19世纪中叶，许多学者都认识到生物是在进化的，并且注意到生物进化存在着微变和突变两种情况。为了解释生物进化原理，达尔文出版了《物种起源》一书，提出一种生物进化假说（简称达氏进化论），认为生物的随机微变在自然选择（生存斗争、适者生存）的作用下，一个物种经过无数多的中间状态（过渡物种）就可以进化成为另一个新物种。由于英帝国的强大，达氏进化论迅速得到传播和广泛认可，并一度成为殖民扩张的理论通行证。

 

　　现在，一百多年过去了，达氏进化论由于自身存在着深刻的逻辑悖论，而且违背事实，不能解释人类社会发展，虽然几经修补，仍然受到越来越多的质疑。有鉴于此，笔者提出了一种全新的进化理论“智因设计进化论”，指出生命是一种能够使用大量间接信息、实施认知活动、达成某些目的、拥有复杂结构的智力信息系统；生物细胞乃是生命智力信息系统的基本单元，其工作原理与生物进化机制密切相关。

 

　　一 、生物进化的随机微变之路为什么走不通？

 

　　问题在于，今天的生物仍然处于进化过程之中，但是并不存在无数多的中间状态的过渡物种。据此可知，生物从一个物种进化到另一个新物种，不能够用随机微变来予以解释，也不能够用“基因漂变”来解释。那么，为什么生物进化的随机微变之路行不通呢？众所周知，生物的随机微变，必须经过一代代的遗传，才能够通过自然选择被积累下去。在这种情况下，笔者认为至少有如下原因，导致随机微变不能够持续进行下去：

 

　　1 、既然是随机微变，那么下一次的随机微变就几乎不可能与上一次的随机微变保持同一个方向。也就是说，每一次的随机变异，都会改变生物变异的方向，因此生物也就不可能经由遗传得到定向变异的积累。如果说，生物一定要经过无数次的随机变异，才能够进化成为新物种，那么这种进化的成本也是非常高昂的；这就好像是工厂生产出无数多的次品和废品之后才能够制造出一件成品，而这样的工厂不可避免的结局只能是倒闭和破产。

 

　　2 、微小的随机变异，对生物难以形成有利还是无利的自然选择。例如，刚刚出现的羽毛，无助于飞行，这种无用的组织、器官，按照自然选择应该是被淘汰的。

 

　　3 、当一个生物的众多不同部位同时发生随机变异时，生物难以形成有针对性的自然选择。也就是说，生物不知道究竟是哪一种变异对自己有利，自然选择可能在一段时间里鼓励的是无用的变异甚至是有害的变异。

 

　　4 、个体的随机变异，如果没有群体的配合，这种变异就不可能遗传下去。例如，从体外受精到体内受精，如果只有雌性个体的变异，没有雄性个体的变异，那么这种进化就不会发生。无庸置疑，如果存在着相互配合的变异，那么这种变异就不可能是随机的。

 

　　5 、生殖系统的进化，例如从体外受精到体内受精、从卵生到胎生、从自然分娩到剖腹产，都不可能是随机微变的，而是必须一步到位的，否则生物就会灭绝。

 

　　6 、在某些情况下，生物可以发生随机的变异。例如，有性繁殖的子代，杂交情况的发生。此外，在早期生物之间，存在着细胞融合、基因交换等现象，即使在今天这种情况仍然时有发生。不过，这些变异尽管是随机的，但却不是微变，而是属于突变。

 

　　7 、在人工参与的情况下，生物变异不再是随机微变，而是有目的的突变。例如作物杂交、家畜杂交、器官移植、遗传工程、克隆生物，以及人造器官等等。

 

　　8 、对于多细胞生物来说，体细胞的随机变异，几乎不可能再随机导致生殖细胞的相应变化。因此体细胞的随机微变，也就不可能经由遗传得到定向变异的积累。

 

