延顺《程序论》思路的展开的补充(1/5)
周晓(粟小舟)
本文是继 “延顺《程序论》思路的展开“ 一文后的,以增补为主的一篇文章。要点分散在五个分篇中。
因构思于腹稿,边写边改,可给读者带来方便的目录只得在全篇中才添入。
一、基因的数量决定了形成每一物种的概率极其逼近为零
这部分要涉及到人们长期的一个共识;细胞,DNA,染色体,基因和碱基之间大致的关系;具体的概率计算。
(A) 人们长期以来不经沉下心来思考而自然形成的一个共识
尽管1953年DNA双螺旋结构的被发现就已可使达尔文进化论成为谬论,但是人们的观念中,在地球年龄45-46亿年漫长岁月里,通常不会发生的事情就有了会发生的机会或称概率,它成为多数人的一个共识。正是因为这个共识的存在成了达尔文进化论能够被人们广泛认可的基础因素。
可是,这个共识不约而合地忽略了一个事实:基因的数量。
假如当年达尔文就知道有两万多个不同基因结合一起形成了人体的这套自动化控制系统,他的进化论应会改写得面目全非或干脆夭折。
不少人会认可这样的科学知识,人体内有一套自动运行的自动化控制系统;该套系统的存在与细胞内的基因有着关联。
(B) 细胞,DNA,染色体,基因和碱基之间大致的关系
多数的有核细胞内的组件含线粒体和细胞核。二者都含染色体。线粒体含环状的染色体,而细胞核含双螺旋状的染色体。两种染色体都含基因。基因含碱基。
DNA(脱氧核糖核酸)能构成染色体,整条染色体可称为基因组。
(1) 应把基因视为应用程序
人类染色体是人体细胞内的一种以蛋白质为支架的结构,四个不同碱基分别攀附在DNA这个大分子(链状聚合物,包括蛋白质)上,构造出成千上万有着差异的排列,这些排列与人类编写的程序在本质上别无二致。
人类为了自己所编写程序的功能的实现,在这些程序的背后,利用的是成串的两个电信号(关闭和打开)的不同排列,发出不同的指令以实施对具体程序功能的运行控制。在结构上RNA类似DNA,也是由四个不同碱基的排列所组成。这些排列中有着特定功能的一个片段,被称为一个基因。
如果把不同功能的基因视为不同功能的程序,你不会认为自然界里有机会能碰出一个生物性程序或说一个基因,更何况让上万个程序碰巧结合在一起并形成一套协调运行的自动化控制系统。
如果从《程序论》角度看去,一个基因是一个被造物的设计者制作而出的具有特定功能,且能被遗传的一段生物性的程序。
生物的各个物种有着各自基因的组合体,它们的基因数量从几百到上万。一个细胞里可以含有几千个基因。人类这一物种体内所有细胞中的基因总数超过两万个。为了计算方便,在以下用两万个替代两万多个。
(2)基因与遗传间不应划(画)等号
在现在多数人的观念里,基因与遗传之间是划等号的。存在人体内的多数基因日复一日地在运行着它们各自的具体功能,譬如,心肌细胞每秒都在进行着与心脏相关联的工作,而不是每秒都在做着与遗传相关的工作。实际上这是生物性的应用程序在运行。遗传是每一个基因被设计的共有功能。因而,把基因改称为程序较能突显其日常的基本任务,而不是偶然才表现的一个特征:遗传。
前面已提到,在人们的观念中,人体细胞内众多基因能够机缘巧合地结合在一起,并还能形成一套协调运作的自动化控制系统的可能性虽然很小,但是无法排出这套系统就是被 “碰” 了出来的概率。本文要静下心来算一算这个不大的概率究竟有多不大。
(C)具体的概率计算
一起事件的概率(俗称机会)与另一起事件发生的概率或多起事件发生的概率可由计算获得。概率(值)的范围是从0到1(包括0和1)。计算概率的数学方法是:根据它们之间关系,决定采用相加或相乘。
(1) 如何确定运用加法还是乘法
现在假设两个独立事件A和B的概率分别都是1/10。如果事件A或B只要其一发生,概率是1/10 + 1/10 = 1/5;如果事件A和事件B都要发生,其概率是1/10 x 1/10 = 1/100。前者的条件是 “宽松” (只要一个事件发生就行了)的,算后结果的概率是增加的(1/5大于1/10);后者的条件是 “严苛” (所有的事件都要发生才行)的,算后结果的概率是减少的(1/100小于1/10)。为了易于记忆,将其简化为:“或发生” 用加法;“都发生” 用乘法。
