A Programmed System of Proteins
The cis (complex instructions system) of Life
二〇〇八年八月完稿

摘要:
我們企圖在此以最簡潔的文字對宇宙間最復雜的體系做出原理詮釋,雖然在正常情況下需要數萬個字才能完整闡釋。

宇宙裡存在一種「蛋白質程式體系」,能夠自行從外攫取能量和構件原料、排泄廢物、感受四周環境變化引發內部程序演變而作出足夠速度的動作反應,由於進化的結果,自我複製或繁殖也是這個蛋白質程式體系的一個共性。這體系便是眾所周知的「生命」。而構成這種體系的程式語言元素便是蛋白質,而“語言溝通”及驅動力則是蛋白質基團之間及蛋白質基團和其它化學分子(包括離子)的化學作用。

因為DNA只能表達成蛋白質或RNA,RNA最終亦表達成蛋白質,蛋白質擁有一個比DNA更優勝的特質:其結構可以因應外界環境,如離子、電能、熱能、光能和機械能等各種刺激而自行改變,是蛋白質首先因應外界而做出反應;而DNA扮演的角色則是被動的資料庫,DNA記錄了生命進化的歷程和一切有關生命形態和製造蛋白質指令的資訊。但當生命與外界互動時啟動和運用資料庫的卻是蛋白質,DNA被histone緊緊包裹著保護(histone methyltransferase HMT),因此蛋白質是生命的主宰。生命能夠形成和進化,是因為蛋白質和DNA擁有「數碼屬性」。筆者在此提出的這個與當代「DNA主宰生命」不同的對生命新說法,並藉此為基礎,對生命的的各種現象及生命的進化得出更完滿的理解。

人類是生命進化至今最複雜的體系。我們可以將「人」這個蛋白質程式體系分為兩個子集:本能程式和智慧程式。本能程式只能通過DNA遺傳至下一代卻不能個體間互相傳遞,而智慧程式的架構來自父母,其內容是人在其一生(其中包括最重要的發育期)透過接收外界訊息(源訊息)而建立起來的鏡像訊息,諸如意識、學識、記憶、思維能力和精神。鏡像訊息儲存於中樞神經裏的已經分化的神經元區域。Cellular differentiation和 gene expression結合,實際上就和進化平行。進一步的進化就是神經元的分化方向,神經元分化得越細緻,智慧程式對源訊息的辨識率就越高。在生命學裏,源訊息和鏡像訊息的概念以及它們之間的關係將一舉解決自古以來的哲學大難題。

智慧程式其內容即鏡像訊息能透過溝通(例如語言)互相傳遞,亦可理解為蛋白質程式體系通過語言在他人的智慧程式存(並非一成不變)取資訊。智慧程式的內容並非永恆亦不具備遺傳性,因此會隨生命個體的老化和解體而消失,但已貯存在他人智慧程式或其它硬件裏的則可以延續和傳遞。語言文字的使用是人類的智慧遠遠拋離其他生物的根本原因,而社會的形成是語言文字使用的必要條件。

A) From Proteins and DNA, to Life
宇宙萬物都是由為數不多的元件組成。例如在化學上,一切都是由僅百餘種的元素構成;人類的語言系統亦可降解為若干元音和輔音,文字也是由二十餘個字形組合而成。電腦世界裡的千變萬化,也不外乎是1與0的把戲。這些代碼按固有的規則編碼和解碼,編碼出無限多元素(理論上門捷列夫週期表也可以有無限多的元素)這就是筆者所謂的「數碼屬性」。

宇宙萬物中存在許多集合,集合中的所有元素都是由其中的少數元素按任意次序組合而成,當然能夠組合在一起是基於一個規則algorithm,例如化學力。因為次序的任意,所以是一個無窮集合。

人們發現,可以將宇宙萬物分列為許多集合,為了區別起見,在每個集合裏,我們將為數不多的物件稱之為碼(code),這個集合裏的所有物件都是由這些碼按不定數量比例,並遵循一個固定的規則組建而成。宇宙萬物的這種構建模式具有普適性,存在於一切層次上,我們稱之為碼屬性codes property。例如蛋白質的基本組成單位則是二十種氨基酸,DNA(/RNA)由四種核苷酸(A, T/U, C, G)組成。語言是由為數不多的元音和輔音及字母(拼音)或象形字元按語法構建而成。DNA和蛋白質及語言都是無窮集合。根據蛋白質和DNA的這個碼屬性讓我們對非常複雜的生命現象和生命進化可以有更好的理解。