　　9 、从分子生物学的角度来说，如果随机微变发生在蛋白质上，通常很难再随机变成DNA上核苷酸分子（基因）的相应变化，因此这种变异也就得不到遗传。如果随机微变发生在DNA上的一组核苷酸分子（基因）上，这意味着蛋白质合成会出现差异，而这通常都是有害的，或者是无益无害的，当然偶尔也可能是有益的。

 

　　更严重的问题还在于，一个蛋白质是由成千上万的氨基酸分子构成，因此一个新的蛋白质的出现，要涉及到成千上万个氨基酸分子的某些变异；一个基因是由成千上万的核苷酸分子构成的，因此一个新基因的出现，要涉及到成千上万的核苷酸分子的某些变异。通常一个细胞里有数百种、数千种甚至数万种蛋白质和基因，因此一个新细胞的出现，往往涉及到的不是一种新蛋白质、一个新基因，而是需要许多新蛋白质和许多个基因同时发生相互配合的变化。在这种情况下，一定要说那些成千上万的氨基酸分子和核苷酸分子的排列组合变异，都是随机发生的，显然是没有任何说服力的。据此可知，用随机微变来解释新物种的出现，乃是一种苍白无力的理论，就好像是一堆沙子、石子、水泥、木料、玻璃、钢筋、塑料、电线、灯泡，在漫长的时间里会偶然的随机的纷纷都变成一座座高楼大厦似的。

 

　　二 、从达氏进化论到智因设计进化论

 

　　如果生物进化的随机微变之路行不通，那么就意味着生物进化实际上走的是另一条道路，因为生物确确实实是在进化着的，而我们人类社会的进步就是生物进化的最好证明。

 

　　值得注意的是，人类社会的进步，已经导致人体结构的许多前所未有的变化，除了整容、美容、剖腹产、器官移植、克隆人之外，人造器官和人工配件也越来越多的出现在人体上，例如眼镜、心脏起搏器等等，而这些变化都是在人的智力参与下发生的。

 

　　那么，人的智力或者智慧究竟是什么呢？其实就是大脑神经元的细胞膜在工作。从这个角度来说，人的智慧乃是生命智力的一种形式，它可能是最高的生命智力形式，但却不是唯一的生命智力形式，而这就意味着生命智力也同样有着漫长的进化过程。

 

　　据此可知，对于达尔文的学术生涯来说，他的最大成功是用“自然选择、适者生存”的论述支持了生物进化学说，而最大失误则是拒绝讨论智力起源问题，其结果就是他的进化学说完全排斥了智力因素对生物进化的作用，从而使他呕心沥血构建的进化学说变成了一种充满逻辑悖论、而且背离客观事实的错误理论。

 

　　有鉴于此，笔者经过深入研究提出一种全新的进化理论“智因设计进化论”，指出生命与智力同时起源，生命乃是一种能够使用间接信息的智力信息系统（准确说生命是一种能够使用大量间接信息、实施认知活动、达成某些目的、拥有复杂结构的智力信息操作系统）。生命智力信息系统的基本单元是细胞智力信息系统，它主要由DNA智力信息系统和细胞膜智力信息系统构成。从这个角度来说，生物进化是由DNA智力信息系统和细胞膜智力信息系统共同完成的，我们人类的大脑思维则是细胞膜智力信息系统的最高表现形式。

 

　　这里有必要指出的是，生命智力信息系统的活动要接受自然环境的检验，只有适应自然环境（包括改变自然环境）的生命智力信息系统才能够继续生存和发展。进一步说，达氏进化论能够解释的生物现象，智因设计进化论同样能够解释；达氏进化论不能够解释的生物现象，智因设计进化论也能够解释；达氏进化论错误解释的生物现象，智因设计进化论则能够予以正确的解释。

 

　　三 、细胞智力信息系统的工作原理

 

