第128章 21.2 進化的目的是什麼

就算我們承認生命的進化沒有展示出任何進步的跡象，那它也會有個大致的方向吧？ 翻了翻關於進化的書籍，我找不出哪一本書的目錄上有“趨勢”或者“方向”這樣的字眼。許多新達爾文主義者絕口不提這兩個字眼，近乎狂熱地剷除著進化中有關進步的概念。其中最直言不諱的一個人就是史蒂文·傑·古爾德，他也是為數不多的幾個曾公開討論這個觀點的生物學家之一。 古爾德其科普作品《奇妙的生命》一書中對伯吉斯頁岩化石群給出了全新的解釋。這本書的核心思想就是，生命的歷史可以被視為一盤錄像帶。我們可以試想著將帶子倒回到起點，並藉助某種神奇的力量，改變生命之初的某些關鍵場景，然後從那一點起重新播放生命的歷程。這種屢試不爽的文學手法在美國經典聖誕電影《美好人生》中達到了極致：在這部電影中，主人公吉米·斯圖爾特的守護天使為他重演了因沒有他的存在而變得不幸和痛苦的其他人的生活。因此，古爾德將其名字借用過來，作為自己的書名。

如果我們能夠重播地球上生物演化的過程，這一過程是否會按照我們已知的歷史發展？生命將重現那些我們熟悉的階段，還是會做出相反的選擇而讓我們大吃一驚？古爾德用講故事的方法，告訴我們為什麼他認為如果進化可以重來的話，我們將會完全認不出地球上的生命。 此外，既然我們能夠將這盤神奇的錄像帶放到我們的機器裡播放，那麼也許還可以進一步做一些更有趣的事。如果我們關掉燈，然後隨意地翻轉帶子，再播放它，那麼，來自另外一個世界的訪客是否能夠判斷磁帶究竟是正向播放還是在倒帶？ 如果我們倒過來播放這史詩般的《奇妙的生命》，那麼會在屏幕上看到些什麼？現在，就讓我們調暗燈，仔細地欣賞吧。故事在一個蔚藍色的壯麗的星球上展開：地球的表麵包裹著一層很薄的生物膜，有些是移動的動物，有些是生根的植物。影片中是數以萬計的不同種類的演員，大約一半是各式各樣的昆蟲。在這個開場中，並沒有太多的故事發生。植物演變出不計其數的形狀。一些靈巧的大型哺乳動物逐漸演變成外形相似而體型較小的動物。許多昆蟲逐漸演化成其他昆蟲；與此同時也出現了許多全新的面孔，它們又隨之逐漸地變化為其它模樣。如果我們仔細地觀察某一個體，並且通過慢鏡頭密切關注它的變化，很難辨別出什麼特別明顯的前進或是倒退的變化。為了加快節奏，我們按下了快進鍵。

從屏幕上，我們看到地球上的生物越來越稀少。許多動物——但並非全部——形體開始逐漸縮小。生物種類的數目也在變少。故事情節的發展慢了下來。生物所扮演的角色越來越少，每個角色的變化也越來越少。生命的規模和大小都逐步衰退，直到變成微小、單調的基本元素。在乏味無趣的大結局中，隨著生物演變成一個單一、微小且形狀不定的小球，最後一個活物也消失了。 讓我們回顧一下：一個由形式多樣的生物群組成的錯綜複雜、相互關聯且無比壯闊的生物網絡，最終退化成一些結構簡單、樣式單一而且大多只會自我複制的蛋白質微粒。 那你怎麼看？來自雷神之星的朋友？你覺得這微粒是起點還是終點呢？ 新達爾文主義者辯稱，生命當然會有時間上的方向，但除此之外，一切都不能肯定。既然有機界的進化沒有定向的趨勢，那么生命的未來便無法預測。因此，進化不可預測的本質倒是我們有把握作出的少數幾個預測之一。新達爾文主義者相信進化是不可預測的。當魚類在海洋裡撒歡的時候——當時正是生命和復雜性的“巔峰”——誰又料想得到，一些醜八怪正在靠近陸地的干涸泥潭里做著極其重要的事情？而陸地，那又是什麼東西？