DNA(/RNA)由四種核苷酸(A, T/U, C, G)組成,蛋白質的基本組成單位則是二十種氨基酸。由於每一個氨基酸對應一組三個固定次序的核苷酸,因此蛋白質與一段稱之為基因的核苷酸排列次序有關。DNA與蛋白質之間的表達在我們的生命概念上具有非常重要的意義:這種“表達”是通過了蛋白質指令驅動的轉譯程序,可以是一段核苷酸次序不變的製造出一個蛋白質,也可以是同一段DNA通過蛋白質指令Transcription factor[1]及和核酶Ribozyme的結合[2],剪接成不同的核苷酸次序因而製造出不同的蛋白質。但一個蛋白質只能直接來自唯一的核苷酸排列次序。所有通過DNA製造出來的一定是蛋白質(即使是先製造RNA,最終產物也是蛋白質),至於我們看到了的其它的生化分子,都是蛋白質的derivatives。(need citation)氨基酸和核苷酸種類有限,但可以形成的蛋白質和DNA的種類卻是無限,這個數碼屬性對生命的形成和進化非常關鍵。

蛋白質擁有一個比DNA更優勝的特質:其結構可以因應外界環境,如離子、電能、熱能、光能和機械能等各種刺激而自行改變(如rhodopsindoc(3) (4) (5) (6))。蛋白質與蛋白質之間也會因接收上述刺激而相互改變結構,包括組合和降解(ubiquitylation system (7))。蛋白質和蛋白質或蛋白質和化學分子(包括DNA和RNA)的基團之間可以產生化學作用,蛋白質的奇妙就在於氨基酸之間的排列空間結構可以使蛋白質的一個基團只對另一個化學分子(包括蛋白質、DNA和RNA)或其基團有專一的化學作用( (8) (9) (10) 如acetylation(11), methylation(12), demethylation(13), phosphorylation(14), ubiquitination(15), sumoylation(16), ADP-ribosylation (17), deimination (18) (19), ,proline isomerization. (20)等),這個正是程式語言所具有的特質,也正是這個特質構成了生命是蛋白質程式集體系的理論核心。但DNA就沒有這個特性。這個原理和分子生物學的中心法則(The central dogma of molecular biology) [21]沒有矛盾。蛋白質也是宇宙間最優良的機械建材,因此既是蛋白質程式體系的程式語言載體也是執行動作的機械構件和骨架。蛋白質既是軟件也是硬件,DNA只是硬件。

當蛋白質和DNA相遇,便有機會形成一個蛋白質程式系統  生命體。它能夠自行從四周攫取能量和原料、排泄廢物,也可以感受四周的變化,進行複雜、精確、足夠速度的反應。但是,並非任何蛋白質和DNA相遇都能形成生命體,因為並非任何蛋白質或DNA之間都有對應(專一)的機制形成一個嚴密的程式所需的編碼、解碼程序。對個別的機制和程序科學家或許有足夠的認識,但對所有蛋白質以及它們能夠形成的關係,科學家所知仍然不多,若要將它們整合成為一個精密的自動完美運作的程式,目前科學家知識仍然非常匱乏,科學家還沒有完全建立起疾病實際上就是蛋白質程式體系的程序出錯或者被另外的程式干擾,治療實際上是為蛋白質程式體系除錯或除去干擾。我們即使建立起對生命是蛋白質程式體系的概念,我們還不能夠清晰瞭解它為甚麼出錯,在哪裏出錯,當然也不知如何準確的除錯。當然還更不能將蛋白質和DNA放在試管裡,隨意創造生命。DNA如何表達成為蛋白質,人們已經累積了足夠的知識,現在人們即將探索形形色色蛋白質之間是如何互相作用構成複雜的程式語言而形成一個完整卻還不太完美尚待進化的程式集體系。

在地球的環境條件下,只要氨基酸和核苷酸存在,由於其數碼屬性,簡單的蛋白質或DNA總有機會出現,問題只是所需時間的長短而已。而當不同蛋白質和DNA聚在一起,形成一個能不被大自然瓦解和淘汰的體系,這就是地球上首個生命的誕生。