(2) 为了协调工作不同基因都须发生,故而都发生的概率用相乘
现转到任意两个基因(两个独立的事件)上来。
仅为计算方便,第一个假设是产生这两个具有各自功能的基因的年数分别只用10年时间,即每10年就可能产生一个基因。这个假设的时间短到了不可思议,例如,对于专责于免疫功能的某个基因,10亿年也未必足够形成它所需的时间;
第二个假设是这两个基因须缺一不可地结合在一起才能协调地发挥它们结合后的作用,这就相当于 “都发生”。故而计算这样发生的两个事件概率的方法不是加法,而是乘法。由此这两个基因都发生的概率是1/10 x 1/10 = 1/100。
(3) 上万个基因的概率相乘是零或最严格地说是极其逼近为零
人体细胞内有2万个不同功能的基因。这就意味着要有两万个1/10 相乘才能得出两万个基因每一都不可或缺地碰出人类的这套自动化控制系统的概率。
考虑到或许不少的读者远离数学已久,对分数的次方和整数的正负次方的含义可能已经不够清晰了,于是这里试着用0的多少来表述同样的意思,譬如,在分母的1的后面接两万个0来表示(1/10)的两万次相乘,即(1/10)的两万次方。如此一来,虽然表达不够精炼,但是也许更便于明白。
对于分子是1的分数,在分母第一位置是1的后面接两万个0,显示人体的2万个基因随机结合为一个自动化控制系统的概率(值)极其逼近为零。人体内少数基因不知何故,已无效用。既使有效的基因数量减半,那就是1后接一万个0,显而易见,这也改变不了这个结论:一万个基因随机结合为一个自动化控制系统的概率还是极其逼近为零。
“逼近为零” 是一个较为模糊的没有统一标准的概念。对此,人们往往自行掌握。分数可用小数表达。例如,数字0.00000000001(小数点后到1之前含10个0)与小数点后到1之前接一万或两万个零的差异程度是不言而喻。二者都可被称逼近为零。对于后者,虽然最严格的说法是,较前者极其地逼近为零,可是称后者为零,不会存有争议。因此,最终的结论是:一万或两万个基因都必须出现,且随机地形成一个协调的自动化控制系统的可能不绝对等于零,但相当等于零。
对于一种含有最少基因数量470个的单细胞而言,意味着分数的分子是1,分母在1的后面要接470个0,它虽然较在1后接20000个0大了许多,这个概率的值还是微乎其微,因此,形成这种单细胞的自动化控制系统的概率还是应视其相当等于零。
注意,1/10是假设每10年才有形成一个基因的概率,那么 1/(1后接470个0)或 1/(1后接20000个0)的倒数是1后接470个0的年数或是1后接20000个0的年数。但是在1后接10个0是100亿年,而地球的年龄最高是46亿年。20000远远大于10。因此46亿年远远不够产生一次单个人体的自动化控制系统的时间条件。
以上关于概率的计算故意避开一个重要事实,那就是,由上万个基因构成的自动化控制系统是一个软组织,是 “粘结” 在一起的组织。为了读者便于对概率的想象,笔者就把基因当成是可以碰撞的像小球一样的硬件。
假如某一取名为 “金球奖” 的彩票公司告知,每一张彩票中奖的概率是1/(1后接1万个0) 或者是1/(1后接470个0),那么恐怕一张彩票也卖不出去,这家公司若不极其大幅地提高中奖概率,遭致的只能是关门大吉的命运了。
至于达尔文进化论的进化驱动力来自于大自然的说法,笔者在登载于北京之春的文章 “延顺《程序论》思路的展开 (全篇)中已有重墨,其意简之:达尔文所说的大自然不过是无形体的神,《创世纪》的神是有形体的神,而达尔文自称是一个反对有神论的无神论者。为此,本文不赘述。
(4) 宏观看,地球上生物都出现的概率更为不可能
(待续)
2024年2月20日
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