296 | Brandon Ogbunu on Fitness Seascapes and the Course of Evolution
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生物进化论通过自然选择是一个简单的想法，但在实现过程中却变得异常复杂。有机体种群朝着更高的“适应性”发展，这衡量了我们成功繁殖遗传信息的程度。但适应性是一个微妙的概念，它会随着时间、环境以及我们周围其他生物体的相互作用而变化。我们与生物学家布兰登·奥格布努讨论了思考进化混乱复杂性的最佳数学和概念工具，以及现代技术如何改变我们对进化的思考方式。在Patreon上支持Mindscape。包含文字记录的博文：https://www.preposterousuniverse.com/podcast/2024/11/18/296-brandon-ogbunu-on-fitness-seascapes-and-the-course-of-evolution/布兰登·奥格布努获得耶鲁大学遗传学和微生物学博士学位。他目前是耶鲁大学生态学和进化生物学助理教授，也是圣达菲研究所的外部教员。他获得了富布赖特奖学金，并曾担任麻省理工学院马丁·路德·金小访问教授。他为许多出版物做出了贡献，包括《连线》、《暗物质》和《量子》。实验室网站耶鲁大学网页谷歌学术出版物维基百科公开演讲：什么是生命？走向情境与复杂性的生物学请访问https://art19.com/privacy查看隐私政策，访问https://art19.com/privacy#do-not-sell-my-info查看加利福尼亚州隐私声明。</context> <raw_text>0 工作周的80%都花在了沟通上，所以你的团队做好沟通非常重要。试试Grammarly。Grammarly的AI帮助团队第一次就能清晰地沟通。它向你展示如何让你的话语与你的受众产生共鸣，帮助你集思广益，并让你只需一键即可立即创建和修改草稿。加入超过70,000个团队和3000万使用Grammarly推进工作的个人行列。访问grammarly.com/enterprise了解更多信息。Grammarly，企业级就绪，

大家好，欢迎收听Mindscape播客。我是主持人肖恩·卡罗尔。我相信你们很多人听说过进化生物学中的适应性景观的概念。如果你想这么认为的话，这是一个非常生动、形象的隐喻，它是由20世纪30年代的塞维尔·赖特提出的，他是一位群体生物学家、遗传学家，并且

这个想法是，你考虑构成有机体或有机体种群基因组的一组基因。你可以想象通过突变稍微改变所有这些基因，对吧？因此，作为实际基因及其可能变化方式的函数，有机体种群的适应性会更高或更低，这取决于它所处的环境。你可以想象……

适应性作为基因作用的函数。有很多很多基因。你可以想象很多不同的突变。所以这是一个非常非常高维的空间。但这个隐喻很好。你爬到适应性景观的顶峰。在这个播客的过程中，我们实际上想知道生物学家是在物理学家使用之前还是之后使用

使用能量景观的概念。从那时起，我查了一下。物理学家是第一个。耶，物理学家。物理学家把它倒过来，对吧？你将系统的能量绘制成各种参数的函数。就像球滚下山一样，只要有耗散，系统就会下降到能量景观的最小值。

这仍然是一个重要的概念，例如，在宇宙学或弦理论中，我们谈论弦理论中可能的物理定律的景观等等。

无论如何，这个隐喻是如此美好，如此引人入胜，以至于你可能会过度使用它。正如你不会感到惊讶的那样，现实要比这复杂得多。首先，它不是一个景观，更像是一个海景，因为当然你的环境（影响你的适应性）正在以不同的方式不断变化。

另一方面，不仅仅是你，你所属的有机体种群才重要。还有其他生物体。它们有自己的适应性景观。它们与你竞争，或者吃你，或者被你吃掉，等等。所以这是生物学比物理学中的许多问题更丰富、更复杂的方式之一。这就是我们今天要讨论的内容。布兰登·阿布努是一位进化生物学家。

他从系统的角度思考问题，特别是系统生物学和复杂系统，思考如何利用大数据等工具来分析不同类型的生物体（通常是他的研究中的微生物、病原体和疾病）如何对环境变化、对

药物（如果你试图对抗疾病）以及其他生物体行为的变化做出反应。这是一个令人着迷的问题，原因既有非常实际的现实原因，即试图进行生物学研究，尤其是在我们能够收集大量数据甚至可能塑造进化轨迹的时代，无论是通过选择不同的生物体还是直接改变它们的基因组。

它在概念上也是一个令人着迷的问题，例如，你如何处理这些巨大的维度空间？你如何在数学上、实践上和计算上思考它们？然后整个事情如何融入科学的更广泛范围？正如你将在播客快结束时看到的，甚至包括文化的更广泛范围。科学是由人做的，是由生活在

生活在文化中的人类完成的，我们生活在社会中，我们在做科学时需要考虑到这一点。这是一个复杂科学实践的绝佳例子。让我们开始吧。♪

布兰登·阿布努，欢迎来到Mindscape播客。哦，能来到这里真是太荣幸了。感谢你的邀请。我怀疑在接下来的一个小时里，我们将涵盖很多内容，但让我们从一些基础知识开始。我们谈到了进化、自然选择、达尔文等等，

对于没有受过专业训练的人来说，自然选择的根本思想，就像我第一次听说它时一样，听起来简单明了，对吧？当然，你知道，有突变。你选择最好的。你继续前进。怎么会不一样呢？在我看来，在过去的几十年里，生物学家们真的把事情复杂化了。故事变得丰富多了。啊。

没错。这是表达它的一种方式。我们确实采用了一个简洁优雅的算法。这就是达尔文式推理如此美妙的原因，因为它很优雅。即使达尔文本人对分子的基础一无所知

他真的，真的深入到了分子水平，对吧，一个过程。所以完全正确。我们拥有简单优雅的东西，在过去的几十年里，我们学到了很多东西，这增加了一些细微差别。是否存在——是的，我们当然会谈到它，所以不用担心剧透或其他任何事情。就像是否存在一种对你来说最引人入胜的方式，我们使画面复杂化了吗？是的。

哦，我的天哪。我的意思是，我们有多少时间？我的意思是，你知道的，我认为有很多时间。我们会再回到这个问题。有很多事情。例如，我认为围绕自然选择进化随机性的整个讨论，我认为它之所以强大，是因为没有……

正式的手来指导变异的产生，以及正式地指导选择的运作。这正是它成为一个具有颠覆性思想的原因。但我们正在学习的是，自然选择的进化中有一些元素很可能具有可预测性。

好的。根据我们掌握的信息，突变发生的方式可能存在模式。它们真的是随机的吗？这是一个有点哲学的问题，对吧，关于随机性意味着什么。我认为这甚至在分子水平上的进化中也表现出来，就这种随机变异（选择作用于其上）是如何产生的而言？是的。

问题存在于所有这些领域。我们完全赞成Winescape播客中的哲学问题，正如你所知。你提到了选择层次这个词，所以也许这是一个开始更详细讨论的好地方。我邀请过播客上的嘉宾，哲学家和生物学家……

就这个问题争论不休，你知道的，选择是否发生在物种层面、种群层面、个体层面、基因层面？是否以上所有情况都适用？你的看法是什么？

是的，现在我的选择是以上所有情况，我认为这是一个非常非常软弱的答案。但我认为这是真的。我认为问题是，如果你考虑在所有这些层次上进行的选择，并且它们各自对我们所看到的情况负有一定比例的责任，我认为问题是它在一个层次上与另一个层次相比的运作程度，对吧？我认为这正是这种细微差别的层次。现在，我主要在分子水平上工作。

这有点像不可否认的是，我们看到选择发生在蛋白质、基因网络和基因水平上。我认为当你谈到关于它如何发生的这些社会问题时，它变得更有争议。对于这一点，我认为它正在发生，但我当然不是一个狂热的倡导者，认为它像其他人那样是所有的一切。