　　生命的基本单位是细胞，无论是单细胞生物还是多细胞生物，每一个细胞都是生命体。一般来说，细胞是由细胞膜（包括附着物）、细胞核（染色体、DNA、RNA）、线粒体（提供能量）、叶绿体（合成能量）、高尔基体（处理废弃物）、细胞质等细胞器构成的。事实上，细胞的所有工作，不是在合成化学分子，就是在分解化学分子，因此细胞是名符其实的生物化工厂。众所周知，在人类建造的化工厂里的化学反应，需要精密的条件控制。对比之下，细胞这种生物化工厂的化学反应远比人造化工厂要复杂得多，因此需要更精密的条件控制。据此可知，细胞之所以能够有条不紊的实施复杂的有控制的化学反应，充分表明细胞必须拥有一套功能强大的智力信息处理系统。

 

　　1 、DNA智力信息系统

 

　　DNA智力信息系统的工作原理，是建立在核苷酸分子对氨基酸分子的信息编码上的。每个细胞里约有数千个到数万个基因，每一个基因都是一串核苷酸分子（其数量通常有数千个甚至上万个），它们分别对氨基酸分子进行编码（3个碱基核苷酸分子编码一个氨基酸分子），以便把成千上万的氨基酸分子聚集成为一个蛋白质分子。因此，每个细胞里的蛋白质分子数量通常都有数百个到数千个甚至上万个之多，正是这些蛋白质承担着细胞的各种各样的工作。

 

　　DNA智力信息系统除了有基因之外，还有智因。智因是正在构建过程中的基因，只有在完成构建之后，它们才会变成工作基因，并开始承担具体的工作任务。

 

　　细胞里的DNA，通常有两套，例如人体细胞里有23对染色体（由组蛋白包裹着DNA，因为能够被染色而方便观察，因此称之为染色体）；每个DNA都是由两条核苷酸分子单链组成的双链。也就是说，细胞里的每个DNA都有4条核苷酸分子单链，它们都是由受精卵细胞的原版DNA复制出来的。

 

　　2 、细胞膜智力信息系统

 

　　细胞膜智力信息系统是由膜蛋白及其内外附着物（酯类、糖类等）构成的，具有选择无机物分子和有机物分子进出细胞，接收细胞外部环境信息和对外发出信息，接收细胞内部信息和对细胞内部各种细胞器发出信息，把细胞膜外部信息翻译成为细胞膜内部行动指令，把细胞膜内部信息翻译成为细胞膜对外信号，等等一系列功能。

 

　　对于多细胞生物来说，细胞膜智力信息系统还要接收其它细胞的信息，以及向其它细胞发出信息；而这就意味着在众多细胞膜之间可以形成信息网络，能够处理更多更复杂的信息。也就是说，细胞膜智力信息系统具有多层次的特征，这些层次包括单个细胞膜智力信息系统、组织细胞膜智力信息系统、器官细胞膜智力信息系统和神经元细胞膜智力信息系统等等。进一步说，细胞膜智力信息系统的主体主要是膜蛋白及其附着物，特别是附着物上的多糖（糖萼）也承担着重要的信息处理功能。

 

　　无庸置疑，能够实施上述复杂信息处理和认知功能的细胞膜，以及与其进行信息互动的DNA，理所当然应该归纳为生命智力信息系统，而这也是生命的灵性所在。从这个角度来说，可以说所有生命都有灵魂和智慧。

 

　　有趣的是，我们人类的思维智慧，实际上也正是由大脑神经元的细胞膜来实现的（神经元细胞里的DNA基本上处于“休眠”状态），而且与上述细胞膜信息处理方式有着许多类似之处，其特征是进一步把可以使用的间接信息扩展到更加抽象的语言、文字、符号等；当然这需要经历漫长的发展演变过程，而这也就意味着细胞膜智力系统有着相应的进化过程。

 

　　四 、从生命智力信息系统的角度解读生物进化机制

 

