生命 life (Carlos Mariscal)

首次发表于 2021 年 11 月 30 日星期二

打开一本生物学教科书，你会找到一个所谓的生命定义，通常以适用于生物体、它们的部分、它们的相互作用或它们的历史的特征列表的形式呈现。通常这些定义只是描述，或者依赖于更有争议的理论承诺。

像许多基本概念一样，非争议地定义生命是困难的。大多数人通过忽略边缘情况、接受边界情况的模糊性，或将整个问题置之不理来回避这个问题。尽管如此，在一些新的科学背景下，如天体生物学、生命起源或合成生物学，有许多人的工作似乎需要对生命进行严格的界定。因此，生命的本质仍然是一个备受争议的话题。

本文关注生物学的主题：生命。本文的前半部分将重点介绍哲学家和科学家对生命的特征化的尝试。第一节将描述不同的定义观点，其两个小节将涵盖历史和当代的定义，第二节则涵盖了对生命定义持怀疑态度的最近逆势发展。由于各方利益相关者有不同的目标，后半部分将重点关注这些目标。第三、四和五节涵盖了一些人认为需要对生命进行定义的主题：人工和合成生命、生命起源以及在宇宙中寻找生命。第六节涵盖了比生物体更大或更小的实体，而第七节涵盖了生命在社会背景中所扮演的角色，特别是与新技术引发的问题相关的角色。

1. 定义(们)

在生物学中，没有什么比生命的定义更广泛地讨论过了。令人沮丧的是，在如此多的研究、理论和辩论面前，这个问题的进展如此之小。这种失败有很多原因：对抽象或具体定义应该如何的分歧，对定义中应该包括什么的不同承诺，甚至对定义本身的性质的分歧。本节涵盖了定义的性质和作用。每一种方法都被用来探讨生命的问题。

从历史上看，当哲学家和科学家定义一个概念时，目的是提供必要和充分的条件。这些理论定义（也称为真实、理想或哲学定义）通常是不切实际或脆弱的，因为它们可以被一个想象中的反例所质疑。一个经典案例是将“单身汉”定义为“未婚男子”。很容易找到符合这个定义但直观上不是单身汉的例子：公狗、男婴、鳏夫等。同样，对于生命的任何定义，都可以找到被排除在定义之外的生命案例，或者被包括在其中的非生命案例。生命是有组织的，但地质形成也是如此。生命过程中有能量转化，但火也是如此。生命通过复杂的生物化学进化，但朊蛋白也是如此。生命是自我维持的，但寄生虫不是。生命处于热力学失衡状态，但其他很多事物也是如此。很快我们将看到，也许理论定义对于现实世界来说过于严格。现实世界过于复杂，有限的标准无法决定每一个边缘案例。

非哲学家通常对理论定义所产生的来回争论感到非常沮丧。为此，一些人更喜欢操作性（或工作性）定义，即在实践中起作用以缩小考虑范围的定义。哲学家通常不认为这种方法是一种定义（参见 Gupta 2021）。操作性定义往往在哲学上缺乏深度。例如，NASA 将生命定义为“一个能够进行达尔文进化的自我维持化学系统”（Joyce 1994），这可能包括病毒但排除骡子。操作性定义的缺乏深度可能会让理论思维的人感到沮丧，包括其他科学家。

还有几种其他的定义概念。名义（也称词典）定义是通过分析用法确定的。对于前沿或有争议的问题，这种定义不适用，因为这些定义遵循文化接受的缓慢过程，而不是为处于这些辩论前沿的研究人员提供指导。学者更有可能引用词典定义，而不是从中获得启示。

还有一种示意或指示性定义，这是我们可以通过共同观察传达的概念：例如，“那是红色的”，同时指着一个红色的物体。波特·斯图尔特以这种方式著名地定义了色情作品，他说“我看到它时就知道它是什么”（Stewart 1964）。通过示意获得的知识可能反映了对自然种类的认知访问，尽管这可能与内化的文化类别难以区分。即使在地球上的物体中，如病毒和朊病毒，科学家对于什么是“生命”存在巨大的变化，这表明这种定义方式对于这个目标来说是不可行的。

然后还有规定性定义，这些是通过命令引入和定义的术语。在欧几里得几何中，一个圆可以被定义为一个平面图形，其边界由无限个与另一个点等距离的点组成。在欧几里得几何的公理下，这个定义没有可能的反例。这种方法在现实世界中提供了很少的避难所。考虑试图将天鹅定义为“长着长脖子的白色鸟类”。根据规定，鹳、大白鹭和许多鹤都会被归类为天鹅，而澳大利亚的黑天鹅则不会。这样一个草率的定义似乎是在一开始就定义了这个类别，可能只适用于被接受的公理或理论之内。生命可以被规定为“基于碳的繁殖实体”，这将通过命令排除基于硅的生命。这样的定义只是将辩论推向了那些规定性定义违背直觉概念的情景。

