生命的定義很復(fù)雜,但總的來(lái)說(shuō),生命應(yīng)該具有一些基本特征??茖W(xué)家認(rèn)為有幾方面尤其重要,首先是自我復(fù)制,這保證生命能夠延續(xù)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(qū)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(chǔ)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(nèi)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(duì)立又相互統(tǒng)一,共同決定著生物體的存在和延續(xù)。
新陳代謝系統(tǒng)是在一個(gè)軟件中同時(shí)控制飼養(yǎng)籠內(nèi)的各種不同標(biāo)準(zhǔn)的模塊,可以客觀地監(jiān)測(cè)動(dòng)物在居住環(huán)境下的行為和生理代謝情況,為長(zhǎng)期全自動(dòng)監(jiān)測(cè)小型實(shí)驗(yàn)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(dǎo)的催化作用都可以看作與復(fù)制有關(guān)的新陳代謝。當(dāng)然這不是我們?cè)诨钌矬w中看到的那種新陳代謝。在這個(gè)系統(tǒng)中,催化作用只是加速了原本緩慢發(fā)生的反應(yīng)。在生命中,新陳代謝能夠推動(dòng)原本不會(huì)發(fā)生的反應(yīng)。
新陳代謝系統(tǒng)已經(jīng)顯示出了復(fù)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(tǒng)),那么,我們是否已經(jīng)接近在試管中制造人造生命?當(dāng)然還差得很遠(yuǎn),生命需要各種系統(tǒng)互相作用,并達(dá)到某種穩(wěn)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。