Yrr聚合实验
群Yrr聚合实验是一个转折点——对发光有机物的实验室研究,由此变成了与一种能够协同行动、改变形态的生命直接相遇。在独立号航母一处调暗灯光的水箱里,约翰森、奥利维耶拉和鲁宾观察着分散的胶状物团块与单个变形虫聚合成一个大型生物体。它不断变换形态,似乎在探查他们的设备,并且能够对外来干扰作出反应,迫使团队思考一种不依赖熟悉的大脑或感觉器官的认知方式。
实验设置
观测材料来自井甲板——朱迪思·李的手下回收了总计两吨半的有机物,其中包括已经解离的胶状物。在水箱中,研究人员监测着大型聚合体和无数单个变形虫;一台小型、灵活的机器人携带传感器,用于测量水的化学成分。机器人裙边周围排列的管子可以伸入水中,打开采集样本,再缩回机器人内。这套装置让约翰森得以接近这团活体物质,同时将其周围环境的变化传送到实验室屏幕上。
研究人员调暗了灯光,以便看清生物体发出的光。胶状物恢复后,它的团块随着蓝色的流动光芒搏动。奥利维耶拉认出聚合过程已经开始,约翰森便操纵机器人来到其中一团下方。管口锋利如刀,切入物质中采集样本,随后自行封闭并缩回。他又在另一处重复了这一操作,在采集样本的同时,周围的聚合体也不断变化。于是,实验室的常规工具成了事件的一部分——它们不只是在记录生物体,还进入了它近旁的环境,并引发了反应。
从散落物质到集体
最初显现的变化形态短暂地让人觉得似曾相识。一团胶状物变成了海豚般大小和轮廓的形状,随后又变得像一条鳐鱼,拍打着双翼向上升起。尖端出现了细小的触须,形状变得像蛇。接着,胶状物裂散成数千个鱼形小体,协调一致地移动,然后再次聚拢。其他团块也加入其中,物质连同缕缕云状细丝流动汇合。整个过程让生物体的形状显得并不固定——可辨认的躯体不断出现,又随着整体重新组织而消失。
随着聚合愈发剧烈,水中出现了一种新的化合物,鲁宾认为胶状物使用信息素是一个重要线索。约翰森继续操纵机器人穿行于聚合活动之中,采集样本。从更大的尺度来看,一个枢纽逐渐形成,聚合体向内坍缩,形成了科学家所理解的、由许多变形虫构成的生物体。它看不出有眼睛、耳朵、心脏、大脑或肠道,却能够进行复杂的过程。在至少一半井甲板胶状物已被泵回海中后,剩余物质仍形成了一个面包车大小的躯体。
与采样机器人的遭遇
约翰森再次派机器人前去采样时,生物体突然向后弹开,伸出数十条触手并抓住机器人。机器人动弹不得,被拖向水箱底部,聚合体在那里落在一团块状基底上。它的新形态像一朵长着橡胶般手臂的大蘑菇。捕获机器人的一刻改变了实验的性质——原本让科学家得以采集生物体样本的仪器,如今被困在它的触及范围内,约翰森也失去了对它的控制。
随后,生物体伸出一根粗壮的柄,顶端长着一簇细小触须。触须扫过机器人和它的试管,在观察者看来,像是在有意探查。它可能正试图打开试管,这让科学家不得不面对一个基本问题——生物体似乎没有眼睛,却能对物体作出反应。约翰森提出,它或许能够直接感知周围环境。这个想法仍是假设,但观察到的过程——靠近、捕获并探查设备——让人更难再把这团物质视为被动的东西。生物体放开机器人后,收回触须和触手,铺展成一层薄薄的物质,覆盖在水箱底部。
实验所促成的认识
这项实验为更广泛地尝试解释Yrr认知如何运作,提供了具体现象。韦弗后来在一段说明中描述,她用电子脱氧核糖核酸为虚拟变形虫编程,而这种脱氧核糖核酸会持续变异,因此能够学习。团队的模型将一台神经网络计算机与活动的细胞连接起来,在模拟深海条件的三维环境中运行,其中包括压力、水流和摩擦。他们把这一设想中的学习过程与Yrr扩增子中发现的高变区联系起来——细胞形成之后发生的变化,或许能让细胞彼此识别,并辨认自己所属的集体。按照这一解释,信息素信号传递只是维系集体的部分方式。
约翰森后来将超突变脱氧核糖核酸描述为Yrr跨世代保存经验的一种方式。人类的文化记忆依赖词语、记录和图像,而设想中的Yrr系统则会在细胞分裂、复制基因组时传递信息。阿纳瓦克的解释认为,单个变形虫可以作出创造性贡献,但思想的筛选和保留由集体完成——强到足以被许多细胞共同分享的冲动,能够进入群体的运作过程。这些想法是后来的解释,并非仅凭水箱实验就能证实的结论。实验的重要性在于,它提供了供科学家解释的证据——许多细胞组成一个能够作出反应的整体,不断改变形态,产生化学信号,并与环境中的仪器发生互动。
因此,这个水箱成了人类观测方法与一种难以归入熟悉范畴的生命形式相遇的微缩场所。机器人、传感器、样本和屏幕拓展了科学家的观测能力,却无法让他们完全读懂这个生物体。它似乎在探查试管,随后又捕获机器人,这颠倒了观察者与样本之间原本预期的关系。最初的采样,最终让研究人员不得不面对这样一个集体——他们只能根据它的行为推断其能力。