问题

如果有朝一日人类能完全从零开始设计制造生命,到底是验证了进化论还是推翻了进化论?

回答
这是一个很有意思的问题,也触及到了科学与哲学的一些核心边界。如果人类真的有朝一日能够从零开始设计和制造生命,这究竟是进化论的胜利,还是它的终结?我认为,这更像是对进化论的“证实”与“拓展”,而非“推翻”。

咱们得先捋一捋进化论的核心。进化论不是说生命“凭空出现”,而是说在漫长的地质年代里,生命是通过自然选择这个机制,从简单的原始生命形态,逐步演化出今天的多样性。它的几个关键点在于:

变异: 遗传物质(DNA)在复制过程中会发生随机的、微小的改变,这叫突变。
遗传: 这些改变能够被传递给下一代。
自然选择: 环境会“筛选”出那些更适应生存和繁殖的个体,它们的基因更容易传递下去,反之则逐渐被淘汰。
时间: 这个过程是漫长而渐进的。

现在,我们设想一个场景:人类能够精确地设计出DNA序列,组装出具有特定功能的蛋白质,再把这些分子组装成一个能够自我复制、新陈代谢的生命体。这听起来像是“创造”生命,是不是就否定了“自然选择”?

我觉得不是。反而,这像是我们“模拟”了进化过程,并且以一种“上帝之手”的方式,强制性地加入了我们想要的“变异”和“选择”。

为什么说这是对进化论的“证实”?

1. 验证了进化论的“构建模块”: 既然我们能从零开始“制造”生命,那就意味着我们必须深刻理解生命的本质,理解DNA、RNA、蛋白质这些构成生命的基本分子是如何运作的。我们能设计出DNA,就能证明DNA的确是生命蓝图,证明遗传物质的载体功能。我们能合成出能催化特定反应的酶,就能证明蛋白质的确是生命的“工作马”。这一切,恰恰是在证实生命是由这些物理化学规则和物质构成的,而不是某种神秘的“生命力”。
2. 理解了“设计”的原理: 我们之所以能设计生命,是因为我们已经通过科学研究,尤其是基于进化论的研究,理解了生命是如何通过一系列精巧的机制来实现生存和繁殖的。我们知道哪些基因序列能产生特定的功能,知道如何组合这些功能才能形成一个有活力的系统。这种“设计能力”,正是建立在对自然选择、遗传变异等进化过程的深入理解之上。我们是在运用进化论的规律来“创造”。
3. “人工选择”的终极体现: 我们可以把人类从零设计制造生命看作是“人工选择”的极端形式。想象一下,我们设计的第一个生命体,它拥有的所有特征都是我们精心挑选和优化的,没有经过漫长岁月的自然筛选。这就像我们培育出超级水稻或特定品种的狗一样,只不过规模和精密度提升到了分子层面。这种“定向创造”虽然不是自然选择,但它恰恰证明了“选择”的力量,以及我们对“什么因素是成功的”有了深刻认识,而这个认识本身就来源于对自然选择过程的观察和学习。

为什么说这是对进化论的“拓展”?

1. 缩短了“时间尺度”: 进化论强调的是漫长的时间。但如果我们能设计制造生命,我们可以在极短的时间内(可能是几个月或几年)完成一个“生命周期”,或者一次“物种”的“设计与迭代”。这并没有推翻进化论,只是说明我们掌握了加速或绕过自然漫长时间积累的手段。
2. 改变了“选择方式”: 自然选择是被动的、环境驱动的。而我们设计生命,是主动的、有目的的。我们不再依赖随机突变和环境压力,而是主动引入我们想要的“变异”,并且强制执行我们设计的“选择规则”。这是一种全新的“进化”方式,是人类智慧对自然过程的干预和改造。
3. 引发新的哲学和伦理思考: 这一点很重要。当我们能“制造”生命时,我们会重新审视“什么是生命?”“生命的意义是什么?”“人类的定位是什么?”这些问题。我们是否在模仿上帝?我们的道德边界在哪里?这些哲学层面的讨论,虽然不直接是科学问题,但它们会促使我们更深入地反思生命和宇宙的本质,而进化论正是理解我们自身在这个宇宙中位置的重要理论基石。

总而言之:

我认为,人类从零设计制造生命,更像是证明了进化论所描述的生命运作机制在根本上是正确的,并且我们已经掌握了这些机制并加以利用。 这不是“否定”了进化论,而是用一种极端的方式,“验证”了进化论的基础,并且“拓展”了我们对生命演化过程的理解和干预能力。

就像牛顿发现了万有引力定律,我们能造出航天器飞向月球,这并没有推翻牛顿定律,反而证明了定律的准确性,并让我们能利用这些定律做更宏大的事情。从零设计制造生命,也是一样。我们不是在反驳“进化论说了什么”,而是在用更强大的工具,“实践”了进化论所揭示的生命密码,并以我们的方式“重写”它。这是一种更高级的理解和应用,是科学发展到一定阶段的必然结果,也恰恰佐证了生命演化并非神秘莫测,而是遵循着可被理解、可被模仿(甚至被超越)的自然规律。

