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自然界没有自然数,数学大厦需重构
自然界没有自然数,数学大厦需重构
早在20世纪90年代初,笔者曾撰写过一本书《生活中的神妙数字》(中国对外翻译出版公司1993年出版),其中就涉及到人类计数起源的问题。一般来说,人类对数字、数学的知识,有一个漫长的发展过程。某些不久前仍然处于原始社会阶段的民族,他们能够计算的数量不超过10,而且主要使用实物名数法,或者用直观的面积来表示数量(例如用羊群占的面积来表示羊的数量),总之数量往往与实物紧密相联。显然,这很可能是人类早期的普遍情况,此后人类才逐渐建立起以自然数为基础的数学体系。
如果继续追溯下去,那么人类的数学知识(包括计数技能),应该或多或少继承于动物。有趣的是,鸟类孵卵时,不同的鸟对卵的数量认知存在着差异,天鹅似乎认不清卵的数量和样子,会把类似卵的东西当成自己的卵;对比之下,鸵鸟就要精明的多,它们好像知道卵的数量,而且能够分辨出是哪只鸵鸟下的蛋(鸵鸟有共同孵卵的习性)。
根据智因进化论,生命与生命智力同时起源,生命智力的承担者和实施者包括DNA(RNA)智力信息系统、细胞膜智力信息系统,以及神经元细胞智力信息系统(即细胞膜智力信息系统的特化),因此物种进化的实质是生命智力信息系统的自主生存技术的不断创新。从这个角度来说,对数量的计数,应该是生命自主生存技术的重要内容。事实上,生命对细胞分裂的计数,对时间(生命钟)的计数,对形体结构的计数,对环境变化的计数(太阳的生落、月亮的圆缺、四季的轮回),以及人类对数学的深入研究,都属于重要的生存技能或知识。
2009年3月22日我在天地生人学术讲座发表讲演《重构人类知识体系》时指出:“当前物理学的主要问题是把数学方程式当成物质本身。其实,数学只是人的大脑思维对自然的一种信息重构,其特征是简化的、模拟的、近似的。例如,自然数恰恰是非自然的,因为自然数的1,是大脑思维抽象出来的、绝对等值的、彼此可以分离的,但是它在自然界并不存在。事实是,这个人与那个人是不同的,这个电子与那个电子也是不同的,它们彼此是相关的,处在不同的引力场、电磁场,因此一个人不等于1,一百个人也不等于100。因此,重构物质学需要创建全新的数学(可暂定名为“模拟自然数学”),该数学可更接近真实的模拟自然的数量关系。”
无庸置疑,自然界确实没有自然数,有的只是一个个彼此存在或多或少差异的具体事物。由于长期以来数学都是建立在自然数的基础之上的,因此目前的数学大厦的根基很不可靠。从这个角度来说,许多数学领域的课题,例如哥德巴赫猜想,其实都不是自然界的问题,而是所谓的“自然数”的问题。事实上,近现代物理学的发展所遇到的最大问题之一就是数学公式存在着“奇点”,而对“奇点”通常都难以进行物理意义上的解释。
在这种情况下,数学界有必要从自然数的陶醉中清醒过来,重新构建一种更接近真实自然的“新自然数”亦即“模拟自然数学”。在模拟自然数学体系里,每一个“1”都有其特性,它与相邻的数字彼此具有某种类似“表面张力”的性质,牵一发而动全身。也就是说,在模拟自然数学体系里,每一个数字都可分别对应具体的事物。例如氧原子的16个电子,每个电子所处的位置不同而承担着不同的作用,这种差异用目前的自然数“16”是无法表现的,而用模拟自然数学的“2+8+6”则可以更准确的表现出来。显然,为了与普通自然数有所区别,模拟自然数学需要建立自己特有的符号体系和表达方式。
重构文集KX6-1800《自然界没有自然数,数学大厦需重构》090424
本文收入《重构电子版丛书》之《科学2009进展》,
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转基因宣告达尔文随机进化论的终结和王红旗智因进化论的诞生,你同意吗?
转基因宣告达尔文随机进化论的终结和王红旗智因进化论的诞生,你同意吗?
