我们应该怎么定义 生物 ？

我们应该怎么定义 生物 ？

自然界中一切有生命的物体,就称之为生物.

而判断它是不是生物就有六种方法了.

1 生物具有共同的物质基础和结构基础

2 有新陈代谢作用

3 有应激性

4 有生长、发育和生殖的现象

5 有遗传和变异的特性

6 能适应一定环境也能影响一定环境

但是，这个定义其实是错误的，因为比如细菌和一些单细胞生物就没有发育和生殖过程，人家直接裂开了（分裂）。当然，如果你把分裂也称为生殖的话，那没问题，下一个，病毒这货连分裂都懒得分裂了，人家直接利用细胞装配自身。当然，病毒也没有新陈代谢。所以，生物书上也说，不需要全部满足。（好像还有一些版本吧呼吸也列进去，但是up的七年级生物书已经卖掉了……当然，呼吸也不是所有生物的特征，即使把广义的呼吸作用作为“呼吸”的话，那也有一些生物是借助其他化学反应来供能的，或者像病毒一样不呼吸）

这就使得上面的定义及其不严谨和繁琐。所以之前up在写科幻小说的时候，提出：只要能够复制自身遗传物质序列（无论是DNA、RNA还是其他什么玩意）的东西，都能被称为”生物“。提出这个标准的原因是科幻小说中经常要面对各种各样的介于“生物”和“非生物”之间的天外来客，如果不能提出一个简洁的标准，那么就无法保证文字的逻辑通顺。（PS：现在想起来，那个时候的小说写的不咋地，为了小说提出来的一堆概念倒是及其具有借鉴意义）

然鹅，今天up看到一个新概念：朊病毒（Prion）。这货再次刷新了up的认知——它甚至没有遗传序列，只是一堆蛋白质，所以，将其称为“病毒”完全是误译，它的英文名中也没有virus（病毒）存在。但是，朊病毒的确可以在生物之间传播，并且对一些物种表现出致病性，加上其致病症状往往是破坏神经系统，所以经常被科幻作家选为“僵尸病毒”的候选人。

但是，对于up来说，这种“病毒”最大的杀伤力在于，它打破了之前“生物必须复制自己的遗传序列”的定义，使得up不得不重新思考这一问题。（诚如韩松先生所言：现实永远比科幻更科幻）于是得出新的定义如下：任何可以复制自身“模式”的物体接可以被称为“生物”。但是，这个定义很快就被发现是不完全的。第一，最简单的错误就是它没有加入对环境的要求：如果把水熊虫或者朊病毒这种东西放到完全无机，高/低温加强辐射的环境下，虽然研究认为它们有可能不会死亡，但是它们肯定不会繁殖：因为周围没有可产生其他个体的有机材料。第二，就是很多生物并不会完整的“复制”自己，（这里的“复制”指的是新个体的分子结构和老个体完全相同，非常简单的生物，比如朊病毒和病毒就基本上是完全“复制”自身）一个简单的例子是你和你的父辈不可能长相完全一样。那么，难道说人类（还有大部分比细菌高级的生物）都不叫“生物”了吗？

所以，这里要把这个定义改为：在合适的环境下，任何可以产生与自己类似的“模式”的“模式”，都可以被叫做“生物”。这里还把“复制”改为了“产生”，因为“复制”带有主动的意思，但病毒这样的东西只要把遗传序列插入目标细胞，自己就完工了，细胞内部的化学反应就会帮忙完成装配新病毒的工作。

将这个定义略微变形，得到一个逻辑等价的判定：新生物的生成，需要且仅需要两个条件——外界环境适宜，且旧生物存在。两者缺一不可，比如生物考试考烂了的钟乳石，它就可以通过这个判定为非生物：只要模拟一个喀斯特地貌的地下溶洞环境，钟乳石就会自发生成，不需要任何先前的钟乳石的存在。同理，我们也可以判断很多其他的东西是不是生物：能说会唱的机器人，虽然生产需要特定环境（有钢铁等原料，有加工工具），而且现在大部分机器人都是机器人生产出来的（想起了《星球大战》里C-3PO的“机器人生产机器人？”的著名台词），但是机器人的生产并不是“仅需要”满足这两个条件，而是有一条外加的“人为控制”，如果人类在一瞬间被灭霸的一个响指全部打没了，这些机器人就无法生产，所以，机器人不是生物。不过科幻小说中经常提出一种设想：给星际探测器编制复制程序，让它们在到达以后通过当地材料复制自己，以节省运输成本。（后来就是机器人大量复制耗尽了资源啦，机器人觉醒反过来入侵地球啦等等套路剧情）这个设想好想哪个计算机大佬也跨界提出过，应该是冯·诺伊曼。这种机器人就可以被称为“生物”了。

但是新的定义也出现了一个新的问题：新生物和旧生物究竟要相似到什么程度才叫“类似的模式”？比如：如果一只狮子生出来一只大象，那么这个狮子是生物吗？别看这两种生物长相差异极大，生活习性也不相同，但是它们同属于动物界，脊索动物门，脊椎动物亚门，哺乳纲，真兽亚纲，在生物学上，这可是不得了的近亲啊！（考虑形形色色的植物和微生物，这个说法也没错）答案是是的，毕竟世界上这么生的生物还不少，比如蝴蝶就生出毛毛虫对吧？（只是我们叫这两家伙同一种生物，“完全变态”而已，但是研究他们的形态结构可以发现两者的差别可能比狮子和大象还大）。还有一个隐藏的问题是：这个大象是生物吗？这就要分两种情况了：第一，这种大象还能生，第二，这种大象生不了。第一种情况中，大象是生物，第二种情况中，大象就不是生物了。所以我们可以看出，一个东西是不是生物，与其是不是生物生的无关，与其能不能生有关。毕竟生物产生新生物的过程各种各样（胎生、卵生，分裂，装配……）有时候很难界定一般的生命活动和产生新生命的活动的区别，尤其是在科幻小说中。如果生物生出来的就叫生物，你还能“生出”二氧化碳呢。