我想即使在个体层面，我也长期以来都有这种感觉，但我猜我没有和真正的生物学家谈过这个。你知道，在某种意义上，按照达尔文式的思维方式，我们选择性状，对吧，事物的表型方面，例如长颈鹿的颈长。但实际信息包含在基因中，这在分子水平上。我

我猜这里可能没有一一对应的映射。所以也许我们选择的东西并没有以正确的方式遗传下去，或者存在意想不到的后果。是的，不，我的意思是，从DNA到RNA到蛋白质到表型的基本信息流，这是现在经典的……嗯，这种信息流，就像你之前表达的那样，你知道的，你问我，进化中的大问题是什么？这正是……嗯，

在基因型尺度上发生的事情和在表型尺度上发生的事情之间，并没有非常非常整洁的映射。坦率地说，我认为这是现代进化和进化遗传学中最大的现有问题。我认为有多种方法可以获得感兴趣的表型。

第一，对吧？我认为有多种方法可以剥皮。有多种方法可以长出长脖子。有多种方法可以长成高个子。所以你有这个，对吧，作为一个极其复杂的问题集合。然后我们看到的表型本身，就像你表达的那样，很可能是由与基因型无关的力量创造的。

它与你所继承的东西无关。因此，它在能够整洁地映射我们的遗传信息（这非常强大）以及能够讲述关于地球上生物体和人类的有意义的故事方面造成了这种深刻的复杂性。也许可以详细说明一下你所说的与你所继承的东西无关是什么意思。我想我指的是也许……

你想要一个更长的脖子，所以你选择一个能做到这一点的基因，但这个基因也会影响其他事情，然后它会随之而来。这也是你在考虑的吗？还是还有更多内容？是的。不，不，我的意思是，我认为这是一件事，对吧？所以我认为，你知道的，愚蠢的例子是

你知道，肖恩，你的头发是什么颜色？有点棕色。是棕红色。所以那里的想法是，有多种遗传途径可以达到这种头发颜色组合。我们实际上对头发颜色的进化了解很多，对吧？但还有另一种途径，那就是把头发染成这种颜色。

这与任何类型的遗传信息组合无关。这是一个极端的例子，说明环境如何能够完成遗传学所能完成的所有工作。这是一个极端的例子，是为了说明这一点，但类似的事情实际上正在发生在我们关心的许多性状上，这些性状很可能由大自然的染发剂创造。是的。我们用来讨论这些想法的工具之一是适应性景观的概念。我不知道……

物理学家是否遵循生物学家的说法，因为物理学家一直都在谈论能量景观。我不知道谁先提出的。而且我理解这是——好吧，首先向我们解释适应性景观的概念。是的，是的。哦，适应性景观及其关系。它绝对被物理学家入侵了，我们稍后会讨论。

芬兰景观来自现代进化生物学中被称为现代综合的这个时代，许多有史以来最优秀的思想家，主要是统计学家和数学家，提出了进化过程的分析和数学描述。所以这实际上所做的是，它将进化生物学形式化为了一个定量领域，

它确实生活在种群层面，而不是个体层面。它确实在很多方面为我们的领域做了非常非常漂亮的事情。现在，其中一个人，塞维尔·赖特，山脉的建筑师之一，提出了适应性景观的概念，有时也称为适应性景观。

它将进化过程比作一个物理表面，你可以在上面向上和向下移动。向上意味着你正在攀登走向更好的适应性，更高的适应性。也许，就像我说的那样，外套颜色，抵抗药物的能力。对。所以在X轴上，你正在行走。这些是单个突变。对。

所以进化就像在上面走来走去一样。自然选择的作用是它可以改变空间的结构。当然，很多进化都是如何走出山谷的？所以它创造了这个思维类比，此后它更像是一个类比。现在，进化理论有一个子领域，人们喜欢研究这些表面。

他们基本上说，进化抗生素耐药性的适应性景观是什么？进化身高的适应性景观是什么？哦，这将是崎岖不平的。这意味着这种问题可能比另一种问题更难解决。我认为这确实是一个有益的、深刻的类比，它帮助我们衡量和考虑世界上的许多实际问题。物理学家们非常讨厌适应性景观中越高的地方越好。就像——

这对于景观来说是不正确的。球会滚下山。不是的。不是的。不。我实际上向一些物理化学家做过这个演讲，不知何故还活着出来了，因为这正是正确的。所以他们在这一点上是第一个，塞维尔·赖特在多大程度上引用了

最初的，比如玻尔兹曼式的热力学景观？我认为这是一个经验性问题，我相信科学史学家已经对此进行了调查。我100%肯定我们的听众中有人会在评论中留下它。我期待着。提前感谢你。所以……

但在我的书《大图景》中，我确实谈到了适应性景观，一些人对此提出了一些异议。他们担心这个想法。我不知道这主要是因为他们认为这是一个过于引人入胜的类比，你可能会迷失真正的发生情况，或者显然它也可能被创造论者滥用，但任何东西都可能被创造论者滥用，所以这不会让我太困扰。对。

是的，这说得通。我认为我们将从反方向开始。我们将从创造论者开始。我认为有趣的是，创造论者确实有这种技能……

对任何能够为进化增加实际可行性和潜在可预测性的想法，就像这被认为是证据，证明这是由制造者设计的等等。所以我认为这说得通。我认为这是一个聊天。这种情况发生在我身上。我发表了一篇关于适应性景观的论文，我认为一些创造论者引用了它。我只是想，等等。我认为

我认为就适应性景观的其他技术批评而言，这非常有趣，因为我们可以考虑强大的类比。显然，物理学有它们。显然，生物学从自私的基因到盲目的制表匠到飞溅物，著名的飞溅物，都有它们。

有几个我们使用的强大的类比。它就像适应性景观可以被认为是其中一种的版本，但它实际上可以在数量上和理论上被挖掘。你可以用方程式来表达它。你可以用方程式来表达它。我认为这就是它如此美妙的原因。我认为也许它的批评者们说，是的，

你们需要冷静一下。这只是一个类比。就像，你知道的，它只是一个玩具。现在它是一个很酷的玩具。它可以回答一些问题。但我认为，就像任何类比或坦率地说，任何数学模型一样，坦率地说，你必须知道它的局限性在哪里。它可以告诉我们关于世界的一些事情，而且它可以做得非常非常漂亮。但要将其过度应用于我们所处的环境、情况和生物学中并不难。

它最初并非旨在如此。我的意思是，正如我所说，我很喜欢这个隐喻，但我确实想探究它的弱点，这样我就知道在哪里不要过分。我的意思是，一件事是你说的x轴，但当然有无数个轴，对吧？所以很难实际可视化所有不同基因的所有不同变化的高维空间。

不，完全正确。所以这是对它的第一批评。我认为关于这种批评有趣的是……

它变得更相关了。技术使它变得无关紧要了，对吧？因为曾经有一段时间，我们实际上不能改变基因中的很多东西。所以这个类比实际上映射了我们在技术上的位置，你知道吗？现在，我的意思是，你可以取一个蛋白质，然后生成，我的意思是，像深度突变扫描这样的技术。现在有了某种高通量CRISPR-Cas之类的技术。

我可以改变，比如说，血红蛋白。你可以改变大型组合中每个氨基酸的每个变体。我的意思是，这些是数十万个变体。你如何用任何类似于视觉空间的东西来描绘它？那不是一种整洁的三维景观。那将是n维景观。所以我认为这完全正确。我认为最初的景观对人类来说提出了一些问题

捕捉现实生物世界中信息结构的方式。本期Mindscape由BetterHelp赞助。让我问你，你希望你2025年的故事是什么？

生活不是关于那些到二月就逐渐消失的决心。而是关于拿起笔，成为自己生活的作者。你可以把治疗想象成你的编辑伙伴，帮助你写新的章节，创造你应得的有意义的生活故事。治疗让你能够成为最好的自己。即使是开始治疗这一步，也能让你掌控接下来发生的事情。所以，如果你对治疗感兴趣，可以考虑BetterHelp。

