第十一部分 拓展分析：生命演化的系统论与指数生长曲线

另外一种生命演化树

关于生命起源的一个终极问题，还是那个“从无到有”的过程。图1引用了太极图的一种特殊表现方式，极阳（热）与极阴（寒）两种极端环境在时间和空间上的共存，利于生命基础物质的形成与保存，两者缺一不可。现存古菌的生存环境以及进化上的潜在地位，都指向了生命起源的深海“冷泉热液”说。

借用老子的名言“道生一，一生二，二生三，三生万物”，本文勾勒了另外一种生命进化树的形式（图1）。道即自然，道生一，自然孕育出古菌，但是作为初始生命形式，依然混沌不分，是为一，却是生命进化真正的起点（f(0)）。一生二，是为黄金分割之始，有原核（f(1)）与真核（f(2)）之分，方成二。二生三，系真核和原核生物各自的三分天下，分路演化，奠定了植物（f(3)）、动物（f(4)）和真菌（f(5)）早期演化的多样化路线。由此，大千世界，万物繁荣，是为微观进化范畴下的三生万物。

图1另外一种生命演化树

生命的起源与演化充满了辩证法。斐波那契数列出现在800多年前的古罗马，道家阴阳学说和欧几里得黄金分割术更是早远。无论是巧合还是必然，黄金分割术和阴阳学说作为两个古老文明的知识遗存共同指向了生命起源与演化的自然法则。

阴阳八卦图与生命演化的系统论

从物理学本质上，生物学范畴内的黄金分割就是一种空间上连续的自然生长法则，前后发生的生命形式之间具有必然的内在联系。如图2所示，从古菌到神经系统，不同生命形式间的进化关联可能就蕴含在道家的阴阳八卦图中。

先天八卦图中，天地定位，山泽通气，雷风相薄，水火不相射，所描述的正是不同卦位之间相生相克、对立统一的关系。乾南，坤北，离东，坎西，为主位；兑东南，震东北，巽西南，艮西北，为次位。生命形式与八卦卦位的次序对应排布关系为：乾（古菌），坤（原核生物），离（原生生物），坎（植物），兑（动物），震（真菌），巽（病毒），艮（神经系统）。

图2 不同生命进化形式间相生相克、对立统一的系统演化关系.

主要关系：第一，主次分明，先主后次：古菌和原核生物占据乾坤，原生生物和植物分居离坎，分割主位。兑为动物，震为真菌，巽为病毒，艮为神经系统，填充次位。按进化的次序，主位全部是进化的前四位，奠定了生命维度运用与代谢实现的三个维度进化路线，主位是基础；次位则是进化的后四位，由早期确定的进化路线衍生而来，次位是升华。第二，相邻而生，由主入次：结合不同生命形式间的潜在演化关系，可推演出“古菌生病毒，植物生神经（系统），原核（生物）生真菌，原生（生物）生动物”等四种衍生关系，这是一种“反”万字纹的系统逻辑。除植物生神经外，其他三类衍生关系与前面的分析基本一致。神经系统的起源很大程度上与多细胞生命体内部细胞间的信息处理有关。目前有化石证据的最早多细胞生命体是一种红藻（Bangiomorpha pubescens），而红藻与植物的系统发育关系更近（Hedges et al., 2004）。由此，植物与神经系统衍生关系，在进化的逻辑上应该是成立的。动物作为进化出完整神经系统的生命形式，包括躯体神经系统和植物神经系统两类，后者作为自主神经控制系统，直接掌控着有机体的新陈代谢。我们推测植物神经系统应该较早起源于多细胞体进化阶段，并相对独立与动物的进化路线。

