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发育

完整的发育,应该是指整个生命周期,因此,除了从生殖细胞到成熟个体的进程,成熟个体的生殖生理以及老化、死亡,都应该属于发育的范畴,否则,单纯只考虑前一段,会有相当多的问题,缺乏完整答案。

发育最原始的问题是:如果我们站在元素的层面考虑,无论多么复杂的化合物凝聚体,都缺乏内秉的换代机制,以及复制自身结构的机制。何以生命体,这样一个新涵义的化合物凝聚体,能够籍由发育进程,来进行换代,并籍由复制而维系其脆弱而复杂的结构?1
换代的一个直观理由,是生命体这种高度复杂机构,只具有有限的寿命,或者说,一种高度复杂的生命机构,不得不采取用特定时间发育历程的方式,来获得有限时段内的某种稳定性,和采取世代更新方式的持续性。但,这并非一个精确的叙述。

作为解决方案的发育

发育,首先是一个解决方案。籍由这个方案,复杂生命个体,能够在一定程度上,实现特定内涵的稳定性和持续性。因此,如果存在一个指标来衡量生命机构的复杂构造涵义,那么,发育无非就是一个此涵义的实现或表示过程。
这样一个发育方案的要点:

  • 信息的多层级表示过程;
  • 程序性与适应性的平衡设计;
  • 有边界的开放性。

信息表示

机体的任何部分,在发育过程中,几乎都不存在适应的问题2,而只是一个按照既定物种信息与父母个性信息,进行表示的过程。

这个表示的一个基础机制,是发育中基因的受控表达。
尽管基因编码似乎最符合我们关于信息的直观概念,但是,基因编码显然不是发育程序的充分条件,而其他的必要条件,至少还包括空间的拓扑性质3、化学信号传播机制的构建、细胞通信机制等等。

程序与适应

程序与适应的平衡,体现在细胞的潜能与命运之平衡,体现在细胞命运图谱的确定性与概率因素之平衡上。而每个物种,都在进化中形成自己特定的平衡策略。

  1. 1. 考虑严格由959个体细胞构成的秀丽隐杆线虫,它总是进行自我繁殖,发育出新一代成体,它的这一内秉机制,对于其他非生命体结构,是难以想象的。
  2. 2. 母婴之间的免疫学习,也许是例外之一。
  3. 3. 植物细胞的刚性细胞壁,显然是导致动物与植物发育进程根本不同的一个空间拓扑方面的强约束条件;胞质决定子的各向异性分布,在发育早期起到非常重要的作用。

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