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我想知道是否，我真不知道是否有人利用了在非常非常高维空间中存在一些数学简化的事实。就像，我最近才在我的物理工作中发现这些东西，因为它非常有用。你知道的，在一个非常高维的空间中，球体上的几乎所有点都在赤道上。

几乎所有向量都是相互正交的，对吧？我的意思是，你是否知道任何工作表明，好吧，因为适应性景观是在基因组空间上定义的，而且它非常非常大，所以我们可以说关于其结构的这个美丽的数学事实？或者我只是在吹牛？

不，不，你不是。我的意思是，我认为很多人都会问。我的意思是，我认为有适应性景观。它很酷的地方在于，它足够简单，可以使用许多不同的数学、物理或统计套件来分析它的特征。例如，图论，对吧？你看适应性景观，它有这个……

它具有这种图论式的特征，对吧？所以有一些图论学家已经，你知道的，从图论中提取了各种特征和数学工具来解决进化中的问题，对吧？

所以我会先说好的一面，那就是作为图论、解析几何、网络理论（与图论相关）来思考这些问题。有些人试图调和热力学之间这种热力学关系。所以我认为所有这些东西都被整合在一起了，我认为它们都增加了一些东西。遗传编程也是另一个。它们都增加了一些东西，但它们是否产生了一些

统一，对吧，一套数学工具来真正理解进化是如何运作的？我会说没有。我的意思是，也许有人不同意。我会说没有。我认为现在我们使用这些不同的数学、物理和统计框架对进化有许多不同的看法

它们告诉我们关于个别问题的一些有趣的事情。但我认为我们需要进一步研究。好。我想另一件事更实际，而且我知道人们已经考虑过了，那就是景观的崎岖程度。你已经提到了。所以对于听众来说，既然这里没有视频，如果我们认为这个轴从左到右是说我正在将基因从一件事改变到另一件事，那么

我可以很容易地想象垂直轴是它的适应性。我可以很容易地想象基因的微小变化会导致适应性的灾难性下降。这大概使得它很难进行数学分析，因为我们习惯于进行梯度下降。我们习惯于，你知道的，朝着事物增加的方向行走。但如果事物剧烈波动，那就很难做到。

不，完全正确。我认为这是其中一个领域。适应性，上下起伏的方式有一些特征，这非常违反直觉。我认为我研究的其中一种力量

在我的实验室里做了很多研究，那就是所谓的上位性。上位性基本上指的是，这是一个具有非常有趣历史的古老概念，但它基本上指的是你有一个基因中的一个突变，并且你知道它的作用是什么。你还有另一个突变，并且你知道它的个体作用是什么，但是当你把它们放在一起时，你得到了你无法从它们各自预测的东西。这里的问题是什么？这里的问题是这可以创造这种崎岖不平。这创造了……

令人困惑，因为你有一个突变，你把它放在另一个突变的背景下，然后砰的一声，它可能会把你拉下来。例如，你可能正在完美地向上攀登。你正在积累突变，你正在进化对药物的耐药性等等。然后你得到了这个突变。突变相互作用

我们称之为上位性，然后砰的一声。所以我认为，是的，我认为这给我们的许多关于如何理解、研究、预测进化运作方式的简单模型带来了麻烦。这仍然是进化遗传学中的一个前沿问题。是的，这就是为什么我们必须支付巨额资金。我们必须解决这些难题。好吧，你知道的，我的意思是，你知道的，我们正在取得进展。

人工智能。人工智能将帮助我们所有人。或者至少它会自信地声明它已经解决了这个问题。这就是一些东西。这是毋庸置疑的。是否可能……一个复杂的问题，显然是

你已经暗示了适应性景观不是静态的，对吧？它会随着时间而变化。如果我们有不同的物种共存，也许一个是捕食者，一个是猎物，或者也许它们只是相互竞争，那么是否有任何用处？它们都有适应性景观吗？它们是否都在对彼此的行为做出反应而发生变化？

哦，我的天哪。是的，是的。不，这是一个非常非常引人入胜的问题，对吧，关于——首先，让我们回到适应性景观隐喻所说的内容。它是在考虑一个物理表面。一些非常聪明的人已经开始引用适应性海景的概念。嗯。

对。那里的想法是，如果你真的考虑进化是如何进行的。所以，再说一次，人们不断地在这个类比中添加一些特征，以试图匹配世界运作的方式。环境在波动。是的。我刚刚告诉你，你知道的，我今天穿这件毛衣是因为今天比昨天冷得多。我不知道明天的天气会怎样。仅仅是温度的波动。

某些生物体，可能是微生物，实际的适应性景观，也许在我们体内的微生物群上，这意味着昨天向上攀登的东西今天可能向下攀登。对吧？所以这个想法是进化的实际问题非常复杂，因为景观的地形正在变化，在这种情况下，事物总是在变化的海景是对此的扩展。所以这并没有如此广泛地流行起来，但有一些人正在更多地使用这个类比。

现在，对于捕食者-猎物来说，这与天空景观有关，因为——

它们参与进化军备竞赛。它们的适应性将随着时间的推移，随着进化或相互作用而发生变化。是的，这将改变适应性景观。我有一位亲密的同事，玛莎·穆诺兹，一位进化生物学家，她有这样一句话，你知道的，行为是进化的制动器和发动机。对。

所以它就像，所以如果你参与其中，对吧？所以这个想法是，基本上只是谈论行为本身如何成为改变某些性状适应性景观的东西，对吧？我认为这是一个非常非常有趣的见解。所以是的，不，我认为这是其中一个，我认为你概述的可能是我们需要更仔细地考虑向最初的适应性景观隐喻添加铃铛和口哨以及旋钮的原因之一，因为现实世界中的问题要比简单的隐喻所能捕捉到的复杂得多。

三维图像。好吧，你使用了复杂这个词，当然，它紧挨着复杂这个词，我们都在圣达菲研究所工作并讨论这些事情。我想问你一个关于复杂科学如何发挥作用的一般性问题，但首先，你刚才说的话让我想起了我最近在播客上与多安·法默（一位经济学家，也是圣达菲研究所的成员）进行的一次谈话。

他指出，经济学中对均衡的关注是他们所能做的事情的限制，因为现实世界中的经济从未处于均衡状态。这不是一个好的近似值。我想知道进化生物学家是否也面临着同样的问题。

是的，我的意思是，是的，也许不太一样。我的意思是，是的，非平衡系统在许多不同的领域都是一个流行词，部分原因是，正如你所说，分析工具，最初的工具……

你知道的，有点重建于，呃，平衡和固定，以获得世界正处于我们所描述的变动之中。所以，将其与上次谈话联系起来，一切都在变动中的概念使存在一个简洁明了的适应性峰值的想法变得复杂。所以让我们回到那个适应性景观，对吧？这个想法是我们刚刚优化了，

有趣的是，你谈到创造论者如何利用甚至可以说是武器化适应性景观。我也可以理解为什么这样说，因为对于任何给定的问题都存在一个完美的峰值，而我们都在努力到达那里，对吧？这是一种对创造论者认为存在一个理想状态并且我们生来就完美的想法友好的说法，对吧？并且稍微改变一下话题，谈谈优生学思想，对吧？

什么是完美的人类，以及什么是最佳的这个和最佳的那个，对吧？所以我认为即使是这个问题的所谓科学方面，你知道的，当他们追求平衡、稳定和最优时，也会有问题。而这并不是生物世界构建的方式，原因有很多。所以我认为这就是我想说的，在我看来，平衡对话之间的联系，康。是的，好的。我的意思是，做……

进化生物学家明确地使用平衡的语言，就像他们试图找到一个快乐的地方？因为我知道经济学家这样做，那是……是的，是的，是的。我的意思是，我认为在不同的……简单的问题。例如，进化博弈论者绝对……他们绝对正式地使用平衡的数学理解，对吧？去思考如何……在一个你有一堆进化利益的情况下……

