生命的定義很復雜,但總的來(lái)說(shuō),生命應該具有一些基本特征??茖W(xué)家認為有幾方面尤其重要,首先是自我復制,這保證生命能夠延續和發(fā)展;其次是新陳代謝,這允許生命不斷制造自己需要的物質(zhì);然后是分隔化,這讓生命與環(huán)境區別開(kāi)來(lái),同時(shí)與環(huán)境保持一定的平衡。
新陳代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩個(gè)方面。新陳代謝是由同化作用和異化作用這兩個(gè)相反而又同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程組成的。同化作用和異化作用既有明顯的差別,又有密切的聯(lián)系。如果沒(méi)有同化作用,生物體就不能夠產(chǎn)生新的原生質(zhì),也不能夠儲存能量,異化作用就無(wú)法進(jìn)行;與此相反,如果沒(méi)有異化作用,就不能夠有能量的釋放,生物體內的物質(zhì)合成也就無(wú)法進(jìn)行??梢?jiàn),同化作用和異化作用既相互對立又相互統一,共同決定著(zhù)生物體的存在和延續。
新陳代謝系統是在一個(gè)軟件中同時(shí)控制飼養籠內的各種不同標準的模塊,可以客觀(guān)地監測動(dòng)物在居住環(huán)境下的行為和生理代謝情況,為長(cháng)期全自動(dòng)監測小型實(shí)驗動(dòng)物的新陳代謝和相關(guān)行為提供了一個(gè)高度靈活多變的模塊化一體式解決方案。
堆疊的自催化作用和輔助因子介導的催化作用都可以看作與復制有關(guān)的新陳代謝。當然這不是我們在活生物體中看到的那種新陳代謝。在這個(gè)系統中,催化作用只是加速了原本緩慢發(fā)生的反應。在生命中,新陳代謝能夠推動(dòng)原本不會(huì )發(fā)生的反應。
新陳代謝系統已經(jīng)顯示出了復制和新陳代謝的原始形式。在其他科學(xué)家那里,已經(jīng)能夠生成生命需要的囊泡(膜系統),那么,我們是否已經(jīng)接近在試管中制造人造生命?當然還差得很遠,生命需要各種系統互相作用,并達到某種穩定狀態(tài)。無(wú)論如何,這已經(jīng)向人造生命前進(jìn)了一大步。