生命真的可以合成吗？
生命真的可以合成吗？| 荐书
《生命问题：现代生物学思想评价》，[美]贝塔朗菲著，吴晓江译
《一般系统论：基础、发展和应用 》，[美]贝塔朗菲著，魏宏森、林康义等译
■唐兴华
当科学家宣布“人造细胞”诞生、当基因可以像电路一样被设计与组装，一个古老的问题被重新推到聚光灯下：生命，真的可以被“合成”吗？这个问题表面上需要实验室研究和工程图纸设计，背后却涉及我们如何理解“什么是生命”这一最根本的哲学命题。
要回应“什么是生命、生命可以被合成吗”这个问题，我们需要回到系统生物学的创始人路德维希·冯·贝塔朗菲那里寻找答案。早在20世纪上半叶，他就在《生命问题：现代生物学思想评价》（以下简称《生命问题》）和《一般系统论：基础、发展和应用》（以下简称《一般系统论》）两部经典中，对生命的问题进行了深刻思考。
《生命问题》被认为是引发了生物学领域的一场“哥白尼革命”；《一般系统论》则从生物学领域，将系统观念扩展到所有科学领域，提供方法论基础。
2025年北京大学出版社将这两本书纳入“科学元典”系列重新翻译出版，新译本不仅在术语上更贴近原意，还把原本的“译者前言”扩展为“导读”，细致梳理了机体论与一般系统论的思想。重读这位先驱的思想会发现，经典思想像一座灯塔，为智能时代的生命科学发展照亮前路、校准方向。
生命问题的传统抉择：机械论与活力论交锋
在贝塔朗菲之前，机械论与活力论作为生物学领域长期激烈争论的生命观，都走入了死胡同。
机械论把生命视为一台机器，认为只要将它拆成微小的零件——细胞、分子、原子，再用物理化学规律加以解释，就能掌握生命的全部秘密。机械论用简单还原观点将生命现象看作孤立的因果链条，将生命看作各基本单元“累加”的结果。生物体与非生物体并无差异，正如物理学家薛定谔所言，“在生物体内部发生的事件必须遵循严格的物理学定律”。机械论忽视生命的整体性，否认各部分之间的相互作用。
活力论不否认生命是各个基本单元的总和，看到了生命的整体性。但活力论的问题是把这种“超越部分之和”的整体性归因于一种神秘的“活力”或“灵魂”，设想它们由一位神秘的工程师在控制并补充其养分，忽视了生命现象的科学解释。
贝塔朗菲敏锐地指出，这两种看似对立的思想其实共有一个隐含前提：生命无非是各个部分的“加和”。机械论否认部分之上还有“什么”，活力论则把“什么”推给科学之外的神秘力量。它们都忽视了一件至关重要的事情——对部分与部分之间关系的科学分析。
将生命看作系统的机体论
为破解这一困局，贝塔朗菲在《生命问题》中提出了“机体论”。机体论生命观为现代生命科学的发展提供了新的研究范式，亦是创建一般系统论的理论起点。在贝塔朗菲看来，生命是一个有组织的系统，各个部分不是孤立运作的，而是在相互作用和关联中共同构成了整体。有机体作为一个整体，会“涌现”出任何一个单独部分所不具备的性质，存在各部分之和所不具备的功能。
机体论并非否认部分的作用，而是强调整体不等于部分之和，强调生命的独特性和整体性。正如细胞不是分子的堆积，个体也并非器官的简单加总。正是这种整体性，使得生物系统呈现出协调、动态、调节、自我维持和修复的特征。
在贝塔朗菲看来，活的有机体具有几个无法被还原的特征：整体性，即部分之和不等于整体；动态性，即生命是物质和能量持续流动的状态；开放性，即必须不断与环境交换才能维持自身；等级性，即高层级会涌现出低层级所不具备的新性质；目的性，即自我调节存在于系统本身，而非外部神秘力量驱使。机体论在方法论上既承认对生命的“还原分析”，又强调“整体涌现”，是系统研究方法“还原+系统”的综合运用。
贝塔朗菲不仅用系统的视角看待生命，更敏锐地发现生物学、物理学、心理学以及社会学领域都能用系统进行解释。这种思维方式从系统的角度揭示了事物、对象之间相互联系和相互作用的共同本质和内在规律性。
他在《一般系统论》中把机体论提升为一套跨学科的研究纲领，即一般系统论。一般系统论力图找到适用于各种系统的模式、原则和规律，为科学的统一或者科学的整体化提供一个方法论基础，塑造新的系统世界观。作为20世纪最有影响力的科学思想，一般系统论为后来的控制论、信息科学以及系统生物学奠定了思想基础。
从《生命问题》到《一般系统论》，贝塔朗菲的身份也从生物学家变成“系统科学奠基人”。他实现的不只是一次理论提升，更是一场世界观革命。
合成生物学：贝塔朗菲思想的当代回响
