自神話時代以來，世界起源始終是困擾人類思考者的核心問題。古代中國的盤古開天辟地流傳甚廣。這也形成了中國人天圓地方的世界觀。陰陽五行說認(rèn)為，相生相克的金木水火土是構(gòu)成物質(zhì)的基本元素。時至今日，這種宇宙觀依然影響著許多中國成年人。

九年制義務(wù)教育則教授了我們現(xiàn)代科學(xué)的基本結(jié)論。這個世界本質(zhì)上是一個樂高積木的結(jié)構(gòu)。歐洲科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氣體是由分子組成的，而分子則是由原子組成的。在古希臘語中，原子的本意是“不可切分的”。門捷列夫在前人發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上制作了元素周期表，并預(yù)言了當(dāng)時尚未發(fā)現(xiàn)的新元素性質(zhì)和原子量。人們第一次發(fā)現(xiàn)，原來這個世界是微觀粒子按照確定的數(shù)學(xué)規(guī)律堆疊而成的。

原子并非是構(gòu)成世界的最基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。粒子物理學(xué)家特續(xù)地用高能量轟擊原子核，發(fā)現(xiàn)它是由更小的物質(zhì)構(gòu)成的?，F(xiàn)在“已知”構(gòu)成世界的基本粒子可以分為兩大類：費(fèi)米子和玻色子。前者是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，組合構(gòu)成了的原子的基本成分，包括質(zhì)子、中子和電子等等；后者則負(fù)責(zé)傳遞四種自然基本力（引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力）。

可以預(yù)見，如果我們用更大的能量去轟擊費(fèi)米子（如夸克），也許能發(fā)現(xiàn)更微觀的結(jié)構(gòu)。只是我們現(xiàn)在并不具備這樣的技術(shù)能力。就目前已知的事實(shí)而言，基本粒子并不具有數(shù)學(xué)應(yīng)有的簡潔美。譬如，質(zhì)子的質(zhì)量是電子的1836倍。為何不是100，1000或者1800倍？也許未來物理學(xué)家們會給我們終極的答案。“道生一，一生三，三生萬物”應(yīng)該是這個世界本源的邏輯。

我們現(xiàn)在確知的事實(shí)是，“我們”本質(zhì)上是一堆基本粒子堆疊而成的復(fù)雜系統(tǒng)。構(gòu)成人體的原子數(shù)量級約為10²⁷，而構(gòu)成這些原子的夸克和電子數(shù)量級約為10²⁹個。一個聽起來令人感慨的事實(shí)是，這些基本粒子自138億年前宇宙誕生時便已經(jīng)存在，只是在這短短的數(shù)十年內(nèi)因緣際會構(gòu)成了你。在你這個復(fù)雜系統(tǒng)化為一抔黃土之后，它們又會作為基本粒子參與到其它系統(tǒng)的構(gòu)成。

我們已知的118種基本化學(xué)元素中，人體必需的只有21種。其中氫氧碳氮四大元素占了人體質(zhì)量的96%。我們都知道，人體大約70%質(zhì)量是水（氧化氫）構(gòu)成的，所以氫（10.0%）氧（61.4%）元素合計占人體71.4%的比例并不奇怪。一個冷知識是，大腦含水量至少要達(dá)到75%。低于這個比例大腦便會出現(xiàn)認(rèn)知障礙。所以腦子進(jìn)了水是常態(tài)，不進(jìn)水的腦子是無法思考的。

我們通過感官或者延伸感官的儀器所能感受的物質(zhì)（包括肉眼不可見的X射線之類）質(zhì)量占已知宇宙總和的比例不到5%。占比68%的暗能量和占比27%的暗物質(zhì)因?yàn)椴粫a(chǎn)生電磁力，即便我們身處其中也無法感知。而可觀宇宙的元素構(gòu)成中有74%是氫元素，24%左右是氦元素，剩下的元素占比不到2%。事實(shí)上，太陽的元素構(gòu)成也大致如此。某種意義上來說，我們是這個宇宙的罕見物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)理論認(rèn)為，構(gòu)成我們的重元素源自第一代恒星爆炸時的核聚變。構(gòu)成地球和我們的大部分成分都是當(dāng)初被拋射出去的星際塵埃，幸運(yùn)而渺小。