蛋白質之間能互相組合(編碼)和分解(解碼),而DNA則沒有這種能力。若生命是一種蛋白質程式語言構成的體系,便能解釋很多DNA未能解釋的生命現象,包括Cellular differentiation、cell migration、Cell signaling、Growth factor(TGF beta[22],some Cytokine、Fibroblast growth factor、Granulocyte colony-stimulating factor、Granulocyte macrophage colony-stimulating factor etc.)、Homeostasis表觀遺傳學、幹細胞和癌細胞(Oncogene) [23]的分別,和Beckwith-Wiedemann syndrome現象等等。關於Cellular differentiation 我們認為Cellular Differentiation是蛋白質指令互相作用而導致與細胞功能無關的基因全部被關閉(block)的結果。[24]

DNA的修補、免疫機制(包括ubiquitylation system)、細胞的程序性死亡等,更是蛋白質程式系統裡其中數項最精彩的運作。

免疫系統說明蛋白質可以精細到甚麼程度。一個僅僅是結構細節不同的蛋白質都可以引發不同的信號。由此可見,蛋白質之間的相互作用極度精確,僅是一個基質的不同便會被識別出來而招致排斥、block或降解。

B) Reproduction of Life
蛋白質程式系統擁有自我複製功能。缺乏這個功能的生命體如騾,雖仍可運作,但不能世代延續生命。騾是由馬和驢交配的錯誤結果形成,除此之外,沒有複製或繁殖功能的生命體一旦被大自然摧毀就從此絕跡。

生命要衍生第二代,基本上有三種模式啟動新生命:細胞簡單分裂、有絲分裂、減數分裂。在這三種模式中,DNA複製吸引了科學界的全部注意,直到「表觀遺傳學」的出現,科學家才覺察攜帶信號的蛋白質(例如cytokines MAPK,Histone acetylase) 和histone及 DNA之間在新生命起動的瞬間進行了非常複雜並且是蛋白質指令主導的互動。Within the class I HDACs, HDAC 1,2 and 8 are primarily found in the nucleus, whereas HDAC 3 is found both in the nucleus, cytoplasm and also membrane associated. Class II HDACs (HDAC 4, 5, 6, 7 9 and 10) are able to shuttle in and out of the nucelus depending on different signals[25] [26]

病毒有RNA或DNA卻沒有自己完整的蛋白質系統,必須依靠寄主的蛋白質系統才能完成自我複製程序[a][b][c][d],啟動病毒的新世代,因此病毒、類病毒和擬病毒並不歸納於蛋白質程式體系中。亦即以筆者的立場來說,病毒並非生命。正如硬碟並非是電腦一樣的道理。

對於多細胞生物,也只能是一個由單細胞(受精卵)開始啟動新世代的模式,啟動的鑰匙是蛋白質,當然還需要一個大致完整無缺的DNA資料庫。在這受精卵的資料庫裡,記載的不單是所謂的遺傳資訊,還有製作各種蛋白質的藍本,令這單細胞能最終發展至一個類同上代的完整生命體。至於Cellular Differentiation所需蛋白質的指令(protein kinases[27][28], cytokines ,Histone acetyltransferase(HAT) [29] & transcription factor etc.)cytokines則具有非常精確程序,細胞每一步的分化產生的蛋白質的種類和數量都成為下一步分化必須開啟或關閉某一段DNA的訊息。這種step by step正是程式語言的特點。所謂totipotent幹細胞實際上是所有DNA段落都未受block的細胞,也可能是chromatin仍然具有完整功能,即可以開啟DNA任何段落功能的細胞。何者為真,或者兩者都為真尚待實驗證實。The molecular and genetic basis of asymmetric cell divisions has also been studied in green algae藻類 of the genus Volvox, a model system for studying how unicellular organisms can evolve into multicellular organisms。[30] [31] [32]

C) Evolution of Life
蛋白質程式系統內的元素擁有數碼屬性,只要有時間,任何蛋白質群組都有可能被隨機、偶然地組合出來,但大自然會對其作出篩選,大部分偶然而成的蛋白質群組被淘汰,能增加蛋白質程式體系運作功能、具有抗衡大自然功能的被保留。這就是「進化」。

生命體的運作執行者是蛋白質,蛋白質則是因應需要依據DNA製造出來,執行指令功能完成後被降解或回復原狀,而不是指令的DNA則自始至終保持不變因此可以被直接複製,整個生命運作所需的蛋白質指令都已表達在DNA裏。因此每次生命體的程式體系發生突變,如果是重要蛋白質指令變異,第一個可能是不能完成適當的指令而被免疫系統(或調節機制)降解,或者使整個系統癱瘓。如果沒有令系統癱瘓,或者只要還能執行所需的指令功能,便有機會引發相應的DNA變異,這一點我們可以理解成為蛋白質將變異寫進DNA裡。如果是DNA先變異,製造出來的蛋白質若不能適當執行指令功能便可能使整個蛋白質程式體系癱瘓解體。相反若在這變異後的蛋白質指令仍能使生命體正常運作(甚或更有利)並繼續繁殖,這DNA的突變便能延續至下一代(這個突變對於高級生物如何反映在生殖細胞則是另一個問題)。這個程序,微觀每次變化可稱為「突變」,這也是通常所說的病毒變異的原理;綜觀三十億的時間便是眾所周知的「進化」。