20 世纪见证了从定义向概念的替代观点迈出的一些步伐，尤其是原型、典型和理论（Machery 2009）。原型概念是大多数但不是所有类别成员共享的抽象特征（Rosch＆Mervis 1975；Rosch 1978；Hampton 1979, 2006；Smith 2002）。生物学教科书中对生命的定义可以慷慨地理解为原型概念。在生物哲学中流行的属性群自然种类也是如此（Boyd 1991, 1999, 2010；Diguez 2013；Slater 2015）。典型概念是围绕与特定个案的相似性构建的概念（Medin＆Schaffer 1978；Nosofsky 1986）。原型和典型概念都依赖于与范例案例的相似性，前者是一种想象中的理想，后者是一个真实的实例（Komatsu 1992）。对于基于相似性的概念在生命等科学案例中的运作，我们需要一个解释哪些相似性重要，以及为什么重要的解释。与基于相似性的概念相比，理论概念的要求有些模糊。理论概念是以科学理论为模型，因此反映了它们的多样性（Carey 1985；Murphy＆Medin 1985；Gopnik＆Meltzoff 1997）。在核心上，理论概念依赖于解释为什么类别成员共享某些属性。生命的边缘案例，如病毒、朊病毒或原细胞，可能包含在某些生命理论中，但不包含在其他理论中。

总之，有许多潜在的定义方法，每种方法都有不同的好处、缺点和成功标准。关于这些和其他可能的方法还可以说更多，但这对我们的目的来说已经足够了。关于定义生命的争议中的一些分歧在澄清使用的定义或概念类型后会消除。许多明确尝试定义生命的努力都集中在操作性和哲学性定义上，但往往没有承认或误解了这两者之间的区别。人们会注意到这两个定义是相互对立的 - 操作性定义可以快速而简单，而哲学性定义则寻求给出必要和充分条件。对生命作为非定义概念的研究工作较少，尽管这种情况可能正在改变。

1.1 从古代到达尔文的生命定义

本小节简要探讨了生命的历史定义。关于这个问题有更深入的研究，感兴趣的读者可以参考（Bedau＆Cleland 2010，Riskin 2015，Mix 2018）。对于这个问题，历史学家、哲学家和科学家的方法各不相同，因此对于任何个别作者对这个主题的方法都应持怀疑态度。

我们从希腊人开始。在几个对话中，尤其是《斐德鲁斯篇》、《泰玛斯篇》和《理想国篇》中，柏拉图将生命分为三个部分：植物生命、动物生命和理性生命。所有生物都具有第一部分，即营养和繁殖的形式，动物还能感知和运动，而人类还具有理性灵魂。柏拉图在基督教神学中的后续影响可能在精神上有所体现，尽管细节上可能不同。在基督教神学中，人的生命不仅是理性的，还涉及永恒的、属灵的灵魂和内在的、有意识的生活。

柏拉图的学生亚里士多德有一个不同的概念，即生物具有适当的形式、物质和目标导向性（《论灵魂篇》，412a1–416b）。亚里士多德认为，生命是一种自我运动、延续或自我变化的形式（Byers 2006）。对于亚里士多德来说，抵抗内部和外部扰动的能力是生物和非生物之间的本质区别。其他特征是偶然的。追求将生命的本质与偶然之间划清界限的探索至今仍在进行中，无论是在寻找生命的理论定义方面，还是在对那些对此类定义不感兴趣的人进行攻击方面。

几个世纪后，笛卡尔对动物生命和理性生命之间的区别进行了更为明确的划分，而不是对无生命物体和动物生命之间的区别进行划分。这是对中世纪方法的转变，中世纪方法认为植物和动物之间的差距更大。对于笛卡尔来说，动物类似于复杂的时钟，缺乏人类体验中的内在或精神生活（笛卡尔 2010/1664）。因此，笛卡尔对生命的分类既不符合希腊的概念，也不符合当前的概念框架。笛卡尔及其追随者发展的机械观点通常被认为与当前的科学思维相一致，但这可能是不合时宜的，因为将动物生命和理性生命之间的理论基础大部分不再被接受。

对笛卡尔的回应被归为“生命力论”。生命力论跨越了三个世纪，是一种异质的哲学立场，其统一性在于信奉者对完全机械化的生命观持怀疑态度。生命力论者对生命的定义特征有各种各样的本体论，如非物质原因、物质的特定排列、特殊的生命液体、特定的目标，甚至是心理力量。生物学的一种历史观点宣称，弗里德里希·沃勒尔从氰酸铵合成尿素的合成标志着生命力论的死亡。这种观点认为，如果生物化学物质可以从纯粹的化学反应中产生，那么生物学也只是纯粹的化学。尽管这是一个重要的步骤，但许多化学家已经接受了机械世界观，许多其他研究人员继续发展生命力论的理论，直到 20 世纪（伯格森 1959，德里希 1905/1914）。

