19.10 自然选择之数学原理

要想让人工进化具有和自然进化同等的创造力,我们则须要么为其提供我们所无法提供的无限时间,要么借鉴自然进化更具创造力的因素(如果有的话)来提升它。不过至少,人工进化可以帮助我们阐释地球上生命进化的真正特点;而无论是现有的观察还是历史的化石,都无法做到这一点。

我根本不担心进化理论可能会由那些没有生物学学位的后达尔文主义者所接管。人工进化早已教给我们重要一课——进化不是一个生物过程。它整合了技术的、数学的、信息的和生物学的过程。几乎可以说,进化是一条物理法则,适用于所有的群体,不管它们有没有基因。

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达尔文的自然选择说中最不能让人接受的部分就是它的必然性。自然选择的条件非常特殊,但这些条件一旦满足,自然选择就会无可避免地发生!

自然选择只能发生在种群或者群集的事物中间。这实际上是一种发生在空间和时间中的乱众现象。这一进程所涉及的种群必定具有以下特点:(1)个体间存在某种特性上的变化;(2)这些特性对个体的生育率、繁殖力或者存活能力带来某些差异;(3)这些特性能够从亲代以某种方式传递给子代。如果具备了这些条件,自然选择就必然会出现,就像6之后必是7,或者硬币必然有正反两面一样。正如进化理论家约翰·恩德尔所说,「自然选择也许不该被称为生物学定律。它发生的原因不是生物学,而是概率论。」

但自然选择并不是进化,进化也不等同于自然选择。正如算术不是数学,数学也不等同于算术一样。当然,你可以声称数学其实就是加法的组合。减法是加法的逆运算,乘法是连续的加法,而所有基于这些运算的复杂函数都只是加法的扩展。这与新达尔文主义者的逻辑有些相似:所有的进化都是对自然选择组合的扩展。虽说这有一点点道理,但它阻绝了我们对更为复杂事物的理解和接受。乘法确实就是某种连加运算,但从这种快捷运算中涌现出了全新的力量,如果我们只把乘法看成是加法的重复,就永远也不可能掌握这种力量。只满足于加法,你就永远得不到E=mc2。

我相信存在一种生命的数学。自然选择也许就是这种数学中的加法。要想充分解释生命的起源、复杂性的趋势以及智能的产生,不仅仅需要加法,还需要一门丰富的数学,由各种互为基础的复杂函数所组成。它需要更为深入的进化。单凭自然选择是远远不够的。要想大有作为,就必须融入更富创造力和生产力的过程。除去自然选择,它必须有更多的手段。

后达尔文主义者已经证明,由一个维度上的自然选择推进的单一进化是不存在的。进化应该是既有宽度,又有纵深的。深度进化是多种进化的聚合,是一位多面的神祗,一位千臂的造物主,他的造物方法多种多样,自然选择也许只是其中最普适的一个方法。深度进化正是由这许许多多尚未明了的进化所构成,就好像我们的心智是一个兼收并蓄的社会一样。不同的进化在不同的尺度上、以不同的节律、用不同的风格运行着。此外,这种混合的进化随时间的推移而改变。某些类型的进化对于早期的原型生命来说很重要,另一些则在四十亿年后的今天承担着更重要的责任。某种进化(自然选择)会出现在每一处地方,其它进化则可能只是偶尔一见、起着特定的作用。这种多元化的深度进化,犹如智能,是从某种动态群落中涌现出来的。

当我们构建人工进化来繁育机器或者软件时,也要考虑到进化的这种异质特性。我期待着在具有开放性和可持续创造力的人工进化中看到以下特性(我相信生物进化中也存在着这些特性,但是人工进化会将这些特性表现得更显著):

共生——便捷的信息交换以允许不同的进化路径汇聚在一起

定向变异——非随机变异以及与环境的直接交流和互换机制

跳变——功能聚类、控制的层级结构、组成部分的模块化,以及同时改变许多特性的适应过程

自组织——偏向于某种特定形态(譬如四轮)并使之成为普遍标准的发展过程

人工进化不能创造一切。虽然我们能够细致无遗地想象出很多东西——而且按照物理和逻辑法则来判断它们也一定能够运转——但由于合成进化自身的束缚,我们无法真的将其实现。

那些整天带着计算机的后达尔文主义者们下意识地问道:进化的极限在哪里?什么是进化做不到的?有机体进化的极限也许无法突破,但它的倾向和力所不逮之处却可能藏有为致力于进化研究的天才们所准备的答案。在可能的生物这片原野上,哪儿还有未被占据的黑洞呢?对此我也只能引述阿博彻那个怪人的话,他说:「我更关心那些空白的地方,那些能想像得到却实现不了的形态。」用列万廷的话说就是:「进化不能产生所有的东西,但可以解释某些东西。」