试图统一物理学和生命演化的新理论，是在解决一个伪问题？

2023年10月，在顶级科学期刊《自然》上发表了一篇名为《组装理论解释和量化选择与进化》[1]的论文。这篇论文的作者是格拉斯哥大学的Leroy Cronin和亚利桑那州立大学的Sara Walker领导的团队。他们声称他们的理论是“物理学和生物学之间的联系”，可以解释复杂的生命形式是如何进化的。‍

这篇论文引起了强烈的反响。一方面是媒体头条，“大胆创新的‘万物理论’可能融合物理学和进化论”[2]；另一方面是来自科学家的反应。一位进化生物学家在社交平台上说:“看了很多遍，我还是不知道(这篇论文)在做什么。”[3]另一位科学家说:“看了这篇论文后，我感到更加困惑…我想我看了那篇论文后忘记了自己的名字。”

[4]

作为一个研究进化论的生物学家，我觉得我必须自己读这篇论文。集合理论真的像作者暗示的那样是一种激进的新范式吗？还是如批评者所言“一文不值”？

首先，耸人听闻的说法

当我开始读这篇论文时，摘要中的第一句话让我很不高兴:

我从来不知道科学家正在试图解决这个问题。我认识的生物学家，没有一个对物理定律有什么看法，也没有看到物理定律和进化的和谐有什么问题。

然后指出物理定律无法预测“生命的起源和进化以及人类文化和技术的发展”，并声称我们需要一种“新的方法”来理解“在没有固有设计蓝图的情况下，各种各样、无限的形式如何从物理中涌现出来”。关于生物进化似乎与物理定律不相容的抱怨，再加上“设计蓝图”等模糊术语的使用，让人想起神创论者关于进化的论点。难怪进化生物学家血压飙升。正如《自然》杂志的一位评论员所说，“为什么文章开头有那么多神创论的陈词滥调？”

2.生物和物理之间有障碍吗？

在进一步阐述之前，我应该指出，和上面的一些科学家一样，我可能没有完全理解这篇论文的目的。但我也对自己理解的一些东西感到困惑。首先，进化论与物理定律相矛盾的说法似乎不被支持。论文中说“无限生成新生命并不完全符合生物学或物理学的范式框架”，似乎没有太大意义。

在生物学范式中，我们理解遗传漂变、突变和选择会导致生物形态的改变。只要不违反任何物理规律，是否需要“符合物理范式”？

另一个令人不安的说法是:“为了理解在没有固有设计蓝图的情况下，多样且不受限制的形式是如何从物理学中涌现出来的，它需要一种新的方式来理解和量化选择”。你真的需要吗？进化论的一个原则是，过程中没有目的论——也就是说，没有目标或终点。那么为什么需要解释“设计蓝图”的缺失呢？

第三，进化的定量解释的可能性

那么，集合理论到底想做什么？按照格拉斯哥大学克罗宁教授的说法[5]，它“旨在解释生物学之前的选择和进化”；因此，它的目标是创造一种理论，能够统一无生命和有生命物质的规律，并以同样的方式解释它们的复杂性或其他方面。文章本身称之为“框架”，“并没有改变物理定律，而是重新定义了这些定律作用的‘物体’概念”。

因此，集合论中的“物体”是受“物理定律”作用的物体。对于任何物体，我们都可以计算出它的“装配指数”，这是一个衡量制造该物体复杂程度的数字。任何集合指数高的丰富对象都不可能是偶然产生的，所以一定是进化和选择的产物。这本身既不是问题，也不是新问题——除了这个计算出来的“指数”。

那么我们如何计算这个集合指数呢？我们需要计算制造一个分子、一个器官或一个完整的有机体需要多少步骤。指数越高，越有可能是进化的产物。因此，组装理论试图量化物质的复杂性及其可能的进化。

第四，一个不存在的问题？

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这个有用吗？很难说。首先，它暗示了只有一条路径可以产生复杂(高组装指数)的物体，比如生化分子，事实并非如此。此外，正如另一位科学家指出的那样，“如果一个分子很复杂，有许多拷贝，那么它很可能是通过某种进化过程产生的。”大多数化学家不使用组装理论也能发现这种情况。虽然试图量化这一点是非常聪明的。” [6]

我个人认为这篇论文写得很烂，体现在很多生物学家无法理解它的意图，很多负面反应源于它难以理解的框架和使用类似神创论的词汇。至于集合理论本身，它似乎是在克罗宁和沃克寻找一种通用的方法来识别其他星球上的生命迹象甚至创造人工生命的过程中发展起来的。也许在这些情况下，它会被证明是有用的。随便打科技上市

然而，作为一个旨在统一进化论和物理学的广泛的新范式，集合理论似乎——对我和许多其他人来说——正在解决一个不存在的问题。

参考数据

[1]Sharma，a .，Czégel，d .，Lachmann，m .等,《集合理论》解释并量化了选择和进化。自然622，321–328(2023)。https://doi.org/10.1038/s41586-023-06600-9

[3]https://Twitter . com/baym/status/1710815658890432679

[4]https://Twitter . com/Irishpalaeo/status/1712450672476512424

[5]https://Twitter . com/leecronin/status/1711356692720501103

[6]https://Twitter . com/professor _ Dave/status/1710914156612710503

本文翻译自比尔·贝特曼(Bill Bateman)，一个将进化论和物理学联系在一起的新理论让科学家们困惑不已——但它是在解决一个并不存在的问题吗？

原文地址:https://the conversation . com/a-new-theory-linking-evolution-and-physics-has-scientists-buffered-but-is-it-solution-a-216639。

本文得到了中国科普项目邢空的资助。金融科技发展特征

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