例如，进化稳定策略，正如约翰·梅纳德·史密斯和约翰·纳什等人所阐述的那样。所以是的，所以平衡肯定在那里被使用。我认为在群体遗传学中，平衡就像我们所说的固定。

那就是当一个性状达到固定时，它在一个群体中被固定下来。这是一个平衡的迭代。就像你有一个抗生素抗性基因，它在某个时间段内比其他所有基因都好，我们有优雅的数学来预测这将何时发生。它将上升到固定，这意味着群体中的几乎每个人都具有该等位基因固定。这就是平衡在进化生物学中也被调用的地方。好的。

所以这些都是适用于我们在开头谈到的所有不同层次的非常普遍的概念。但我印象中，在你的实验室里，你做了很多关于疾病以及它们如何抵抗药物治疗之类的事情的研究。我的意思是，听起来我们只需要把我们一直在谈论的一切都倾注进去。是的，有一些病原体，我们正在与它们对抗，而且这一切都是动态的，等等。但是这里提出了哪些具体问题？是的，很好，很好，很好。谢谢。

所以我认为微生物和疾病都具有这些特征，使它们真正地、非常出色，一直以来都是提出进化基本问题的一些最佳系统，原因如下。首先，它们是微生物，它们是疾病，人们关心它们，这非常非常重要。但更重要的是，我们关心它们的部分原因是，因为它们只是被所有这些

存在这种生物学使它们成为相对快速的进化者。我们可以看到它们快速进化。它们可以快速适应。世代时间很短。现在我在过去半个多世纪，甚至超过半个多世纪，我的意思是，超过一个世纪以来，我们可以在实验室里以非常非常优雅的方式培养这些东西。我们现在已经完全了解了它们的基因组序列。它们是非常非常易于处理的系统。所以我们正在使用微生物，对吧？

来提出关于进化方式的基本问题，主要是在蛋白质尺度上。例如，关于适应性景观的问题，对吧？事实上它会改变。如果我有两种密切相关的药物

贾斯汀·马切吉亚尼博士。

因此，对这两种药物的耐药性实际上可能会以不同的速度和不同的速度移动。这突出了这种适应性景观对适应性景观隐喻的相关性，因为它基本上是在说，哇，即使是环境的细微变化也会深刻地影响进化的速度和方向。所以我们正在研究这类问题。

是的，我的意思是，我们都知道，我想，我们对抗病原体，而病原体，它们并没有反击，但它们会适应回来。它们试图从我们指缝间溜走，对吧？这种研究有多少是纯粹的经验性的？我们尝试一下，看看会发生什么，理论在这里有多有用？理论是否赶上了混乱的经验现实？哦，多么好，好问题。我想我对这个问题有很多想法。

所以，你知道，首先，你知道，理查德·伦斯基的长期进化实验仍然是，我认为，最伟大的，也是展示自然选择如何运作的最伟大的演示之一。而且它还在继续。我相信现在它与德克萨斯大学的杰弗里·巴里克一起进行。

这是对进化作用及其优雅和美丽的最伟大的例子之一。既有模式，它也完全可预测，并且它做了所有这些令人惊奇的事情。也许对于听众来说，解释一下长期进化实验。当然，当然，当然。谢谢。是的，谢谢。所以基本上理查德·林斯基和密歇根州立大学的同事们，哎呀，很多年前，

进化的大肠杆菌菌株。这是一种肠道细菌，土壤肠道细菌，我们已经将其驯化，以便能够在实验室中非常非常良好地生长。所以它是地球上研究最多的生物之一。我们了解它的一切。我们有一种生长非常非常好的菌株。我们在实验室里生长得非常好的菌株。伦斯基和同事们拿走了这个

并且基本上，呃，处理产生了多个种群，对吧？所以我们有许多在平行世界中上演的版本，并使它们进化到各种压力源，糖，不同种类的糖，代谢不同种类的糖。

并且基本上只是展示了现在，10万代，进化发生时会发生什么，对吧，并且对多个种群的相同压力源做出反应。

它基本上为我们提供了一幅关于进化如何发生的惊人画面，无论是在基因型方面，这意味着我们知道基因组是如何变化的，还是在表型方面，我们看到获得代谢糖的新能力。我们看到基因的获得和丢失。我们看到所有这些过程都在我们眼前发生。它为我们提供了关于进化如何发生的细节最详尽的画面之一。

这个实验已经被理论家们挖掘，并且它产生了新的理论。关于你的第二个问题，是否有，你知道的，所以我认为这些事情以一种非常非常好的方式在实验上进行了对话。现在，你提出的最后一个问题更具挑衅性，那就是理论是否赶上了？哦，我的天哪，我的意思是，你知道的，群体遗传学内部存在一个很大的笑话，也就是许多理论家居住的地方。嗯，

他们称之为豆袋遗传学，他们会有点贬义地称呼。因为它看起来太理想化了。它似乎基于一个世界。你可能听说过哈迪-温伯格平衡，这是一个描述方程，它是进化在最佳条件下运行的零模型，当你的人口以某种特定的体重繁殖时。它基本上反映了现实中从未发生过的事情。

生物运作的方式。所以我说这话是为了说，许多理论仍然存在很多这样的问题，如果它根本不适用于生物世界本身。

我认为好消息是，而且我不认为这是一件坏事，我认为现在在我所谓的后基因组时代，正如我所说的那样，基因组学现在以廉价的速度发生。它不再是任何科学努力中的限速步骤。我的意思是，很少有。有些生物体很难测序，但总的来说，每个人都可以访问它。我认为我们将进入一个理论的黄金时代，就个人而言。是的。

因为我们将拥有比我们知道的更多的数据。它将揭示我们无法考虑的新事物和模式。我认为我们现在拥有关于世界实际运作方式的元数据。所以我们可以进化，双关语，从豆袋遗传学中，并开始发展与我们所处的这个动态世界相匹配的理论。本期《心灵景观》由BetterHelp赞助。让我问一下，你希望你的2025年的故事是什么？

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你知道，当人们谈论这个问题时，我总是有一个历史例子可以拿出来，因为在某些圈子里确实存在这样的观点，那就是当我们拥有大量数据时，我们会在其中找到模式，就是这样。我们不会有任何深刻的理解。我们只会知道模式。也许这是真的，但我回想起第谷·布拉赫。

这位天文学家只是，你知道的，拥有最好的望远镜，实际上甚至不是望远镜，对吧？我的意思是，他只是在绘制天空中的恒星、行星的位置等等。在此基础上，开普勒能够说，你知道吗，这不是本轮，而是椭圆。在此基础上，这只是模式拟合，但在此基础上，艾萨克·牛顿能够发明万有引力定律，这实际上是理解。所以我乐观地认为

生物学、神经科学，所有这些最终都会到达那里。我们只是处于第一阶段，所以我们还没有到达那里并不奇怪。我完全同意。我认为你指出了非常重要的一点，那就是……

有了新的数据，你知道的，将会出现事物之间的关联。这就是这些计算工具的作用。我们将能够，你知道的，但这并不是对系统如何运作的机械论理解。但我只是，我只是，但我认为计算也可以帮助我们进行理论研究。我不认为，你知道的，我认为它可以帮助我们。

这就是我兴奋的地方。就像，好吧，理论，你知道的，回到适应性景观，现代综合的理论和现代综合的统计数据，当然，费舍尔是那里的建筑师之一。你知道的，任何进行任何类型经验工作的人都仍在使用费舍尔统计数据。所以我这么说，

我们已经做了很多好事。我的意思是，就像科学一样，我的意思是，就技术上的好处而言，而不是道德上的好处和社会上的好处，而是统计上的好处，以及现在已经存在了一个世纪的理论，对吧？我们已经用它做了很多好事。我真的很想看看下一代理论是什么样子，因为它可以而且应该有所不同。我认为我们可以使用计算工具来帮助我们实现这一目标。