地球生命與非生命的最大區(qū)別是主要由氫氧碳氮四大元素組成的蛋白質(zhì)。我小時候被“蛋白質(zhì)”這個中文翻譯所誤導(dǎo)，以為就是雞蛋白里的物質(zhì)。實(shí)際上英文原文為Protein，源自希臘語Proteios，也即“第一重要”。蛋白質(zhì)是所有地球生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。與基本粒子堆疊成為元素類似，實(shí)現(xiàn)人體核心功能的蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組合而成。氨基酸則是由堿性氨基（NH2）和酸性羧基(COOH)組成的有機(jī)化合物。

我們DNA中的編碼包含著氨基酸的排列規(guī)則。DNA是ATCG四種堿基組成的長鏈分子。每三個堿基的順序排列代表一種氨基酸的編碼。理論上可以有64（4的3次方）種氨基酸，但我們已知的氨基酸只有20種。這20種氨基酸的三維折疊方式?jīng)Q定了蛋白質(zhì)的功能。不同結(jié)構(gòu)和折疊方式形成了人體的幾十萬種蛋白質(zhì)，如我們的血紅蛋白、頭發(fā)和指甲，以及各種酶。人體的DNA長度是30億個堿基。本質(zhì)上說，你我皆為3GB字節(jié)代碼構(gòu)建的一臺生物機(jī)器。我們到現(xiàn)在還沒有搞清楚這臺機(jī)器的編譯器——核糖體是如何產(chǎn)生的。

地球所有已知的生物都采用同一種蛋白質(zhì)編碼方式。也許，大自然還嘗試過其它生物機(jī)器的建造和編碼方式，但在地球上并沒有成功，譬如科幻小說經(jīng)常提及的硅基生命。科學(xué)家們基本可以確定，所有生物都源自四十億年前的某個共同祖先。它是一種比細(xì)菌和古菌還要古老的單細(xì)胞生物?？梢韵胍姡@個祖先并不孤獨(dú)，應(yīng)該屬于某個種群。但是進(jìn)化的競爭使得其它伙伴的子孫都滅絕了。幸運(yùn)的是，在過去四十億年中我們的所有祖先都留下了后代，成為進(jìn)化競爭的勝利者。生命是一個奇跡，我們能夠來到這個世界更是奇跡中的奇跡。我們沒有理由不珍惜這短短的幾十年。

我們看到的世界只是大腦通過感官輸入的信息構(gòu)建的內(nèi)部模型而已?；蛘哒f，我們只感受到影響宏觀世界的兩種力：引力和電磁力。我們大腦無法感知主宰原子核內(nèi)部的強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力。事實(shí)上，即便是宏觀世界的許多事實(shí)，大腦都會幫我們忽略掉。

你讀到這段文字時，同時也在以每秒30公里的高速隨地球圍繞太陽運(yùn)動。而同時，地球本身在以每秒466米的速度自轉(zhuǎn)。之所以我們沒有被甩出去，是因?yàn)榈厍虻囊ψプ×宋覀?。在更大的宏觀尺度上，太陽只是擁有千億顆恒星的銀河系中非常普通的一顆。如果把銀河系中心的黑洞視為市中心。我們大概處于城鄉(xiāng)結(jié)合部，并且每2億年繞市中心轉(zhuǎn)一圈。事實(shí)上整個銀河系也在運(yùn)動。大概30-40億年后，銀河系這個宇宙中平平無奇的星系將會撞上仙女座，形成一個新的星系。這顯然不是你我現(xiàn)在需要操心的事情。

我們所看到的光是光子與視網(wǎng)膜撞擊產(chǎn)生的電信號。我們的觸覺則是更有意思的現(xiàn)象。原子絕大部份的質(zhì)量在原子核。如果把原子比喻成一個足球場，那么原子核的大小大概相當(dāng)于一個硬幣。既然如此，那為何我們由原子組成的手接觸同樣由原子組成的桌子時不會直接穿過去呢？那是因?yàn)樵雍说碾姶懦饬υ斐傻?。本質(zhì)上而言，壓力和摩擦力都是電磁力。暗物質(zhì)和暗能量沒有電磁力作用。所以我們會直接穿過它們。我們所不能感知的95%宇宙質(zhì)量真的是神奇的存在。

我們之所以能夠思考也是因?yàn)殡姶帕?。我們所產(chǎn)生的每一個念頭都是神經(jīng)元放電的結(jié)果。人腦這個復(fù)雜系統(tǒng)由近千億個神經(jīng)元組成。如果我們?nèi)狈﹄姾奢d體，包括鈣離子、鈉離子、鉀離子和氯離子，那么腦子就轉(zhuǎn)不動了。我們所謂的主觀認(rèn)知本質(zhì)上也是基本粒子堆疊的復(fù)雜現(xiàn)象。我們想象出的世界可以光怪陸離，不符合物理規(guī)律，但我們想象出這個世界的過程卻完完全全是物理規(guī)律管轄的電磁現(xiàn)象。

