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運動是一種湧現性特點嗎

2024-10-11 01:51:19 作者: 特倫斯·艾倫

  1824年,細胞生物學先驅之一的雷內·杜特羅歇(René Dutrochet)表示:「就物質秩序而言,生命的本質是運動,而死亡則是這場運動的終結。」近200年後,細胞究竟如何將細胞骨架各個組分結合在一起以形成一個獨立的運動個體仍是一個未解之謎。細胞運動需要生化信號、能量供給以及結構元件的重組。細胞骨架元件需要生長、收縮並組織自己的行動,但這一過程究竟何時發生?會使用到多少力?以及何時會停止?根據西北大學一位研究細胞行為的細胞生物學家——古恩特·阿爾布雷希特-布勒(Guenter Albrecht-Buehler)的說法,「生命的功能引發並控制了其內部分子間的相互作用」。也就是說,整體要大於各部分的總和。如果某一事情的發生可歸結於許多複雜系統間的相互作用,那麼這一特點可被稱為湧現性。在自然界中,群居昆蟲便是湧現性的經典例子,例如,白蟻蟻群所產生的巨大的大教堂式結構,或是蜜蜂蜂群所產生的蜂窩狀產物。細胞的運動可以被認為是細胞骨架分子的湧現性投射結果,這一過程由線粒體所產生的能量以及存儲在DNA中的遺傳信息提供支持。因此,可以認為組織中數百萬個細胞通過形成湧現性現象從而滿足了組織功能需求,然後在組織形成器官時提升到下一個層次,而在形成完整生命體時再次提升一個層次。這種觀點即便不能確切解釋,也可能在某種程度上解釋了我們自身存在的複雜性。

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