　　如果我们放弃随机微变的进化模式，而是从生命智力信息系统的角度观察生物进化现象，那么我们就可以很容易的解读所有的生物进化现象；既能解释普通生物的进化过程，也能够解释人类的进化过程；既能够解释微变进化现象，也能够解释突变进化现象。不过，这里首先需要说明的是，达尔文所说的自然选择原理同样适用于由生命智力信息系统主导的生物进化过程，正如建筑工程师的设计图纸要接受自然客观规律的实际考验一样。

 

　　1 、细胞智力信息系统可以根据外界环境，主动设计制造出新的蛋白质，从而导致生物适应性变异。一般来说，生物的适应性变异多数都属于微调微变，而且在群体中可以出现不同方向的变异；其中，某些有利的变异可以通过自然选择得到积累，并可能导致生物形成较大的变异。

 

　　2 、细胞智力信息系统可以根据自主欲求，主动设计制造出新的蛋白质，从而导致生物目的性变异。进一步说，许多生物出现的适应性变异，实际上也可以理解为是生物的目的性变异，即生物在主动的适应环境（包括改变环境），以便扩展生存空间。

 

　　3 、如果细胞设计制造出的新蛋白质对细胞有用，那么细胞智力信息系统就会对DNA上相应的某个基因的核苷酸分子进行改动，从而把这种变异通过遗传保留下去（相当于把不表达的智因变成表达的基因）。如果这种新的蛋白质，对细胞有害，该细胞或者死亡，或者放弃对基因进行改动，因此这种有害的蛋白质，也就不会通过遗传影响到后代细胞。

 

　　4 、无论是适应性变异，还是目的性变异，都包括两种情况，其一是短期变异，其二是长期变异。对于生物进化过程的长期变异来说，需要设计制造的不是一个两个新蛋白质，而是成十成百的新蛋白质。在这种情况下，生命智力信息系统就需要先设计出一系列的新蛋白质，但是暂时并不制造出这些蛋白质，而是把制造这些新蛋白质的核苷酸分子序列安排在DNA的智因上，只有当完成所有的设计工作之后，才会把智因转变成为可以投入工作的基因，而这时生物就会表现出突变，亦即新细胞、新组织、新器官的诞生。显然，对于类似生殖器官之类的进化来说，先有智因后有基因的过程是必不可少的。与此同时，生物表现出来的长期目的性变异，正是生物进化存在方向性的原因所在。

 

　　5 、生物的多样化在客观上证明了生物进化过程中细胞智力信息系统自主变异的多样性，以及选择的多样性。正如人类文化的多样性（同样属于生物的变异，即行为变化），也是由于不同人群具有不同的自主欲求和自主选择。

 

　　6 、大量事实都表明生物存在着目的性变异，例如生物的伪装、保护色和拟态现象，一种无毒蛇会模拟有毒蛇，在自己的身躯上制造出与毒蛇非常相似的花纹图案，显然这种无毒蛇是在实施有目的的变异。据此可知，模仿和学习能力不仅存在于动物躯体上，同时也发生在动物的基因层次上（准确说这是细胞智力信息系统存在的有力证据）。

 

　　事实上，几乎所有的生物都拥有复杂的、精巧的、协同的结构和功能，例如有毒的、有电的、有光的、有超声波、有相互配合结构的动物和植物，诸如毒蛇、毒蜘蛛、电鳗、深海发光水母和鱼、蝙蝠、毒蘑菇，以及花与蜜蜂彼此器官的配合、有性繁殖的性器官配合等等。对于毒蛇来说毒液的制造、毒液的储存与隔离（避免伤害自身）、毒液的喷射，对于蝙蝠来说发出超声波、接收超声波并进行定位，对于体内受精的动物来说雌雄性器官及其性激素的配合，都需要一整套的相互协同的生产制造和操纵控制系统；这种不可降解的复杂性和精巧性、协同性，显然是不可能经由“随机变化的无数多的中间状态”来实现的，而只能解释为生命智力信息系统在执着地实现自身的欲求。

 