这里我们进一步把生命产生新生命的过程定义为“增殖”（注意不是“增值”，否则你银行卡也是生物）。生物既可以“增殖”成和自己一样的生物（比如病毒和朊病毒的复制），也可以增值成不太一样的生物（比如人和蝴蝶）。一些生物的增殖过程是“左右横跳”的，即A能生出B，B能生出A，我们就定义它为“完全变态”的一种生物。当然，还有生物的形态变化更为丰富，就像一个环状状态机：A生出B，B生出C，C生出D，D再生出A。因为这个过程中一般只有一个过程是个体数量可以增加的，传统生物学我们就把这个过程称为“繁殖”，其余称为“变态”，但是，生物的确可以在多个形态中增加个体数量。比如A到B和C到D的过程中，都伴随着新个体的产生。（虽然这样的例子在自然界我还不知道是否存在，但是理论上是可行的，科幻上就更可行了）

再疯狂一些，如果这个“生物状态机”不是环状呢？比如，A直接生出C，跳过B（也可以不跳过B），这就构成了一个可以“跳级”的状态机。或者，根据环境的变化，某一种生物可以在ABCD之间任意转换，比如A变成C，C变成B……看样子我们已经进入了科幻小说中外星生物的范畴了，但是按照up的了解，地球上还是找得到这样的生物的。（比如up曾经在一个纪录片中看到过可以根据种群数量调节自身性别的鱼。这……女装大佬？）

不过呢，这种定义也有一些缺陷，并且会造成一些非常可笑的bug：比如，按照这种定义，没有生育可能性的物体都不是生物。如果有一天，地球上的狗全都绝育了……那“狗”就要从生物的榜单上除名了……

在？为什么要迫害狗狗？

好吧，我们举一个更简单的例子：骡子作为典型的不可生育的动物，在up的定义中是不属于生物的。emmm……up也对这个问题思考了好久，但是最后发现骡子这货和阮病毒就是一对补集：骡子可以进行几乎一切传统意义上的生命活动，除了繁殖；而阮病毒除了能繁殖（准确的说，增殖）以外什么都干不了。它们唯一的共同点是有有机高分子材料构成，但是如果这样定义“生物”，那连一个塑料袋都要算生物了。即使把材料的范围缩小到蛋白质和氨基酸等等构成的物体，那么人体内各种不能自我复制的功能性蛋白质也会被列为单独的生物，up太难了……。

这还没完，up惊奇地发现，只要在一个有足够用户群体的网络环境中，很多梗可以做到自我增殖。最著名的例子就是“人类的本质是复读机”，该梗的出处已经完全不可考，因为任何询问帖都会最终变为队形极其齐整的复读。“复读机”和其他高度依赖出处认可度的梗不同，它自带“复读”属性，无论是问的人还是回答的人都不知道它的出处，复读就完事了。这就是为什么梗在国外经常被叫做“模因病毒”（meme virus）。

很多人在问，阮病毒这种神奇的生物是怎么来的？为什么它如此简单却如此强大？对于这个问题，学界也没有统一的答案，因为阮病毒的发现仅仅几十年的时间，对其的研究还非常不充分。但是up有一个大胆的想法：阮病毒是“原始生物”——也就是最早一代的生物。这个观点早已有之，因为阮病毒的结构的确似乎可以在“原始汤”中出现。但是一个致命的问题在于阮病毒需要生命体内的环境才能够增殖。所以，up的想法是，阮病毒的确是原始生物，但不是20亿年前诞生在原始地球上的原始生物。而是在已有的生命体内，再次发生了一次类似的生命起源事件。这是一个非常反常识的结论，因为地球上发生一次生命起源就已经非常难以理解了，以至于很多人至今认为地球生命是被设计/创造出来的，这么世间罕有的事情，为什么还可以发生两次？这样想的人忽略了一个事实：动物体内是一个巨型化工厂，其中的各种分子疯狂地扭结、拆散、重组……虽然绝大多数加工过程都是严格按照DNA的“蓝图”完成的，但是DNA的复制和表达总有缺陷，所以理论上所有可能的扭结方式都有可能发生。而按照《星际穿越》里对墨菲定律的解释：“所有可能发生的事情都一定会发生”，那么阮病毒的结构一定会在数以亿计的加工过程中被错误地产生。而由于阮病毒具有自我增殖的特性，所以其他错误结构都只是昙花一现，而阮病毒却能长期保持下来。（当然，这只是一个假说，要验证的话，需要完成类似于米勒的“生命起源烧瓶”并且获得阮病毒个体）

同样的讨论也适用于原始地球的生命起源：大量的随机结构不断生成，不能增殖的消失了，而可以增殖的那些结构不断扩张，进化并成为了现代的生命。

（up的Minecraft被家长卸了，最近是铁定做不了相关的视频了……还好存档有备份，否则就尴尬了……）

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