對於蛋白質程式體系的進化機遇,水是必要的媒介。這是氨基酸遇上氨基酸、核苷酸遇上核苷酸、蛋白質遇上核苷酸,和蛋白質取得整合核苷酸的條件。有了這些的每一項,完整的生命體才能誕生。而哪怕眾多被偶然組合出來的生命體,只有極少數能在自然下存活、不被淘汰。正因為一切是隨機和偶然,組合出能對抗自然的完善蛋白質體系的機會率恐怕少之又少,因此進化才須要經歷三十億年之久。

在生命形成前,世界只有氨基酸和核苷酸。倘若在缺乏氨基酸的情況,極其量核苷酸只能偶爾聚合成至DNA或RNA,他們沒遇上蛋白質或氨基酸或只遇上簡單的具有親和力affinity的蛋白質,並保留那形態至今。這種缺乏完整蛋白質程式的體系,就是目前所見的病毒。有的RNA本身具有催化功能,但仍然需要一套完整的蛋白質體系才能完成複製的生命程序[33]。因此,或許病毒是生命最原始的活化石。另外,如果病毒是這些缺乏蛋白質的DNA或RNA的碎片,那麼當人剪切基因時,就存在製造病毒的風險。當然,並非任何蛋白質也能夠解讀或啟動這些DNA碎片,所以病毒也要進入具有和這個DNA或RNA對應數碼機制蛋白質系統的寄主才能被啟動、複製或「感染」寄主。

大自然對蛋白質程式體系並不苛求。只要求蛋白質程式集自我複製的速度,快過大自然破壞的速度便行。但是,為數極多的蛋白質體系仍因為程式功能不完善,被大自然淘汰而絕跡,我們今天仍可看到留存於世、千奇百怪的蛋白質程式集形態,說明了蛋白質和DNA的無窮性是進化的根基。

大自然用了三十億年的時間(因為隨機)才將上億的蛋白質指令聚合一起並且相互之間按嚴謹的程序互動從而形成一個複雜的蛋白質程式體系,也就是我們所認識的生命,這就是進化,完全是由於氨基酸和核苷酸的數碼屬性自然演化出來, 完全隨機,不存在任何預設動機.

D) Instinct Program
三十億年的進化歷程,構建出今天最複雜的蛋白質程式體系  人類。在人這個蛋白質程式體系裡,我們分解成為兩個子程式集:本能和智慧。

任何生命必須具備本能程式,功能是在大自然裡使自我存活。沒有這個程式,或這個程式不完善,它就必然絕跡於大自然。在生命進化的最初期,由蛋白質和DNA形成的首個程式體系,實際上就是本能程式。蛋白質程式集越是複雜,本能程式就越完善,亦越能對抗大自然的威脅。

本能是即時、唯一的固有反應。但由於蛋白質的結構複雜,些微的不同已造成蛋白質指令間的千差萬別(例如FOXP2 protein[34])和量的區別,因此不同個體的本能程式,對同樣的訊息的本能反應也不會完全一樣,無論如何,所有的反應都必須保證生命的繼續存活,只有這樣的本能程式才能被遺傳保存。

本能程式代代遺傳,基本上不能被改變。它控制了生命體攫能、複製繁殖和趨吉避兇的直接反應,規範了該物種(例如人類)的生存模式和習性,對單一生命個體(例如某一個人)來說則規範了它的性格或行為模式(包括情緒)。僅僅觀察人的情緒變化和性格,就可知道人的本能程式有多複雜。

以情緒變化為例,過去人們依靠心理學分析,現在則可以本能程式所製造的蛋白質(或者相關的derivatives molecular,例如neurotransmitter)的濃度作解釋。同一個外來刺激,產生過多的蛋白質便是情緒過激,有人甚至會訴諸暴力;相反,接受外來刺激時製造較少情緒蛋白質的,便是所謂比較「冷靜」或「脾氣溫和」的生命體了。例如,有人容忍得了不太整潔的事物,有人則近乎潔癖,又例如有人有壓力越大越high的性格,有人小小事就如大禍臨頭惶惶不可終日。這些都可以從本能程式應對的蛋白質差異去理解。一個生性粗暴的女性當墮入愛河時會出乎意料的溫柔,繁殖的本能壓倒一切。

