第十九章:后达尔文主义

19.1 达尔文进化论不完备之处

「它完全地错了。像在巴斯德之前的传染病医学一样错了。像颅相学一样错了。它的所有重要信念都错了。」说这话的是直言不讳的林恩·玛格丽丝[1],她说的是她最近的靶子:达尔文派的进化论信条。

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关于「什么是错的」,玛格丽丝以前曾经说对过。1965年,她提出真核细胞共生起源的惊人论断,撼动了当时的微生物学界。她声称漫游在真核生物间质内的细菌合力形成了细胞,这让传统理论家难以相信。1974年,玛格丽丝再次震惊主流生物学界。她(跟詹姆斯·洛夫洛克一起)提出了这样的设想:地球的大气形成、地质变迁和生物发展进程之间的相互联系是如此紧密,这使得他们有如一个有活力的单一自我调节系统——盖亚。如今,玛格丽丝又公开对历经百年的达尔文学说的现代框架发起抨击。达尔文进化论认为,新的物种是通过不间断的、渐进的、独立的和随机变异的线性过程形成的。

不是只有玛格丽丝一人向达尔文理论的堡垒发起挑战,不过,很少会有人像她这样无遮无掩。对于所知不多的大众来说,反对达尔文好像就是在同意创世论;而由此可能给科学家声誉上带来的污点,成了怀疑进化论者的软肋,再加上达尔文咄咄逼人的天才,使几乎所有挑战者都望而退却,只有一些最鲁莽的离经叛道者才敢公开质疑达尔文理论。

激发玛格丽丝研究兴趣的是达尔文进化论中那显而易见的不完整性。她认为,达尔文理论的错处,在于它忽视了一些东西,又错误地强调了另外一些东西。

有一些微生物学家、基因学家、理论生物学家、数学家和计算机科学家正在提出这样的看法:生命所包含的东西,不仅仅是达尔文主义所说的那些东西。他们并不排斥达尔文所贡献的理论;他们想做的,只是要超越达尔文已经做过的东西。我把他们称为「后达尔文主义者」。无论是林恩·玛格丽丝,还是任何一位后达尔文主义者,都不否认在进化过程中普遍存在自然选择。他们的异议所针对的是这样一种现实:达尔文的论证具有一种横扫一切不容其它的本性,结果是到最后它根本解释不了什么东西;事实上,已经逐渐有证据表明,仅凭达尔文学说来解释我们的所见种种已然不敷应用。后达尔文主义学者提出的重大课题是:自然选择的适用极限何在?什么是进化所不能完成的?以及,如果自然界这位盲眼钟表匠[2]放任的自然选择确有极限,那么,在我们所能理解的进化之中或者之外,还有什么别的力量发生着作用?

当代信奉进化论的生物学家普遍认为,我们在自然中所见的一切,都可以用「自然选择」这一基本过程来解释。用学术行话来说,这种立场可以被称为选择论。这也是当今活跃着的生物学家近于普遍接受的立场。这样的立场比达尔文自己当时所持的更为极端,所以有时候又会被称为新达尔文主义。

就人工进化的探寻而言,自然选择的界限(如果有的话),或者,一般意义上的进化的界限,对实践而言是非常重要的。我们希望人工进化过程中能产生出无穷的多样性,但迄今为止,却不容易做到。我们想把自然选择的动力机制延伸到具有多种尺度的巨大系统中去,可却不知道它能延伸多远。我们希望有这么一种人工进化,我们对其的控制能略多于我们对有机进化的控制。有此可能吗?

正是这样的一些问题,促使后达尔文主义者重新去考虑不同的进化论——很多早在达尔文之前便已存在,只不过被达尔文理论的夺目光芒所遮盖了。遵循着扩展到智力领域的适者生存法则,当代生物学对这些「劣等的」落败理论很少给予重视,结果它们就只能苟存在那些已经绝版的冷门著作中。不过,这些当年的开创性理论中有些观点,却很适合人工进化这个新的应用环境,因而人们谨慎地重新起用这些理论并对其加以检验。

当达尔文在1859年初版《物种起源》的时候,尽管他不懈地去说服同行,但那个时代最负盛名的博物学家和地质学家们却还是迟疑着不能全盘接受他的理论。他们接受了达尔文的嬗变理论——「经过改良的继承」,或新物种是从先前存在的物种逐渐变化而来的看法。但是,对于他用自然选择说来解释进化的机理——即一切都只源于随机取得而累积的微小进步——仍很怀疑,因为,他们觉得达尔文的说法不能准确地对应自然现实,而那是一种他们再熟悉不过的现实,他们所用的研究方法,是如今这个年代中已然属于罕见的方法;这个年代的学者们有着专业细分,终日关在实验室里对着瓶瓶罐罐而不是身处大自然中做研究。可由于他们既不能找出具有压倒性的否证,也没能提供同样高质量的替代性理论,他们那些强有力的批评,最终也就埋没于往来通信和学术争论之中了。

达尔文也没能提供某种具体的机制来解释自己提出的「自然选择」是如何发生的。他对那时刚出现的遗传因子研究一无所知。在达尔文的力作发表之后的五十年里,各种关于进化论的补充学说可以说是层出不穷,直到「基因」和后来的「DNA」概念被发现确立,达尔文的理论才真正站稳了主导地位。事实上,我们在今天所看到的所有那些激进的进化论观点,几乎都可以在那一段时间——即从达尔文发表他的理论开始直到他的理论被当成是教条接受下来之前——的某些思想家那里找到根源。