另一方面，後達爾文主義者不斷提及“必然性”。 1952年，英國工程師羅斯·艾希比在其頗有影響力的著作《為大腦而設計》中寫道：“地球上生命的發展絕對不能被視為一件不同尋常的事情。相反，它是必然發生的事情。像地球表面這麼龐大且基本處於多態穩定的系統，不溫不火地保持了50億年之久，所有變量都聚合成具有極強自維持力的形式，除非是奇蹟才能使之脫離這種狀態。在這種情況下，生命的誕生就是不可避免的。” 然而，當“必然”與進化放在同一個句子裡時，真正的生物學家卻退縮了。我認為這是正常反應，因為歷史上“必然”曾經指的就是“上帝”。不過，即使是最正統的生物學家也認同，人工進化為數不多的合法用途之一就是作為研究進化中定向趨勢的實驗台。

物理世界中是否存在某些基本的限定條件，使生命只能沿某種特定的軌跡前行？古爾德把生命的可能性空間比作一個“寬廣、低窪、均勻的巨大斜坡”。水滴隨機地落在斜坡上涓涓而下，侵蝕出許多雜亂無章的細小溝壑。形成的溝壑因為有更多的水流沖刷而不斷地加深，很快形成了小溪谷，並最終成為更大的峽谷。 在古爾德的比喻中，每一個細小的溝壑都代表了一個物種發展的歷史路徑。而最初的溝壑設定了隨後的屬、科、類的走向。初期，這些細小溝槽的走向是完全隨機的，但是一旦形成，隨後形成的峽谷的走向便固定了。儘管他承認在他的這個比喻中有一個起始斜率，而這個斜率“確實給坡頂上的降水設定了一個優先的流向”，但是古爾德還是堅持沒有任何東西可以擾亂進化的不確定性。引用他喜歡重複的解釋就是，如果你一次次重複這樣的實驗，每次都從一個完全相同的空白斜坡開始，那麼，你每次得到的由山谷和山峰構成的地形都會大不相同。

有意思的是，如果你完全按照古爾德的假想實驗在沙盤上進行實地實驗的話，結果可能恰好暗示了另外一個相悖的觀點。當你像我曾經做的那樣，一次次地重複這個試驗，你首先註意到的事情就是，你得到的地貌類型是所有可能形成的類型中非常有限的子集。許多我們熟悉的地貌地形——連綿山脈、火山錐、拱肩、懸谷——永遠也不會出現。因此，你盡可以放心地預測，生成的山谷和峽谷一般都是和緩的溪谷。 其次，儘管由於水滴是隨機滴落的，因而最初的溝槽也是隨機出現的，但隨後的侵蝕則循著非常相似的過程。峽谷會按照一個必然的次序顯露出來。借用古爾德的類比：最初的一滴水好比是最先出現的物種；它可能是任何意料不及的生物體。雖然它的特點是不可預期的，但是沙盤的推演證明，根據沙子構成的內在趨勢，其後代顯露出一定的可預測性。所以，儘管進化在某些點上對於初始條件是敏感的（寒武紀生命大爆發就是其一），但是這絕不能排除大趨勢的影響。

在十九世紀與二十世紀之交，一些頗有聲望的生物學家們曾大力宣傳進化的趨勢。其中一個著名的學說是垂直進化論。垂直進化的生物沿著一條直線發展，從最早的生物A，順著生命的字母表，演化成最後的生物Z。過去有些定向進化論者真的認為進化是沒有分支的：他們把進化想像成一個向上攀登的生物階梯，每一層都駐有一個物種，每一層都近於天道般的完美。 就算是不那麼傾向於線性般完美的垂直進化論者也往往是超自然主義者。他們覺得，進化之所以有方向，是因為有某種力量為其引導了方向。這種指引力量，是超自然的作用，或是注入活物的某種神奇的生命力，甚至是上帝本身。這些觀念顯然超出了科學的認知範圍，本來就對科學家沒有什麼吸引力，加上神秘主義和“新人類”的膜拜，更使人們對其敬而遠之。

