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宏观进化的黄金分割假说（12）-后记
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第十二部分 后记： 博文总结与工作设想
鉴于博文的篇幅较长，本节首先对假说的核心内容作了总结和归纳。进而介绍了本假说的创作由来，以及客观存在的不足。最后，从知识传播和学术讨论的层面，对后续工作作了展望。
假说一览
1. 宏观进化的黄金分割假说一览（长摘要）
背景：宏观进化，自近代科学诞生以来一直是一个充满挑战和未知的研究领域。尽管在认知上，达尔文的生命树进化模式广为传播，但是一直缺乏一个可以用基础科学理论去架构的宏观进化一般模型。生物学比例关系为约束和调节生物结构和功能的基本过程提供了强有力的见解（Delong et al., 2010），以WBE模型（West et al., 1997; West et al., 1999）等为代表的生态代谢理论研究最早提出了生物学维度分析思想和“四维生命体”的假说，从维度运用方面打开了生命进化研究的一扇窗户。
目标：代谢比例关系B∝Mb之于宏观进化一般模型的应用，集中在两大问题上：（1）b值的唯一性限制；（2）b值的进化学内涵。近年来随宏观进化研究中生态代谢大数据库的不断完善，第一个问题似乎已有答案，但是在宏观进化中b从哪来，又到哪去的理论依据，依然没有解决。黄金分割本质上是一种空间优化利用的自然法则，存在明确的函数表达形式，即斐波那契数列。黄金分割与WBE模型，包括YODA模型（Yoda et al., 1963），在物理学本质上都是一致的。本文在尝试统一生态代谢理论与斐波那契数列的基础上，提出并论证了宏观进化的黄金分割模型。
结果：先验模型验证结果表明，在宏观进化尺度上确实存在b=f(n)/n = DB/DM，其中f(n)和n分别是斐波那契函数的变量和自变量，DB和DM是构成b值的代谢维度和生长维度。宏观进化的数学形式就是以生长维度为自变量，代谢维度为变量的一个斐波那契特征函数，原核生物、原生生物、植物、动物、真菌依次占据这个函数的前五位。由此，本文进一步推理并提出了宏观进化的三个主要推论，勾勒了基于维度进化的宏观代谢进化逻辑与细胞生命进化全景图。宏观进化的黄金分割模型搭建了一个全新的“维度运用和代谢实现”逻辑体系，为宏观进化、微观进化和代谢比例理论研究的统一提供了一条全新的路径。
2.主要发现和潜在意义
（1） 通过先前的模型设置和系统推导验证，发现细胞生命的宏观进化是一个从一维化到五维化的维度运用与代谢实现的高度协同过程。这打破了长期以来对宏观进化的理解：一个高度非线性、远离平衡、复杂的交互系统（Van Valen，1973；本顿，2009；Spiridonov和Lovejoy，2022）。因此，也提出了一个基本问题：衡量宏观进化的标尺是什么？本文认为，黄金分割所反映的维度进化逻辑为宏观进化提供了清晰的节奏和内涵，宏观进化的背后是代谢实现所驱动的生物学维度的有序运用，而不是时间的简单堆积。
（2） 多年来，代谢标度研究一直局限于b值的唯一性或非唯一性（West et al.，1997；Enquist et al，1998；Andresen et al.，2002；Kozlowski et al.，2003；Makarieva et al.，2003年；Glazier，2009），并忽略了一个最重要的理论问题：在生命进化中b从哪来，又到哪去？通过对生态代谢理论和斐波那契数列的整合，我们发现b值实际上反映的正是宏观进化中不同生命形式对代谢维度和生长维度之间的选择优化。反之，b值的分布变化也重新定义了宏观进化的一般逻辑与形式。
（3） 与目前高度多样化和复杂的分子进化理论和化石证据（Gawryluk et al.，2019；Spang et al.，2015；Hedges et al.，2004；Demetrius，2003）相比，黄金分割假说揭示了宏观进化的一个清晰逻辑：维度运用与代谢实现。并明确提出了宏观进化的三个推论：代谢宏观进化的一般形式和逻辑；从细胞、个体到系统三个层次的代谢宏观进化；早期进化阶段的三条路径。以维度进化为主线，分子进化为辅助线，宏观进化的黄金分割模型为宏观进化与微观进化的统一提供了可能的路径。
（4）在2022年英文版文章基础上，中文版（2023）进一步深化了有关的分析与推理，其中包括一个章节：生命演化与人类文明。结合先天八卦图和斐波那契函数，探讨了生命演化的系统论，以及生命演化的指数生长曲线。这部分内容的思考尚不成熟，但是鉴于其潜在的认知价值，暂时保留，仅供讨论。
3.假说的核心观点
（1）生命进化的一个法则。生命进化的节奏由生长维度的涌现决定，并遵循黄金分割定律所限定的几何逻辑，决定代谢维度的运用。代谢维度/生长维度的比值刻画了宏观进化尺度代谢效率进化的轨迹，并约束着微观进化尺度自然选择的逻辑。宏观进化中，代谢实现就是一个在代谢效率反复涨落中逐步收敛的斐波那契特征函数过程。这就是宏观进化的黄金分割模型对生命进化形式和逻辑的一般限定。