好吧，让我们回到现实世界一点。你是否有关于疾病及其进化和适应的例子，其中以正确的方式思考它们确实以某种方式帮助对抗疾病？或者我们仍然处于……

试图摸索某种理解水平？是的，不，不，这是一个好问题。所以，所以我认为它有，我认为，而且你知道，我并不是说，你知道的，我个人并没有为此承担责任。我只是说，就像，像霍利·菲尔德，菲尔德，这个领域本身已经研究了诸如分子水平药物耐药性进化等问题，毫无疑问地，在，

至少，最保守地说，它已经改变了关于如何在床边使用抗生素以及何时以及为何使用的医学讨论。我认为耐药性分析现在是

我们考虑传染病和癌症的疗法。我认为这绝对证明了进化理解已成为该问题的医学理解的一部分。这是最保守的观点，毫无疑问我们考虑到了这一点。进化现在是药物设计的一部分，对吧？所以考虑一下预先的耐药性分析。耐药机制会是什么样的？这现在正在进行的讨论。所以有这一点，我认为这是一个值得注意和重要的一点。

关于分子进化如何应用的想法。现在，更重要的是，我认为这种理解，如果我们理解这些环境中适应性景观是什么样的，问题是，我们能否预测药物耐药性将如何进化？

这是一种伟大的，黄金标准。这些是我们和我的同事们在实验室里提出的问题。我认为这里的目标是一个范例，我们可以切断传染病或药物疾病。我们知道它将如何进化，我们有一套药物实际上可以获得，你可以在它之前拥有它，你实际上可以防止耐药性的发生。

哇。

天气是，你知道的，有一些类比，对吧？由于积累，有一些可预测性，你知道的，你如何配置这些决定天气运作方式的各种力量。我认为在进化中，有各种力量正在影响微生物在某种药物存在下如何进化。好吧，如果我们了解这些力量是什么，我们可以提出这种结果发生的概率与这种结果发生的概率。我们可以准备好药物。嗯哼。

对。我们可以用这种方式帮助感染各种病原体的人。所以这是一个当代的例子，进化论实际上是我们确实有在床边使用的药物，它们利用这些，正在被测试，但利用这些。我认为现在制药公司正在利用适应性景观来尝试识别整个适应性景观中的药物靶点。

那么这已经发生了吗？这现在是活跃的吗？你能，你知道，这种技术吗？不，但这，我认为他们是，这现在非常接近于这些复杂的进化理解现在被用于关于如何产生新疗法的严肃讨论的点。

预测进化过程的想法是一个引人入胜的想法。我的粗略印象是，过去你会说，你什么也无法预测。这一切都是随机的，我们将发现不同的东西。而如今，我们似乎正朝着一种观点转变，那就是，好吧，有些事情可能是可预测的，因为那是适应性景观的峰值所在。随机性在于我们如何找到它们，而不是我们最终会到达哪里。

没错，完全正确。我认为这就是使当前，你知道的，这就是使这个时代如此有趣的原因。我们现在有了信息。再说一次，我们现在有了关于这个适应性景观是什么样的数据。我们知道峰值在哪里。我们知道山谷在哪里。我们知道我们在那个景观上的位置。我认为我们继续努力理解的事情是，

突变真的是随机的吗？也就是说，如果真的，真的，真的，如果有三种不同的东西，如果有四种不同的突变，那么你获得任何一种的概率真的是25%吗？答案是否定的，对吧？有一些倾向。很多这种倾向都发生在生物化学和生物物理水平上。就像某些化学修饰更有可能发生一样。对。

因此，突变并非像所有事物都同样可能那样随机。它是随机的，因为没有特别的力选择一个特定的位点进行突变，你知道的，甚至我认为在某些情况下也不是真的。所以我认为突变率的进化是一个非常复杂的领域。它基本上是在说，是的，根据某些定义，它是随机的。这是一个我不想与像你这样的哲学家争论的辩论。是的。

但是是的，它是随机的，因为没有人，没有力量积极地把它放在那里，但它不是随机的，因为存在可能导致进化朝着某些方向发展的潜在倾向。无论如何，我只是想说，是的，适应性景观，我们现在有更好的数据了。我们可以更好地理解它，但在我们真正能够达到我非常非常有信心会发生这种进化结果的程度之前，仍然有很多事情需要我们去理解。

是的，我想这是……突变不是目的论的。它们并非为了使生物体更适应而定向。事实上，大多数进化，大多数突变都会使它不太适应，对吧？然后我们把它们清除掉。但是是的，在与播客上的生物学家交谈的过程中，我了解到基因组的功能部分的突变远不如垃圾部分多，因为它们受到保护。它们很重要。所以绝对不是……

所有机会都是均等的。不，不，不。完全正确。我的意思是，绝对有一些基因组部分进化得比其他部分快得多或慢得多，原因是你概述的一些原因。我认为这与我非常感兴趣的一个概念有关，叫做可进化性，对吧？你知道，

它听起来像是一个有趣的词，因为它有点像可进化性。它就像一个生物体或复制体进化的能力。我认为它非常非常有趣和具有挑衅性的地方在于，你认为进化的能力本身可能是一个被选择的性状。所以考虑一下这个。

进化能否使一个生物体更有可能进化？哦，我喜欢这个。进化是否真的能让基因组中的一个基因更有可能进化或更不可能进化？这意味着什么？好的。所以这是一个，一个概念实际上，呃，马西莫·皮格柳奇和实际上其他一些，你知道的，呃，哲学家们已经评论过，嗯，

这是一个非常非常具有挑衅性的概念，因为它确实问了进化发生在什么层次的问题？进化是否真的关心这个问题？进化是否真的能够控制这个问题？如果它确实如此，如果你确实看到生物体A比生物体B更易进化，进化得更快，那只是其他事物的副产品吗？还是进化实际上是这样设计的？这是一个非常复杂的想法。

有很多强烈的观点，我认为让这场讨论陷入困境的事情之一就是定义它的含义。你如何实际测试？我的意思是，我和肖恩，我和你，谁在进化史上更易进化？你是指个体层面吗？你是指你最初的问题吗？你是指人口层面吗？但尽管如此，在基因中思考这种问题还是很酷的。

对。一个进化的速度比另一个快。为什么？我们如何决定它？是适应性景观的地形吗？也许如果适应性景观非常非常平滑。对。也许这是一个允许的特征。所以我们也在我们的实验室里问过这样的问题。

你比我年轻。你更易进化，至少我认为你知道。我不知道。我的意思是，看看你做了什么以及你继续做什么。我认为这是……我曾经易于进化。现在我只是一个老家伙。所以我们之前提到了复杂性，显然复杂性一直贯穿我们一直在讨论的内容。但我猜我有一个问题。这总是一个问题，我对此有自己的答案，但我总是对其他人怎么想感兴趣。复杂性的概念……

本身是否有用，是将某个特定的复杂系统视为复杂系统的例子，而不是它本身的特定系统。这在你的工作中对你有用吗？多么好的问题。我的意思是，我认为我将从几个方面来谈论这个问题。嗯，

所以我认为复杂性科学的美妙之处在于，它既是一个大型的正式思想、形式主义和理论的橱柜，但它实际上是一种，从可进化性概念来看，我认为它是元层面的，因为复杂性科学是唯一认识到它必须改变的领域。这是少数几个将此内置的领域之一。重点是世界是复杂的。我们是非平衡的。

这是一件非平衡的事情，我们将融入新的形式主义。就像，你知道的，数学，形式数学是这样做的，形式进化生物学也是这样做的。我们加入新的东西，但这并不是该领域身份的一部分。我们只是碰巧在出现新事物时将它们纳入，而复杂性则具有自我意识。

