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    2015年菠蘿科學(xué)獎的主題是“演化”.地球上70億無(wú)毛兩足靈長(cháng)類(lèi)里，有一小群人將在4月11日聚集在杭州，向好奇心傳達他們的敬意。這當然是一個(gè)偶然的事件，但我們的誕生這件事情，是不是已經(jīng)是一個(gè)巨大的偶然了呢？
 

    “就算讓進(jìn)化重演一百萬(wàn)次，人類(lèi)這樣的生物也可能不會(huì )再出現一次了。”

    1989年，古生物學(xué)家斯蒂芬？古爾德在《奇妙的生命》一書(shū)的結尾處這樣寫(xiě)道。古爾德一生著(zhù)述等身，但恐怕很難找到比它更震撼的一句話(huà)。四百年前，伽利略向世界證明地球并不是宇宙的中心。一百五十年前，達爾文指出人類(lèi)并不是上帝所珍愛(ài)的造物。這都沒(méi)有關(guān)系，我們不需要像征性的標志來(lái)為我們的存在提供意義。但是，假如人類(lèi)本身的存在只是不可思議的巧合、運氣或者偶然，那我們在宇宙中又是處于怎樣的地位呢？我們是否被迫要承認我們只是某個(gè)宇宙造物主精心培育的花朵？或者是無(wú)窮可能性中無(wú)數骰子的一個(gè)瞬間截面？如果回到四十億年之前，讓一切從頭來(lái)過(guò)，這個(gè)世界會(huì )變得不同嗎？是大同小異，還是天翻地覆？人類(lèi)是必然出現的嗎？我們誕生的“概率”,到底是多少呢？

    怎樣才算“人類(lèi)這樣的生物”?

    概率是一個(gè)喜歡捉弄人的概念。按照定義，它說(shuō)的是某個(gè)具體事件發(fā)生的可能性——可是在我們的世界里它已經(jīng)發(fā)生了。那在別的世界里，要怎樣的事件才算是“同一個(gè)”事件呢？如果尼安德特人打敗了智人，創(chuàng )造出文明，這算做是“人類(lèi)”嗎？如果是南方古猿呢？倭猩猩呢？假如恐龍或者章魚(yú)誕生了高級智慧，能算數嗎？

    古爾德的那本《奇妙的生命》，是一本講寒武紀大**的書(shū)。在當時(shí)的許多研究者看來(lái)，寒武紀早期是一場(chǎng)狂野的、偶然性巨大的“生命設計實(shí)驗”:今天一切復雜生命的基本框架都在那時(shí)定型。如果一切重來(lái)，我們或許是每人有六只手四條腿，或者向七個(gè)方向均勻地伸展成輻射對稱(chēng)。

    現在的研究者已經(jīng)不太傾向于這么看了，寒武紀的很多化石看起來(lái)十分瘋狂，仔細研究之后發(fā)現還是能歸入原來(lái)類(lèi)群的。但更重要的是，這樣強求未免有點(diǎn)無(wú)趣。直立行走的無(wú)毛兩足猿類(lèi)雖然在我們的世界中成了高級智慧的載體，但除此之外實(shí)在看不出它有何特異之處。憑什么鳥(niǎo)類(lèi)就不能誕生智慧？所以，最好是不要糾結幾條胳膊幾條腿這樣的問(wèn)題，而是考慮一下任何類(lèi)型的智慧生命產(chǎn)生的可能性。

    所以我們把問(wèn)題換一下：演化，是不是注定要指向某種意義上的智慧？

    演化并非命中注定……

    今天我們說(shuō)起演化論，總會(huì )想到達爾文。但是嚴格來(lái)說(shuō)，他還真不是“演化”的創(chuàng )始人。生物可能在變化，這個(gè)想法的誕生比他早很多。

    大部分傳統文化都認為生物是不變的，誕生時(shí)的樣子就是現在的樣子。不過(guò)早在18世紀，就已經(jīng)有很多學(xué)者在懷疑這一點(diǎn)了——一方面，人們注意到現實(shí)中的生物也會(huì )產(chǎn)生各種各樣的變化；另一方面，挖出了許多化石，這些化石明顯是生物遺留的產(chǎn)物，可現存的生物里卻找不到一樣的東西。

