當(dāng)基因編輯能精準(zhǔn)“剪切”致病基因，當(dāng)人工合成淀粉讓“空氣變糧食”照進現(xiàn)實，當(dāng)AI制藥將新藥研發(fā)周期從十年壓縮至一年——這些曾只存在于科幻中的場景，正以驚人的速度在21世紀(jì)成為日常。生物學(xué)，這個曾被視為“觀察花草蟲魚”的學(xué)科，如今已滲透到醫(yī)療、能源、材料等關(guān)乎人類未來的核心領(lǐng)域。但一個矛盾的現(xiàn)象隨之浮現(xiàn)：為何總有人說它“簡單好學(xué)”，卻又公認其門檻高不可攀？

01，集親民和尖端于一起的生物學(xué)

數(shù)理基礎(chǔ)認知不足，使得生物總體上停留在現(xiàn)象描述階段。這也是為什么當(dāng)其他學(xué)科用數(shù)學(xué)公式構(gòu)建知識壁壘時，生物學(xué)卻同時承載著“最親民的科普”與“最尖端的技術(shù)”這兩種截然不同的標(biāo)簽。

而現(xiàn)在廣大科研人員正在努力的通過盲人摸象來把生物這個復(fù)雜體系逐步搭建起來?？赡埽_切的說，生物是一個復(fù)雜體系的東西，這東西，在哪個學(xué)科里都是難點（比如湍流？）。

盡管個人是從事生命科學(xué)研究的科研人員，而且可能還是生命科學(xué)里最接近大眾認知的‘科學(xué)’范疇的生物信息學(xué)（用算法等來解決生物學(xué)問題），然而，我們依然面臨一個問題，那就是，當(dāng)前的生命科學(xué)，依然以現(xiàn)象描述為主，我們甚至缺乏一個根本性的通用原理之類的。

相比之下，數(shù)理化要好多了。

02，數(shù)理化vs生物

數(shù)學(xué)最厲害，一堆公理定律，物理可能稍遜些，但是依然有許多定理規(guī)律之類的，化學(xué)也存在著相當(dāng)多的基礎(chǔ)理論。這才符合廣泛的科學(xué)認知，能夠在紛雜的現(xiàn)象背后找到其規(guī)律。

而生物學(xué)，目前并不具備這些內(nèi)容。就不說有的生命形式似乎不依賴核酸（比如朊病毒）。哪怕確定在核酸為遺傳物質(zhì)的體系里，依然一片混沌。

有了DNA,不一定有RNA。

有了RNA，不一定有蛋白。

有了蛋白，不一定有功能。

更別提處處在挑戰(zhàn)我們認知的東西。比如什么是基因，盡管目前有很多認知，一般情況下，我們依然傾向于是可以編碼蛋白質(zhì)的核算部分是基因。于是就出現(xiàn)了非編碼區(qū)域，甚至曾經(jīng)認為是垃圾DNA。

后來發(fā)現(xiàn)，這區(qū)域竟然能轉(zhuǎn)錄，就把他們叫做非編碼RNA。然而后來發(fā)現(xiàn)，這些非編碼RNA甚至可以翻譯成蛋白……到了這地步了，能不叫基因嗎？

事實上，如果做一個勉強的順序，大概是如此。

03，為什么生物學(xué)最容易入門而又最難精通？

數(shù)學(xué)是科學(xué)之母，這一點就不多深究。

物理在微觀層面解決的是原子甚至更小的規(guī)律問題。

化學(xué)在微觀層面解決的是分子級別的規(guī)律問題。

生物在微觀層面解決的是大分子的規(guī)律問題。

而目前，我們就卡在這里，因為簡單的化學(xué)理論已經(jīng)很難滿足生物了，就比如要想合成一些分子，在實驗室非常困難，可能需要很高的條件，然而到了生物里竟然可以在常溫下輕松合成。

可能很多人留意到，近些年來諾貝爾化學(xué)獎大多數(shù)授予了生物領(lǐng)域（大概三分之二左右），其實就是意味著生物是一定程度上在化學(xué)基礎(chǔ)上在完成更多的復(fù)雜過程。然而，這個復(fù)雜規(guī)律，太復(fù)雜了，受到的影響條件太多了。

比如同樣一個基因的表達，不僅受到了自身基因特性的影響，還受到調(diào)控元件如增強子之類的影響，甚至還受到了空間構(gòu)象的影響。而且由于生物的反應(yīng)往往是在細胞中，那么細胞中那么多基因那么多蛋白還有代謝物，以及細胞本身的狀態(tài)都會影響到基因。

可以說，每一個生物過程，都是一個復(fù)雜到天文數(shù)字的計算過程，而我們目前的計算量事實上難以滿足生物的需求。想象一下，上萬個基因，上萬個蛋白，數(shù)以萬計的代謝物，還有無數(shù)細胞器，以及核酸在空間的結(jié)構(gòu)，蛋白的結(jié)構(gòu)變化，在疊加無數(shù)外界條件諸如理化信號。

如果能夠把這些模擬出來，那個工作量簡直是天文數(shù)字。就像天氣預(yù)報直到現(xiàn)在都依然無法精準(zhǔn)預(yù)報，其背后就在于我們總體的認知和計算量難以滿足，這需要更多的技術(shù)突破來解決。

事實上，哪怕是我這種做生物信息的計算，不考慮生物學(xué)的反應(yīng)過程，消耗量已經(jīng)到了不少大牛團隊都在使用天河計算器之類的了。

這還是單純的生物信息學(xué)計算，要是疊加更多的過程，就更無法想象了。這還是單細胞，如果多個細胞呢？擱到組織器官里？甚至人身上？吃飯、喝水、睡覺，甚至呼吸、思考帶來的變化，都會影響。

所以，生物屬于，看起來入門容易，畢竟總體處于初步階段，更多是現(xiàn)象描述，但是上限極高，代表人類對世界認知的進一步提升的方向。