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    光明日报 2015年05月16日 星期六

    假如进化重演 人类能否再现

    作者:恩特 《光明日报》( 2015年05月16日 10版)

        “就算让进化重演一百万次,人类这样的生物也可能不会再出现一次了。”1989年,古生物学家斯蒂芬·古尔德在《奇妙的生命》一书的结尾处这样写道。古尔德一生著述等身,但恐怕很难找到比这更震撼的一句话。但是,假如人类的存在只是不可思议的巧合、运气或者偶然,我们是否要被迫承认人类只是某个造物主精心培育的花朵?如果回到四十亿年之前,让一切从头来过,人类必然会出现吗?

     

    A.恐龙若有智慧能算“人类”吗

     

        如果有可能,什么样的智慧生物,能算作“人类”呢?要怎样的事件才算是“同一个”事件呢?如果尼安德特人打败了智人,创造出了文明,这算做是“人类”吗?如果是南方古猿呢?倭猩猩呢?假如恐龙或者章鱼诞生了高级智慧,能归为“人类”吗?

     

        古尔德的《奇妙的生命》一书,是对寒武纪大爆炸研究的成果。在当时的许多研究者看来,寒武纪早期是一场狂野的、偶然性巨大的“生命设计实验”:今天一切复杂生命的基本框架都在那时定型。如果一切重来,人类或许会有六只手四条腿,或者向七个方向均匀地伸展成辐射对称状,但有智慧的生命该有几条胳膊或是腿并不是重点,我们的关注点应该是——进化是不是注定要指向某种意义上的智慧?

     

        尽管在大部分传统文化里,生物被认为是不变的,诞生时的样子就是现在的样子,但在18世纪,就已经有很多学者对此感到怀疑了——一方面,他们注意到现实中的生物也会产生各种各样的变化;另一方面,出土的许多化石明显是生物遗留的残骸,可现存的生物里没有与之相同的。

     

        对此显而易见的解释是,生物是会变的。但是,向什么方向变化呢?

     

        有一个著名的观点说,一个人会从小孩逐渐长大到老,那么一种生物也可以从诞生逐渐变化到最后消亡。正如人的成长路线是固定的一样,生物该怎么变也是早就定好的,这就是定向进化的理论。这似乎没什么依据,但很符合直觉,因而被很多人所接受,法国博物学家、生物学的奠基人之一拉马克就是其坚定的支持者。

     

        拉马克心中的自然面貌是这样的:任何时刻都不停地有生命从无机物中产生,然后就在两种力量的综合作用下发生改变,一种力量是“复杂之力”,推动着生物越变越复杂;另一种力量是“适应之力”,让生物依靠用进废退而变得越来越适应环境。例如,微生物是刚刚诞生的,所以非常简单,老鼠诞生得早一些,所以要复杂不少。如果你在旁边观察的足够久,这些简单的生物都会越来越复杂,最终或者灭绝,或者走向人类这个巅峰。拉马克的世界不是一棵演化树,而是无穷条平行线段组成的进化草坪,无数的生命各自走完自己的道路然后消亡。这样一种世界观其实相当有趣,而且很可能相当美丽。

     

        可惜,这并非我们所处世界的真实面貌。

     

    B.进化未必注定指向智慧

     

        达尔文的伟大之处在于他发现了进化的最重要的作用方式:自然选择。与拉马克的理论相比,这或许与我们的世界更加贴合。自然选择的本质很简单——生物的繁殖力很强,不可能都活下来,总会有些“好的”特征能让某个生物个体更易存活,而拥有“坏”特征的就不那么幸运了。很多特征被遗传给下一代,下一代里拥有“好”特征的就更多,“坏”特征的就更少,长此以往,生物就变了。可到底怎样的特征算是“好”的呢?情况非常复杂。几乎每个特征的延续都要付出代价,而且有各自的适用范围,进化的“方向”因而很难界定。沿着达尔文“适应环境”的这条道路,进化是不是终究也要走向人类这样的智慧生命呢?

