原文摘录

十五个漫长的回旋

学校要搬入地下城了,我们是第一批入城的居民。校车钻进了一个高大的隧洞,隧洞呈不大的坡度向地下延伸。走了有半个钟头,我们被告知已入城了,可车窗外哪有城市的样子?只看到不断掠过的错综复杂的支洞和洞壁上无数的密封门,在高高洞顶一排泛光灯下,一切都呈单调的金属蓝色。想到后半生的大部分时光都要在这个世界中度过,我们不禁黯然神伤。

“原始人就住洞里,我们又住洞里了。”灵儿低声说,这话还是让小星老师听见了。

“没有办法的,孩子们,地面的环境很快就要变得很可怕很可怕,那时,冷的时候,吐一口唾沫,还没掉到地上呢,就冻成小冰块儿了;热的时候,再吐一口唾沫,还没掉到地上,就变成蒸汽了!”

“冷我知道,因为地球离太阳越来越远了,可为什么还会热呢?”同车的一个低年级的小娃娃问。

“笨,没学过变轨加速吗?”我没好气地说。

“没有。”

灵儿耐心地解释起来,好像是为了分散刚才的悲伤。“是这样:跟你想的不同,地球发动机没那么大劲儿,它只能给地球很小的加速度,不能把地球一下子推出绕日轨道,在地球离开太阳前,还要绕着它转15个圈呢!在这15个圈中地球慢慢加速。现在,地球绕太阳转着一个挺圆的圈儿,可它的速度越快呢,这圈就越扁,越快越扁越快越扁,太阳越来越移到这个扁圈的一边儿,所以后来,地球有时离太阳会很远很远,当然冷了……”

“可……还是不对!地球到最远的地方是很冷,可在扁圈的另一头儿,它离太阳……嗯,我想想,按轨道动力学,它离太阳还是现在这么近哪,怎么会更热呢?”

真是个小天才,记忆遗传技术使这样的小娃娃具备了成人的智力水平,这是人类的幸运,否则,像地球发动机这样连神都不敢想的奇迹,是不会在四个世纪内变成现实的。

我说:“可还有地球发动机呢,小傻瓜,现在,一万多台那样的大喷灯全功率开动,地球就成了火箭喷口的护圈了……你们安静点吧,我心里烦!”

我们就这样开始了地下的生活,像这样在地下500米处人口超过百万的城市遍布各个大陆。在这样的地下城中,我读完小学并升入中学。学校教育都集中在理工科上,艺术和哲学之类的教育已压缩到最少,人类没有这份闲心了。这是人类最忙的时代,每个人都有做不完的工作。很有意思的是,地球上所有的宗教在一夜之间消失得无影无踪,人们现在终于明白,就算真有上帝,他也是个王八蛋。历史课还是有的,只是课本中前太阳时代的人类历史对我们来讲就像伊甸园中的神话一样。

1.地下城时代

启程后,随着地球开始变轨加速,地面的环境变得越来越恶劣。在轨道的近日点,全功率开动的行星发动机让地面草木生烟;到了远日点,每一个寒冬都变得越来越严酷,就算是精心建造的人工环境也很难再继续维持人类的生存。于是,作为第一批入住的居民,孩子们转入巨型的地下城市,开始不见天日的生活。在末日危机的笼罩下,实用主义占了上风,哲学、宗教渐渐凋亡,人类社会的很多东西悄然无息地改变了。

小说中,还用一句话解释了推动科技在短短几百年的时间内跳跃式前进的推动力——“记忆遗传技术”。在作者另一篇科幻小说《乡村教师》里面,记忆遗传是外星人天然就拥有的能力,也是他们俯视地球,认为地球生物不具备产生和传承文明能力的原因。因为他们觉得,只有通过记忆遗传,才能在每代之间积累和传递知识,而这是文明进化所必需的。

2.记忆是什么?

这又是一个回答了但又没完全回答的问题。我们容易把记忆的过程比作在白纸上写字,而记忆就由一个一个的字组成。作为动词的“记忆”是大脑的一种活动,词典上是这么定义的:“记忆是人类心智活动的一种,人脑对经历过事物的识记、保持与再认”。

从现代信息论(就是让计算机得以发明的基础理论)的角度来看,记忆更像是计算机处理信息的过程——对需要记忆的东西进行编码、储存,用的时候再搜索、提取出来。计算机用各种电路来存储信息,CD用可以反射激光的小坑来记录信息。大脑用什么来记忆呢?

现在,神经科学家们已经摸清了大脑的底层是如何处理和存储信息的,比如,信息是用神经细胞(也叫“神经元”)进行编码的,然后通过神经细胞的生物电信号从一个神经细胞传导到另一个神经细胞。在外部信息的刺激下,神经元会伸出成千上万条触手,彼此连接起来。刺激越强,连接就越强。他们也找到了记忆的大致藏身之所——神经元突触(神经细胞受到刺激长出的像触手一样的结构)的连接之中。

但是,这些并不能帮助我们理解记忆的本质和机制到底是什么。人的大脑比最复杂的超级计算机都要复杂很多倍,甚至可能是宇宙中最复杂的东西。记忆是大脑的活动,要理解它,就要深入了解大脑的运作机制,而我们现在对大脑的认识还非常粗略。

比如,我们现在可以用医院经常用到的人体成像技术(类似CT、X光等)来观察大脑的活动情况。如果大脑在处理信息,那么在成像的图谱上就可以看到有电活动。首先,我们需要抓一个人,给他输点带有放射性的葡萄糖水,然后,我们把他放到扫描的机器里。