1.2 当代对生命的定义

20 世纪在很大程度上见证了机械论者/生命论者之间的分歧消散。尽管上述关于定义的困难，数百名科学家、哲学家和其他人试图定义生命。许多人对生命的兴趣是由新科学和新技术驱动的，包括人工生命、合成生物学、生命起源和天体生物学，这些新科学和新技术通过违反与生命相关的传统属性的一些传统分组来使问题复杂化。关于生命本质的书籍、文章和研讨会有很多（Pályi 等，2002 年；Popa，2004 年；Bedau 和 Cleland，2010 年）。

Popa 2004

Trifonov 2011

Malaterre & Chartier 2019

物质与能量

机械主义：将生命视为复杂的机器，包括热力学方法的实用解释

能量：与力量等术语相关

与物质相关：基于地球生命的生物化学和其他特征的那些

物质：涉及有机、物质和分子等术语

1. 物质/能量，包括以下类别：

整体定义：将生命视为集体属性的与功能和目的相关的描述

系统：涉及术语：系统、组织、有机体、秩序、网络等

1a. 新陈代谢：包括消化、发酵、消化和热力学

化学：与过程、新陈代谢、反应等术语相关。

1b. 蛋白质的催化和合成：包括从单体到大分子的所有内容。

Structure

Reductive: 强调生命共同的基本结构的定义。

2. 结构性，包括单一的子类别：

细胞主义者：将单个细胞视为生命的相关起源和核心特征的观点

2a. 细胞/结构特征：包括细胞分裂、应激因子和转运体

Environment

环境：涉及术语：外部等。

3. 环境相互作用，一个广泛的类别，包括：

3a. 微观/宏观环境：包括各种互利关系和与其他生物相互作用的属性

3b. 与植物/动物相关：包括与人类社会交叉的事物：蜱虫、农业、溢出疾病等。

3c. 与人类相关：包括类似人类生理或产生免疫反应的现象，主要发生在人类中。

Evolution

进化：涉及术语：进化、变化、突变等。

4. 进化，包括单一的子类别：

4a. 进化能力：包括遗传和进化的大部分特征，如变异、适应和物种形成

Information

极简主义：使用最少的信息来界定生命与非生命的方法

复杂性：涉及术语：复杂、信息等。

5. 信息，包括单一子类别：

遗传：将复制和变异视为生命的起源和关键特征的观点

再生产：涉及术语：再生产、复制等。

5a. 遗传学：包括所有遗传物质、转录和翻译，以及随后的表观遗传修饰。

Miscellaneous

控制论：以抽象的方式来处理生命，以纳入基于计算机的人工生命。

能力: 涉及术语: 能力、容量等。

普遍主义者: 广泛、晦涩或故意模糊的方法。

生命主义者: 将生命视为尚未解开的力量、物质组织或其他现象的定义。

参数化: 定义生命的一个或多个相关特征的定义

表 1. 最近一些对生命定义进行元类别划分的尝试。每一列都是一个解释的类别，行按照大致相似性排列。

或许有数千个竞争的定义在数百篇文章中被提出。对这种多样性的真正调查超出了本文的范围，也超出了您作为读者的耐心。尽管如此，已经提出了一些广泛的类别，可能对当前争议的生命定义提供一些见解。表 1 总结了本世纪最严格的三个尝试，对生命定义进行分类。

这些作者中的每一位都采用了不同的方法来得出他们的分类。Popa 2004 年和 Trifonov 2011 年试图从许多专家收集的数十个定义中逆向工程出这些分类，而 Malaterre 和 Chartier 2019 年则采用了更广泛的文本挖掘方法，选取了发表生物学文章的期刊中的 30,000 篇科学文章。正如人们可以看到的那样，存在一些粗略的重叠区域，但每个分类方案也有其独特的分类。

这些作者考虑的大多数定义都涉及到这些区别，并且通常不明确它们是作为理论定义、操作定义还是其他什么定义。例如，Popa 2004 年考虑了从 Oparin 1961 年的“任何能够复制和突变的系统都是活着的”到 Schulze-Makuch 等人 2002 年的定义：

我们建议将生命系统定义为：（1）由与其周围环境处于热力学平衡的有界微环境组成；（2）能够转化能量以维持其低熵状态；（3）能够从一种指令代码中永久传递下来的时间中复制结构上不同的副本，尽管个体携带者的消亡。

对于这些定义进行分类必然需要做出一些选择，而合理的人们可能对每个定义是否属于一个或多个类别存在分歧。

从当前对生命定义的理解中可以得出的结论是，在不久的将来不会有共识。一个问题是，这些是对试图定义一个只有松散一致的类别的总结。许多科学家对生命定义的目的所涵盖的现象存在分歧。一些科学家会将朊病毒、病毒和仅在生命起源中假设存在的实体纳入其中，而其他人则完全否定它们。有些人可能会接受数字生物体是活着的，而其他人则会否认这种观点。概念上的模糊可能对研究产生重大影响。最近有一个领域对这种成本进行了量化，表明这不仅仅是一个理论上的关注（Trombley 和 Cottenie 2019）。鉴于上述多样性，人们可能会倾向于采用定义的多元主义：有许多生命的方式。出于某种原因，这种方法在文献中并不常见。

