正文 第2章 生命模板 文 / 王晉康

    20世紀後半期，科學家費因曼和德雷克斯勒開啟了納米科學的先河。他們說，自古以來人們製造物品的方法都是「自上而下」的，是用切削、分割、組合的方法來製造。那麼，為什麼我們不能「自下而上」呢？可以設想製造這樣的納米機器人，它們能大量地自我複製，然後它們去分解灰塵的原子，再把原子堆砌成肥皂和餐巾紙。這時，生命和非生命、製造和成長的界限就模糊了，互相滲透了。

    這當然是一個美好的設想，可惜其中有一個重大的缺陷——當納米機器人大量複製時，當它們把原子堆砌成肥皂和餐巾紙時，它們所需的程序指令從何而來？毫無疑問，這個指令仍是自上而下的，因此就形成宏觀世界到納米世界的信息瓶頸。這個瓶頸並非不能解決，但它會使納米機器人大大複雜化，使自下而上的堆砌繁瑣得無法進行。

    有沒有簡便的真正自下而上的方法？有。自然界有現成的例子——生命。即使最簡單的生命，如艾滋病毒、大腸桿菌、線蟲、蚊子，它們的構造也是極複雜的，遠遠超過汽車、電視機等機器。但這些複雜體卻能按DNA中暗藏的指令，自下而上的建造起來。這個過程極為高效和低廉。想想吧，如果以機械的辦法造出一架功能不弱於蚊子的微型直升機，需要人們做出多麼艱巨的努力！付出多少金錢！而蚊子的發育呢，只需要一顆蟲卵和一池污水就行了。

    由於生命體的極端複雜和精巧，人們常把它神秘化，認為它只能是上帝所創造，認為生命體的建造過程是人類永遠無法破譯的黑箱。實際上並非如此，只要用還原論的手術刀去剖析它，就會發現它也是一種自組織過程，僅此而已。宇宙中的一切都是由自組織形成：宇宙大爆炸形成的夸克；宇宙星雲中產生的星體；地球岩石圈的形成；石膏和氯化納的結晶；六角形雪花的凝結；等等等等。宇宙中的四種力：強力、弱力、電磁力和引力是萬能的粘合劑，是它們促使複雜組織能自發地建造。

    生命也是一種自組織，不過是高層面的自組織。兩者的區別在於：非生命物質自組織過程是不需要模板的，或者說它也要模板，但這種模板很簡單，宇宙中無處不有。所以，太陽和100億光年外的恆星可以有相同的成長過程；巴納德星系的行星上如果飄雪花，它也只能是六角，絕不會是五角。而生命體的自組織需要複雜的模板，它們只能產生於難得的機緣和億萬年的進化。但不管怎麼說，生命體的建造本質上也是一種物理過程，是由化學鍵（實質上是電磁力）驅使原子自動堆砌成原子團，原子團變形、拓展、翻捲，直到生命體建造出來。

    想造一台微型直升機嗎？假如我們找到類似蚊卵的模板（當然不需要吸血功能），讓它孵化、發育……這個工作該多麼簡單！

    不過，以蛋白質為基礎的生命體有致命的弱點：它太脆弱，不耐熱，不耐凍，不耐幅射，壽命短，強度低，等等。那麼，能否用硅、錫、鈉、鐵、鋁、汞等金屬原子，依照生命體的建造原理，「自下而上」地建造出高強度的納米機器，或納米生命呢。

    經過30年的摸索，我想我已製造了硅錫鈉生命的最簡單的模板。

    也許我確實有科學的慧根，我馬上被這篇樸實的文章吸引住了。它剖析了複雜的大千世界，輕鬆地抽出清晰的脈絡。尤其是結尾那句簡短的、平淡的宣佈，縱然是科學的外行，也能掂出它的份量。一種硅錫鈉生命的模板！一種高強度的，完全異於現有生命形式的新生命！可以斷定，我將得到的遺產肯定與之有關。

    我立即打電話給何律師，直截了當地問他：「何律師，那種硅錫鈉生命是什麼樣子？現在在哪兒？」

    何律師在電話中大笑道：

    「沙女士的估計完全正確！她說你會打電話來的。還說如果你不打來電話，律師就可以中斷工作了。她沒看錯你。來吧，我領你去，那種新型生命在她的私人實驗室裡。」

    沙女士的試驗室在城郊的一座小山坡上，是一幢不大的平房，屋內有兩名工作人員正在安靜地工作。何律師引我參觀著各屋的設施，耐心解釋著，他說，給沙女士當了10年律師，我已成半個納米科學家啦。他領我到實驗室的核心——所謂的生命熔爐。四周是厚厚的磚牆，打開堅固的隔熱門，灼熱的氣浪撲面而來，裡面是一個約有100平方米的大熔池，暗紅色的金屬液在其中緩緩地湧動。看不到加熱裝置，大概藏在熔池下面吧。透過熔池上方因高熱而畸變的空氣，能看到對面牆上有一個巨大的金屬蝕刻像，那當然是沙午女士了。她默默俯視著下面灼熱的熔池，目光慈愛，又透著蒼涼，就像遠古的女媧看著她剛用泥土摶成的小人。

