生命中的信息

周方黎

宇宙由大爆炸形成，指出宇宙的有限；但也有人認為宇宙無限，無始無終，因而也就沒有宇宙的來源和開端的問題。從因果關係來看，這種假設是說「宇宙是一個無因之果」，很難令人置信。具體的物理學也反對這種說法；因為假定宇宙是無限的，宇宙中發光的恆星的數目也將是無限多。雖然太陽這顆恆星離地球最近，當然對光亮的貢獻最大，但一個太陽和無限宇宙中的無限多顆恆星對光亮總的貢獻相比，應該是微不足道的，若是這樣，地球上將會是晝夜同樣地光亮了；但是事實並不如此，這是宇宙無限論者無法解釋的一個難題。

從宇宙有限的觀點出發，有限宇宙中恆星的數目也將是有限地多，它們對光亮的貢獻可能不足以和太陽抗衡，所以晝夜的光亮不是一樣的。

宇宙有限論者也面臨著一個問題： 「誰是宇宙的第一推動者？ 」這問題自然地啟導人們想到創世主了。

物理學研究物質最根本的性質，所選對象是那些簡單而仍舊包含物理精髓的問題，所以在一切物質科學中，物理學是最單純的，是人類了解得最詳盡、透徹的學科。化學和生物學所研究的對象則比物理複雜得多了，在那裡牽涉到多個相互作用著的物體。數學上已經證明三個和多於三個相互作用著的物體的問題不能嚴格解出的。化學中極大多數問題牽涉到多於三個相互作用著的物體，非但有關個體的特性，而且還出現集團和整體的表現；所以只能從實驗數據整理出一些經驗規律，理論解釋一般是籠統的、模糊的，離開實際情況還有很大距離。

生物學的對象又比化學複雜得多，所遇到的是一個不但粒子為數極多，有複雜結構的多體問題，而且牽涉極其奧妙的生命現象。然而化學和生物現象又都按著嚴格的規律進行，只是這個規律遠遠超越人的思維而已。生物科學的對象乃是有生命的物質，在這裡不但出現由極多個原子以有序的方式構成的分子，而且除物質因素以外，還有生命活動。物理學的嚴謹理論在生物這種極多體問題面前一籌莫展；可是，現代物理的成就卻為生命研究提供成套的、精密的儀器，為生物實驗開闢了新途徑，進入生命體結構的一個新的層次。

二十世紀後期出現的隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM）的分辨本領，比早期的電子顯微鏡高得多。它們使生物學原來分散的生物規律，可以從細胞內部基因的功能得到統一的解釋。

細胞由脫氧核糖核酸（DNA）分子以及核糖核酸（RNA）分子組成，這些分子是幾億到幾百億個原子構成的雙螺旋形長鏈。DNA的分子結構足以使它實現儲存信息的功能。DNA可以劃分成一些片斷，其中能夠控制生物性狀功能的片斷稱為基因。基因只佔DNA中的很小部分。DNA有兩種功能：一是能夠進行自我複製，由親代複製一份DNA傳給後代；二是能夠發出指令，通過RNA作為信使控制生命物質——蛋白質的合成讓親代性狀在子代的蛋白質結構上反映出來。

一個人全部DNA的重量，約佔體重的1016分之一，從物質來講這是微不足道的。重要的意義在於它是生命、發育、成長直到死亡的全部信息的荷載者、發佈者和執行者，是軟件和硬件的統一。因此生命不單純是物質，信息與物質有同等重要的地位。著眼於物質和能量的物理和化學方法，對於生命體內信息的發生、傳輸和感受等問題無從著手。信息的特點是，在受信人未接到信息以前對信息的內容一無所知。從這一點來看，信息應來自受信人之外；可是生命的信息卻發自生命體內部，受信者也在生命內部，而且當外界情況有變化時，信息源立即產生對策。生命信息如此奇妙，但人的思想、意識的靈活自由，較之更為奇妙。

二十世紀生物學研究所取得的成就是空前的，進入了生理的更深層次，使人類對生命活動的認識提高到一個新水平，並在醫學、農業、工業中為人類添加福祉，同時也帶來了更多更難的問題。下面是幾例：

含有整套基因組成的受精卵，如何分化、發育成同樣含有整套基因組，但形態、特徵和生理活動卻迥然各異的各種類型的細胞呢？無數個細胞怎樣根據遺傳指令，按照一定的體制和形式，組成不同生理機能的組織和器官，又怎樣進一步形成結構精細複雜而功能和諧、協調的統一的生命體呢？生命體的感覺、知覺、學習、記憶、意識、思維和行為等生命屬性，與構成生命體的物質分子之間是怎麼樣的關係？儘管問題複雜，但人類的意識畢竟出現了，何以能夠如此？

現代生物學的進展所遇到的情形，和現代物理學的進展所遇到的非常相似。認識的無窮性和知識的發散性，是多門學科的共同特點。認識的每一個階段，都較以前深刻，同時也發現面臨的問題越多越難，這恰是更清楚地顯示，大自然知識寶藏的美妙和無限，一切科學的前方，最光輝璀璨的極處，正是上帝之所在。科學的成就歷史，不過是上帝的智慧寶庫中無窮小的部分而已。

這觀點非但不違背科學，不損害科學，不阻礙科學，只是打破所謂科學的純粹性觀念的狹隘性、局限性和封閉性，自然和諧地將科學和一個廣泛得多的認識領域銜接起來。這種看法使我們對宇宙和生命的認識更為完整。這就是很多偉大的科學家都是虔誠的基督徒，對上帝堅定信仰和敬愛的緣故。愛因斯坦說：「你在造詣較深的科學家中，很難找到一個沒有宗教情感的人。」（《愛因斯坦文集》第二八三頁）

人類尊重精確、定量的結果；不滿足於模糊、定性的東西。數字計算機的出現使定量方法的使用遍及廣大領域。數字計算機在處理力學、電學、物理學等無生命系統是十分有效的；但在生理學、社會學、政治學及其他人文領域，計算機就很少作為了，因為計算機本質上無法把握住這些領域中所提出問題的複雜性和整體性。

大自然中，無數無生命系統和有生命系統各按一定的規律，有條不紊地進行著活動。科學每前進一步，都更清楚地彰顯著一位大智、大能、活的上帝，創造和掌握著整個大自然。

英國物理學家斯蒂芬霍金曾在他的名著《時間簡史》中說：「除非作為上帝有意創造像我們這樣生命的行為，否則要解釋為何宇宙只用這種方式起始是非常困難的。」

著名的哲學家和數學家萊本尼茨則說得極其明確：「這些人尋找數學規律，以宣揚上帝的工作的崇高和光榮，人不能希望像上帝自己一樣清楚地了解那些神聖的計劃，但通過謙虛和謹慎，人至少能夠稍微了解上帝的心意。」

牛頓說：「毫無疑問，我們看到的這個世界，其中的各種事物如此絢麗多彩，各種運動如此錯綜複雜，它不是別的，而只能是指導和主宰萬物的上帝的自由意志。」他又說：「現在我們可以趨近一步去欣賞這大自然的美，並使自己陶醉於愉快的沉思中，從而深刻地激起我們對偉大的創世主和萬物的主宰的敬畏和崇拜的心情，這才是哲學最優美和最有價值的果實。」牛頓的話代表了極大多數卓越的科學家們，在每次理解自然的美妙規律時，衷心溢流出對上帝的讚美和崇敬。