因此，仅仅因为这个原因，即使我不喜欢这个橱柜里的想法，我也喜欢它像其他领域一样很少自我重塑的事实。因此，我认为它非常有用。现在，现在考虑一下橱柜里的形式主义。它们在跨范式思考方面是否有用？

我认为是的。我认为，所以首先，让我们从更笼统的方面开始。例如，系统这个正式的想法，以及构建它们的规则，对吧，依赖于理解它们之间的相互作用和非线性相互作用以及它们之间产生的特性。是的，现在这个有点平淡无奇了。就像我认为它就像，你知道的，我认为其他人已经把它纳入了。

但我认为这是复杂性科学的胜利，而不是它不重要的原因。对。我认为复杂性科学是普及这个概念的领域。然后其他人就接受了，我们就像，哦，是的，这很明显。好吧，这并不明显。该领域支持它，并且它是正确的。所以它变得很明显。所以，是的，我不叫。我谈到了突变之间的非线性相互作用，或者它们不是对的。是的，我不叫。那不是正式的。这是上位性。这在遗传学中是坚实的。对。

是的，我不认为这是一个复杂性科学的发现。我认为这是一个遗传学发现。但尽管如此，它的语言，它的词汇，以及它的词语，在各种环境中更容易理解，因为我认为复杂性科学为我们所有人提供了这个词汇。是的。

现在，让我们谈谈问题的另一部分。就像工具本身。是的，当我研究那些思考经济学的人的复杂性时，我会直接把它带入对适应性景观的思考中，然后说，哦，我有一个工具适合我吗？不，不是很多。我认为——而且我——

但在概念上我确实如此，对吧？就像我说的，我的意思是，我认为现在，我认为这个领域我认为这个领域运作得最好的地方可以说是，网络如何彻底改变了我们对流行病的思考方式，对吧？例如，例如，就像那个，那个，我的意思是，那是那组，就像我说的，它的起源。它有，它有相对较新的起源网络理论，当然，与图论有关。嗯，

但它已经进入了一个具有悠久历史和已经做出了伟大工作的聪明人的数学流行病学领域，并且已经完全像引入了新的问题并提出了在实践中有所帮助的新策略一样。所以你问题的第二部分，你知道的，我认为复杂性工具、思想和数学工具的橱柜，以及将它们带到不同的问题中，是否有帮助？我认为绝对有帮助。呃，这就是为什么我继续挖掘这个橱柜，呃，

你知道的，直接或间接地寻找研究自然界的新方法。我真的很喜欢将复杂性科学视为比其他领域更能意识到自己是复杂自适应系统本身的想法。我认为在许多领域，也许是经济学，也许是进化，

人们寻找一个稳定的基础点，当然是在哲学中，对吧？回到笛卡尔，就像，我有点害怕变化。这可能是好事。这可能是坏事。所以让我找一块石头站着，对吧？但是一次又一次地，

宇宙告诉我们，实际上，不是这样的。你是一个冲浪者。你没有站在山峰上。你正在海景上移动。我们越能意识到这一点，我们就越好。如果你原谅我有点狂想的话。

不，这完全正确。我认为，你知道，圣达菲研究所有一本关于复杂性科学基础论文的优秀新书，我认为这是一项有益的尝试，原因有很多。但我认为这是对这个问题的一个很好的回答，这是一个领域吗？对吧？是的，它有。它有。它有经典著作。

它确实有真正的经典著作。它没有《自然哲学的数学原理》或《物种起源》。它没有那些。还没有。对，还没有。但它确实有经典著作。而且

我认为这才是真正让我觉得可笑的不同之处。而且，你知道，我的意思是，我不想因为告诉你我对复杂性科学的入门是来自《侏罗纪公园》的伊恩·马尔科姆博士而否定我曾经说过的一切。当然，你不是唯一一个。

我的意思是，我当时还年轻。我认为他作为偶像破坏者的一切都让我觉得，哇，我想成为那样的人。我想成为那样的人。但我认为，我认为就是这样。然后对我来说，还有莫里斯·安德森1972年的那篇不同的论文，关于

对称性破缺。这是一个基础性的思想。“多者异也”。它是质的不同。你不能仅仅用你的确定性工具来扩展它们。你必须在添加更多组件时实际改变规则。所以这些对我来说是几个影响因素。经典著作的概念很棒，因为我今年实际上正在与简·伊斯梅尔一起在哲学系教授一门关于复杂性的课程。

我们正在阅读一些经典论文。很明显，有些想法反复出现，对吧？我们是在前人的基础上构建的。这正是你对一个拥有经典著作的真正领域随着时间的推移而扩展其视野所期望的。是的。

绝对的。我认为其他领域也应该，而且它们确实已经采取了，我的意思是，是的，我在喝复杂性科学的酷爱。我真的认为，仅仅因为我是一个一生都在努力向每个人解释为什么我阅读多种文献的人。我知道你能理解这一点，对吧？比任何人都多。但我认为当我发现复杂性科学时，它就像一个我不必那样做的群体。对。

就像没有人会——当我年轻时学习医学时，我会读一本经济学书籍，那时就像杰弗里·萨克斯和对话一样。人们会说，你为什么读经济学？因为它很有趣，而且了解它很重要。在复杂性社区中，我不必那样做。

当我说圣达菲最好的事情是午餐时你不需要为自己辩解时，人们不明白。他们只带来了已经理解这一点的人。根本没有。而且人们不会——我的意思是，我们是古怪的、脾气暴躁的教授，但在某种程度上，那里没有等级制度。我认为没有人关心——

你知道你来自哪里吗？不是真的。我相信它像所有这些空间一样是精英主义的，但我觉得那里也有不同的等级制度，只是在智力上。我认为这允许交叉授粉。你必须有一个平坦的智力表面才能使复杂性发挥作用，因为事物必须能够相互相遇并协同工作。我学习物理和生物学这么久的原因，有点像适应性景观问题。是的。

对。就像它们在那里。它们很好。而且它们不是那些人。人充当桥梁，这就是薛定谔的《生命是什么》对思考物理学如何进入其他领域如此基础的原因。好的，回到这里的生物学，因为我们在这里留下了一些悬而未决的事情。我们谈到了。

预测性进化生物学的可能性，这对我来说非常吸引人。但随后我们可以想象自己成为智能设计师。我们人类进入那里，篡改基因组并设计我们想要的生物体的前景如何？是的，是的，是的，是的。我有一个我使用的思维等式。它不是一个坚定的等式，但它是控制=预测+工程，对吧？这就是我思考这类事情的方式。好的。

所以这里的想法是，如果你想考虑任何我们可以控制的系统，那是因为我们知道它们会做什么。我们对系统在某些输入下的行为有很好的了解。

我们有一种输入这些东西的方法。这就是工程部分，对吧？所以是烹饪，对吧？厨师之所以能做好菜，是因为厨师知道如果你添加牛至会发生什么，而厨师不能添加牛至。是的。就像这是一种你可以做到它的方法。如果你能做到这一点，你就能控制。现在我将从坏消息开始。坏消息是，一些最不科学的事情

以及科学最糟糕的用途来自于一种想要控制进化运作方式的愿望，这种愿望是基于对生物学中预测的错误和破裂的理解。因此，一旦我们理解进化是一件事，遗传学是一件事，人们就开始考虑引导它。当然，这就是优生学的目的。它认为你可以优化种群。我们不必……我的意思是，有很多讲述过这段历史的人，所以我们不必在那里花费更多的时间。但是……

当然，道德部分是最糟糕的部分。但就在它旁边，相邻的是，事实上它在技术上完全错误，对吧？它对人类性状构建方式的理解非常差。因此，在某些时候，如果你真的把预测搞错了，你就是建立在错误的工具上的。现在，让我们快进到今天的好消息。好消息是，对于某些分子系统，我们实际上，我们对适应性景观的样子有一个图景。