次要关系：第三，主位对立统一（天与地，水（阴）与火（阳））：古菌与原核生物，天地初开，化混沌为清朗，黄金分割之始。古菌（天）依然是一类混沌的生命形态，后续各种生命的起源，应该从古菌中都可以找到线索。原生生物与植物，变（阳）与不变（阴），是为权衡，黄金分割之要。原生生物，涨落是孕育，变中寻机遇；植物，收敛是根基，不变中待时机。主位上的四种生命两两对立而统一，通过这种内部的关系摆布，确立了整个生命演化的根基。第四，次位相生相克（山共泽，风随雷）：动物与神经系统，整体（被控制）与局部（控制）的相生相克关系，但是最终可能会走向对立（人工智能？21/8）。真菌与病毒（噬菌体），宿主（被寄生）与宿体（寄生）的相生相克关系，但是最终可能会走向统一（机械病毒？34/9）。这种相生相克，是驱动生命不断演化的内生动力。

从现代科学的角度，八卦图其实就是先人对早期生活环境的地理、天文和气象的一种系统认识论，是一种朴素而深刻的生态地理观。我们认为，这个早期生活环境的原型应该来自黄河流域鄂尔多斯（黄土高原）一带，西周王朝和周易文化的发源地。万字纹与八卦图一脉相通，也可以认为是一种“动”与“静”的关系，当然阴阳本身就内含了转化。无论八卦图还是万字纹，都抓住了那条最根本的自然法则，因此也表现出了对世间万物的“普适性”。我们因此也无需把两者框定在最初的“原型”中。阴阳八卦图为生命演化提供了一种系统论方法，涌现了一些基于黄金分割模型所未能发现的知识，例如植物与神经系统的衍生关系（至少对作者而言是这样，这也是作者思考再三，决定把这部分结果公开的原因之一）。

以代谢标度b为指征的生命/文明的指数生长

如图3所示，遵循斐波那契数列，以b-n做一个分布关系函数拟合，我们会发现生命/文明的演化所遵循的其实是一种指数生长曲线。这种指数生长的真正起点可能始于真菌，而细胞生命形式的演化可能只是一个早期孕育阶段（b从1到1的闭合循环）。这也不由得我们重新去思考人类或人类文明的出现，在整个生命/文明演化中到底扮演着一个什么样的角色？

图3以代谢标度b为指征的生命/文明的指数生长

但是，放眼整个指数生长曲线，智慧生命体可能只是生命/文明演化中神经系统自然选择的一个载体，最终会被他/她创造的东西（如人工智能）所取代？奴役？还是？从生命演化的代谢本质看，最终可能还是取决于生命/文明所能掌握的能源的体量（层级）。或者，我们也可以理解为精神（智慧）将永存，只是生命/文明不再是以我们可接受的形式而存在。

中西古老文明知识遗存的对立与统一

回到两大古老文明的知识遗存，人们总是习惯把中国古代一些抽象的符号文化放在西方社会以数理化为基础的自然科学的对立面，简单视作占卜一类的“伪科学”。从上面的分析，斐波那契数列更像是在“算命”，而八卦图更侧重“解析”。其实，这都是近代以来长期在所谓西方科学范式主导下，我们对中西自然科学发展模式之间辩证统一关系的认知不足造成的。在文明早期，中西方自然科学的发展就选择了两种截然不同的路径。简单说，西方就是以“数”为基础的分，以分为主，分中有合；中国则是以“形”为基础的合，以合为主，合中有分（如八卦中的“爻”，本身就同时包含了数和结构的内涵）。以数为基础，容易对事物的局部形成深刻的认识，但是同时也容易导致线性的思维惯性，这种方式在对事物整体的分析中就会出现明显的问题，例如四维生命的泛化。以形为基础，则相反，但是缺点也一样突出。因此，这两种模式既对立又统一，在应用中需要相互借鉴融合。

斐波那契数列揭示了生命演化的基本规律和趋势后，对于进一步解析生命演化的内在机制，系统论一类的方法就更为重要了，例如八卦图所折射出的丰富的自然辩证法思想和系统分析技巧。

附图：太极图与量子纠缠。“八卦”这个事很难说。

图：双光子状态全息重建（Danilo Zia et al., 2023）

参考文献：Danilo Zia et al, Interferometric imaging of amplitude and phase of spatial biphoton states, Nature Photonics (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01272-3