    一種顯而易見(jiàn)的解釋是，生物其實(shí)是會(huì )變的。但是，怎么變？

    有一個(gè)著(zhù)名的觀(guān)點(diǎn)說(shuō)，一個(gè)人會(huì )從小孩逐漸長(cháng)大到老，那一種生物也可以從誕生逐漸變化到最后消亡；正如人的成長(cháng)路線(xiàn)是固定的一樣，生物該怎么變也是早就定好的。這個(gè)觀(guān)點(diǎn)就是所謂的定向演化。其實(shí)沒(méi)什么依據，但是很符合直覺(jué)，所以被很多人接受，其中之一就是大名鼎鼎的拉馬克。

    拉馬克心中的自然面貌是這樣的：任何時(shí)刻都不停地有生命從無(wú)機物中產(chǎn)生，然后就在兩種力量的綜合作用下發(fā)生改變。一種力量是“復雜之力”,推動(dòng)著(zhù)生物越變越復雜；另一種力量是“適應之力”,讓生物依靠用進(jìn)廢退而變得越來(lái)越適應環(huán)境。你周?chē)奈⑸锸莿倓傉Q生沒(méi)多久的，所以非常簡(jiǎn)單；老鼠就誕生得早一些，所以要復雜不少。如果你在旁邊觀(guān)察很久，這些簡(jiǎn)單的生物最終都會(huì )越來(lái)越復雜，不斷向上，最終或者滅絕，或者走向人類(lèi)這個(gè)巔峰。他的世界不是一棵演化樹(shù)，而是無(wú)窮條平行線(xiàn)段組成的演化草坪，無(wú)數的生命各自走完自己的道路然后消亡。這樣一種世界觀(guān)其實(shí)相當有趣，而且很可能相當美麗；可惜，它不是我們的世界。

    ……但演化就是擲骰子嗎？

    如果達爾文不是演化的創(chuàng )始人，那么憑什么紀念他？因為他發(fā)現了演化的最最重要的作用方式：自然選擇。

    自然選擇的本質(zhì)很簡(jiǎn)單。生物的繁殖力很強，不可能都活下來(lái)。生物個(gè)體各不相同，總會(huì )有些“好的”特點(diǎn)能讓擁有它的個(gè)體更容易活下來(lái)，而擁有“壞”特點(diǎn)的就不那么容易活下來(lái)。很多特點(diǎn)是可以流傳到下一代的。這樣下一代里擁有好特點(diǎn)的就會(huì )更多，壞特點(diǎn)的就會(huì )更少。長(cháng)此以往，生物就變了。

    自然選擇這個(gè)過(guò)程本身并不太依賴(lài)概率。如果讓颶風(fēng)吹過(guò)垃圾堆，吹出一架波音747肯定極端不可能；但自然選擇不是颶風(fēng)，它是逐步的積累和改良。每一個(gè)好用的新突變都會(huì )成為后續的基礎，沒(méi)人要求它一步到位——時(shí)間有的是，不著(zhù)急。

    可這里有個(gè)問(wèn)題。到底怎樣的特點(diǎn)算是“好”的呢？

    今天的讀者很容易把它想象成電子游戲的天賦加點(diǎn)，但這里的情況要比電子游戲復雜許多。幾乎每一個(gè)特點(diǎn)都是要付出代價(jià)的，而且它們都有各自的適用范圍，就像短跑運動(dòng)員容易關(guān)節損傷而且并不擅長(cháng)游泳。這個(gè)環(huán)境里的“好”特點(diǎn)，下一個(gè)環(huán)境可能毫無(wú)用處，再下一個(gè)環(huán)境沒(méi)準反而有害。

    而環(huán)境是會(huì )變的。

    這就導致演化的“方向”成了一個(gè)很難界定的東西。按照拉馬克和他同時(shí)代的人的理論，演化的方向是定的。但達爾文理論里，方向究竟是什么？沿著(zhù)“適應環(huán)境”這條道路上走，是不是終究也要走向人類(lèi)呢？

    方向與時(shí)間

    要問(wèn)方向，躲不開(kāi)始間尺度。譬如我每天早晨路上這半小時(shí)里，方向是朝南；但每天晚上的半小時(shí)，我又要朝北。綜合一整天來(lái)看的話(huà)，我并沒(méi)有朝任何一個(gè)方向移動(dòng)。

