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达尔文的疑问 · 第五十节

《达尔文的疑问》第五十节

纽曼用动态图形模块解释细胞自组织形成躯体模式,但细胞簇有大量自由度,其排列方式需要额外信息指导,纽曼未能说明这些信息从何而来。

纽曼用动态图形模块解释细胞自组织形成躯体模式,但细胞簇有大量自由度,其排列方式需要额外信息指导,纽曼未能说明这些信息从何而来。而且,动态图形模块本身依赖细胞表面分子的特定结构,这些蛋白质由遗传信息决定,其排列又由预存的遗传或表观遗传信息指定。纽曼虽强调表观遗传信息影响基因表达,却未解释这些信息的起源;例如细胞膜靶点的位置是亲代传给子代的,并非靠分子间作用自组织而成。因此他并未解释信息的来源。

作者进一步区分“秩序”与“信息”。自组织理论能解释晶体、旋涡等由物理化学过程产生的简单重复秩序,但生命系统需要的是复杂适应性及其背后的遗传和表观遗传信息。DNA、RNA的碱基序列是非重复的、具有“特定的复杂性”,这种排列是功能所必需的,无法由自然法则或自组织过程生成——因为四种碱基都能连接到主链任意位点,化学吸引力决定不了序列。信息科学家休伯特·何桢最早指出,自组织理论混淆了秩序与信息,而生物信息并非来自法则性吸引力。同样,表观遗传结构(膜靶点、细胞骨架等)的起源也不能归于自组织。自组织理论只能解释晶体、几何图形等简单秩序,无法解释DNA的数字信息或构成动物的复杂结构。作者还提到2007年一次会议上,自组织倡导者提出的物理化学类比与基因、细胞膜或躯体模式的特异复杂性没有直接关联,受到其他科学家质疑。

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