2. 定义怀疑论

几乎每个人都同意生命和非生命之间存在着区别，通常被理解为种类上的差异而不是程度上的差异。此外，大多数人认为生命是某种自然种类，而不是人类心理概念。尽管如此，最近哲学研究中的一个共同主题是对生命定义的怀疑。关于生命定义的文献广泛、重复且毫无定论。哲学家们对于缺乏共识的根源存在分歧，有人认为是在定义者的方法或问题本身中存在未明示的假设。需要注意的是，许多科学家对于定义生命的目标不太怀疑，但也更不愿参与哲学辩论。

怀疑的观点之一源于观察到生命的理论定义假设了一种生命理论（Cleland 和 Chyba 2002，Benner 2010，Cleland 2019）。虽然这些作者是否暗示了第 1 节中描述的概念的理论-理论，不是很明显，但一个常见的类比是早期化学理论。根据这个类比，早期的炼金术士将炼金术士的“王水”和“强水”进行类比。Cleland 认为，原子理论的发展揭示了水的真正本质是 H2O，而其他的“水”分别是 HNO3 + 3 HCl 和 HNO3。Cleland 主张完全避免定义，担心定义会使我们对新的生命实例视而不见，而选择暂定的标准，她认为这样可以避免即使操作性定义中的隐含教条主义。

其他作者指出，生命的解释对象本身就是一个有争议的问题（Tsokolov 2009，Mix 2020，Parke 2020）。根据 Emily Parke 的说法，有些人认为生命适用于个体，而其他定义首先适用于集体（包括整个星球），个体是从集体派生出来的。相关地，大多数人认为生命是某种实体，而不是某种关系或过程（但参见 Nicholson 和 Dupré 2018）。Parke 还指出，一些定义寻求一种物质基础，可能将生命的基质限制在我们所了解的地球上的生物化学，而其他定义则是功能性的。Sagan 曾经担心生物化学定义因为偏袒我们自己的生物化学而容易出现“地球沙文主义”（1970）。其他作者认为我们的生物化学在普遍性上是独立合理的（Pace 2001，Benner 等人 2004，但参见 Bains 2004）。最后，Parke 区分了那些寻求清晰界限的定义和那些接受“类似生命”的连续性可能性的定义。

其他作者提倡对定义保持一种宁静主义的态度，认为民间概念不一定与科学概念相匹配（Machery 2011），任何定义都不会改变科学实践（Szostak 2012），提倡进行概念的彻底重新思考（Mariscal＆Doolittle 2020），或者否认生命与非生命之间的区别（Jabr 2013）。

这种消除论的最后立场可以扩展，因为它有助于说明所有其他对生命持怀疑态度的立场。Cowie 2009 将消除论的目标分为语言学和本体论两类。本体论的消除论者不相信他们要消除的对象真正存在。我们对某些事物都持有消除论的立场，比如鬼魂或仙女。另一方面，语言学/概念消除论者仅对理论术语或概念持怀疑态度，Ramsey 2020 称之为“范畴解体”或“概念分裂”。本质上，问题不在于是否存在生命，而在于生命范畴是异质的而不是自然种类。根据 Cowie 的观点，我们可以否认与我们对生命的理论定义相匹配的任何事物实际上存在于世界上，同时将其视为有用的虚构。相反，我们可能认为关于生命的科学理论是无益的，或者该术语过于模糊和混乱，无法发挥作用，但并不怀疑生命的存在。如果我们接受其中任何一种替代方案，也许应该避免单独使用术语“生命”，而是引用代谢生命、进化生命和其他所有概念。

在这些不同形式的怀疑中，存在着几个潜在的假设。除了其他分歧外，研究人员对生命是什么、它是具有本质的自然种类还是人类构建的一事存在分歧；他们对定义生命的目的存在分歧，特别是如果它不会改变科学实践；他们对生命的特征中哪些是相关的，哪些是纯粹的结果存在分歧。当研究人员持有这些未明示的假设时，他们很可能会误解他们分歧的根源。

3. 人工和合成生命

本文的其余部分将重点讨论各种生命概念的用途。上述定义中的一些是从特定的科学和社会目的中得出的，或者是必需的。本节重点讨论人工和合成生命。

原则上，大多数当代科学家和哲学家认为生命是可以被创造的，但对于什么需要被重新创造才能成为生命存在广泛的分歧。在功能性方法中，仅仅形式上与有机体相似的组织可能足够。复杂配置的机器人（“硬件”）或计算机程序（“软件”）可能符合条件。这种观点被称为强人工生命（简称 A-Life），在此之前，它也受到了与强人工智能方法相同的反对（Sober 1991，Boden 1999，Brooks 2001）。那些拒绝强人工生命观点的人认为，功能性方法忽略了生物学的一些基本特征，原因可能是认识论或本体论。认识论上的反对可能与强人工生命的可能性一致，但怀疑我们是否具有在数字框架中重新创造相关生物功能的知识。相反，对强人工生命的大部分反对意见是本体论的，基于这样一种观点：表示不能等同于所代表的内容，也许生命需要化学体现，因此强人工生命在原则上是不可能的。

