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第二十章 沉睡的蝴蝶 20.1 無序之有序

第二十章 沉睡的蝴蝶

20.1 無序之有序

三十年前,當斯圖亞特·考夫曼還是一名達特毛斯學院的醫科研究生時,這個念頭攫住了他。他記得當時他站在書店的玻璃窗前,正就染色體的結構設計而浮想聯翩。考夫曼是個健壯的小夥子,一頭捲髮,總是帶著微笑,整天忙忙叨叨的。他看著窗外,腦海中浮現出一本書——一本印有他的名字的書,一本他完成於未來某個時刻的書。
反混沌——也即無序之有序——的想法就是這樣一種未經證實的念頭。九-九-藏-書
雅各布和莫諾的調控基因代表了一種如意大利麵一般的管理模式——由基因組成的去中心化網路掌控著細胞網路的命運。考夫曼很是興奮。他的「無序之有序」圖景讓他冒出了一個更大胆的念頭:每個卵所經歷的分化(秩序)是必然的,不管最初的基因到底是什麼!
他可以設想一種實驗來驗證這個想法。將果蠅的基因用隨機基因來取代。他打賭:你得到的read.99csw.com絕不會是果蠅。但不管得到什麼樣的怪物,發生何種詭異的變異,你所得到的秩序與果蠅在自然態下得到的秩序並無二致。「我問自己,」,考夫曼回憶道:「如果把基因隨意地連在一起,會得到任何有用的東西嗎?」他的直覺告訴他,憑著自下而上的分散式控制以及「一切連接一切」的模式,必然會出現某種模式。必然!正是這個異端的想法,值得他用一生去追尋。
在他的想象中,書中到處都是由相互連接的箭頭所組成的網路,箭頭們在糾結成一團卻又彷彿是活的亂麻中進進出出。這正是網路的標誌。不過,這種混亂並非沒有秩序。亂麻透漏出神秘甚至是神奇的氣息,「意義」沿著各條線路流動傳遞。從這些「隱晦」的連接中,考夫曼看到一幅湧現出來的圖像,就像從立體派油畫那支離破碎的畫面中識別出一張臉來一樣。
作為一名研究細胞發育的醫學生,考夫曼把他想象中的那些纏結九-九-藏-書的線段看作是基因之間的相互聯繫。突然之間,考夫曼確定無疑地意識到,在這看似雜亂無章的混亂之中有著意料之外的秩序——有機體的架構正蘊含其中。混沌會毫無理由地產生秩序,或者名之為無序之有序。那些由點和箭頭所形成的複雜度似乎能產生自發的秩序。這個想法對考夫曼來說是如此親切和自然,彷彿就是他的歸宿一般。而他的任務就是解釋和證明它。「我不清楚為什麼會選這個問題,會走這條艱難的路」,他說,但它的確成了「一種心底的感覺,一幅堅信的圖景」。
我們頭腦中的某些想法是基於重重事實,而另一些想法則毫無來由和根據,但就是這些想法,往往縈繞我們心頭,無法揮之而去。
「我在醫學院的日子很難熬,」考夫曼繼續說道,「因為我不務正業,沒有去研究什麼解剖學,反而在這些筆記本中塗鴉似地畫滿了染色體模型。」為了證明他的想法,考夫曼做出了一個明智的決定,與其在實驗室中九九藏書逆天而行,不如在電腦中建立數學模型。不幸的是,沒有一個學數學的人同時具備跟蹤大規模群體的橫向因果關係的能力。考夫曼開始自力更生。與此同時(大約1970年),在其它幾個研究領域中,那些擅於用數學解決問題的人們(如約翰·霍蘭德)找到了一些方法,使得他們可以通過模擬來觀察由相互作用的節點(這些節點的取值同時受到彼此的影響)所產生的效應。
這種繞圈子的邏輯使考夫曼想起了他那幅宿命的圖景。某些基因控制著其它基因,而其它基因也可能控制著另外一些基因。這正是他存想的那本書中,由指向各個方向的箭頭所組成的錯綜複雜的網路。
弗朗索瓦·雅各布和雅克·莫諾於1961年發現了一條重要線索,他們偶然間發現了一種基因,並稱之為調控基因。調控基因的功用令人震驚:它負責開啟其它基因。這使得那種短期內破解DNA和生命奧秘的希望頃刻間化為烏有。有一段經典的控制論對話非常適九_九_藏_書用於調控基因:是什麼控制了基因?是其它基因!那又是什麼在控制那些基因?還是其它基因!那……
當卵細胞沿著分叉50次的道路前行時,是什麼樣的無形之手在控制著每個細胞的命運,指引它們從同一個卵細胞分化成數百種專門的細胞呢?既然每個細胞理應都受到相同基因(或許並不真的相同)的驅策,那麼它們又怎麼可能分化呢?基因又是由什麼來控制的?
為了證實他的猜想,考夫曼開始進行細胞發育的學術研究。像許多生物學家一樣,他研究了果蠅由受精卵發育到成熟的過程。生物最初的單個卵細胞是如何設法一分二、二分四、四分八地分化成新的類別的細胞?哺乳動物的卵細胞會繁育出腸細胞,腦細胞,毛髮細胞;而這些術業有專攻的細胞很可能運行著同樣的操作系統。只需幾代的分裂,一個細胞就能分裂出所有類型的細胞,不管它是大象還是橡樹。人體的卵細胞僅僅需要分裂50次,就能產生出上千億的細胞,併發育成嬰兒。