第一步,让他说几个字,比如“我很好,我没事”。这个时候,你会发现他大脑左边的一小团区域正在放电表示抗议,与此同时,葡萄糖的消耗量也增加了。这些反应证明了处理语言的地方在大脑的左侧。

第二步,对着他的耳朵,轻轻地说“你很好,你没事”,你会发现他大脑的中央在放电,说明处理声音用到的是大脑的中枢位置。

第三步,拿出一张纸,写上“你很好,你没事”,塞进机器给他看,这个时候,扫描出的图像会提示大脑后方的视觉功能区有了响应。

最后,让这个倒霉的人闭上眼睛保持安静,回想一下刚才看到的那几个字。此时的显示屏上,整个大脑就像灯泡一样亮了起来,各个区域都在活跃地放电。这个现象说明,即使在非常简单地处理信息,也是一件非常复杂的事情,需要调动大脑的很多区域。

记忆到底存储在哪里,细胞之上的层面,大脑是如何记忆的,我们还并没有弄清楚。所以,荷兰格罗宁根大学的心理学教授杜威·德拉埃斯马才会感叹道,人类直到今天对记忆的解释也只是一些粗浅的类比,还没有能力从科学的深度对记忆做一个本质而简朴的描述。

4.记忆可以遗传吗?

虽然我们对“记忆”还知之甚少,但并不影响我们对它充满想象和期待。科学家和科幻作家们纷纷设想或尝试记忆的遗传与复制,而“记忆是否能够遗传”也一直是一个充满争议的问题。

一方面,我们从来没有看到过人或动物身上有记忆遗传的现象。比如,博览群书的父母生下的孩子并不会自带任何关于书本或者知识的记忆,如果他们不去学习,可能一个字都不认识。这似乎说明后天取得的记忆、知识、技能等是不会直接遗传的。

另一方面,也有不少人认为,人类或者动物身上的很多与生俱来的行为,就是遗传了血缘记忆的表现。比如人类会天生害怕蛇,哪怕从来没有见过蛇或者被蛇咬过;有的小狗小猫会在亲近成年人的同时嫌弃小朋友,哪怕从来没有被人类幼崽欺负的经历。只有遗传了祖先或者父辈被这些物种攻击过的记忆,才能解释这些行为。

心理学家荣格认为,人类的这些反应是进化过程中留在大脑中的“集体潜意识”,就像计算机后台程序一样,人们不知道它的存在,它却会一代一代地传下去,偷偷影响和操控着人类的行为模式。

那么,记忆到底能不能遗传呢?

从科学的角度,我们知道,上一代与下一代之间,主要是通过生殖细胞里面的DNA(脱氧核糖核酸)来传递遗传信息的。对,这里的“核酸”和做核酸的那个“核酸”一样,是一种非常稳定、很少变化的遗传标志物。而据我们现在所知,人类的记忆是存储在大脑神经细胞受到外界刺激而产生的无数个突触上面的,离生殖细胞大概有十万八千里那么远。

所以,记忆这种后天产生的,存在于大脑之中的东西,似乎并没有什么途径去登上运输遗传物质的船。这个观点就是大名鼎鼎的“生物学第二定律”——“大脑活动对后代的命运没有任何影响”。有了它,记忆遗传的可能性从理论上就被判了死刑。

但是,研究人员并不甘心,他们想尽办法,进行各种各样关于记忆遗传的实验。终于,他们找到了一种好欺负的虫虫——线虫,它的基因数量几乎和人类一样,非常适合做研究。

实验人员发现,当温度变高,一部分线虫仍然可以顺利地找到食物,而另一部分线虫会蒙圈,不知道怎么寻找食物。线虫在炎热环境下觅食的能力是身体里面一种叫作“小RNA”的核酸提供的。而另一种叫作“RDE-4”的蛋白,就是合成小RNA的关键。

一开始,实验人员去掉了线虫身体里的RDE-4蛋白,这样就无法合成小RNA,使线虫成为觅食困难户。随后,他们又在线虫的神经细胞中加入了RDE-4蛋白,这样线虫就可以通过大脑里面的神经活动来产生小RNA。

实验中他们看到,在神经细胞中重新拥有了蛋白的线虫觅食本领又恢复了。这个结果证明了神经细胞中产生的小RNA也可以影响线虫的觅食行为。但实验到这里才真正开始,研究人员让这些线虫和另一些缺乏RDE-4蛋白的线虫进行杂交,三代之后,一些线虫后代也得了蛋白缺乏症。

按理说,它们应该失去了高温下寻找食物的能力,但是研究结果却出人意料——失去了蛋白的线虫在炎热的天气里仍然能够轻松地找到食物,生存技能拉满,就好像从爷爷奶奶那里复制了高温觅食作业指导书一样。

这项研究证明了线虫的神经细胞可以跟生殖细胞进行信息交流,然后通过生殖细胞遗传下去,让人类制造出来的有缺陷的虫虫也能拥有正常的生活。

特拉维夫大学生命科学学院和神经科学学院对线虫记忆遗传的研究

此外,科学家们还进行了另外一项奇妙的实验,通过移植被电击过的线虫的RNA,让从来没有被电击过的小虫拥有了关于电击的可怕记忆。目前,我们还不知道这些记忆遗传和移植的机制是否可以复制到人类身上去,如果可以,将会终结关于记忆能否遗传的争论,并且给人类的医学和文明带来难以想象的改变。

绝大多数的生物都是依靠DNA来遗传的。极少数的病毒,比如部分流感病毒通过RNA来遗传,朊病毒比较特殊,它的遗传物质是蛋白质。线粒体中含有DNA,一般通过母系遗传给后代。