贝塔朗菲的机体论和一般系统论提出多年，其所带来的世界观革命并未过时，依旧在最新的生命科学领域绽放光彩。合成生物学作为21世纪备受瞩目的生命科学，是生物学科的必然发展，亦是对贝塔朗菲机体论和一般系统论的当代回应。合成生物学正以具体实证的方式延续着古老的研究方法。法国化学家斯特凡·勒杜克提出生物学要走一条描述、分析、合成的道路。
传统生物学无论是从“还原”还是“系统”的方式去理解生命，都是对生命的描述和分析。合成生物学颠覆了传统生命的研究范式，不仅要分析生命，更力图“合成”生命。合成生物学利用工程学原理，从构成生命的基本单元出发，设计和合成复杂的生命。
合成生物学遵循“自上而下”和“自下而上”的研究路径。“自上而下”是从完整的生物体出发，删减基因，得到能存活的“最小基因组”。“自下而上”指的是用非活性的分子零件组建新生命。
合成生物学将复杂的生命体拆分成可研究、可设计的基本单元，用零件合成出复杂生命。乍一看，貌似是机械论的胜利，遵循“拆分”的思路，但其实不然。“拆分”只是合成生物学的一个环节，并不能仅通过“拆分”和“还原”就完成对生命的认识。合成生物学的“整合”发生在瞬间，当被设计好的元件按特定的目的重新组合成回路，新的生命体涌现出零件本身所不具备的整体功能，自然界不存在的人工生命体就出来了。
“拆分+整合”的方法，将定量设计和整体研究结合起来，这是贝塔朗菲“线性分析和整体互动”的“还原+系统”研究方法的延续。
合成生物学特有的“拆分+整合”的思路意味着，一方面，承认还原论的价值，必须深入了解每个基因零件的功能，利用标准化的生物元件，才能在有目的的设计下精准设计生命系统；另一方面，它更强调整合的必要性，仅仅知道所有零件还不够，关键在于这些零件如何按照特定目的组合涌现出整体功能。贝塔朗菲所说的“分析与综合的互补性”，在今天得到了最具体的科学呈现。
此外，合成生物学还以一种贝塔朗菲未曾料到的方式回应了他的整体论。合成生物学借助“硅细胞”模拟、人工基因组合成等实验手段，让整体的相互作用网络一步步可视化、可计算、可重构。“生命的关系网络”不再是哲学口号，而成为可被设计、检验和拓展的对象。从这个意义上说，合成生物学并不是对机体论的终结，而是机体论思想在当代的回响。
当生命可以被合成，我们更需要回到经典
生命真的可以合成吗？合成生物学未来能走向何处，该如何走？这是合成生物学的问题，更是生命科学的挑战。
贝塔朗菲的机体论和系统论为我们理解这些问题提供了借鉴意义。在方法论上，合成生物学的“拆分+整合”融合发展了贝塔朗菲的“还原+系统”。而在本体论层面上，合成生物学丰富了生命的涵义，打破了自然与人工界限，将二者结合起来。合成生命的基因序列是人工设计的，但它一旦被“激活”，就能按照生命本身的规律自主生长、代谢、繁殖。
合成生物学告诉我们，生命可以被设计；而机体论提醒我们，被设计的生命依然会涌现出超越设计者预期的复杂性，这种复杂性更值得我们重视。在技术飞速发展的时代，贝塔朗菲留给我们最重要的遗产，也许正是这份对生命整体性的敬畏，在承认技术创造力的同时，使我们看到生命的复杂性和“涌现”，从整体理解生命。贝塔朗菲对生命的理解和对生命的分析方法，被系统生物学和合成生物学所继承发展。
在人工智能、大数据和合成生物学并行发展的今天，一般系统论的现实意义反而更加突出。贝塔朗菲指出，当今世界，我们面临一个相互依赖的地球共同体，这一全球系统是人、技术与环境高度耦合、深度互嵌的复杂系统，地球在新的意义上成为一个相互依赖、不可分割的整体。这也正是我们生活的“人类世”。
《一般系统论》中将“一般系统论”的分析框架延伸至从微观个体到宏观地球的不同层次，为我们理解“人类世”中人类个体、技术系统、生物群落和整个地球这些多元行动者提供了新视角。他反复强调，人是“两个世界的居民”——既是生物学意义上的生命体，也是社会文化中的存在；生命问题不仅是技术问题，更是事关人的自我认识的哲学问题。面对合成生命带来的伦理与哲学挑战，我们不能仅从技术层面作答，更需要从整体系统的视角，综合考量生物学、哲学、伦理学与社会学的多重维度。
在合成生物学不断推进、“人类世”加速到来的今天，重读《生命问题》和《一般系统论》，不仅是回望思想史的源头，更为我们走入新生命纪元，准备了一份必要的哲学行装。越是先进的技术，越呼唤经典思想的烛照，这或许正是贝塔朗菲与合成生物学这场“隔空对话”留给我们最珍贵的启示。
（作者单位：中国地质大学〈北京〉）
《中国科学报》(2026-09-18第3版读书)