另一方面，弱人工生命方法并不假设结构相似的电路和细胞在本体上等同。相反，支持者提出了更为谦虚的目标，即通过探索模拟中各种参数的影响，开发对我们所知的生命更深入的理解，从而将生命置于更广泛的可能生物学背景中（Langton 1989, 1995）。例如，在 Terra 计划中，软件与其他软件竞争处理能力（Ray 1993）。当时研究人员意外发现，软件寄生现象进化了：软件会利用其他软件的生殖处理。监管机制也进化了，导致了自由骑车者和试图阻止他们的软件之间的军备竞赛。

无论是接受强人工生命还是弱人工生命的解释，这些基于硅的方法比在真实生物体中进行的等效工作更便宜。它们还提供了在普通生物学中不可用的可能性，例如编程替代自然法则的替代参数，并快速高效地探索深时空之间的关系。

值得强调的另一种方法是合成生命（“湿件”）。合成生命不那么概念上困扰，也可以解决一些人工生命的问题，同时允许更细致的现实主义。合成生命方法已经探索了自我复制（Lincoln＆Joyce 2009），最小基因组（Koonin 2000，Hutchinson 等 2016），化学进化（Gromski 等 2020）和其他项目。并非所有合成生物学都是在研究可能的生命，就像并非所有计算机编程都是人工生命一样。然而，两者开发的工具都可以启发人们。通过探索可能性，科学家可以发现以前隐藏的关系，揭示生命的哪些方面比预期更可信或不可信。

4. 生命的起源

生命的本质与其起源的问题密不可分。古代和现代思想家都认可生命经常从非生命中自发产生。经过两个世纪的实验，最终推翻了这一被广泛接受的观点，达到了路易斯·巴斯德的天鹅颈瓶实验的顶峰。从那时起，生命起源的谜团一直是科学界最大、最重要的问题之一。

达尔文对这个问题保持了沉默，尽管在给他的朋友约瑟夫·胡克的一封信中，达尔文透露他想象生命起源于“一些温暖的小池塘”（见下面的其他互联网资源；以及 Peretó 等人 2009 年）。直到 20 世纪 20 年代，亚历山大·奥帕林和 J.B.S.霍尔丹独立提出了关于生命起源的假设，认为当时的地球条件是合理的（霍尔丹 1929 年；奥帕林 2010/1936 年）。作为 20 世纪 50 年代的研究生，斯坦利·米勒对这一提议进行了测试，在混合物中发现了数十种氨基酸（1953 年）。从那时起，生命起源研究领域得到了巨大的扩展。

我们对这个行星的最早可靠记录可以追溯到大约 35 亿年前，其中包含了微生物化石的独特证据，包括与当前原核生物的大小和形状相关的独特形状，以及我们所知的生命的碳比例（Schopf 1993，Schopf 等人 2017）。许多分析将我们对生命起源的信心推得更远，暗示着一旦地球不再是熔融状态，它就充满了生命（Pearce 等人 2018，Lineweaver 2020）。生命是如何开始以及为什么如此迅速开始仍然是科学界最紧迫的未解之谜之一。

在生命起源研究中存在许多未解的哲学问题。其中一些问题集中在所讨论的解释对象以及我们知识的认识论限制上。例如，研究人员对于生命起源研究的目的是发现生命可能如何起源还是生命确实是如何起源存在分歧（Scharf 等人 2015，Mariscal 等人 2019）。在这个过程中，有些步骤可能是偶然的，有些可能是确定性的但高度依赖的，还有些可能是生命在宇宙中唯一起源的方式。

对于探究生命起源，有几种广泛的方法。"自下而上" 的方法从前生物化学开始，探索它如何能够承受压力，以便形成和演化类似生命的实体。目前存在许多未解决的问题，最明显的是大多数能量有利的相互作用会消耗涉及原生生命形式。科学家们聪明地试图通过放松假设来缓解这个问题：也许环境提供了我们的第一个边界（Koonin 2009），或者提供了原基遗传物质（Mathis et al. 2017），所有这些可能发生在粘性溶剂而不是细胞中（He et al. 2017），或者发生在表面上（Wächtershäuser 1988），或者使用最终被封装的各种实体（Eigen & Schuster 1977）。然而，前生物化学和最简单的生命形式之间的鸿沟仍然巨大，任何解释只能解释概念距离的一小部分。

另一种方法，“自上而下”的方法，使用当前的分类群来推断地球上生命的起源的性质和时间。为此，我们以地球上现有的生命为例，并通过比较近百个共享基因（主要与生物翻译有关）来追溯它们的祖先（Koonin 2011）。所有生命都有一个最后的普遍共同祖先，简称为“LUCA”。生命可能有多个起源，但我们的证据不足以区分这种情况和单一起源的情况。尽管如此，至少有一个起源，可能是在地球的前生物条件下，导致了 LUCA 的存在，这对于关于生命起源的理论构建是一个重要的限制。普遍预期 LUCA 只是更大群体中的一个生物，并且在第一个有机体起源之后存在了很长时间。关于 LUCA 还有各种各样的问题：它是简单的还是复杂的（Mariscal＆Doolittle 2015）；它是否有类似于当前膜的膜（Koonin 2011）；它所包含的基因是我们自己基因的祖先还是后来获得的（Doolittle＆Brown 1994，Woese＆Fox 1977；Woese 1998）；它的基因组是否由 DNA 构成（Forterre 2006a）；它是异养生物还是自养生物；它生活在哪里；以及它生活在何时。