我们知道突变的作用。我们知道适应性效应的分布，基因将获得的突变是有益的还是有害的比率。现在，由于像乔·索恩顿这样的人，

以及他的同事，例如在生物物理尺度上，知道突变会做什么。就像你取一个蛋白质，然后添加两个突变，它将如何改变其折叠，它将如何改变其催化作用。我的意思是，我们现在已经把它精确到物理尺度了。所以我们知道这么多。所以预测越来越强。

由于詹妮弗·杜德纳及其同事，我们绝对比以往任何时候都更好，可以以越来越高的分辨率设计基因组。所以我们现在有了工具，我们可以做到，对。我们实际上可以引导一些，我的同事称之为引导进化走向某些事物。当然，

弗朗西斯·阿诺德及其同事因定向进化而获得了2018年的诺贝尔奖。就像，我想要一种更稳定或可以更快代谢糖的蛋白质。这是一种控制，因为，你知道，从某种意义上说，他们知道他们想要什么，他们只是让进化朝着那条道路前进。但这不像完全控制，因为你仍然有点像，

你只是希望你让某些进化向上移动。你并没有真正控制所有步骤。现在我们有了技术来实际引导和设计更好的血红蛋白。

更好的药物，更好的蛋白质可以做某些事情。我们现在实际上获得了信息，即控制=预测+工程。工程正在变得更好。这就是理论和实验发挥作用的地方。这有助于预测部分。因此，这种范式已经存在，并将继续存在。

所以，是的，弗朗西斯·阿诺德，我以前在加州理工学院的同事和朋友，如果我理解正确的话，她的工作，它几乎就像育种，对吧？我的意思是，她只是改变外部参数，就像我们对犬种或犬类品种所做的那样。就像你说的，现在我们可以进入并篡改实际的DNA。所以有没有——我不了解——有没有——

在这方面取得了重大突破？所以不仅仅是篡改DNA，而是为了特定目的设计生物体？是的，是的。我的意思是，我认为，是的，我认为，我的意思是，最接近我的工作是我的同事雅各布·斯科特及其同事、艾米丽·多尔森及其同事所做的工作，例如

实际上引导进化走向某些方向，以及耐药性，所以类似的问题，例如微生物或癌细胞如何进化出对药物的耐药性。是的，人们已经调整了参数。有很多实验室。迈克尔·伯姆及其同事也考虑过这些问题。当涉及到抗生素时，我们实际上已经引导进化走向某些进化结果。

现在，我认为你问的是比这宏伟得多的东西。就像，我们是否有一种我们从这些事情中设计出来的宏伟分子？我认为……

其中一些只是必须在某些类型的行业中发生——所以是的，我们正在使用进化来构建分子，从一般意义上来说。但是我们是否已经——我认为目标是什么？什么东西会真正宣布这一点，哇，对，作为另一种改进？

我认为那将是，我们得到了一种我们认为不可能的分子或蛋白质，它对地球上的生命具有极其重要的意义。让我举个例子。有一种叫做Rubisco的蛋白质，对吧？好的。Rubisco是地球上最丰富的蛋白质之一。是的。

它基本上是植物如何进行某些关键反应的关键组成部分，就植物如何代谢物质而言。这是一件至关重要的事情。关于它的一件事是，根据一些生物物理学家的说法，它是一种糟糕的蛋白质。它实际上不是很好。但是关于这种蛋白质的适应性景观的一些事情使得它的进化非常困难。

它实际上并不容易设计。所以世界上很多人，例如我在麻省理工学院的同事马修·舒尔德斯，我的好朋友，都在试图想出设计这个东西的方法。如果有人能够找到一种方法来引导Rubisco的进化走向一种更好、更高效的版本，你就能养活很多人。你养活了全世界。你拯救了很多植物。所以这是一个例子，说明这种控制是如何发生的。

而且它的一些生物物理特性使得它难以处理。我认为现在这就是问题所在。但是有很多公司对它感兴趣并投资，因为这将是一个主要的。我的意思是，无论是谁做到这一点，都会变得富有。所以这是一个例子，说明我们接下来想要采取的这种方法。我认为实验室现在正在研究这些事情。

但是你和我都获得了丰厚的智力回报。这不算什么吗？如果不是真的富有的话。我的意思是，当然。不，不，不。我喜欢能够做到这一点。我认为这样做有很多压力。是的，很公平。所以我想有一件基本的事情，很长一段时间以来我意识到我不理解，但你正在指出它，因为你谈到了进化的蛋白质。

在我的大脑中，遗传信息在DNA中，它被转录到RNA中，然后打印出一些蛋白质。所以我们应该设计的东西是DNA。但是有什么好处呢，或者我们如何考虑直接设计蛋白质？

是的，不，我的意思是，我们知道DNA水平上的单个突变是什么。我们知道它们编码的氨基酸。所以这有点像，当我们在蛋白质水平上进行工程设计或当事物在蛋白质水平上进化时，它们实际上是在分子水平上在DNA水平上发生的。明白了。好的，这很好。所以它发生在那里。所以实际的工程正在那里进行。然后你可以制作很多——你可以从这些信息中制作蛋白质。这是一个很好的例子，说明——

一切都很重要。这就是为什么生物学比物理学难得多，对吧？因为它不仅仅是DNA指令。有酶，有条件，有约束。我假设你关心的是以一种非常实际的方式设计这些。是的。我的意思是，你知道，我认为这非常非常重要。我认为这就是我喜欢把自己定位为我领域中的一点讨厌鬼的地方。因为，你知道，

我同时是所有这些东西。所有这些东西的意思就是这个。我相信构成种群遗传系统基础的许多决定性规律。我认为已经有了优雅的。我认为它们帮助我们理解了进化是如何运作的。我认为它们为它增添了韵律和理由。它们给了我们数学和统计工具，使我们能够研究种群中的进化。所以我在那里。但我也在进化的另一极。

如果我们想解决当代生物学中的任何实际问题，Rubisco、耐药性、癌症进化、抑郁症基因、2型糖尿病基因。如果你想看看生物学中的任何问题，我们不会用简单的决定性观点或工具来解决它。我们必须解决。

必须严格地结合这些其他维度，这些维度正在影响适应性景观的结构方式，对吧？影响它的地形，影响变异的产生方式，对吧？那是对的。你知道，像上位性这样的力量，我们谈到了基因与环境的相互作用，环境一直在将这个景观发送到完全不同的地形。嗯，

现在还有表观遗传学，我现在不会触及它，但我认为它是一种真正改变表型发生方式的东西。多效性，我们指的是一个突变在一个细胞中做一件事的想法实际上可能在一个细胞中做多件事。因此，这使适应性景观的地形复杂化。我认为我们理论上需要生活的地方是学习这些不同的概念

概念，你知道，使进化复杂化，实际上是一件值得研究的美好事物。我认为我们正在这样做。我只是认为我们正走向一个时代，在这个时代，我们可以将这些东西更正式地整合到语法中。我认为那时我们将能够以更有意义的方式控制进化。我们将能够以更有意义的方式预测进化。但我认为生物系统中某些事物在有用的方式上是不可预测的吗？是的。

我认为这就是胚胎选择发生的地方，对吧？人们试图实际选择他们的孩子。当然，对于某些性状，对吧？头发颜色和眼睛颜色，我们对如何预测有很好的了解。但我认为，你知道，你想要一个肖恩·卡罗尔在物理学中，对吧？

我的意思是，祝你好运。我的意思是，你怎么可能将你与生俱来的东西与反复无常的影响和维度分开呢？这不是一个嬉皮士的概念。这是一个我正在引用的技术概念。这个概念正在以一种非常有意义的方式决定你是谁。

好吧，播客已经很晚了。这正是我们被允许稍微拓宽视野并思考大局的地方。我的意思是，显然，当我们开始谈论设计生物体时，会有一些伦理、社会和政治方面的考虑。你一定对此有想法。我们是否有任何关于如何负责任地做到这一点的指导方针？我担心……