運動員苦練獲得(不是每個人都可獲得)的技能,例如投籃的準確度,快速動作的平衡和準確,動物奔跑時的平衡和準確,它們的共通點是即時的、不猶豫(唯一)的,而且一旦掌握,終生掌握(除了機能退化,例如有的老人腦萎縮而站不穩,握不住物件。),因此都屬於本能,都通過中樞神經的預設的快速運算。一個優秀運動員的技能是先天的本能程式極限(計算,即神經元接通速度)和後天艱苦訓練,即強化本能程式的結果。Similar to Implicit Memory or procedural memory but not memory, it is instinct. Instinct Program and Intelligence Program use different parts of the brain, and can work independently.

如果蛋白質程式體系基於本能程式的固有反應,或者是由於智慧程式的選擇準備執行一項動作,一樣必須通過本能程式釋放蛋白質指令(或如荷爾蒙等蛋白質的derivatives),在未正式動作的時候,智慧程式如果再做出相反的選擇,如果這個選擇不能通過本能程式釋放exhibitor block原先已經大量釋放的指令(釋放量因不同的蛋白質程式體系本能程式而異),這個累積的荷爾蒙將損害體系的正常運作,這個時候就會出現心理的不良癥狀。所以,reward的neurotransmitter是降解這些指令的exhibitor,也就是蛋白質執行指令的終止符或清除劑。精神狀態是本能程式和智慧程式複雜的相互作用的表象,心理學和藥理學應該建立在這個蛋白質程式體系原理的基礎上。一勞永逸解決心理學問題的辦法是以一種標準篩選蛋白質程式體系,可以是先天也可以是後天,先天是優生學,牽涉複雜的倫理、道德和人權等社會問題。後天要根本解決問題則是目前的科學水平還做不到,只能使用某種Enzyme inhibitor暫時舒緩癥狀,但由於仍然缺乏知識不能精確製造而導致副作用。

E) Intelligence Program
在最近的七百萬年,蛋白質程式體系逐漸分化出智慧程式;直到進化出人類,智慧程式才具備了基本模式。智慧程式仍在進化中,現在人類具備的智慧還不能解決自己的社會問題。

自然界發出的訊息我們稱為「源訊息」(Original Messengers)(color, size, form, and motion,temperature, pressure, odour, flavour, smell.and their combination),它以物理能和化學能作用於生物感官上的蛋白質而首先進入蛋白質程式體系的本能程式引發生物的應對,做出或不做出反應。本能程式不需要將對源訊息的應對儲存,因為這個應對是進化的結果。但是如果生物已經進化出智慧程式,源訊息接著引發智慧程式產生應對並儲存成為「初級鏡像訊息」(類似於episodic memory)。All those messages expressed anybody are Mirror Messages, but not Original Messages as our definition. The essential Original Messages are independent from anybody.

在這一節裏我們將提出關於智慧程式如何儲存鏡像訊息Mirror Mesage——MM,也就是關於記憶的見解,我們找到了區分Epidotic Memory和Semantic Memory, 即Tulving’s hypothesis[35]和 Kihlstrom (1980)- Experiment 1 and Jacob and Dallas (1981)的生命學cisL原理,因此我們的見解不同於Network Model、TLC、Semantic Network [36]、Feature Model[37]. [38] [39] [40],HAL etc。

將不同的源訊息儲存成為不同的初級鏡像訊息,這是智慧程式的一個最根本的功能,這個功能建基於蛋白質是蛋白質程式體系的載體和機械動作的構件,也是程式指令的攜帶者又是鏡像訊息的儲存基底。蛋白質的千差萬別正好對應了宇宙事物的複雜繁瑣。人們對源訊息可以區分正是蛋白質程式體系是以蛋白質作為鏡像訊息的儲存基底。這是memory的生命學cisL原理。[40]

