生命百科全书与一个人的宇宙

作者:陈赛

生命百科全书与一个人的宇宙0( 威尔逊对EOL的设想是“将地球上所有生命的信息都聚集在一个地方” )

2003年,哈佛大学的生物学家威尔逊(E.O.Wilson)写过一篇流传很广的文章——《书写与科学》。在这篇文章中,他提出了一个宏大的构想:在未来10年内,创建一个“在线资源和数据库”,将地球上所有生命的信息都聚集在一个地方。植物、动物、真菌、细菌和其他微生物,构成地球生命体的每一个物种,都有一个属于自己的网页,这个网页将包涵它的生物学特征描述、照片、DNA序列、地理分布、声音记录、在生态系统中的位置,对人类的重要性等等。无论科学家或普通人,都可以以志愿者的形式,参与编撰、修改,其成果对任何人、任何时间、任何地点开放。他把这个构想比喻成“生物学的登月计划”,它的重要性不亚于人类基因工程。

“地球如此美丽、复杂、脆弱,我的一生不断地就为它的丰富和多样性而着迷。”在阿拉巴马的海湾长大,他从小迷恋过蝴蝶、青蛙、鸟、蛇和洞穴。7岁那年,钓鱼时不慎弄瞎了自己的一只眼睛,不久他发现自己有先天的听觉障碍。“我不能观鸟,也不能靠声音跟踪青蛙。”但除了做一个自然学家,他从来没想过这辈子还能做别的什么,于是他转而研究昆虫。13岁时,他发现了美国第一个火蚂蚁部落;在他成年之后,对于蚂蚁社会习性的研究使他声名远播,并导致了成千上万种新物种的发现。

威尔逊被称为“达尔文的继承人”。这个时代,没有人比他更了解地球上的生命。终其一生,他的梦想就是搜寻地球上每一种生命体。如果有一天,在这些生命中发现真正的外星生物,他也绝不会惊讶,因为亿万年的进化,没有什么是不可能的。物种的发现和命名是一门科学,但这门科学发展缓慢、投资不足,对新技术反应迟钝。自从250年前瑞典科学家冯·林奈发明动植物分类法,科学家们已经识别并命名了180万个物种,但这些物种在地球全部生物中所占的比例不过10%,人类对于剩余90%的物种仍然一无所知,粗略估计1000万到1亿种,它们的重要性也无人知晓。威尔逊把细菌称为“生物界的暗物质”,你能在一堆土壤中发现400万种细菌,但绝大部分都是人类完全陌生的。它们在做些什么?没有人知道。

“从某种角度而言,我们对地球的了解并不比对火星多多少。”在接受记者采访时,威尔逊说。他的梦想或许在未来200年内都不可能实现,但是至少在有生之年,他希望将人类关于地球生命已知的一切信息做一个汇总,并向全世界公开。如今,这些信息就散落在世界各地的图书馆、博物馆、大学实验室里,尘封在科学家的论文和专业期刊里。

2008年2月,“生命百科全书”(www.eol.org)上线,3万个物种的页面第一批推出。他们计划在未来10年内,将剩余177万种物种的资料补充完整。

生命百科全书与一个人的宇宙1( 威尔逊 )

其实,早在2004年,维基百科就做了一个类似于“生命百科全书”的网站——Wikispecies(维基物种),同样试图为地球上每个物种创建一个词条,但在内容上远远没有EOL专业和丰富。因为Wilson的学术地位,全世界10个最大的自然历史博物馆为这个计划扫描了数千万页的科学文献。EOL的软件能自动从各种专业生物资源库中调取信息,包括地图、DNA序列、照片、进化树等等,并以一种标准格式组织起来。

EOL是维基百科模式的一种变形——一个庞大而复杂的项目,由一个同样庞大、自我调节的志愿者完成,以过去不可想象的低成本。它不像维基百科那么开放和活跃,但也由此保持了高度专业的学术水准。到目前为止,普通用户仍不能在EOL上随意添加和修改内容,虽然据称“公共编辑平台”很快就会推出,但他们仍然坚持负责审校的人必须是相关专业领域的科学家。这样的知识库模型其实可以应用于很多的专业领域,比如天文、考古、文化遗产,甚至正在逐渐消失的语言。

对科学家来说,EOL最大的意义是提供了一个百科全书式的知识架构。就像显微镜识别肉眼不可见的微小物质一样,EOL是一个反向的“宏观镜”,它让科学家在庞大的信息流中识别复杂的模式。“当全部信息汇编完成之后,这个网络数据库将帮助科学家以前所未有的视角来进行生物学和生态学的比较分析,科学家将获得一种全新的洞察力。”生态学家可以利用它理解一个生态圈内物种的交互;分类学者将它作为一种资源库,发掘和跟踪新物种;分子生物学家已经开始利用EOL上物种生命周期的数据,研究生命体衰老的机制。“生命百科全书”的价值将是不可估量的,如何应用,只是一个想象力的问题。