    在最小的時(shí)間尺度，比如一天之內，演化是幾乎沒(méi)有方向的。如此短的時(shí)間里自然選擇的力量不足以體現出來(lái)，你只能看到突變和意外事故，而這倆都是近乎隨機的。

    時(shí)間尺度擴大到一千年，演化的方向性就很明顯了——適應它們所在的環(huán)境。

    繼續擴大到一千萬(wàn)年，這時(shí)候方向性反而大大減弱了，因為到了這個(gè)時(shí)間尺度上，環(huán)境本身也在發(fā)生變化——而它的變化在這個(gè)階段還沒(méi)有明顯的方向性。

    最后擴大到十億年。在這個(gè)尺度上，演化有方向性嗎？我們不知道。因為數據還不足以囊括半個(gè)生命史的尺度。

    等等，但是大家不都說(shuō)演化是從“低等”到“高等”嗎？三十八億年前地球上只有最簡(jiǎn)單的微生物，現在我們有如此繁盛的生物圈，這多么明顯的進(jìn)步啊，你怎么能說(shuō)不知道有沒(méi)有方向性呢？

    這是因為，“看起來(lái)”有方向性，并不意味著(zhù)它有內在的趨勢。

    古爾德舉過(guò)一個(gè)著(zhù)名的例子。夜晚的大街上走著(zhù)一個(gè)醉鬼，街的左邊是一堵墻，右邊是一道水溝。醉鬼爛醉如泥，他的走路方向完全是隨機的，沒(méi)有任何趨勢。第二天人們會(huì )在哪里找到他？ 水溝里。他會(huì )掉進(jìn)水溝，并不是因為他有喜歡水溝的趨勢，而是因為墻擋住了他的路，不能再往左邊走了。如果沒(méi)有水溝，那么這個(gè)夜晚越是漫長(cháng)，醉鬼和墻的平均距離就越遠；而不管水溝離墻有多遠，只要讓醉鬼一直這么走下去，他最后掉進(jìn)水溝的概率一定是1.

    而如果我們在這條路上放出很多醉鬼，假定他們互不干擾，那么畫(huà)出所有醉鬼的軌跡，會(huì )發(fā)現他們鋪滿(mǎn)了一大片區域——有的醉鬼離墻近，有的離墻遠。一開(kāi)始所有醉鬼離墻都很近，最后有些醉鬼走到了很遠的地方。夜晚越是漫長(cháng)，走得最遠的那批醉鬼，和墻的距離就越遠。而我們人類(lèi)，暫時(shí)就是走得最遠的醉鬼之一。
 

    生命的復雜性有下限，一開(kāi)始大家都很簡(jiǎn)單，但因為墻阻擋了左邊的運動(dòng)，逐漸向右邊漂去了。

    當然也可能是醉鬼其實(shí)稍微有一點(diǎn)喜歡水溝的傾向，每往左邊走十步就往右邊走十一步，這是肉眼無(wú)法分辨的，需要數學(xué)——但我們的數據不夠。因此，我們只能說(shuō)“不知道”.

    沒(méi)有方向，但至少我們有一個(gè)結果：人類(lèi)畢竟是誕生了。這個(gè)結果，能否成為我們樂(lè )觀(guān)的理由呢？

    四十六億年里的唯一閃光

    自然選擇不靠小概率生效，但自然選擇的某一個(gè)具體結果也許是小概率。眼睛在地球上不同類(lèi)群中***誕生了至少四五十次，我們可以說(shuō)它是“必然”;披甲哺乳類(lèi)只在穿山甲和犰狳里誕生了兩次，就不太好意思說(shuō)它是必然了。

    很不幸，復雜語(yǔ)言和抽象概念級別的意識，在地球上，只誕生了一次。這一次是在靈長(cháng)類(lèi)這個(gè)小圈子里——200個(gè)物種。靈長(cháng)類(lèi)又屬于哺乳類(lèi)這個(gè)小圈子——5000個(gè)物種。相比之下，人類(lèi)已知的甲蟲(chóng)物種大約有35萬(wàn)，估計的總數在400萬(wàn)到800萬(wàn)之間；人類(lèi)已知的全部物種有190萬(wàn)，估計的總物種至少有數千萬(wàn)。

    演化生物學(xué)家恩斯特？邁爾說(shuō)：“如果今天有3000萬(wàn)活著(zhù)的物種，假定一個(gè)物種平均存活10萬(wàn)年，那么從生命起源直到今天，可能有多達500億的物種生存過(guò)。這其中，只有一個(gè)物種獲得了足以建立文明的智力。”