Gene expression (is the process by which inheritable information from a gene, such as the DNA sequence, is made into a functional gene product, such as protein or RNA)最終表達為蛋白質,不同器官以及不同功能的細胞具有不同的基因表達。因此,不同的功能的神經元具有不同的基因表達物——蛋白質[42] [43]。源訊息種類繁多,但蛋白質程式體系有足夠的蛋白質形態和源訊息對應,只是不同進化程度的蛋白質程式體系具備相應進化的、在神經元中能夠和源訊息對應的蛋白質形態類型。中樞神經的不同功能的神經元構成了不同的腦區,因此不同的腦區神經元對應不同類型的源訊息。進化得越前端的大腦,神經元分化differentiation得更精細,表達出來的蛋白質更加細緻,可以區別更細節的源訊息。神經元的分化也是進化的一個演變方向。 [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50][51]

同樣道理,因應外界信號而反應的本能程式的神經元也一樣基於gene expression構成自己相應的腦區。The putamen is a portion of the basal ganglia that forms the outermost part of the lenticular nucleus. It appears to play a role in reinforcement learning. The nucleus accumbens (NAcc), also known as the accumbens nucleus or as the nucleus accumbens septi, is a collection of neurons within the forebrain. It is thought to play an important role in reward, laughter, pleasure, addiction and fear. 我們傾向於不同類型的鏡像訊息儲存於不同的腦區 [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60],每一個複雜的概念conception由一個神經元作樞紐帶出。這個和電腦裏硬碟裏的File Alocation Table(FAT)/New Technology File System(NTFS)相似。而perception(必須結合語言文字)則是幾個樞紐神經元的串通。樞紐神經元的確立和眾多樞紐神經元的串通將決定一個人的智慧去到甚麼級別。級別的高低由發育時期的勤奮(由本能程式和社會條件決定)和先天智慧程式的獲得(基本來自遺傳架構和偶然獲得的回路通暢)。Each neuron receives as many as 15,000 connections from other neurons. Parallel fibers pass orthogonally through the Purkinje neuron's dendritic arbor, with up to 200,000 parallel fibers forming a synapse with a single Purkinje cell. Each Purkinje cell receives a synapse from only a single climbing fiber. Both basket and stellate cells (found in the cerebellar molecular layer) provide inhibitory (GABAergic) input to the Purkinje cell, with basket cells synapsing on the Purkinje cell axon initial segment and stellate cells onto the dendrites.

神經元的功能不應僅僅是發出電脈沖(motor是脈沖的一個功能)。既然DNA最終表達為蛋白質,有時蛋白質的derivatives可以是其它的生化分子,這個過程一定同鏡像訊息的儲存有關,只是人們仍然還不能確實弄清神經元功能的細節。[61] [62] [63] [64] [65]鏡像訊息的儲存有一種可能是類似於Memory B Cell(can be encountered antigen),而源訊息是signal卻不是antigen。

次級鏡像訊息的組合(形成)有三種模式:自由模式即無意識(unconcious)模式,例如發夢;導引模式即半意識(semi-conscious),由本能導引:欣賞節目、遊戲、觀光旅遊等等;既定模式即全意識(full conscious),由智慧程式搜索已經建立的鏡像訊息,按既定目的去比較後組合出更複雜、更高級的組合鏡像訊息。還有一種模式,我們稱之為道家/佛家模式:逆本能而有意識的停止一切鏡像訊息的組合,甚至是浮現活動,這個模式仍然歸類於全意識模式。自由模式如果可以和某種天生的本能程式配套,可以成為藝術天分。導引模式是絕大多數人的模式,既定模式消耗的能量最大,同時受本能程式的掣肘,這個掣肘往往決定一個人的才華在哪裏,去到甚麼級別。

本能程式的反應直接驅動筋肉而讓生命體動作。智慧程式的反應有兩個結果:一是純粹產生鏡像訊息,二是反饋本能程式。

人類的智慧程式的進化遠遠拋離其他物種,語言的使用是決定性的因素。而人類能夠使用語言,卻是得益於FOXP2的進化[34]。 (Broca's area and the putamen, brain centers thought to be involved in language tasks) [66]最關鍵的是,語言和鏡像訊息擁有相同的系統屬性  數碼屬性。語言配合神經元蛋白質,使智慧程式存取鏡像訊息的程序得以簡化。另外,語言亦讓生命體與生命體之間的鏡像訊息能互相交流(可以理解為兩個智慧程式之間的存取),擴大了源訊息的來源。

任何人都不可能精確的將訊息儲存在他人的智慧程式裏,同理,一個人對同一訊息的的每次儲存過程都引起記憶的些微改變。同時,每次回想retrieve的時候,都會有所遺漏,這是以為神經元之間的通道沒有接通。///Delong, M(2000).“The basal ganglia”,E. R. Kandel, J. H. Schwartz, & T. M. Jessell編:Principles of Neural Science,4th edition,New York:McGraw-Hill.///一個簡單的源訊息,在不同的智慧程式裏組合成有差異的鏡像訊息,例如,以訛傳訛,如果再加上不同的本能程式干預,引發了複雜的社會現象,它的生命學cisL原理就是這樣。

