诺兰|无《信条》，不生命！( 四 )
这是因为吉布斯能只解决了化学反应能否发生的问题 ， 却没有解决化学反应发生速度的问题 。 自然界中很多化学反应的确在发生着 ， 比如铁生锈 。 但这些反应的发生速度太慢 ， 无法满足生命的需求 。 而生命之所以能够极大地提高反应速度 ， 靠的就是——酶 。
这个“极大地”是什么概念呢？酶可以让化学反应的速率提高一百万倍 ， 甚至是一万亿亿倍 。
“一万亿亿”仍然是个空洞的数字 ， 不好理解 。 让我们引入时间作为参照 ， 一个在细胞内只需0.1秒即可完成的化学反应 ， 如果放慢一万亿亿倍 ， 就将需要数千亿年 。 这比宇宙的年龄还要长得多 。
因此 ， 我们可以说 ， 酶能够使得在自然界中不可能发生的化学反应转瞬之间就反应完毕 。 当然 ， 也有一些化学反应在酶的控制之下得以极大地减缓反应速率 ， 比如各种能量分子的氧化释能过程 。
生命是什么？
那么 ， 薛定谔的《生命是什么？》是否改变了我们对于生命的认知？
在我心目中 ， 这个答案是肯定的 。 最起码 ， 他的那本小册子启发了一大批年轻的物理学家 ， 令他们投身于生命科学的研究之中 。 其中就包括了最终建立DNA双螺旋结构模型的沃森和克里克 。
除了这些科学传播方面的贡献之外 ， 更重要的在于 ， 薛定谔改变了我们看待生命的方式——虽然这种方式并不能被所有生物学家接受 。
地球上的生命形态多姿多彩 ， 千变万化 。 这就导致生物学家们更喜欢实证的力量 ， 而不喜欢那些过不了多久就会被新物种的发现所打破的“定律” 。 然而 ， 当生命的研究进入某些难以分辨的灰色地带时 ， 薛定谔的视角便显现出了物理学作为“科学之父”那不可替代的伟大力量 。
这个灰色地带就是当下全球疫情的主角——病毒 。
△病毒（图片来源：veer图库）
病毒到底算不算生命？这恐怕是最让生物学家感到头疼的问题之一 。
如果从构成成分来看 ， 病毒似乎应该算是生命 。 它们由核酸充当遗传物质 ， 由蛋白质搭建外壳 ， 有的还会披上磷脂膜的外衣 。 这些全都是在细胞里也会使用的生命分子 。
如果从能量和物质代谢的角度来看 ， 病毒又不应该算是生命 。 病毒里没有能够“燃烧”能量分子并释放能量的复杂细胞器 ， 也没有能够合成或分解物质的复杂酶体系 。
如果从分子机器的角度来看 ， 病毒又有生命的特点 。 有相当一部分病毒种类 ， 会在包装病毒颗粒时装进去一些能够利用能量完成生命活动的分子机器 ， 只是它们在病毒里没有能量可用 ， 处于停机状态 。
其实 ， 只要以薛定谔的视角来看 ， 病毒的问题就很简单了：病毒这个系统不具备维持自身负熵状态的能力 。 也就是说 ， 当一个病毒处于自然界中的时候 ， 它跟一块石头或一块面包没什么区别 ， 终将随着时间的流动而瓦解崩坏 ， 丧失从分子层面到病毒颗粒层面的全部有序性 ， 最终走向熵增的必然结果 。
从这个意义上来讲 ， 病毒肯定不是生命 。
逆时永生
下面就让我们以薛定谔的视角来审视一下《信条》中的“逆时者” ， 他们有可能存活吗？
△《信条》剧照（图片来源：1905电影网）
前文已经谈到 ， 生命的关键在于利用各种酶极大地加快或减缓了化学反应的速度 。 这是一种时间尺度上的缩放 ， 并不改变时间的流向 。 反过来 ， 时间的逆流也不会改变时间尺度 ， 也就不会影响酶的工作 。
接下来是化学反应中吉布斯能的改变问题 。 我们都知道 ， 有很多化学反应是可正可逆的 ， 所以吉布斯能的变化似乎与时间的流向并非是锁定在一起的 。
但实际上 ， 时间在这里仍然扮演着重要的角色 。 试想 ， 何谓“自发发生”？意思是说 ， 随着时间的前进 ， 该事件有发生的趋势 。 反之 ， 如果它没有发生的趋势 ， 也就永远不会自发发生 。 正因为如此 ， 自发发生的事情都与时间的流向有关 。
在正常的世界中 ， 吉布斯能有自发减小趋势的化学反应才能发生 。 也就是说 ， 这是时间的流向决定的 。 当时间逆流时 ， 吉布斯能的变化趋势就会变成自发增大 ， 正如《信条》开篇那颗从桌上跳进科学家手里 ， 自发寻求势能增加的子弹一样 。 于是 ， 所有化学反应也将向着反方向发展 ， 从产物变为反应物 。
在这样一个化学反应逆向发生的“逆时”世界中会存在生命吗？或许是可以的 。 但即便存在 ， 也一定不是我们所熟知的地球生命的样貌 ， 而应该是基于完全不同的一套化学反应体系 。 也就是说 ， 当我们穿过《信条》中的那个转换器后 ， 虽然组成我们身体的分子还是这些分子 ， 但是所有生化反应都将停摆 ， 甚至在酶的催化下加速逆向发生 。
显然 ， 对于我们这些高度依赖化学反应的细胞生命来说 ， 这将会是一场分子层面上的灾难 。
不过 ， 对于吉布斯能在“逆时”设定下带来的麻烦 ， 我们大可睁一只眼闭一只眼 。 毕竟诺兰在《信条》里压根就没谈过吉布斯能的问题 ， 没准人家逆转熵变趋势的操作也把吉布斯能的变化趋势顺便一起逆转了呢？只是懒得再跟我们解释了而已……
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