　　7 、长期以来，生物学家习惯用“本能”来解释动物和人类的行为，但是对本能行为的本质却很少进行深入的分析，以致“本能”一词变成了知其然不知其所以然的神秘黑匣子。其实，从智因设计进化论的角度来看，所谓本能乃是由DNA智力信息系统、细胞膜智力信息系统与神经元智力信息系统共同实施的一种生命智力行为。

 

　　8 、从自然分娩到剖腹产，这种生殖方式的进化，不存在任何“中间状态”，以往的各种进化理论都不能解释这种生物进化现象。对比之下，根据智因设计进化论则可以很容易的予以解释：自然分娩是由DNA智力信息系统、细胞膜智力信息系统与初级神经元智力信息系统共同实施的一种生命智力行为，而剖腹产乃是由大脑细胞（高级神经元智力信息系统）实施的生命智力行为。

 

　　五 、细胞智力信息系统的工作特点

 

　　1 、细胞智力信息系统最主要的特点之一是，细胞膜智力信息系统与DNA智力信息系统的互动关系，以及细胞膜智力信息系统与其它细胞器之间的互动关系。无庸置疑，这表明细胞膜智力信息系统拥有对DNA和其它细胞器的全套地址编码，根据这些地址编码，有关指令信号可以找到相应的作用对象。

据此可知，在上述互动关系里，细胞膜智力信息系统起着总指挥的作用。这是因为，DNA是一种比较稳定的结构，自己不能直接操作自己，而必须接受细胞膜智力信息系统发出的指令。

 

　　事实上，在多细胞生物里，每一个细胞里的DNA都是一样的，或者只有极其微小的差异，它们之所以能够承担不同的功能，主要取决于细胞膜智力信息系统读取DNA上4条核苷酸分子单链的哪一条单链，以及该核苷酸分子单链上的哪一些基因。也就是说，干细胞与普通细胞的差异，是由受精卵的细胞膜在自我复制过程中决定的；当然，这并不排除细胞膜智力信息系统与DNA智力信息系统在细胞分工过程中存在着互动关系。

 

　　进一步说，生命智力信息系统是由智力系统和信息系统构成的，其中智力系统是信息系统的使用者。这里有两种情况，其一，智力系统与信息系统有着共同的载体，例如DNA智力信息系统、细胞膜自身智力信息系统、神经元智力信息系统；其二，智力系统与信息系统有着不同的载体，例如细胞膜智力系统对DNA信息系统的使用。

 

　　有必要指出的是，神经细胞智力信息系统与其它细胞的细胞膜智力信息系统和DNA智力信息系统存在着某种程度的互动关系，高级神经细胞（大脑思维细胞）的信息与低级神经细胞（例如植物神经细胞）之间也存在着互动关系，可以用这些互动关系来解释本能、经络、穴位、气功等现象。

 

　　2 、细胞智力信息系统的信息处理量非常庞大，信息处理的速度非常快。这是因为，细胞的体积很小，通常直径只有20微米左右。具体来说，原核细胞的直径约在1～10μm之间，真核细胞的直径约在3～30μm之间（多数为10～20μm）；但是，卵细胞的直径则比较大，例如人卵细胞的直径为200微米，而卵生动物的卵细胞更大。与此同时，细胞内的化学分子密度又很高，通常都有成千上万的基因和蛋白质，以及其它各种各样的有机物分子和无机物分子，在同时或者先后进行着化学反应。显然，如果没有相应的管理系统和管理信号，上述复杂多样的化学反应就不可能顺利的进行。

 

　　3 、每一个细胞都是一台信息处理微机，单细胞生物聚合体相当于信息联网，多细胞生物则是巨信息处理系统。这是因为，多细胞生物的各个细胞智力信息系统可以形成“信息互联网”，从而能够处理更多更复杂的信息。与此同时，一个细胞的变化，可以传递给其它细胞并导致协同变化；对于群居生物来说，某个个体的变化可以传递给其它个体并导致协同变化。也就是说，在细胞之间、个体之间存在着相互学习的情况，显然这是生物群体协同进化所必须的。

