EP 2692022-03-114:05:51
生命起源、組裝理論與化學電腦
Lee Cronin
化學家 Lee Cronin 談生命如何從沙粒冒出來、組裝理論怎麼替因果打分數,還有他的化學電腦如何自動合成藥物分子。
Lee Cronin: Origin of Life, Aliens, Complexity, and Consciousness | Lex Fridman Podcast #269在 YouTube 看 ↗
重點6 條
- 組裝理論怎麼運作:把一個物件拆開,數有幾種不對稱的組成部分,部分數量夠多、又能大量找到同樣的物件,多半就是演化或某種資訊過程做出來的,不是隨機湊出來的。他用質譜儀量分子,發現非生物來源的分子最多只需要 15 步就能組回去,超過 15 步的幾乎都是生物做的。
- 「生命起源研究是個騙局」:他半開玩笑地說,多數化學家太執著於找出特定分子(像 RNA)才算成功,反而錯過了更根本的問題。他自己想做的實驗是把無機材料丟進反應器,不預設會做出什麼,直接等一個新的生命形式自己冒出來。
- Chemputer 跟 KyDL:他的實驗室做出一台會照食譜自動合成分子的機器人,還發明了一套叫 KyDL 的化學程式語言,把合成拆成「反應、後處理、分離、純化」四步驟的狀態機。這套系統已經能讀論文、自動生成程式碼,做出六步驟合成的抗病毒藥物 Arbidol。
- 怎麼找外星生命:他主張與其在系外行星上找特定分子當生命證據,不如去偵測「篩選」本身的痕跡,因為篩選可能是比生命更早、更根本的宇宙現象。他把系外行星分成死寂、有生命前化學反應、有生命、有科技四種狀態。
- 時間是根本的嗎:他主動挑戰「時間是演生出來的」這個物理學界普遍接受的說法,主張時間本身就是根本的,這樣就不用另外假設宇宙一開始特別有序,也不用再加上熱力學第二定律。
- 自由意志跟意識:他認為自由意志不是全有全無,而是被過去累積的因果鏈限制在一個範圍裡的選擇空間,這正是他說「組裝理論解釋了尼采講的有限自由」的意思。談到意識,他猜化學系統可能比矽晶片更適合承載意識,因為可能的狀態數量遠遠更多。
時間軸26 段
他主張地球有生命的時間占了地球歷史的七、八成,生命出現的速度快到不像巧合,反而像是必然會發生的事。
他把鍵結、篩選、生命、智能、意識排成一串卡片,指出這些不一定照固定順序出現,篩選甚至可能比鍵結還早。
他用 von Neumann constructor(能自我複製的最小機器)的構想解釋第一個分子怎麼學會複製自己,再談到核糖體為什麼是地球生命真正倚賴的核心機器。
他說推特上講「起源研究是個騙局」是半開玩笑,真正的意思是多數化學家太執著找出特定分子才算成功,反而錯過更根本的問題。
他描述自己想做的實驗:把無機材料丟進反應器,不預設會做出什麼分子,直接等一個新的生命形式自己冒出來。
他認為實驗室造出的新生命一開始會非常脆弱,跟 AI 末日或病毒功能增益研究引發的恐慌不一樣,不必因為害怕就完全不做。
他提出一個思想實驗:設計能固定二氧化碳的生物幫忙救氣候,也順帶提到火星可能比地球更早出現生命、再播種到地球的假說。
他主張把系外行星分成死寂、有生命前化學反應、有生命、有科技四種狀態,取代用單一分子當生命證據的做法。
他不認為宇宙裡外星文明稀少,而是猜測生命的具體形式差異太大,導致彼此難以辨認出對方是「活的」。
他提出還沒聯絡上外星人是因為人類還不懂生命本質,就像人不會跟貓談微積分,溝通需要雙方都有辨認對方的能力。
他對幽浮目擊保持存疑但不排斥,並舉燃素說、以太、冷融合這幾個科學史上的異常現象,說明缺乏好的偵測工具時異常很容易被忽略或誤判。
他解釋組裝理論的核心:物件能拆成的不對稱部件越多、又能大量找到同樣的物件,就越可能是演化或資訊過程做出來的。
他強調「可以重複使用」不只是生命的特徵,而是宇宙裡因果本身的痕跡,組裝理論補的正是熵沒辦法告訴你的那一塊。
他主張把時間當成根本、而不是演生出來的東西,這樣就不用額外假設宇宙一開始特別有序,也不用再加上熱力學第二定律。
他認為一般在算的複雜度其實是在算「損失了多少資訊」,也就是熵;組裝理論反過來從底層的因果鏈去解釋複雜度怎麼長出來。
他解釋自己推特說的「組裝理論說明了尼采講的有限自由」:人不是完全不自由,而是被過去累積的因果鏈限制在一個範圍裡。
他認為細胞自動機不算獨立存在於物理世界,而是人類心智構想出來、才被實作出來的東西,要做出它所需要的運算複雜度其實遠比大家想的高。
他的實驗室用會震盪變色的 BZ 反應做出一格一格的化學電腦,實際跑出康威生命遊戲,還意外出現矽晶片電腦做不出的雜訊效果。
他把「computation」定義成用同一套程式、每次都能重複做出同一個分子;化學做法就是反應、後處理、分離、純化四步驟反覆循環。
他回顧自己怎麼從被團隊拒絕「把化學家變成機器人」的提案,一路走到蓋出真正的機器人,還發明了叫 KyDL 的化學程式語言。
他把自己的系統比作 OpenAI Codex:先用語言模型讀論文抽出化學步驟、生成 KyDL 程式碼,再丟給機器人執行,目前已能做出六步驟合成的抗病毒藥物 Arbidol。
他談到藥物民主化的願景(在地製造、按需生產),也用一起副機師蓄意鎖艙門讓飛機撞山的空難案例,說明加密授權跟安全防呆機制有多重要。
他的機器人靠遺傳演算法探索金奈米粒子的配方,用顏色當優化目標,跑完五個世代後能輸出一份可重複執行的 KyDL 程式碼。
他認為套用整合資訊理論來看,連掃地機器人都算某種程度有意識,並主張化學系統可能比矽晶片更適合承載意識,因為能有的狀態數量遠遠更多。
他分享跟 Joscha Bach 的一次晚餐辯論:宇宙到底是不是圖靈機,以及在圖靈機的抽象出現之前,是不是得先有一個更底層的「建構者」。
面對「生命的意義是什麼」的提問,他認為宇宙的意義或許就是盡可能創造出更多東西,宇宙不會走向熱寂,而是持續把創造力榨乾。