“我本以为除了几个科学家之外,没有多少人愿意分享我的乐趣。”但EOL上线第一天,就因为访问量过大而服务器崩溃。其实,每个孩子都有自己的昆虫年代,直到他渐渐长大,渐渐失去对自然的好奇心。他们不再知道,科学家又发现什么新的羚羊、大象、青蛙或者猴子;他们不再关心,每年植物的花名册里增加了多少新品种;他们对海洋生物了解甚少,对细菌更是近乎无知。这些信息不再是他们日常生活中的一部分。这是一种深远的损失。

知识的鸿沟是一个严重的问题:以人类目前对生物界的无知状态,不可能真正理解和保护这个世界。事实上,很多生物学家相信,我们正处在自然界物种大规模灭绝的边缘。去年联合国的一份报告预测,30年内,1/3的哺乳动物会灭绝。珊瑚、蝴蝶、老虎、猿,都面临威胁。很多物种在被理解,甚至被识别之前就灭亡了。

去年,威尔逊获得10万美元的TED奖金。这个奖金是专门为那些试图改变世界的“愿望”设置的。在授奖仪式上,他警告说,地球生物的多样性正在崩溃,“我为上兆亿种的昆虫和其他小生物请愿。请记住,如果我们清除了这个星球上所有的昆虫,其余所有生命也会在几个月之内全部消亡”。对他来说,EOL的意义不仅在于为科学家提供海量的生物学数据,更为了重新激发普通人对于自然的好奇心,帮助我们理解周围的其他生命,共同保护地球生命的多样性。

如果觉得EOL太过庞杂,你还可以试试另外一个网站——Inaturalist。这个网站同样鼓励人们观察和记录自然界的各种生物,但它的重点在普通人身上,强调的是观察、记录大自然和分享发现的乐趣。它更像是一个社交网站,界面设计清新可喜,很多图片来自Flickr,非常漂亮。

20世纪的女哲学家西蒙娜·韦伊曾说,“科学的真正主题是世界之美”。在对科学的学习和鉴赏中,人们在精神上获得的审美愉悦不亚于音乐、艺术和文学,但我们从小所受的教育,极少启发我们如何欣赏科学开启的美妙境界,而是降格于技能的掌握,以至于科学变成一堆距离生活极其遥远的枯燥理论。美国有一部电视剧叫《数字追凶》,讲述一位天才数学家帮助当FBI探员的哥哥抓捕凶犯,他把数学理论应用于预测人类心理与行为,枯燥的理论顿时变得妙趣横生,看完后恨不得立刻回学校重修数学。

《科学美国人》不久前发表了一篇题为《科学2.0:新工具还是华丽冒险?》的文章,提到Wiki、Blog和其他Web 2.0技术如何改变了科学界的思考和工作方式,但它的重点在科学家内部的交流与协作,却没有提及整个科学界如何在互联网的作用下逐渐向公众开放。事实上,已经有越来越多的科学数据库在网上向公众开放,从世界卫生组织关于禽流感爆发的数据库、基因银行、生命树,到气候预测模型。越来越多的普通人有机会通过网络介入到大型的科学项目的运作中,西方媒体称这种现象为“市民科学”。

在“生命百科全书”上,一个爱好者无意间拍摄的昆虫照片也许会与博物馆标本照片摆在一起,甚至导致一种新物种的发现。鸟类学家长期倚靠观鸟爱好者跟踪鸟类迁徙的变化模式,康奈尔大学鸟类实验室就有10个类似的项目,其中以Ebird.org最为著名。

上世纪90年代中期,美国加州伯克利大学曾经招募志愿者共同搜索外星生物,不过当时志愿者贡献的更多的不是自己的脑子,而是计算机的计算能力。因为Arecibo射电望远镜在太空中收集到的大量且信号微弱的天文无线电数据,需要计算力很强的电脑对其进行分析,项目小组的大型计算机面对堆积成山的数据力不从心,只能利用分布式计算向全球计算机用户征集空闲的计算资源。当你休息时,你的电脑忙着分析科学数据,帮助搜寻外星人。2002年统计时,已有350多万人参与这个计划,总计贡献了88万年的计算时间,完成了4亿多个数据单元,对部分星体已扫描了3次。

去年,63岁的微软工程师吉姆·格雷(Jim Gray)在北加利福尼亚驾驶帆船航行时失踪,成千上万的志愿者在网上通过卫星图片搜寻他的下落。这场轰动一时的网络搜寻虽以徒劳无功收场,却直接启发了微软的“全球望远镜计划”。这个“全球望远镜”(www.WorldWideTelescope.org)已经于今年5月正式启动,只要点点鼠标,就能在自己的计算机屏幕上观看恒星、星座和太空尘埃,并发表太空旅行的体验。一个人拥有一个宇宙,这是互联网创造的奇迹。■(文 / 陈赛) 百科全书科学生命