但在過去幾十年裡，視神為無物的工程師們已經製造出了可以自己設定目標且似乎有自己動機的機器。控制論的始創人諾伯特·維納是最早發現機器內部自我導向的人之一。他在1950年寫道：“不僅是人類可以為機器設定目標，而且在絕大多數情況下，一台被設計來用於預防某些故障的機器，會找尋自己能夠達成的目標。”維納暗示，一旦機械的設計複雜性越過某個門檻，就會不可避免地湧現出目的。 我們自己的意識是一個無意識因子的集合，其中湧現出目的的方式和其他非特意的活系統中湧現出目的的方式完全相同。舉一個最實際的例子，一個最低端的恆溫調節器也有它的目標和方向——即尋找並保持設定的恆定溫度。令人震驚的是，有目的的行為可以從軟件中許多無目的的子行為中顯現出來。羅德尼·布魯克斯的麻省理工移動式機器人採用自下而上的設計，能夠基於目標和決策來執行複雜任務，而它的目標則是從簡單的、無目的的電路中產生的。於是乎，成吉思這個蟲形機器人“想要”爬過厚厚的電話簿。

當進化論者把上帝從進化中抖落掉的時候，他們認為自己已經抖落掉了所有目的和方向的痕跡。進化曾是一台沒有設計者的機器，一隻由盲人表匠打造的鐘錶。 然而，當我們真正構造非常複雜的機器、涉獵合成進化的時候，我們發現兩者都能自行運轉，而且都形成了它們自己的一串處理事務的方式。斯圖亞特·考夫曼在適應系統中所見的自組織的無序之有序，和羅德尼·布魯克斯在機器中培育出的帶有目的性的目標，是否足以說明，不管進化是如何發生的，它都會進化出它自己的目標和方向？ 如果仔細找尋，我們可能會發現，在生物進化中湧現出來的方向和目標可能產生自一大群無目的和無方向的組成部分，而無需援引活力論或者其他什麼超自然的解釋。計算機進化的實驗證實了這一內在的目的性，這一自發產生的“趨勢”。兩位複雜性研究的理論家，馬克·貝多和諾曼·帕卡德，仔細評判了許多進化系統，並得出結論：“正如最近混沌研究的結果所表明，確定性系統可能是不可預測的，我們相信確定性系統是有目的性的。”對於那些被“目的和進化”的爭論吵昏了頭的人們來說，這個解釋會有助於他們把目的性理解為“驅使”或“勢頭”，而非一種自覺的、有意的目標或計劃。

在下一節裡，我列出了進化可能存在的大規模、自發性勢頭。我在這裡所用的“勢頭”這個詞，是一個籠統的概念，並且容許例外，並非每一個生物種類都會遵循這些趨勢。 我們以教科書中常見的原理“柯普法則”為例。柯普是二十世紀二十年代著名的巨型骨化石收藏家，他曾經用多種方法重新繪製了恐龍的外形。他是恐龍研究的先驅，並不懈地推動了對這一奇特生物的研究。柯普注意到，總體而言，隨著時間的推移，哺乳動物和恐龍的形體似乎在逐漸增大。後來的古生物學家仔細地研究之後發現，他的觀點只適用於大約三分之二有記載的化石；人們可以找到很多例外，即使是在他曾經十分留意的物種中也存在例外。如果他的這一法則沒有例外的話，那麼地球上最大的生物也許應該是如城市街區一樣巨大的真菌，而非現在那些藏在森林底層的“原始”蘑菇了。儘管如此，進化中肯定存在著長期的趨勢，即較小的生物如細菌是早於鯨這類大型生物而出現的。