（2）生命进化的一个体系。宏观进化综合维度运用与代谢实现，遵循了实现生命代谢效率优化的手段和路径——黄金分割；宏观进化研究以黄金分割法则为基础，以宏观进化几何学为技术依托。微观进化基于生命结构与功能演化的权衡与协同，提供并催动了宏观进化约束的措施和结果——自然选择；微观进化研究以分子系统进化理论为基础，以分子物理学和分子化学为技术依托。同时，催生出了进化历程中的物种沉淀和系统升华——生物多样性与生态系统。宏观进化与微观进化的统一，当前需要重点突破生物学和物理学的边界，搭建起生命进化的生态代谢理论、技术与学科体系。
（3）生命进化的两个范畴。对代谢效率最大化的追求是生命进化的动力，最大代谢效率的实现是内因和外因共同驱动的结果。黄金分割定律之于生命进化，就是生命对维度的运用：生长维度和代谢维度的创造与组合。在生命进化中，维度运用是手段，代谢实现是目的。
（4）生命进化的三条路线。早期生命进化阶段可能采取了三个维度平行演进的策略。一维化催生了真菌进化路线，二维化催生了动物进化路线，三维保守进化催生了植物进化路线。真菌路线代谢至上-最坚决，动物路线变化为要-最灵活，植物路线生长第一-最保守，共同奠定了生态系统进化的“生产者-消费者-分解者”基础架构。
（5）生命进化的五大线索。生命进化总是在矛盾的两个方面反复选择优化，二分法是生命进化分析的一条总线索和方法论，并衍生出一明一暗、一主一辅四条分线索。生命进化中维度运用是明线，代谢实现是暗线。生命进化就是基于生长维度和代谢维度的组合优化，通过细胞、个体到生态系统代谢进化的层层推进，向着代谢效率最大化的目标不断趋近的过程。同时，以维度（结构）进化为主线（有序分化），分子（功能）进化为辅线（随机涌现），多核细胞与一维化的交织，真核细胞与二维化的交织，以及多细胞体与三维化的潜在交织，构成了早期生命演化中的关键事件与节点，并成为后期真菌、动物和植物高级生命形式演化的起点。
假说的创作由来与不足
本假说源于作者攻读博士期间国际上生态代谢理论研究小高潮对作者的吸引与启发，其后历经近15年的“思想”实验，终成于2022年疫情期间的三十天头脑风暴。作者首先要感谢的是百年来在宏观进化与生态代谢理论研究领域作出了大量基础性和创新性工作的国内外科研工作者，其次是要感谢从硕士、博士到专职从事科研工作阶段王永熙教授、程序教授和宋乃平教授的悉心指导与帮助，最后特别要感谢的就是长期以来我的家人和朋友的无私支持。在此，一并致谢。
假说成文后，作者先后尝试了多种发表途径，但是限于各种因素，最后选择以自媒体方式公开发表。其中，一个不可回避的问题就是假说自身存在的不足，尽管作者坚信假说的逻辑体系和研究证据没有问题。这种不足主要体现在以下两个方面：
在主观方面，主要是限于作者专业和研究的不足，尽管在硕士阶段从事过分子进化方面的研究，但是从博士开始到专职从事科研工作以来，主要是传统生态学的研究，对生命进化，特别是微观进化领域的最新发展追踪不足，这限制了相关内容分析的深度和准确度。从实证研究的角度，本假说主要是通过对关键研究文献的结果的整合，作为假说提出和分析的依据。当然，在宏观进化尺度上，对本假说所提出的一些结论和推论，短期内通过实证研究的方式去系统验证，基本也不现实。
在客观方面，这个假说的不足主要体现在“先验模型”这种较为“主观”的逻辑构建方式上。当然，这与黄金分割法则自身目前依然没有一个科学系统的理论解析有关。另外，就是长期以来，生命进化研究的主流范式对我们进化认知的潜在影响，这种影响是双向的。我们认为，首先分子系统发育主要适用于微观进化，对宏观进化的直接解释能力有限。其次，宏观进化理论归纳的尺度选择，首先应该搞清楚进化的驱动机制，作为高度非线性、远离平衡的复杂交互系统，时间作为衡量宏观进化的标尺，可能是不合适的。另外，化石形态分析目前越来越倾向于对依赖高精密测量仪器的生命精细结构的识别分析，但是对宏观进化而言，形态测量精度与形态背后的几何进化的整体逻辑，哪个更重要？我们认为应该是后者。生态代谢理论与生命进化研究的结合，是否能够搭建一个全新的宏观进化分析范式，也是本假说提出的初衷之一。当然，这也只是我们从假说提出的角度，对现行生命演化研究的一种批判性的一家之言。
工作设想
该假说最终选择以博文的形式公开发表，一个重要的目的，就是作者希望有兴趣的专业人士可以继续这方面的工作，包括对假说的彻底推翻。类似开源软件，作者负责提供源代码，后续工作就交给大家了。包括语言和术语在内，博文的写作也是如此，总之不当之处，敬请海涵。
欢迎来信讨论。
杨新国
2023年8月22日于银川
https://wap.sciencenet.cn/blog-3571426-1399939.html
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