对于达尔文理论的弱点,没有人比达尔文自己更清楚。达尔文曾经主动提供过一个实例来说明他的理论所遇到的困难,就是高度复杂的人眼(自那以后,达尔文理论的每一位批评者也都曾用过这个例子)。设计精巧且相互作用的晶状体、虹膜、视网膜等结构,看起来确实挑战了达尔文那种「轻微、累进的」随机改进机制的可信度。正如达尔文在给他的美国朋友阿萨·格雷的信中所写的:「你说的弱点我同意。直到今天,眼睛还是会让我不寒而栗。」格雷所遇到的困难,是他想不出在一个没有进化完全的眼睛中,某些部分会有什么用处,也就是说,他想不出一个没有晶状体与之配套的视网膜,或者反过来,没有视网膜与之配套的晶状体能对它的拥有者有什么用处。而既然生物不会囤积它的发明(「嘿,等熬到白垩纪这东西就有用了!」),那每个阶段的物种进步就都得是马上就能用上、能产生效果的。每次突破,都必须首演即获成功。即使是聪明的人类也无法为这么久远以后的挑剔需求而矢志不渝地谋划。以此为例,具有这样非凡创造力的自然看来背后还有神明的造物主啊。

我们在驯养繁育的过程中已经能看到那「微进化式」的变化——那些具有特别大的豆荚的豆子会繁育出具有更大豆荚的豆子,或者,比较矮的马会生出更矮的马。那么,让我们设想一下,达尔文说,让我们从这些我们已经看到的事情开始做一个外推。如果我们把这些因为人工选择而造成的微小变化推广到数百万年长的尺度上,那么,当我们把所有这些细微的差异都累加起来的时候,我们看到的就是一个根本性的变化。这种变化,达尔文说,就是让细菌变成珊瑚礁和犰狳的变化,也就是累进的微小变化。而达尔文想要我们做的,就是把这种微小变化的逻辑合理性进行扩展,一直扩展到能够适用于地球和自然史这样一个尺度的空间和时间的地步。

达尔文的立论,即自然选择可以扩展到解释所有生物,是基于逻辑推理的论断。可是人类的想象和过往经验让人们都知道:合乎逻辑的东西未必是实情。合乎逻辑只不过是成真的必要条件,但并不是成真的充分条件。新达尔文主义把蝴蝶翅膀的每一次扇动,叶片上的每一条曲线,鱼的每一个种类都归于适应性选择来解释。似乎没有什么不能归结为适应的结果。可是,正如理查德·莱旺顿这位著名的新达尔文主义者所言,「正是因为自然选择什么都能解释,所以它其实什么也没有解释」。

生物学家们并不能(或者至少到现在还没有)排除这样的可能,即还有其他的力量在自然中发挥着作用,在进化过程中产生出和自然选择类似的效果。这样一来,除非「进化」可以在受控条件下在野外或者在实验室内被复制出来,否则,在此之前,新达尔文主义就仍只是一个好听的「本该如此」式故事;它更像是历史,而非科学。科学哲学家卡尔·波普直接了当地认为,因为不能被证伪,所以新达尔文主义根本不是什么科学。「不管是达尔文还是任何一个达尔文主义者,迄今为止都还没能为任何一个单独生物体或任何一个单独器官组织的适应性进化提供出一种具体的、实实在在的因果解释。所有论据——为数还不少[原文如此]——都只是在说这种解释可能成立,意思就是,[这些理论]并非在逻辑上不可行。」

生命形式有一个因果关系上的难题。任何共同进化的生物体,看起来都是自我创造出来的。这样一来,确立其间因果关系的工作就异常繁重了。为进化论寻求更完备解释的部分任务就在于,探究自然产生的复杂性以及实体从有部件构成的网络中涌现出来所需遵循的规则,并为此寻求一种更为完备的逻辑解释。另外,对于人工进化(现在还主要是通过计算机仿真来完成)的研究,在很大程度上其实是跟科学的一种新证明方式捆绑在一起的。在计算机的大规模应用之前,科学包含两个方面:理论和实验。一个理论会构造出一个实验,同样实验则会证实或证伪这种理论。

但是,在计算机那里却诞生出了第三种进行科学工作的方式:仿真。一次仿真,同时就会既是理论也是实验。事实上,当我们在运行一个计算机模型(比如说,汤姆·雷的人工进化模型)的时候,我们不仅是在试验一个理论,同时也是让某种实实在在的东西运转了起来,而且还在不断累积着可以证伪的数据。弄清楚复杂系统中的因果关系始终是一个难题,但也许,这种新的理解方式——即通过建立能成功运转的模型替代物来对真实进行研究——却可以让我们绕过这样一个两难境地。

人工进化曾一度作为自然进化的一种仿真,但如今它闯出了自己的一片天地。

林恩·玛格丽丝(Lynn Margulis, 1938~):美国生物学家,因提出真核生物起源理论而闻名,也是现今生物学普遍接受的内共生学说的主要贡献者,此学说解释了细胞中某些胞器(如粒线体)的由来。其另一个理论认为,发生在不同界或门之间的生物共生关系是驱动进化的力量。她认为遗传变异的存在是源自细菌、病毒以及真核细胞之间的信息转移。近年来她不断强调共生与合作在生物进化上的重要性,并认为所有生物之间存在共生现象。同时更与英国生物学家詹姆斯·洛夫洛克合作阐述盖亚假说。但这些理论并未为主流科学界完全接受。——译自「维基百科」

盲眼钟表匠:现代生物学中流行的一个隐喻,「钟表匠」比喻「进化机制」,「盲眼」则凸显了进化的两个特点:基因随机变异以及进化无法预知方向,又暗指「不需假定有个深思熟虑的创世主就能解释生命世界的繁复与瑰丽」。(理查德·道金斯,《盲眼钟表匠》)