    何律師告訴我，這是些低熔點金屬（錫、鉛、鈉、汞等）的混合熔液，其中散佈著硅、鐵、鉻、錳、鉬等高熔點物質，這些高熔點物質尺寸為納米級，在熔液中保持著固體形態。我們的變形蟲——即沙女士說的新型生命——正是以這些納米級固相原子團為骨架，俘獲一些液相金屬而組成的。熔池常年保持在490℃正負85℃的範圍，這是變形蟲最適宜的生存環境。「現在，看看它們的真容吧。」

    他按一下按鈕，側面牆上映出圖像。圖像大概是用X光層析技術拍的，畫面一層層透過液體金屬，停在一個微小的異形體上。從色度看，它和周圍的液體金屬幾乎難以區分，但仔細看可以看出它四周有薄膜團住。它努力蠕動著，在粘稠的金屬液中緩緩地前進，形狀隨時變化，身後留下一道隱約可見的尾跡，不過尾跡很快就消失了。

    「這就是沙女士創造的變形蟲，是一種納米機器，或納米生命。在這個尺度的自組織活動中，機器和生命這兩個概念可以合而為一了。」何律師說，「它的尺度有幾百納米，能自我複製，能通過體膜同外界進行新陳代謝。不過它吃食物只是為了提供建造身體的材料（尤其是固相元素），並不提供能量。它實際是以光為食物，體膜上有無數光電轉換器，以電能驅動它體內的金屬『肌肉『進行運動。」

    我緊緊盯著屏幕，喃喃地說：「不可思議，真正不可思議！」

    「是啊，和地球上的生命完全不同。它的死亡和繁衍更離奇呢。一隻變形蟲的壽命只有12-16天，在這段時期，它們蠕動、吞吃、長大，然後蜷成一團，使外殼硬化，在硬殼內的物質發生『爆滅『，重新組合成若干只小變形蟲。至於爆滅時生命信息如何向後代傳遞，沙女士去世前還未及弄清。」

    「它們繁殖很快嗎？」

    「不快，金屬液中的變形蟲達到一定密度時，就會自動停止繁殖。我想其內在原因是合適的固相材料被耗盡了。看！快看！鏡頭正好捕捉到一隻快要爆滅的變形蟲！」

    屏幕上，一隻變形蟲的外殼顯然固化了，在周圍緩緩湧動的金屬液中，它的形狀保持不變。片刻之後，殼體內爆發出一道電光，隨之殼內物質劇烈翻動，又很快平靜下來，分成四個小團。然後硬殼破裂，四隻小變形蟲扭轉著身體，向四個方向緩緩遊走。

    我看呆了，心中有黃鐘大呂在震響，那是深沉蒼勁的天籟，是宇宙的律動。我記得有不少科學家論述過生命的極限環境，但誰能想到，在500℃的金屬液中，會有一種金屬生命，一種不依賴水和空氣的生命？這種生命模板的合成是多麼艱難的事，那應該是上帝10億年的工作，沙姑姑怎麼能在幾十年的研究中就把它創造出來？我瞻望著她的雕像，心中充滿敬畏。何律師關上隔熱門，領我回辦公室。他說：

    「這種生命還相當粗糙，它體內光電轉換器的效率還不如普通的太陽能板呢。沙女士說，經過一代代進化後，它們也會像地球生命一樣精巧，不過那肯定是幾億年以後的事了。至少在我接手後的5年裡，這些慢性子的傢伙們沒有一點兒變化。」

    我問：「這是私人實驗室？得不到政府的支持？」

    「對，至於原因——我想你能猜到。從實用主義觀點看，這種研究恐怕在幾千萬年內毫無價值。沙女士開始研究時，原是想創造某種能耐高溫、有實用價值的納米機器人。她搞出了這種小變形蟲，但一直沒有為它找到實際用途。沙女士去世後，委託我用她的財產維持生命熔爐的運轉，不過，這筆資金很快就要告罄了。」

    他看看我，我看看他，我們都知道這句話的含意。沙女士留給我的，實際是一筆負資產，我一旦接下，就要向這座熔爐投入大量的資金，直到用盡家財。然後……然後該怎麼辦？再去尋找一個像我這樣易於被感動的傻瓜？

    但不管怎樣，我無法拒絕。這些生命儘管粗糙，終究已脫離物質世界，它們是妙手偶得的孤品，如果生存下去，也許能復現地球生命的絢麗。我怎忍心讓它們因我而死呢。童年的科學情結忽然復活了，就像是一泓春水悄悄融化著積雪。我歎口氣：「何律師，宣佈遺囑吧。」

    「啊，不，」何律師笑道：「遵照沙女士的規定，還有第二道程序呢。請你先看完這封信吧。」

    他從皮包中掏出一件封固的信，鄭重地遞給我。我狐疑地接過來，撕開。信箋上用手寫體簡單地寫著兩行字，其內容是那樣驚世駭俗：

    「致我的遺產繼承人：

    真正的生命是不能圈養的，太陽系中正好有合適的放養地——水星。「

    我呆住了。我瞠目結舌，太陽穴的血管彭彭跳動。那個狡猾的律師似笑非笑地看著我，他一定料到了這封信對我的震撼。是啊，與這兩行字相比，此前我看到的一切還值得一提嗎？