转基因技术不但在改变着人类的生存,也在改变着生物进化的方向,同时也在宣告达尔文随机进化论的终结和王红旗智因进化论的诞生,你同意这个观点吗?
1 、达尔文随机进化论的终结
今年(2009年)是达尔文诞生200周年、《物种进化》出版150周年,在这个具有纪念意义的时刻,我们有必要重新审视达尔文进化理论的成功与失败。笔者认为,达尔文主张进化论是对的,但是他对生物进化的解释却是错的。
众所周知,达氏进化论乃是一种随机进化论,其假设的前提是,生物从一种物种进化到另一种物种,需要经历无数多的微小的随机的变化过程,也就是说从一种物种进化到另一种物种要形成无数多中间状态物种(又称过渡物种),而且在整个进化过程中没有任何智力行为的参与。
但是,转基因技术的出现和应用,却明确表明新物种的出现可以不经由“无数多中间状态物种(又称过渡物种)”的漫长过程,而是可以一步到位,而且有着智力行为的参与(具体来说是人类大脑思维智力行为)。据此可知,由于转基因技术的出现,完全可以宣告达尔文随机进化论的终结。这是因为,一个试图描述生物进化的理论,应该能够解释所有的生物进化现象。
其实,已经有大量事实都早已在宣告着达氏进化论的终结,只是由于学术界对达氏进化论的迷恋和过度宽容,才使达氏进化论能够继续高居进化理论的首席地位。除了转基因技术(包括人工育种等)之外,笔者这里再例若干举足以终结达氏进化论的事实如下:
事实一、剖腹产是一种生殖进化,在这种生殖进化过程中是没有任何中间状态的,而是一步到位的进化,而且有着人类大脑思维智力行为的参与(实际上是主导)。无庸置疑,对于从自然分娩到剖腹产的生殖进化,达氏进化论是无能为力的。女画家孙晓琴曾画过一幅油画作品《达尔文与剖腹产》,描述的正是剖腹产让达尔文目瞪口呆的场景。
事实二、生物进化不仅在古代发生着,在今天仍然在继续发生着。但是,我们周围既没有“无数多的过渡物种”,也没有“无数多的活生生的”长着半成品器官的生物。这已充分说明达尔文在《物种起源》里假设的前提条件(无数多的过渡物种)是不存在的,其阐述的进化理论也是不成立的。
事实三、达尔文的进化理论完全排除生命智力对生物进化的作用,这种观点首先就不适用于人类社会;因此人类的存在及其技术发展的事实,已经在充分说明达氏进化论存在着重大缺陷。随着科学研究的进展,越来越多的事实表明,除了人类之外,许多动物都有使用工具和语言(准确说是信息交流代码)的智力行为(王红旗的智因进化论指出所有生物都拥有不同层次的生命智力行为),这就进一步表明达氏进化论也不能够适用于动物世界。
2 、王红旗智因进化论的诞生
如果达尔文的随机进化论不能够成立,那么一定应该有一种更好的进化理论,这个更好的进化理论应该能够解释包括生命起源和人类智力起源在内的所有的生物进化现象。笔者(王红旗)经过在20世纪里的长时间思考,于21世纪初创建的智因进化论,就是这样一个能够取代达氏进化论的全新的更好的进化理论。
智因进化论指出,生命是一种对间接信息进行操作的智力系统,准确说生命是一种能够使用大量间接信息、实施认知活动、达成某些目的、拥有复杂结构的智力信息操作系统。
所谓“间接信息” 是与“直接信息”相对而言:直接信息的主要特点是信息内容不言自明,即物质本性所具有的所规定的信息内容,例如万有引力、电磁力等。所有的非生命物质都可以发出并接收到直接信息,它们之间的直接信息决定着物质的运动方式、结构形式以及质能传输。对于那些只能使用直接信息的物体来说,其如果拥有智力(广义智力或万有智力)的话,其智力水平也只限于直接信息智力水平。
