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真问真答:为什么会有疾病|大象公会

大象公会  · 公众号  · 科技自媒体  · 2016-11-10 21:23

正文

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所以为什么在其它地方如此了得的进化,却不能找到一套万全之策,抵挡住所有疾病的进攻?


这个问题如果在生物学内部回答,就将是一个利维坦般的宏大难题,每一个物种乃至每一个个体,都有自己的特殊情况,正是这些特殊情况击溃了生物体内原本稳健的运作流程——然而如果跳出生物学,在更加一般的情境下讨论这个问题,就会清晰很多:是否存在一套可以处理所有情况的确定流程?


这就变成了一个数学问题,而且是一个相当经典的数学问题——大卫·希尔伯特在上世纪 20 年代提出的“希尔伯特计划”(Hilbert's program)。


大卫·希尔伯特(David Hilbert,1862-1943),因提出不变量理论、公理化几何、希尔伯特空间等重要思想而被尊为世纪之交最伟大的数学家之一


这个野心勃勃的计划非常恢弘,简单地说,希尔伯特试图将所有的数学命题,无论代数、几何、微积分、拓扑、群论……统统都用同一套符号系统表示出来,再给这个符号系统制定详尽完备的推演规则,那么所有的数学证明就全都变成了符号的推演——用今天的观点来看,就是要用计算机解决所有数学问题。


具体理解这项计划非常困难,但这里可以举个简单的例子:比如“1 是自然数”,就可以形式化地写作“e ∈ S”;而“1 是最小的自然数”就要写作“(∀ a ∈ S)( f(a) ≠ e )”


这个计划看上去与生命活动毫无瓜葛,实则恰恰相反——地球上的每一个细胞在所有生命活动里的实际行为,都等价于一台计算机处理数据:


DNA 等价于存储器,其中预存了所有的程序;

从 DNA 到 RNA 的转录过程等价于中央处理器的提取,在程序中找到指令;

从 RNA 到蛋白质的翻译过程等价于中央处理器的解码,让指令呈现出意义;

翻译产生了种类繁多的蛋白质,它们形成复杂的空间构型,用化学键等各种相互作用操控各种分子,这等价于中央处理器执行指令,处理各种数据;

最后,蛋白质的工作会通过各种反馈机制影响这整个过程,这就相当于中央处理器的写回,根据既有操作执行下一次运算。







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