哲学应该成为关于伦理、道德和事物智慧的来源。但我认为它是一个滞后指标。你知道，哲学家等待事情发生，然后说，哦，那很糟糕。我们正处于需要一些领先的思维方式来思考尚未发生的事情的位置，因为可能发生的事情可能有点可怕。

现在，你是一个滞后指标，这是一个很好的说法。你是对的。我的意思是，我们认为，我无法以哲学家所能达到的清晰度来思考这些问题。但我能做的就是立即去做，正如你所说，而不是成为一个滞后指标。这实际上是思考我的工作是什么的一个好方法。而且我认为，谢天谢地，有一代遗传学家具有这种黑色思维，并且正在在线阅读哲学文献和伦理文献。

现在，我认为这里至关重要的是，存在伦理问题，对吧，关于，你知道，设计具有某些性状的胚胎以及这意味着什么以及你如何影响后代。我认为这些与那种类型的技术问题有关，在许多方面，它们有时与技术问题有关。那就是……

现在我们假装知道生物学是如何运作的，争论只是技术性的。那是不对的。例如，如果你谈论的是2型糖尿病的遗传学和基础，我的意思是，我们在这方面有很多美丽的科学，但预测性遗传学是一场灾难。这并不是说这项工作本身不好，而是你将做出的预测将是灾难性地错误的。

对。因为生物学根本不是那样运作的。我们想要这幅简洁明了的画面。事实上，正如你所知，这个术语是“物理学羡慕”。是的。对。回到过去。我从古尔德那里学到的，但我认为很多人以各种方式使用过它。我们，你知道，我认为当代生物学在预测方面存在三种主要问题。一是物理学羡慕。

二是认为我们是不可矫正的分类者，我们对我们使用的类别类型并不批判。对。三是这个由我亲爱的同事多克·埃奇（一位群体遗传学家）提出的优雅概念，他称之为“眩晕”。眩晕这个概念是

如果我们只是继续测序或继续收集数据，继续收集数据，我们将解决所有问题。因此，当涉及到预测性基因组学或工程的问题时，我们只是过于自信，甚至不知道自己在做什么。这些性状非常复杂。环境深刻地改变了它们。

而我们现在理解并预测这一点的想法是错误的。它在技术上是错误的。所以这就是我介入并试图做一个声音的地方，说，嘿，你知道，这并没有按照你认为的方式运作。正因为如此，也许我们现在不应该这样做。好吧，让我在这里有点具有破坏性，并提到这一点，因为我们在整个小时里都做得很好，但是

在我们进行这次谈话的时候，我们在过去几天里了解到，卫生与公众服务部长的提名人是罗伯特·F·肯尼迪小，他根本不相信疫苗有效，不相信我们应该给水加氟等等。这显然是一种常见的论点。

但是你不能将科学与文化分开，对吧？我们之所以来到这里，是有原因的。科学家能做些什么吗？布兰登，我理所当然地认为你站在我这边，认为疫苗确实有效。是的。

是的。我恰好也持有这种观点。好吧，我们应该如何，我自己也一直为此苦苦挣扎，作为一个拥有中等规模公众形象的科学家。采取哪些行动才能让人们更好地理解？

哦，我的天哪。首先，我不是无缘无故这么说。我的意思是，我认为这就是你决定用这个来做的，这是一个例子，说明你决定用这个播客来做的。你知道，我前几天晚上读到，我的科学英雄之一迈克尔·法拉第，你知道，除了许多事情之外，你知道，他开始了圣诞节讲座系列。我认为他是在1827年开始的，专门面向公众。

它们是为公众准备的。我不知道，我没有读过，实际上我没有读过一本好的法拉第传记，这实际上在我的待办事项清单上，但我不知道动机来自哪里，但它一定来自法拉第本人是一个局外人，并且是能够从这项练习中受益的人之一。而且它们今天还在继续，对吧？我说的是，我有点夸张地说，我希望没有人被冒犯，让世人理解科学的行为是

让世人理解科学是当今时代的曼哈顿计划。这是我们需要的东西。我们需要有点像，我说的是培养整整一代人

他们接受过技术培训，并且理解最难的事情是将一个复杂的想法融入一个受教育程度较低的人的头脑中。这是最具挑战性的事情。这是一项技术性练习。这不像仅仅是一项魅力练习。这是一项技术性练习。应该优先考虑这一点。我认为，不要再戏剧化了，但我认为科学的生存需要这样的运动。所以这就是我努力在我的职业生涯中所做的。

而且我认为，如果可以的话，随着我的进步，我希望能够给予这个运动更多的发言权，更多的氧气。好吧，你知道，我们总能做得更好。我记得我听到你做了一个公开演讲，我被震惊了，我的意思是，科学方面很棒，但你也比我更公开地谈论你的传记。这不是我们科学家接受的训练，但我知道这是一个有意识的决定。我认为……

它有效，对吧？人们想听到这些个人细节。我的意思是，他们喜欢听到薛定谔的猫和大肠杆菌的故事，还有故事，我的妻子詹妮弗总是告诉我同样的事情，人类是如何到达那里的故事，这最终将影响他们更深层次。完全正确，它确实可以成为科学故事的一部分。我在那个演讲中使用的例子，我认为在我的生活中也是如此

你知道，我和我母亲共享一半的基因，她当然来自巴尔的摩。当然。我们生活轨迹的差异，我的意思是，你认为这是因为我的基因组中有什么吗？这怎么可能是真的？我的意思是，但这就是结论，对吧？事实上，她不幸地让我们几乎一无所有，而我能够拥有这个非常成功的职业。或者在某个地方，每个人都会从基因组中预测到这一点？是的。

所以我的意思是，我们的生活中有一些技术性的故事。你已经展示了表型可塑性，从某种意义上说是物理学，从另一种意义上说是哲学。那就是获取一个性状，即思考和计算的能力，并将其应用于多个不同的——就像这个概念一样，对吧？所以我认为我们越能技术性地展现这些概念——这与适应性景观是分子进化一样严格的应用。

所以我认为这就是我的观点。我们需要展现这些个人故事。它们使我们更引人入胜。我认为真正的发现和解释能力存在于其中。在你出版书籍之前，你很友好地来到播客上。但我知道你正在考虑写一本书。所以至少给你一个预先宣传的机会。你打算写什么？

哦，你真是太好了。好吧，是的，我正在写一本书，我还没有给出标题，因为标题仍在开发中。但是，这个项目实际上与你刚才所说的直接相关。

我正在为生物学中复杂的思想提出一系列当代思想实验。想想看，想想看，自私的基因是如何改变我们对进化过程的思考方式的。现在说说你对它的看法。当时，它非常重要，对吧？对于一代人来说。

想想看，那种方式是如何重新构建我们对分子错觉过程的思考方式的。我认为生物学中有一波新的问题需要一波新的创新性思想实验和类比，不像适应性景观，对吧？不像自私的基因，不像盲目的制表匠，而是适合我们所处的当代世界。这就是这个项目的内容。而且是，我的意思是，这些文化问题会有多大程度地参与进来？

绝对的。百分之百。因为我认为这些是我们正在谈论的当代问题。种族主义问题是由15种不同的力量组成的，但其中一种是对物种结构方式的理解不足，对吧？以及我们出于愚蠢的原因将事物放入盒子中的倾向。这些盒子本身具有渗漏的屏障，这些盒子是人为构建的、历史上构建的或技术上构建的，

是的，不，我们将解决这样的问题。我们将解决许多关于进化运作方式以及我们能希望什么的当代争论。这是一篇充满希望的文本，因为它讲述了我们希望未来的生物学是什么样的。我喜欢以希望的观点结束。这总是很好。所以，布兰登·阿布努斯，非常感谢你来到《心灵景观》播客。非常感谢你邀请我。我玩得很开心。祝你继续成功。谢谢。