间接信息属于丰富的复杂的可控的催化亦即操作系统,其主要特点是信息内容需要由使用者进行约定,使用者可以通过对不同间接信息的使用达成各自相应的结果。例如,地球绝大多数生物都用基因编码(核苷酸分子序列)制造蛋白质(氨基酸分子序列),人类也在用语言、文字、符号对万事万物进行信息约定及其操作。据此可知,生命与非生命的分水岭在于是否使用间接信息,而能够使用间接信息的只能是智力系统,生命智力指的正是使用间接信息的能力,这也就意味着生命与生命智力同时起源。
因此,智因进化论主张生命与智力同时起源,生命智力来自生命体自身,生命智力是不断发展的也是有层次的。生命智力形式和结构主要涉及到DNA(包括RNA)智力信息系统、细胞膜(包括生物膜)智力信息系统和神经元细胞智力信息系统。
DNA智力信息系统的前身是RNA智力信息系统,细胞核染色体是DNA智力信息系统的高级形式。DNA智力信息系统是由若干核苷酸分子序列构成,主要包括基因和智因。“智因”是指DNA长链中存在着的正在设计制造过程中的新基因(位于所谓的“垃圾基因”、“废弃基因”和“不表达基因”等核苷酸分子段落上),只有当这些新基因完成设计制造之后,它或它们才会被投入使用,以便进一步制造出新蛋白质(基因的本质是制造蛋白质的信息编码)、新细胞、新组织、新器官。据此可知,我们之所以看不到长着半成品器官的生物,达尔文及其追随者之所以找不到“无数多的中间状态”过渡物种,乃是因为生物进化(特别是新物种进化)实际上是悄悄的发生在DNA上的,而不是随时都直接发生在躯体上的(半成品细胞、半成品组织、半成品器官对生命体乃是致命的)。
细胞膜智力信息系统包含多种生命智力层次,主要有生物膜智力信息系统、单细胞生物的细胞膜智力信息系统、单细胞生物聚合体的细胞膜智力信息系统,以及多细胞生物的细胞膜智力信息系统(相当于细胞膜智力信息系统互联网)。细胞膜智力信息系统的主要化学分子是膜蛋白和其它各种蛋白质、酯类、糖类,而蛋白质是由氨基酸分子序列构成的。从这个角度来说,细胞膜智力信息系统实质上乃是蛋白质智力信息系统,而细胞膜的酯类、糖类,则可以视之为细胞膜蛋白质的附着物。进一步说,细胞膜的附着物可以划分为外附着物和内附着物两个部分,细胞内部的各种细胞器(包括细胞质和各种信号化学分子)均可视之为细胞膜的内附着物。对于一般病毒来说,尽管它们没有细胞膜,但是那些包裹着病毒DNA或RNA的蛋白质团,实际上仍然具有细胞膜智力信息系统的性质;与之类似的情况是包裹着染色体的组蛋白,这也就意味着组蛋白也具有细胞膜智力信息系统的性质。对于脘病毒(又称朊病毒)来说,它甚至没有DNA和RNA,只是一团蛋白质,但是这团蛋白质仍然也具有细胞膜智力信息系统的性质,显然这里隐藏着生命起源的秘密。
神经元智力信息系统是由专职处理信息的神经元细胞及其信息网络构成的,其实质是细胞膜智力信息系统的专业化形式(理由在于神经元细胞起信息处理作用的乃是神经元细胞的细胞膜),而人类大脑思维系统则是神经元智力信息系统的高级形式。对于人类来说,则同时拥有DNA智力信息系统、细胞膜智力信息系统、神经元智力信息系统和大脑思维智力信息系统。
由于生命过程有着生命智力信息系统的参与,因此物种进化也离不开生命智力信息系统的参与,而物种是否进化主要取决于生物是否使用了新的生存手段。从这个角度来说,生物进化的实质乃是生命自主生存技术的创新。例如,植物对光能的利用(光合作用),动物对钙元素的利用(这是有骨骼的动物、包括脊椎动物所必须的能力),植物和动物特别是两栖类动物、爬行动物、哺乳动物对氧气的利用(呼吸作用),从体外受精到体内受精的技术装备的改变,恒温动物的体温控制系统、血压控制系统等等,无一不体现着生命自主生存技术的创新,而我们人类的进步在相当程度上同样取决于科学技术的不断创新。当然,生命自主生存技术的创新,同样必须要遵从自然界的物质规律,亦即接受“自然选择”的考验,表现出“适者生存”的客观效应。