    看數量太悲觀(guān)了，轉而考慮一下時(shí)間。地球誕生于46億年前，用了幾億年冷卻下來(lái)，沒(méi)過(guò)多久就演化出了最初的生命。接下來(lái)地球用了20億年誕生真核生物，用15億年誕生了復雜的多細胞生命，然后就是寒武紀大爆發(fā)。隨后生物的多樣性迅速增加，就算遭遇了二疊紀末這種消滅了90%海洋物種的大災難事件，不到一千萬(wàn)年就恢復過(guò)來(lái)了。可就是在這樣的蓬勃生長(cháng)之下，我們又等了五億年，才等到了智慧生命的誕生。

    為什么智慧誕生這么難？智慧難道不是好事兒?jiǎn)幔侩y說(shuō)。大腦也是一個(gè)器官，而且是相當復雜、耗能極高的器官。今天人類(lèi)憑借大腦，勉強解決了食物來(lái)源的問(wèn)題，可是演化沒(méi)有遠見(jiàn)。對于一個(gè)狩獵中的原始人而言，稍微聰明一點(diǎn)兒的好處并不一定就能抵消掉能量消耗增加帶來(lái)的壞處。可能就是因為這一點(diǎn)，智慧才只誕生了僅僅一次。

    西蒙？康威？莫里斯基于他的數學(xué)理論，援引趨同演化的現象，認為智慧生物是一個(gè)生態(tài)位，而生態(tài)位早晚會(huì )被占領(lǐng)。但生物學(xué)上，這個(gè)想法恐怕也是一廂情愿。而今，生態(tài)位這個(gè)概念能不能成立都開(kāi)始有疑問(wèn)了；就算它能成立，也不是所有的坑都會(huì )被占。譬如澳大利亞的有袋類(lèi)動(dòng)物，的確演化出來(lái)了很多和其他大陸“平行”的物種，但也有很多沒(méi)有演化出來(lái)——澳洲大陸沒(méi)有袋蝙蝠，沒(méi)有袋長(cháng)頸鹿，沒(méi)有袋大象，當然最重要的是，沒(méi)有袋靈長(cháng)類(lèi)。

    沒(méi)有神，沒(méi)有命運，只有我們

    承認這一小概率，倒并不是意味著(zhù)我們得尋求造物主。恰恰相反，它不利于造物主的存在。

    拿一副撲克牌，把它洗開(kāi)。從概率上講，你手中的這幅撲克的順序是從來(lái)沒(méi)有人見(jiàn)過(guò)的超級小概率事件——54張撲克的排列方式高達10^71,已經(jīng)接近全宇宙的基本粒子總數。但這沒(méi)有任何驚人之處，因為你的牌已經(jīng)洗出來(lái)了，不需要任何魔術(shù)師來(lái)動(dòng)手腳。

    如果真的有魔術(shù)師，他應該能做一些不合常理的事情。比如，在一個(gè)物理常數全都不對、完全不該有生命的宇宙里創(chuàng )造生命；比如，在一個(gè)所有生命都非常簡(jiǎn)單的星球上鶴立雞群地創(chuàng )造智慧。但我們的世界里沒(méi)有給他留下空間。撲克牌總得洗出一個(gè)順序，而我們已經(jīng)是它的自然結果。

    這也意味著(zhù)，人類(lèi)失去了又一個(gè)自大的理由：我們不但不是宇宙的中心，也不是宇宙的目的。我們生活在一個(gè)美麗、宏大、復雜、奇妙并且對我們的存在毫不關(guān)心也不賦予意義的宇宙里；唯一剩下能做的，也許就是自己創(chuàng )造一點(diǎn)意義了。做一些能讓宇宙驕傲或者能讓人類(lèi)驕傲的事情，做一些能讓自己或者他人活得更好的事情，做一些能讓智慧的火花延續下去的事情——畢竟，在全部已知的宇宙中，智慧只出現過(guò)一次。如果我們搞砸了，生命總還是會(huì )從頭再來(lái)的；但如果那個(gè)同樣美麗、同樣宏大、同樣奇妙的宇宙里沒(méi)有智慧生命去觀(guān)察去欣賞它，那是多么遺憾的事情啊。