网友意见

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设计制造生命,已经不是幻想。

人造单条染色体真核细胞问世 https://www.zhihu.com/video/1140449747641978880

2018年,中科院分子植物卓越中心、植生生态所合成生物学重点实验室覃重军团队,对酵母菌16条染色体的所有基因组进行大规模的修剪、重新排列,完全拼合在一起,“创造”出了只有一条染色体的酵母细胞,虽然染色体有些长,但却组合进去了所有的酵母遗传信息。(其实2017年,就有团队在做)

不仅酵母细胞活了下来,而且无论生长,还是基因表达都和自然界的酵母十分的相似。

这个实验,可不是像以前的对DNA进行小修、小补,或者小合成,而是直接对染色体进行大规模的改造,完全颠覆了传统观念:染色体的天然三维结构决定基因表达。

早在2008年的时候,美国斯克利普斯研究中心的首席科学家罗梅斯伯格博士,在实验室合成了自然界不存在的碱基对。而在2017年的时候,则新设计出来的命名为X和Y的新碱基对,引入到了大肠杆菌之中,并不影响大肠杆菌的生长和复制。

染色体或者DNA的可编辑度,比人们曾经预期的要低很多,人类完全掌握设计和制造生命的能力,是完全有可能实现的。DNA和电脑二进制编码,极其的相似,而相比起计算机,研究DNA的主要难点在于,DNA编辑之后反馈周期会比电脑慢很多。再加上高等生物的复杂性,难度会呈现指数型的增加。

完全从零开始设计制造生命,其实是基因编辑技术的究极状态。

但总的来说,在相关基础越来越成熟之后,研究DNA和设计生命,会越来越变成一个“体力活”。

而日本当前已经开始研究动物胚胎中培育人体器官,可以展望2020年之后,可能会迎来生物工程技术的大爆发时期。(希望到时候,中国能够打破美国的垄断)

最后再回到题主问题之上:

我想,其实题主最想知道的是,人类能够完全设计制造生命,是否就能证明地球生命是更高级文明所制造设计出来的。只是他问的问题,指向了进化论。

实在是可惜,即便能从零开始设计制造生命,也不能验证或者推翻进化论。

因为:因果关系弄错了。

如今人类在人工智能领域越走越远,随着给予人工智能越来越多的权限,它们也会进化,甚至完成真正机械(电子)生命的蜕变。那么,人设计出人工智能,到底是验证了人工智能的进化,还是推翻了人工智能的进化呢?

条件和问题风牛马不相及?这就对了,题主的逻辑就是这样的。

但其实,如果把题主的题目改一下:

如果有朝一日人类能完全弄清楚基因的所有秘密,到底会验证进化论还是推翻了进化论?

为什么这个问题就没有逻辑错误?

因为DNA的内含子和外显子的相关特征,和进化息息相关。其实根本不需要人类完全结构DNA那天,哪怕仅仅从当前对内含子和外显子研究来看,也能对进化论提供一些支撑。

从基因突变的角度来说,内含子和外显子的突变概率是一样的。但由于外显子直接表达形状,对于那些突变而不能适应环境的,则会被淘汰掉,所以外显子只能迭代留下那些能够适应环境的基因。但内含子则不同,无论怎么突变,因为不会表达出来,淘不淘汰和它们没有关系,所以它们变得越来越长。当然,如果一部分外显子失效,但同时也没有造成生物被淘汰,那么也会作为新的内含子而保留下来。

关于内含子的出现,其实有两个假说:

一,原本就有,原核生物为了自身的分裂复制效率,舍弃了内含子。真核生物,则保留继承。

二、原本没有,真核生物通过转座作用插入,然后在进化过程形成了内含子。

我倾向于第二种假说,但无论哪一种假说,都不影响后来内含子在进化过程之中的一系列变化。

如果生命一开始就是被设计出来,那么内含子明显会被精简。

至于其它足以反驳生命设计论的,比比皆是:

无论男女生殖器、女性盆腔、产道,还是鼻窦、喉咙、喉返神经都存在各种各样的缺陷,还有各类动脉问题,以及多余的腿部骨头,宫外孕,牙齿(智齿)问题,还有一些根本没有必要的病变(动物中不存在和很少出现),大脑的各种精神(病变)方面的缺陷。

除了人类,无论从何种生物,如果从设计论的角度去看,总能看出它们的各种缺陷,基因上总是需要大量修改和精简的地方。

我国对叫酵母菌基因的修改,就是属于这种情况。

这,恰恰正是生命设计论的一个完美的反例,连初级简单的生命,基因上都存在冗长、多余的基因,当初设计生命的“上帝”,还真是不够合格的。

有些人可能一拍脑子就认为有,更高级生命体,或者文明设计了地球生命或者是人类。

但是。

也有可能,整个宇宙维度只有地球才有生命。

孤独吗?

孤独!

但我们人类,可能会但当第一任上帝的角色。

未来宇宙各类文明的大爆发,或许会和我们人类息息相关。

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