2008年12月5日澳大利亚《汉声》杂志发表我的《生命智力的起源及其进化法则(智因进化论)》一文。该文进一步解释了生命的最本质的问题:第一个本质问题是,生命起源与进化是否有智力因素参与?众所周知,达尔文主张生物进化是随机的微变过程,因此他在《物种起源》里完全回避了对生命智力现象的解释,也就彻底否认了生命智力对物种进化的作用;对比之下,智能设计论(神创论的现代版本,准确说是上帝设计论)和智因进化论主张生命起源与进化有智力活动参与。第二个本质问题是,如果生命起源与进化有智力活动参与,那么这个智力来自何处?智能设计论主张或者暗示这个智力来自生命体之外(超自然的上帝)。智因进化论主张生命起源与进化所表现出来的智力行为(即生命智力)来自生命体自身。从理性分析和科学逻辑角度来说,在达氏随机进化论、智能设计论(神创论、上帝)和智因进化论三者之间,必然有一个而且只有一个是唯一正确的理论,因为真理只有一个。笔者相信,这个唯一正确的理论就是智因进化论,当然智因进化论还需要进一步完善。
3 、转基因食品对人类影响的不确定因素
随着转基因技术的不断发展和广泛应用,转基因食品越来越多的摆上人类的餐桌,并进入到人类的体内。在这种情况下,转基因食品的安全性就成为一个严重的关系到人类身体健康的大问题。笔者认为,转基因食品对人类影响存在着许多不确定的因素。
一般来说,转基因食品进入人体消化器官,其中的蛋白质(由氨基酸分子聚合而成)会被分解为氨基酸分子,DNA(由核苷酸分子聚合而成)会被分解为核苷酸分子,这些氨基酸、核苷酸与非转基因食品分解的氨基酸、核苷酸并没有任何不同,因此在这个角度来说转基因食品对人体的安全不构成危害。
问题在于,一旦我们人体的消化器官,没有彻底分解转基因食品的DNA,就可能会有一些转基因食品的DNA片断进入人体细胞里,甚至有可能嵌入到人体细胞里的DNA上,相当于对人体细胞实施了转基因,其危害性难以估量。当然,对于非转基因食品来说,同样存在着类似的问题;但是,由于我们人类早已经适应了非转基因食品,因此这个类似的问题似乎并不存在。
4 、转基因生物对生物进化影响的不确定因素
我们知道,转基因技术的实质是人为制造出转基因生物,这种转基因生物乃是人类强加于生物进化过程中的。在这种情况下,问题之一是,我们人类需要的转基因生物,未必是大自然能够长期接受的生物;因此,当我们人类形成对转基因生物的依赖性之后,一旦自然环境发生变化导致这些转基因生物大量死亡时,我们人类的处境也将岌岌可危。问题之二是,目前人类的转基因技术,带有很大的盲目性和不确定性,并不能确保只制造出对人类有利的转基因生物;因此,一旦人类有意或者无意制造出对人类有害的转基因生物,其后果是不堪设想的。
有鉴于此,笔者在《生命智力层间对话工程:谷歌创想金点子》(收入笔者《重构电子版丛书22本》之《智因进化论:揭开生命的最高秘密》)等文中指出,根据智因进化论,生命智力包含有DNA智力信息系统、细胞膜智力信息系统、神经元细胞智力信息系统和人类大脑思维智力信息系统等多种层次。对于人类大脑思维智力信息系统来说,如果把DNA、细胞膜、动物神经元细胞都当成生命智力系统来看待,那么就有希望找到与不同生命智力层次之间进行对话的技术和手段,让不同层次的生命智力系统“自动”的转变成为对人类有用并且友善的新生物。无庸置疑,生命智力层间对话工程属于更高水平的转基因技术,或许有必要为此设立一个新的词汇“友好基因生成技术”。
重构(王红旗)文集ZY2-5400《转基因宣告达尔文的随机进化论终结》090210
本文收入《重构电子版著作丛书》之《重构2009》,
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