 

　　为了更好的处理信息，多细胞生物发展出神经细胞，这是一种能够处理细胞间、组织间、器官间互动信息的专职细胞。神经细胞的最高形式是人类的大脑思维细胞，它们建立起庞大的语言、文字、图案等间接信息库，能够处理包括抽象概念在内的更加丰富复杂的信息。

 

　　值得注意的是，神经细胞通常都不能够自我复制，这是为了维护神经细胞所形成的特有信息。与此同时，神经细胞储存的信息（例如人类大脑的记忆）也不能够遗传给下一代，这是因为神经细胞的信息无法传递给受精卵细胞，而且卵细胞的细胞膜也不具有记录神经细胞信息的结构（例如神经节、轴突、树突等）。

 

　　4 、细胞智力信息系统具有实现自主欲求的能力，知道什么样的蛋白质可能会有什么样的功能，并知道如何改变DNA的核苷酸分子结构，以便制造出这样的蛋白质。有必要指出的是，细胞智力信息系统的上述功能，通常都需要经历非常漫长的设计和实施过程，而且只有在设计制造出新的基因之后才会交付使用；这就是我们为什么看不到过渡物种和长着半成品器官的生物的原因所在，因为真正的无数多的“中间状态”实际上仅仅发生在DNA上，而不是每一步都直接表现在生物的躯体上。

 

　　5 、生命遗传信息的载体，不仅有DNA（包括RNA），还有细胞膜（包括附着物）。对于有性繁殖的生物来说，除了亲代的DNA之外，受精卵的细胞膜也承担着非常重要的生命遗传信息。事实上，多细胞生物的细胞分工，主要不是取决于DNA（因为所有细胞里的DNA几乎都是完全相同的），而是取决于受精卵的细胞膜；正是由于细胞膜能够读取使用DNA上的不同基因，才能够形成不同的细胞（例如人体有254种细胞）及其相应的功能。

 

　　6 、对于有性繁殖的生物来说，进化主要发生在生殖细胞上，体细胞变异的信息只有通过生殖细胞才能够体现出来。在这种情况下，雌性与雄性对遗传性状和物种进化的贡献（包括分工）也就有所不同。以人类为例，由于卵细胞里的DNA是在女婴出生时就已经存在而且不再变化了，而男性精子的DNA是随着年龄长大不断制造出来的，对比之下可知女性对DNA变化的贡献可能比男性要小一些；正是从这个角度来说，笔者称之为“老夫少妻有利于进化”。与此同时，由于细胞膜也是智力信息系统，而卵细胞的细胞膜是由女性遗传的，而且卵细胞的细胞膜也是随着年龄长大而逐渐成熟的；也就是说，细胞膜的进化乃是由女性承担的，因此更准确的说法是“壮夫壮妻有利于进化”。

 

　　最后需要说明的是，有关生命智力信息系统的详尽论述，可以在2004年7月至2007年10月的互联网上查阅笔者的相关文章：《信息的经典解读与生命起源》、《设计之经典解读：DNA智力如此精彩》、《本能之经典解读：生命不该有的黑匣子》、《从达氏随机进化论到智因设计进化论》、《高贵的人，智慧只是一层细胞膜》、《谁是生命的主人：基因说了算，还是细胞膜说了算》、《细胞膜也有类似血型的4种膜型》、《细胞膜是基因变异的幕后操纵者》、《半膜细胞是生命起源的关键阶段》、《重构生命定义（第七种）：生命是一种对间接信息进行操作的智力系统》、《我在生物学领域的四大发现》、《重构生命起源新论：生命形成路线图》（摘要《生命起源路线图》）、《细胞膜智力信息系统引发生物学革命》（《从生命智力信息系统角度解读生物现象》）、《重构生命起源实验，向全世界征求合作者》、《呼吁中国科学界，放弃达尔文，自主创建新进化论》等文，以及《揭开生命的最高秘密：智因设计进化论》一书（网络版）。