     

        要研究这个问题,躲不开时间尺度。在小的时间尺度,比如一天,进化是几乎没有方向的,当时间尺度扩大到一千年,进化的方向性就很明显了——适应它们所在的环境,继续扩大到一千万年,这时候方向性反而大大减弱了,因为到了这个时间尺度上,环境本身也在发生变化——而它的变化在这个阶段还没有明显的方向性。最后扩大到十亿年,在这个尺度上,进化有方向性吗?我们不知道,因为数据还不足以囊括半个生命史的尺度。

     

        可是,进化的方向不应该是从“低等”到“高等”吗?三十八亿年前地球上只有最简单的微生物,现在我们有如此繁盛的生物圈,这是多么明显的进步啊?怎么能说不知道有没有方向性呢?古尔德举过一个著名的例子来说明这个问题。夜晚的大街上走着一个醉鬼,街的左边是一堵墙,右边是水沟。醉鬼烂醉如泥,走路方向完全随机,没有趋势。第二天人们会在哪里找到他?水沟里。这并非他趋于喜欢水沟,而是因为墙挡住了他的路,不能再往左边走了。如果没有水沟,那么这个夜晚越是漫长,醉鬼和墙的平均距离就越远;而不管水沟离墙有多远,只要让醉鬼一直这么走下去,他最后掉进水沟的概率一定是100%。

     

        所有的生物就像醉鬼一样漫无方向地进化,但因为生命的复杂性有下限,这就像一堵墙,阻挡了进化向更简单的方向运动,“醉鬼们”逐渐向远离墙的方向漂移了,而我们人类,暂时就是走得最远的“醉鬼”之一。

     

    C.智慧仅从500亿物种中诞生一次

     

        眼睛在地球上不同类群中独立诞生了至少四五十次,我们可以说它是“必然”;披甲哺乳类动物只在穿山甲和犰狳里诞生了两次,这就不能说是必然了,而复杂语言和抽象概念级别的意识,在地球上只诞生了一次。演化生物学家恩斯特·迈尔说:“如果今天有3000万活着的物种,假定一个物种平均存活10万年,那么从生命起源直到今天,可能有多达500亿的物种生存过。其中,只有一个物种获得了足以建立文明的智力。”

     

        看数量太悲观了,转而考虑一下时间。地球诞生于46亿年前,用了几亿年冷却下来,演化出了最初的生命,又用了20亿年诞生真核生物,用15亿年诞生了复杂多细胞生命,然后就是寒武纪大爆发。随后生物的多样性迅速增加,就算遭遇了二叠纪末这种消灭了90%海洋物种的大灾难事件,不到一千万年就恢复过来了。可就是在这样的蓬勃生长之下,我们又等了五亿年,才等到了智慧生命的诞生。为什么智慧诞生这么难?智慧难道不是好事儿吗?答案并非我们想象的那么笃定。大脑也是一个器官,而且是相当复杂、耗能极高的器官。对于一个狩猎中的原始人而言,稍微聪明一点儿带来的好处并不一定就能抵消掉因此而增加能量消耗的坏处。这也许就是智慧才只诞生了一次的原因。

     

        但这并不意味着我们得寻求造物主。恰恰相反,它不利于造物主的存在。

     

        洗开一副扑克牌,它的顺序是超级小概率事件——54张扑克的排列方式高达1071种,已经接近全宇宙的基本粒子总数。但这没有任何惊人之处,因为你的牌洗出来,不需要任何造物主来动手脚。

     

        如果真有造物主,他应该能做不合常理的事情。比如在所有生命都很简单的星球上鹤立鸡群地创造智慧生命。但我们的世界没有给他留下空间。扑克牌总得洗出一个顺序,而我们也是自然的结果。这也意味着,人类失去了又一个自大的理由:我们不但不是宇宙的中心,也不是宇宙的目的。我们生活在美丽、宏大、复杂、奇妙并且对我们的存在毫不关心也不赋予意义的宇宙里。唯一能做的,也许就是自己创造一点意义了,做一些能让宇宙骄傲或者能让人类骄傲的事情,做一些能让智慧的火花延续下去的事情——毕竟,在全部已知的宇宙中,智慧只出现过一次。如果我们搞砸了,生命总还是会从头再来的,但如果那个同样美丽、同样宏大、同样奇妙的宇宙里没有智慧生命去观察、欣赏它,那将是多么遗憾的事情。

     

        本文选自果壳网(公众号:Guokr42)

     

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