使用象形文字(應該包括拼音語系中有功能字義團的組合)的人,初級鏡像訊息對應於源訊息的同時對應於一個文字的構成儲存在一個神經元裏,這也是一種簡化過程,這個文字成為源訊息的啟動信號。顯然,儲存文字比儲存影像更節省神經元,可以儲存更多的知識,思維的速度更快。當兩個文字,例如“圓”和“滿”代表不同的鏡像訊息,智慧程式能不能將這兩個鏡像訊息整合成一個鏡像訊息往往取決於兩個神經元是否可以輕易的打通,而一旦打通,就可能成為慣性通路[67]。當神經元接通的時候,可以構成“圓滿”這個更高級的鏡像訊息而不同於原來的鏡像訊息了。高級鏡像訊息是否需要儲存在另外的神經元成為一個有趣的問題。眾多的詞彚(如“圓滿”等如果一個人不是一早就知道“apo”和“ptosis”這兩個詞根的含義,他並不容易猜得出“apoptosis”的含義。中文則有所不同,“圓”和 “滿”都是普通的字,並不需要多少知識就可以猜得出“圓滿”這一詞彚的含義。)可以構成一個概念這樣更複雜的鏡像訊息,這個過程就是「思維」。在基於初級鏡像訊息的情況下,於智慧程式內部產生的次級以至於更高級的鏡像訊息,便是所謂的「抽象概念」。筆者傾向於高級鏡像訊息並不存在精確的儲存,因此必須借助於文字的記錄。正因為這樣文字的使用不但使人類遠遠拋離了其它動物,也同時使懂得使用文字的人的智慧程式遠遠拋離了不懂得使用文字的人,但這一點並不構成對文盲歧視的理由,因為使用文字必須在發育時期接受學校訓練。也因此,在發育時期頻密的接收訊息和建立高級鏡像訊息的訓練,讓神經元分化的更細緻,對一個人建立發達的而完善的智慧程式是非常關鍵的。書寫肯定是非常有效的思維輔助方式,尤其是像數學那樣的抽象思維。而通過語言文字在他人的智慧程式裏存取鏡像訊息是擴大信息源的最快捷方法。

智慧程式或本能程式會有病變失調的可能,當智慧程式在沒有源訊息的情況下組合成一個次級鏡像訊息,而其本能程式由於功能的缺失卻誤以為源訊息的存在而作出反應,那就是精神科上所說的「幻覺」。

智慧程式的架構來自父母,其內容則是人在其一生透過接收外界訊息而建立的意識、學識、記憶、思維能力和精神。

智慧程式內容(鏡像訊息)能透過語言傳遞(可以理解為存取)與他人。智慧程式內容並非永恆亦不具備遺傳性,因此會隨生命體的退化和解體而在自然界消失,但貯存在他人的智慧程式或書簡等硬件裏的內容則可以延續和傳遞開去。本能程式不存在鏡像訊息,不能傳遞予他人,因此,本能程式只可以通過基因傳遞,卻不能像智慧程式裏的鏡像訊息通過語言傳遞給任何一個具有相同語系的人。

面對外來訊息,智慧程式可以組合出各種方案供生命體選擇。智慧程式越發達,可供選擇的方案則越多,這人便算是「高智慧」了。然而人的選擇始終會受到本能程式的牽制。人若要做出違反本能的決定,由智慧程式驅動本能程式組合出來的蛋白質的濃度,必須超越或抑制由另一個不同本能程式所組合的。

正常情況下,當智慧程式接收到源訊息,繼而組成多於一個鏡像訊息讓人選擇。但是,本能程式可能會將這個程序轉化為預設程序。如此一來,智慧程式將受到牽制,異日當該生命體再遇到相同甚至只是一個簡單信號的源訊息時,就只能夠作出那預設、單一的反應。換句話來說,在這一點上智慧程式被降格為本能程式。這可以解釋技能(例如運動員)和經驗的形成,在極端的情況下是成見或偏見的成因,和冤家對著幹是極端的典型例子。這有點像IVON PAVLOV所說的Conditioned Response (CR)。