這個世界本質(zhì)上是一個基本粒子堆疊而成的樂高結(jié)構(gòu)。從還原論的視角來看，人類社會是由國家組成的。而國家可以拆解為更小的組織單元，如部落、族群、城市、公司和家庭，直到個人。如前所述，人體則是由21種元素1027個原子構(gòu)成的復(fù)雜生命系統(tǒng)。我們可以推斷，復(fù)雜系統(tǒng)，如人類社會和人體，必定服從主宰其基本部件運(yùn)動的物理規(guī)律。

另一方面，復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律是基本規(guī)律的組合，但是其復(fù)雜程度可能超過人類目前的算力推演極限。一個簡單的例子是，盡管圍棋基本規(guī)則極其簡單，但是我們目前無法窮舉所有可能的下法，也無法用確定的公式來描述圍棋的最佳下法。人類社會的棋子可不只黑白兩種。政治學(xué)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律必定是物理規(guī)律的組合，但是我們沒辦法用類似萬有引力公式那樣簡潔的形式來描述政治和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，盡管我們知道基本規(guī)律是必須被遵守的。

譬如，人都是要吃飯的，否則會餓死。那么，由人組成的城市和國家都必須持續(xù)地消耗糧食，無論是生產(chǎn)出來還是交換而來，否則這個實(shí)體最終的結(jié)果就是崩解。這背后的物理規(guī)律是熱力學(xué)第二定律：封閉的系統(tǒng)只會出現(xiàn)熵增。沒有外部能量輸入的系統(tǒng)最終歸于無序。古代中國朝代更迭的亂世往往恰逢低溫，而我們所謂的盛世則往往是溫度較高的年代。從物理角度來解釋，原因是太陽投射能量變動導(dǎo)致封閉的農(nóng)業(yè)社會系統(tǒng)在無序和有序之間搖擺。主導(dǎo)現(xiàn)代世界政治格局變化的重要因素也是能源。如果波斯灣沒有石油（古生物固化的太陽能），那么中東沖突和非洲部落沖突一樣只會引起人道主義關(guān)注，不會有如此復(fù)雜的大國博弈。

在更大的宏觀尺度上，地球做為一個系統(tǒng)持續(xù)地從太陽接收能量，這才有了豐富多彩的地球生物圈。植物通過光合作用吸收太陽光能，而動物通過食用植物獲取這部分能量。食物鏈每一個環(huán)節(jié)都在消耗來自太陽核聚變的能量。人類現(xiàn)在所能利用的絕大部份能源，包括太陽能和風(fēng)能等“新能源”，都來自太陽核聚變的恩賜[1]。

一個細(xì)思恐極的問題是：這個宇宙做為一個封閉系統(tǒng)，最后也會歸于無序嗎？答案幾乎是肯定的。大多數(shù)恒星耗盡燃料之后，會變?yōu)槟芰康燃壐偷奶祗w（如紅巨星），直至宇宙所有空間都進(jìn)入溫度均勻的死寂。但這需要極其漫長的萬億億億…年?！读骼说厍颉访枥L的太陽變?yōu)榧t巨星并吞沒地球的事件是必然的，但離現(xiàn)在起碼有10億年以上的時間。

整個世界本質(zhì)上是一個服從質(zhì)能守恒的系統(tǒng)，生生不息又不斷幻滅。在漫長（其實(shí)也很短暫）的歷史中，基本規(guī)律組合而成的復(fù)雜規(guī)則不斷地折騰物質(zhì)和能量，形成了現(xiàn)在我們所看到的宇宙。相互競爭的并非物質(zhì)，而是規(guī)則組合。每年一次的中國高考，是1000多萬個3GB基因編碼之間的做題競賽。文化競爭則在6萬年前分道揚(yáng)鑣的智人后代對生活方式的不同主張。而這種生活方式（文化）的不同可能源自不同地理環(huán)境對那3GB基因編碼的自然選擇。

在人類把自己折騰消失之前，更多復(fù)雜規(guī)則組合會不斷涌現(xiàn)。在人類消失以后，仍然會有復(fù)雜規(guī)則涌現(xiàn)，直至宇宙寂滅。演化歷史告訴我們，大部分組合都是輸家，只有少部分是贏家。我們就是宇宙在時間長河中成泛起的一個浪花，非常幸運(yùn)又非常渺小。

編輯：丁丁