自上而下方法和自下而上方法之间的差距是巨大的：在前生物化学和 LUCA 之间经过了无数代。我们可能永远无法解决生命的起源，但每一步都使我们更接近理解其轨迹。

5. 寻找生命

即使对地球上生命可能性最悲观的分析也表明地球上的生命并不是唯一的（Frank＆Sullivan 2016）。许多科学家将此视为在宇宙中寻找生命的一个很好的理由。对于在其他地方寻找生命的当前研究主要集中在两个极端：生命的化学副产品和智能生命的技术信号。外星人群体的社会互动可能很有趣，但目前很难研究。因此，我们寻找可能能够从远处唯一识别生命的生物标志。我们将依次进行讨论。

生物标志，顾名思义，被认为是生命的标记。化学生物标志是地球上没有生命的帮助很少或从不产生的化合物。因此，发现生物标志意味着对生命的物质概念，可能以生物化学，新陈代谢或热力学的形式存在。已经有许多尝试检测生物标志，主要是在火星上。这些方法包括在行星表面进行的实验，从地球或低地球轨道进行的观测，以及对附近行星体的流星和其他碎片的研究。

更实际地说，卫星或望远镜观测其他行星已被用于寻找热力学平衡之外的气体。自 2004 年以来，火星上已经零星检测到甲烷（Formisano 等，2004 年，Webster 等，2018 年），并伴随着甲醛检测的声称（Peplow，2005 年）。金星也引起了关注，因为在金星云层中检测到了磷化氢气体（Greaves 等，2020 年）。尽管这是一个有争议的发现，但它仍然引起了科学的想象力。未来的科学研究预计将加速这种观测方法，特别是通过新的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）收集的新数据。借助其设备，JWST 能够以分辨率成像外行星，从而检测外行星大气层中的气体生物标志物（Loeb＆Maoz 2013）。

相比之下，在另一个行星表面探测化学生命的尝试很少。 1975 年，美国宇航局向火星发送了维京号着陆器，任务包括一些被认为可以探测到生命的科学实验。其中一个实验，标记释放实验，确实探测到了生命存在的迹象。但是，其结果与其他载有实验的结果不一致，因此结果被认为是不确定的（Levin＆Straat 1976，Ezell＆Ezell 1984）。目前在火星上的毅力号探测器能够评估某些生物标志物，美国国家航空航天局、中国国家航天局和日本宇宙航空研究开发机构的即将进行的任务都旨在确定火星是否有过去或现在的生命证据。

火星上的生命是否与地球上的生命起源不同并不明显，因为这两个行星每年交换数吨的岩石，至少从理论上讲，生命可能在一个行星上形成，然后被转移到另一个行星上（McKay 2010）。由于火星是比地球小的天体，它在地球之前形成，因此可以想象生命可能首先在那里形成，尽管这在天体生物学界是一个相对边缘的观点。来自火星和其他行星体的陨石也是所谓生物标志物的来源。 1996 年，火星陨石 ALH84001 在形成天体生物学科学方面起到了重要作用，美国宇航局科学家在其中发现了类似细菌的结构（McKay 等，1996）。随后的陨石也引起了科学界的兴趣（例如 White 等，2014 年）。

另一种寻找生命的主要尝试是寻找智能，更容易引起人们的想象。寻找地外智能（SETI）的工作已经进行了几个世纪（Dick 1982）。那些认为地球是独一无二的和那些认为地球是众多世界之一的人之间一直存在着激烈的争论（在某种程度上仍然存在）。众多世界的支持者通过他们的望远镜寻找证据。一个著名的例子是珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）在 19 世纪 90 年代绘制的火星运河。受到 19 世纪中叶观察到的火星上看似交叉的河道的影响，洛厄尔根据自己的观察绘制了一系列的运河。科幻小说很快捡起了这个观察结果，并推测了一个垂死的文明，希望从火星极地的最后一点残存冰中挤出水来。

在洛厄尔的绘图之后，20 世纪初出现了对从外太空探测无线电信号的兴趣。这种兴趣在 1957 年苏联发射了人造卫星后加速发展，并在 20 世纪 70 年代末开始更系统和正式地进行。自 1994 年以来，SETI 研究没有公开资助，但私人和公共捐助者以及学术界和业余研究人员一直在维持这个项目。寻找的过程面临许多技术挑战：太空无比广阔，信号微弱，星际通信的可能性多种多样，我们的搜索只能覆盖微不足道的一部分任务。

