在复杂性科学的领域里,跨学科探索正成为破解复杂系统问题的路径。王丽老师凭借其独特的经历与多元知识背景,把复杂系统科学的一般概念,与生命科学相结合,推出作品《热量是只无形的手——温差驱动真核细胞自组织起源》,以全新视角解读真核细胞起源。带着对这部作品的好奇,我们对王丽老师进行了专访,试图揭开其背后的创作故事与科学思考。
多元经历:滋养科学探索的土壤
王丽老师毕业于复旦大学。幼年成长于华北平原的普通农家,作为80后,童年充满了自然野趣。下河抓蝌蚪、上树捉知了、路边采摘野花野果,放学后养鸟养花,这些经历构成了她童年生活的重要部分。父母民主开放的养育方式,既尊重她的天性,又让她在完成学业之余参与放牛、田间拔草、收麦子等农事活动,使得她与自然建立起深厚的联系,也培养了对动植物的浓厚兴趣。华北平原四季分明的气候和丰富的动植物资源,更成为她观察自然、了解生命的天然课堂。
大学时期,王丽来到上海求学,学习和工作环境从北方切换到南方。南北在气候、植物带、人文文化和习俗上的巨大差异,进一步拓宽了她的视野。尽管在复旦大学攻读专业是材料物理与化学,毕业后跨行业进入金融领域工作,但她始终保持着对自然界的好奇,持续关注科学前沿问题。回忆起成长历程,她感慨道:“80后是在《十万个为什么》和《海尔兄弟》的启蒙中长大的,‘为什么会打雷下雨?为什么有冬天夏天?’这些疑问激发的好奇心,一直影响着我的人生观,也促使我在科学探索的道路上不断追问。”这种跨学科、跨地域的丰富经历,为她创作《热量是只无形的手——温差驱动真核细胞自组织起源》提供了独特的视角和深厚的积累。
灵感迸发:多学科交融催生创新理论
谈及创作灵感,王丽老师首先提到了投资行业大师查理·芒格的格栅理论。在金融研究工作中,经常需要进行跨学科的覆盖,阅读和商业无关的科目,诸如生物学、进化论、历史学、社会学等多学科著作,接触到许多科学前沿问题。南北地域在发展模式上,北方重农主义和南方重商主义的碰撞,以及由此带来的人文习俗、动植物种类等差异,也为她的创作提供了灵感源泉。
经济学在她的创作中占据重要地位。“生物学和经济学都属于复杂的自组织系统,这本书里很多灵感源于经济学领域,而后又在生物学和化学领域得到交叉认证。”王丽老师解释道。最初,她受经济学著作《基业长青》对企业生命周期研究的启发,打算整理关于长寿和健康的内容。在研究过程中,薛定谔“生命以负熵为生”的理论引发她深入思考,她结合中国传统哲学、中医典籍,从有机化学角度探寻“熵”在生物体中的具体定义,进而发现熵增、熵减过程贯穿生物演化各个层次。
在细胞学说基础上,王丽老师进一步探索微观层面的同一性,提出核糖体是原核细胞和真核细胞内部同一性的实体,并构建模型解释热量涨落如何影响核糖体及细胞演化。她的研究还受到钱学森先生观点的深远影响,钱学森先生主张以系统科学的方法研究生物体,强调结合整体论和还原论,在这个交叉点上可能会有新的规律等待阐明,也希望对中医的现代化做一点贡献。此外,中医理论的整体观、系统观,以及法国学者埃德加·莫兰的复杂性范式理论,都为她的跨学科研究提供了重要指引,使得这部作品成为中西方文化融合、多学科知识交汇的产物。
挑战重重:跨越障碍完成科学探索
创作过程中,王丽老师面临诸多挑战。最大的难题在于对生物体复杂系统的观察与研究。作为复杂系统,生物体内部子单元相互作用,研究者需以客观视角观察。为此,她不得不克服自身恐惧,去了解生物从低级到高级、动物各类别从寄生虫到昆虫的生活习性、结构、发育过程等。她坦言:“我从小害怕虫子,但为了搜集资料,不得不浏览大量动植物发育图片和视频,像绦虫、涡虫等寄生虫的解剖照片,常常让人惊心动魄,甚至影响睡眠和饮食。”
植物组织研究同样困难重重。从低等藻类到被子植物,不同植物类别的组织构成和发育过程复杂,专有名词繁多,严重阻碍对多细胞组织演化的理解。此外,不同学科对事物的命名和描述方式不同,在整合知识时,需要打破这些名词障碍,解构其统一性,这一过程充满挑战。但王丽老师凭借坚定的信念和不懈的努力,通过大量查阅资料、反复思考验证,不断梳理知识体系,努力将复杂的生物演化过程清晰呈现,在科学探索的道路上稳步前行。
王丽老师凭借丰富的人生经历、跨学科的知识储备和勇于探索的精神,在《热量是只无形的手——温差驱动真核细胞自组织起源》中,为真核细胞起源研究提供了新的思路和视角。她的创作历程,不仅是对科学真理的追寻,更是跨学科研究精神的生动体现,期待她在未来的科学探索中带来更多惊喜。
关于作品:发现复杂系统的简单规律
王丽老师称,这是一部聚焦生命复杂系统、探寻其内在简单规律的“连接与回归之作”,旨在通过跨学科视角,揭示生物演化的核心机制。
该书的创作契机源于对薛定谔“生命以负熵为生”理论的深入探究。薛定谔提出生命需通过摄取负熵维持有序状态,并预言生命中存在未被发现的新定律。作者结合中国传统哲学、《黄帝内经》等中医典籍,从有机化学角度细化“熵”的定义,发现熵增与熵减贯穿生物演化各层级——从大分子、细胞器、单细胞起源到多细胞群体的细胞分工与组织演化,且各层级存在同一性与相似性。同时,受冯・贝塔朗菲一般系统论、普利高金耗散结构理论等启发,作者将复杂系统研究成果拓展至传统生物学,融合化学、热力学、东西方经济学及《易经》等思想,提出真核细胞自组织起源理论。
作者多年的金融行业经历为研究提供了独特视角。由于生物学与社会学、经济学同属复杂系统,其内部个体相互作用产生的涌现与自组织现象存在相似性,这为跨学科借鉴提供了基础。
选择从“热量”角度解读真核细胞起源,核心在于能量对生命自组织的决定性作用。这种视角突破了单纯的物质层面分析,强调从热力学与化学反应动力学角度理解生命活性的根源。
“热量是只无形的手”可通俗理解为:热量以“有(升温,1)”或“无(降温,0)”的状态形成涨落,不同幅度的涨落(巨涨落如冰期交替、中型涨落如季节变化、微涨落如昼夜温差)主导生物不同层级的演化——巨涨落推动物种从低级到高级演化,中型涨落影响生物生长繁殖与生命周期,微涨落则作用于细胞内部活动。
真核细胞的“三元结构”是其应对热量涨落的核心机制;地质史上的“热量危机”(如夜间、冬季太阳能中断)促使细胞摆脱对太阳能的单一依赖。
该书通过跨学科融合,将热量涨落视为生命复杂系统演化的核心驱动力,揭示了从单细胞到多细胞生物演化的简单规律,为理解生命本质提供了全新视角。
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