人類是地球上已知的唯一的一種擁有高級智慧的物種,憑藉着這一獨特的優勢,我們人類只花了短短的幾百萬年時間(相對於地球45.5億年的歷史)就完全擺脫了自然選擇的限制,並在地球上創造出了光輝燦爛的文明。隨着科技水平的日益進步,現代人類能上天也能下海,甚至在遙遠的火星上也有人類的探測器。

我們人類之所以有如今的成就,有一個很重要的原因就是人類能夠製造出各式各樣的人造物,它們可以讓人類的能力大幅度地提升,而在這之中,超級計算機可以算是人造物的巔峯之作了。人類頂尖的超級計算機每秒鐘可以進行20億億次的浮點運算,以前人類需要幾十年甚至上百年才能計算出的結果,它在1秒鐘之內就可以完成。

在一片小小的CPU上就集中了幾十億甚至幾百億的晶體管,每一個晶體管都是經過精心設計的具有明確功能的實體,而一臺超級計算機卻擁有數千片這樣的CPU,這也難怪超級計算機具備如此強大的算力了。

身爲人類中的一員,我們都會爲人類能夠製造出如此複雜且精密的工具而感到自豪,然而比較尷尬的是,在生命科學方面,我們人類的水平卻很低,事實上,人類連一個最簡單的細胞都造不出來。

爲什麼人類可以造出超級計算機,卻連最簡單的細胞都造不出來?

對於這個問題,我們似乎可以給出一個簡單的答案,那就是細胞是生命的基本組成部分,而即使是最簡單的細胞,其微觀結構也相當的複雜,以人類現在的能力根本就無法知道其中的全部奧祕,但實際情況並不完全是這樣,因爲想要製造出細胞,除了要充分了解其微觀結構以外,還存在着一個巨大的難題,下面我們拿人類細胞中的DNA來舉例說明。

DNA的本質就是由脫氧核糖、磷酸和大量鹼基組成的大分子聚合物,而這些鹼基卻只有4種類型,即:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)以及胞嘧啶(C),這4種鹼基不斷地變化,就記錄了生命和進化的奧祕。

由此可見,DNA其實就是一種特殊的代碼,它由A、G、T、C這4種符號組成,那麼這個代碼有多複雜呢?科學家告訴我們,人類的DNA裏大約有30億對這樣的符號,這看上去似乎很複雜,但如果從數據的角度來講,也不過區區幾個Gb的數據。

以超級計算機的實力,要理清楚這點數據可以說是“小菜一碟”,但問題的關鍵在於,即使是這些DNA代碼就清清楚楚地擺在我們面前,我們也需要很長很長的時間才能夠弄清楚這些代碼到底講的是什麼,關於這一點,我們可以反過來用計算機系統來舉例說明。

我們的計算機系統其實只認識0和1,運行在計算機系統中的所有高級程序,都需要翻譯成由0和1組成的機器語言,才能被計算機執行。同樣的,計算機執行程序的結果也是由0和1組成的,我們也需要對其進行編譯,才能得到我們能看懂的結果。

因爲我們知道計算機的運行方式,知道計算機的編譯規則,知道計算機的每一步操作,甚至還知道程序中的每一個0和1代表的是什麼,所以我們就可以按照從簡單到複雜的步驟,一步一步地設計出強大的超級計算機系統,然後利用這種系統來操作海量的0和1,從而達到運行復雜程序的目的。

想象一下,假如擺在我們面前的只有一大堆0和1,而我們卻根本沒有相應的編譯知識,那麼我們還能知道這個程序到底是怎麼運行的嗎?答案是顯而易見的,那就是我們需要花很長很長的時間才能總結出隱藏在這一大堆0和1之中的規律。

事實就是這樣,現在擺在我們人類面前的就是一大堆由A、G、T、C這4種符號組成“生命代碼”,但我們對其的認知卻只能從零開始。所以對於生命的研究,我們人類目前還停留在一個初級的層面,我們觀察到了很多現象,也積累了大量的數據,但我們還沒有辦法總結出完美的規律,正是因爲如此,人類才連最簡單的細胞都造不出來。

當然了,這應該只是暫時的情況,相信以人類的聰明才智,終有一天會洞悉生命的所有奧祕。


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