更具争议的是，自 1974 年以来，已经向外太空发送了许多数十个信息。其中一些以太空船上的物理物体的形式存在，但大多数是针对有希望的恒星或恒星团的无线电信号。有时被称为主动 SETI 或 METI（外星智能通信）。尽管由于成本低廉和相对容易而继续进行这种实践，但许多哲学家、科学家和政策专家出于将来代表无法同意的后代面临潜在敌对势力的风险而反对这种实践（Smith 2020）。

6. 宏观和微观视角

当科学家们意识到科学限制或概念选择时，他们对哲学问题越来越关注。那些研究深时间、深空、抽象问题或伦理问题的科学家往往非常清楚影响他们研究的哲学选择，从研究问题的确定到数据的解释。本节简要介绍了其他科学背景，其中定义生命的方式是相关的，这些背景涉及到远低于和远高于有机体水平的尺度。

有几种生物实体存在一个未解之谜，即它们是否是活着的。例如，病毒是一种包裹在蛋白质外壳中的遗传物质单位。目前尚不清楚所有病毒是否有共同的祖先（Koonin 等人，2006 年；Moreira 和 López Garcia，2009 年），以及它们是如何起源的，是逃逸的可转座元件、退化的细胞，还是某种祖先的第三种选择（Forterre，2006b 年）。病毒作为生命的地位充满争议，有些人认为病毒是活着的，而其他人则认为它们不是，还有一些人认为它们只在感染的细胞环境中才是活着的，否则只是一种“种子”（Forterre，2010 年）。

在“微生物学的黄昏地带”中还有其他实体，包括可转座元件、类病毒体、无法培养的（但据信存在的）微生物、处于植物状态的生物和朊病毒（Postgate，1999 年）。这些实体面临的问题相似：它们中的一些可以通过自然选择进化，具有生物化学复杂性，但缺乏与生命相关的其他特性。例如，朊病毒是生命的蛋白质产物，可以以一种使朊病毒累积进化的方式折叠其他朊病毒（Li 等人，2010 年）。由于在大多数环境中不活跃且起源相对简单（作为功能蛋白质的错误折叠），它们很少被归类为“生命”。

如果微生物学有一个微妙的领域，生态学也有一个微妙的领域。生物体形成种群、物种、谱系、类群和生态系统。每个生物体的地位都是一个开放的问题，但它们具有与上述生命描述相似的许多特征。也许最有力的例子可以从社会性昆虫中得出，比如一些蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和白蚁。在几个物种中，繁殖和非繁殖蚁种之间存在严格的区别，后者中的许多个体扮演照顾幼崽的角色（Hölldobler 和 Wilson 2009）。可以注意到，生物体水平以上的实体通常比组成它们的生物体更少集成和连接。这也许是生命的一个普遍特征：从生物层次结构的每个项目的角度来看，它的部分比它本身更加同质。我们的细胞似乎比我们的身体更加集成和自包含，同样，个体昆虫比它们所属的群体更加自包含。

最具争议的是盖亚的案例。盖亚是希腊神话中的一个词语；她是地球的拟人化。1979 年，詹姆斯·洛夫洛克在他的书《盖亚：重新审视地球上的生命》中重新提出了这个概念。在他看来，地球范围内相互关联的生态系统可以被视为一个整体。洛夫洛克的一个洞察已经在前一节中提到过：全球范围的相互作用是探测其他地方的生命的重要尺度。洛夫洛克的书引发了围绕地球作为一个自我调节的稳态系统的模型的可信度的争议。在当时，许多人认为这是一个不准确的描述：地球原则上不能进化，并且随后将地球授予生命地位的本体论行动是没有动机的（Doolittle 1981）。最近试图在更理论的基础上重新激活盖亚概念的尝试涉及无生物和生物调节机制以及在类群水平上的自然选择（Lenton 等人 2018 年，Doolittle 2019 年）。无论当前的理论证明尝试如何，将地球视为一个有生命的实体的想法激发了环境运动中的许多人，并且这个想法仍然是一个常见的参考。

7. 伦理学、法律和政治

“生命”这个词在生物学之外也很重要。通常，关注的重点不是生命的概念或一般的生命，而是个体生命的地位。通常，关注的焦点是个体生命的开始和结束阶段，这引发了法律、宗教和道德问题。个体生命的开始一直是避孕和堕胎讨论的来源（Noonan 1967 年，Dellapenna 1978 年）。不幸的是，发育生物学并没有提供一个无争议的“生命”开始的起点（Maienschein 2014 年）。个体生命的结束也是 20 世纪的一个激烈辩论，因为新技术能够让人体在自然界中本应死亡的时间之后继续存活（DeGrazia 2016 年）。