F) From “Intelligence Program” to “Intelligence”
本能程式中,一個外在變數(源訊息)只會引發生命體的一個反應(例如聽到聲音而張望),亦即只有一種蛋白質會被即時組合出來。智慧程式的層次卻較高:面對同一個源訊息,智慧程式能提供多於一項方案(例如聽到聲音卻不動聲色而等待進一步的訊息而做出更精確的反應)。

另外,當智慧程式接受到兩個或以上的源訊息時,能夠將之整合成一個全然不同的次級鏡像訊息,鏡像訊息加上次級鏡像訊息,又是一個更複雜、更高級的鏡像訊息。智慧程式更可能只利用已經建立的(或次級、或更高級)鏡像訊息組合出更高級複雜的高級鏡像訊息。由於蛋白質和DNA擁有數碼屬性,因此透過智慧程式合成蛋白質或編輯相應DNA的機制,人的思維和聯想能力,在理論上便會是無窮無盡、更遠離源訊息,這一點正是造成精神和客觀事物脫節的不可思議情節。

但是實際上由於程式的架構有限,因此哪怕是絕頂聰明的人,思維也非永無止境。就像若將一塊塊磚頭堆疊成塔,理論上是可以一直地不停堆上去,但實際上仍會被堆磚頭的工人的身高所限  去到某個高度,工人連再放多一塊磚頭的能力也欠奉。那就是智慧程式的架構對思維的限制。架構的限制,即建立次級鏡像訊息的能力只是其中一項,但卻可通過工具,例如電腦而拓展智慧程式的虛擬架構。第一級鏡像訊息來源於源訊息,因此接觸的源訊息量,即閱歷的限制是第二項因素,這個限制往往來自性格,也來自社會條件。蛋白質程式體系有一套標準的應對外界和自身變化的程序嗎?當應對偏離標準,應該是蛋白質程式體系出錯了。

正如上面說過,智慧程式的架構是承襲自父母。各人智慧程式架構差別不會太大,synapse的數量倍數在個體之間相差在10²之內,也許相對於10的十四次方並不大。而本能程式對建立智慧程式內涵的影響巨大,發育期的勤快和懶散(這都是本能程式對特定動作的反應,和 reward 的neurotransmitter分泌量enforce learning密切相關 )、社會教育的區別已經可以使智慧程式內涵有級數的差別了。一個優良的本能程式對一個人的才華起決定性的作用,這正是EQ比IQ更能決定一個人才華。優良的智慧程式沒有優良的本能程式配套也一樣成為庸才。而這一點也構成了各個人對同一個訊息形成五花八門的反應,造成了複雜的往往無法取得共識的社會問題,因而人的智慧程式還沒有辦法解決自己的社會問題。人和人之間的智慧差別因素非常復雜,其中狼孩[68]是典型的例子。智慧程式的架構的10²差別對「智慧」的影響肯定存在。譬如說,聰明的人最多可以組合出源自八個鏡像訊息的蛋白質(八次元),但智慧較低的人,要他們處理好四個鏡像訊息、製造出四次元的蛋白質已是極限。

若以二進制的位元矩陣為例,
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四次元(n=4)的結果有16個,八次元(n=8)則是256個。若面對同一個源訊息,一人只有16個聯想(註:看見「獅子」後,動物、肉食性、危險、草原、奔跑等就是其聯想),另外一人卻有256個聯想。至此二人的智慧高下立見。再舉一比喻  萬花筒:智慧高的人的萬花筒的鏡子的數目,比智慧低的要高,所以當同一個源訊息掉進萬花筒裡,所產生的鏡像的數目就會相差千里。

如果將由一個源訊息或鏡像訊息,逐步演化成兩個、三個、四個,最終得出最有利的結果的稱為「指引思維」;那麼像萬花筒,投入源訊息能一下子帶出很多鏡像訊息的便是所謂的「福至心靈」。

另外,智慧程式內有不同的子架構,分別由不同的腦區負責,正如智慧亦包括藝術、音樂、算術和自然科學等不同範疇。在同一個人裡,各個子架構的規模也會不同,正如一個在音樂上很有才華的人,卻全非數學方面的料子。

G) Discuss
雖然蛋白質程式體系對DNA有一套並不太可靠的偵錯和除錯程序,也有一套免疫系統免除外界程式的干擾,但仍然不完整、不完美,蛋白質程式體系經過進化或人為促進可以形成一套完整又完美的自動偵錯和修正程式嗎?那個時候,人類夢寐以求的長生不老(還要預防意外力量的摧殘)就可以實現了。