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DNA里面到底可以写入多少信息?优质

575次浏览| 2022-10-03 22:45:10 更新
来源:互联网
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这个问题非常有意思, 因为关于"DNA中到底要携带多少信息"这个问题, 生命的进化史上曾经产生过重大分歧. 一派认为DNA中要尽量携带更多的信息, 这样就减少了学习的成本; 另一派认为DNA中只需要携带生存需要的信息, 同时赋予个体学习能力,以适应变化的环境.前一派发展到目前的终极形式是昆虫, 后一派发展到目前的终极形态就是人类. 可能很难说究竟哪一种更成功, 因为目前为止昆虫反而比人类分布范围更广,数量更多.提问者设想的,如果DNA中携带了尽量多的信息, 那么我们岂不是不用上学,生下来就获得了很多知识,这样多好呀. 这种是第一派的策略, 这种策略有个缺陷就是不能适应环境的变化, 为了补偿这个缺陷, 昆虫采取了大量和快速繁殖,缩短生命周期从而加快基因流动的办法来应对变化,这也制约了昆虫向智能生物的进化.提出这个问题的人,是以1970年之前的科学观来提问题,就像牛顿力学体系下,提出超光速理论一样。实际上基因控制的生物,不是专制体制下的座钟,给定既定条件和规则,便精确地运行。我只说一点,混沌学派以及更新的研究表明,世界即便给定的条件规则是确定的,世界的未来依然不确定!新事物是依赖涌现、进化而不是驱动实现。说到底,更多的人还是用(起始条件+规则=精确结果)的传统科学来思考这个问题。混沌之后的新科学观认为,规则是一种限制条件而不是路线指示,前提条件可以不充沛,一切新现象的产生源于涌现(相当于传统科学中“生产”)与进化(相当于传统科学中的“设计”) 

就人类基因组而言,信息量真的不是"特别"大。假如按30000个编码蛋白质基因计算,每个蛋白质平均占用10kbp的信息量,也不过是300Mbp。这样看来人类基因组的冗余还很大的。有些人可能会argue所谓的表观遗传学信息。事实上,表观遗传学机制所包含的信息,除了极少量比如跟相关的核外遗传是独立于基因组的,其它的信息都应该包含在基因组信息里面,所以它并不包含任何新的信息。当然这一点很难论证,这也是目前表观遗传领域的一个核心争论。问题就在于,这个信息量还不如一个现代游戏的信息量的有高度冗余的系统,为何看起来要比一台计算机复杂?或者这种感觉本来就是一种幻觉?我是觉得,这种感觉本来就是一个幻觉。很多现代人沉浸于游戏中,大概就是因为游戏比人生更加复杂。我们之所以感觉生命体复杂,不过是因为它是自然的造物,而不是人造物。自然的造物用人造物的逻辑是难以理解,但是这并不意味它"复杂"。也许生命体根本就不"复杂",只是我们理解它的方式还没有达到某个点子上。

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