在这些背景下讨论定义生命的任何问题都应该首先区分生命和其他常常与之混淆的现象，比如感知、人格和道德可考虑性。目前尚不清楚生命这一范畴在本体论、认识论或道德上独立于其他属性有多少本体论、认识论或道德重要性。将道德价值归于非生命实体在环境或比较哲学中仍然是少数派观点（但参见 Leopold 1949，Basl 2019）。因此，一个起点可能是生命是道德可考虑性的先决条件。尽管如此，大多数人并不介意为了清洁而杀死细菌，许多人也吃或穿动物的肉。因此，在许多讨论中，只有当生命成为感知、人格或非物质灵魂等同样模糊的属性的载体时，生命才有价值。

如果有任何生命实体具有独特的道德或本体论地位，大多数哲学家都会认同人类是其中之一（Rolston 1975，Goodpaster 1978）。在这些背景下，个体人类何时出现并获得自身的这种地位是重要的，无论是在受孕、出生还是两者之间的某个时间段。对于这一问题，不同的意见存在差异，无论是自我维持生命的可能性、感知还是其他特征。在文化政治中，关于生命的权利和选择的分歧仍然很严重，尽管在欧洲国家有所减轻（Corbella 2020）。在安乐死、死刑、战争以及预防死亡和疾病的讨论中，伦理和形而上学的承诺都很重要。

生命的公共问题常常由新技术提出。例如，在上述堕胎讨论中，从避孕到堕胎手术的新技术，以及促进早产的新医疗技术，使这个话题更具争议性。其他技术创新也引发了对生命的问题。其中一个领域是超人类主义（参见 More 和 Vita-More 2013）。超人类主义是旨在利用技术对社会、心理和生理生活进行人类增强的运动。这些可以是从假肢到植入物，或者从药物到心理“上传”。有些生物保守主义者出于实际、道德或审美原因反对超人类主义。还有后人类主义者，他们期待一个世界，在这个世界中，人类被后来的人工智能所取代或消灭。关于这些后人类是否可能“活着”的争论在结构上类似于第 3 节中的人工生命讨论。生物保守主义者也反对这种观点。在这些辩论中的话题包括特定技术是否被视为治疗还是增强，改变的风险是否超过了好处，超人类主义的某些目标是否可能实现，以及哪些改变将影响接受它们的人的道德或本体论地位。

预料之中的是，生命是伦理、法律和政治争议的源泉。虽然本文的范围无法裁决这些辩论，但倡导者应该意识到生物学中的深层模糊性以及哲学中对生命是什么、个体有机体是什么、个体生命何时开始或结束以及生命的哪些特征构成了道德可考虑性的争议。

8. 结论

尽管生命概念的概念领域已经被充分涵盖，但目前还没有被广泛接受的观点。鉴于涉及的利益相关者的学科背景、解释价值和理论承诺，这种情况不太可能改变。许多实践依赖于对生命的竞争性概念，包括人工生命、生命起源研究、寻找生命和上述其他项目。

未来的科学发现或发明可能会打破这种僵局，就像在其他理论僵局的情况下一样。原子理论的发展，在第 2 节中讨论，创造了新的范畴划分，科学家们接受这些范畴比古代人或炼金术士的范畴更真实。随着这种概念的分裂，旧的范畴被丢弃，新的范畴被接受。人们可以想象在生命的情况下发生类似的事情：许多发现可能显示出复杂的、类似生命的实体如何从前生化学中形成，最终赢得科学和哲学界的大多数人的认同（例如 Weber 2007, 2010）。

相反，可以基于共享价值观或解释目标做出简单的决策。死亡的例子可能是说明性的。经过几十年的辩论，做出了一个新的决定，而不是一个发现。医生们得出结论，死亡的不可逆性是他们目的最重要的特性。他们采用了全脑死亡的概念作为他们的操作准则（DeGrazia 2016）。地面上的事实没有改变，但共同的理解发生了变化。

最后，也许生命将被接受为一个多义概念，每个定义性群集都适用于整体的一个子集：生化生命、进化生命、代谢生命等等。研究人员可以依赖上下文，接受一些误解，或者简单地规定他们所指的生命类型。布鲁斯 2016 年讨论的行星的例子可能有助于阐明这一点。在行星这个范畴中一直存在着巨大的多样性，其中包括太阳和月亮，直到文艺复兴时期。在 19 世纪初，人们发现了小行星。最初，它们被认为是行星，几十年后它们被降级为“小行星”，然后在 20 世纪 50 年代后简称为“小行星”。冥王星于 1930 年被发现，并在 20 世纪 70 年代被认定为最小的行星。从 1992 年到 2006 年，类似冥王星的许多天体被发现，直到天文学家决定行星这个术语实际上涵盖了至少两个不同但在科学上有趣的类别：典型行星和矮行星。同样，也许在 1.2 节中描述的一些类别将成为被接受的生命子类的基础。

目前还不清楚在一个发现迫使科学认识或者一个决定使需求消失之前，当前情况将持续多久。目前，辩论仍在继续。

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Other Internet Resources

Weber, Bruce, “Life”, Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2021 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2021/entries/life/. [This was the previous entry on this topic in the Stanford Encyclopedia of Philosophy — see the version history.]
Darwin, C., Letter to J. D. Hooker, 01 February 1871, Letter no. 7471, Darwin Correspondence Project.

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