以其明确、客（公）观、易积累、可判定、可量化等特性而有确实的进步可能。可见，“可表述知识”的优势在于它是“可传承知识”。而文学艺术、思想人文、民俗宗教等非外显知识，主要是演变。它们是否货真价实的进步，则见仁见智，取决于角度、准则等。举例来说，文学艺术之所以不断演变，一大关键原因是已有成就在其固有形式上已登峰造极、难以超越，所以必须出新出奇以制胜，于是演变。

相对而言，近现代西方思维是线式的，传统中国思维是圈式的。这是我的论断，几年前做过论证。然而吊诡的是，线式思维的西方，却比圈式思维的中国，在知识的发展演进这一至关重要的方面，更好地利用了代际循环这个正反馈的巨大威力。这其中大有深意，抑或只是历史的机缘巧合、阴错阳差？

教：非常感谢。您说的这些，很新鲜，我从来没想过，也不知道有谁这么说过。

简：这是我的自到之见，尤其是关于代际环对知识增长的关键作用，及其中西对比。

不过，成功都有代价，外显知识的成功亦然。下面说两种重大代价。

代价一：近现代以来，外显知识大获成功，备受尊崇，如此之盛，以至默会知识几无容身之地。西方主导下现代人对共性规律、普世价值、统一本质、抽象客观、精确概念等信念十分偏执，益发崇尚易于传承的书本智慧（book smart），有意无意地希望人们都只盯着书本智慧不放，轻视甚至鄙视难以言传、无法形式化的生活智慧（street smart，直译为市井智慧、街头智慧）等其他方面。把现实问题纯净化、抽象化、明确化成了标准乃至必由之路，因为这是发挥书本智慧所需。对能快速积累增长之外显知识的依赖，和资本迅速增殖之所需，产生了现代特有的工业化、标准化、模块化等，以及对高效的极度推崇，这些都使世界日益趋同西化，无法或难以统一表述的生物、文化、价值、传统等等方面的多样性丰富性都受到了严重威胁和损害。

代价二：克莱顿在其畅销科幻小说《侏罗纪公园》中，借代言人马尔科姆之口说^[1]：科学力量之错何在，知道吗？它错在是一种继承的财富。大家知道天生的富人多么混账可恶。……无论何人，无论想要获取何种力量，大都得有实质大付出，都有一段学徒期，有持续多年的律己磨炼。……无论追求什么，都得投入时间、练习和努力，必须多有舍弃才能得到。它对你一定非常重要，一旦获得，它就成了你的力量，内存于你，无法外移。这名副其实是律己磨炼的结果。有趣的是，经历了这些后，一旦获得徒手杀人的本领，也就变得足够成熟，不会不明智地用它。可见这种力量内含克制。获得力量的律己磨炼会改变你，使你不会滥用它。然而，科学力量就像继承的财富，不经律己磨炼即可获得。……大家都在致力于同一件事：做大做快。既然能站在巨人肩上，就能快速完成。甚至连自己都还不确知做了些什么，就已报告结果，申请专利，出售获利。买家就更没律己磨炼了，他只是像购买任何商品一样简单地购买力量，更不觉得有克制和磨炼的任何必要。

科学无视难以传承和积累的默会知识，只专注便于传承和积累的外显知识。要获取科技力量，只要学习，不必经过长期艰苦的修炼和潜移默化。所以，掌握科技的现代人因缺乏身心磨炼，未必能明智地掌控它运用它，因而难免会滥用它，被它操控，为它所害。比如当前的人工智能和基因编辑技术。“主啊，我需要你的帮助！/ 我已无法从我召唤的力量中脱离出来，获得自由。”（歌德《魔法师的学徒》）

下面的中西对比和反差也意味深长。

①一贯偏重集体，提倡先公后私、公而忘私、乃至以公灭私、为群体利益牺牲个人利益的传统中国，反而重视独自领悟直觉、个体心得经验、自我修炼，提升个人技能和功夫，轻视外显知识所依赖的共性规律、公共认识；而历来偏重个人权利、个人利益高于群体利益的近现代西方，却不强调个人修炼，而重视科学技术等共性知识、公共认识、统一表述。

②一贯标举传统、珍视以往乃至尊古卑今的传统中国，反而不重视便于传承前人积累的外显知识；而历来强调今胜于昔、怀疑一切、反叛传统的近现代西方，却重视靠站在前人肩上积累取胜的科学技术等外显知识。

道德观、知识观、今古观的这一公私背反、古今对立和中西背驰，有些吊诡而值得玩味和深思。

教：您说的这些，确实都让人更加清晰环的神奇。

简：关于环，还要说很多方面。

[1] Michael Crichton, Jurassic Park (New York: Ballantine Books, 1990), pp. 306-307: You know what’s wrong with scientific power? It’s a form of inherited wealth. And you know what assholes congenitally rich people are. … Most kinds of power require a substantial sacrifice by whoever wants the power. There is an apprenticeship, a discipline lasting many years. Whatever kind of power you want. … Whatever it is you seek, you have to put in the time, the practice, the effort. You must give up a lot to get it. It has to be very important to you. And once you have attained it, it is your power. It can’t be given away: it resides in you. It is literally the result of your discipline. Now, what is interesting about this process is that, by the time someone has acquired the ability to kill with his bare hands, he has also matured to the point where he won’t use it unwisely. So that kind of power has a built-in control. The discipline of getting the power changes you so that you won’t abuse it. But scientific power is like inherited wealth: attained without discipline. … They are all trying to do the same thing: to do something big, and do it fast. And because you can stand on the shoulders of giants you can accomplish something quickly. You don’t even know exactly what you have done, but already you have reported it, patented it, and sold it. And the buyer will have even less discipline than you. The buyer simply purchases the power, like any commodity. The buyer doesn’t even conceive that any discipline might be necessary.

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