文/姚斌
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《从细菌到巴赫再回来》是我们读到的丹尼尔·丹尼特的第三部巨著。前两部分别是《直觉泵和其他思考工具》和《达尔文的危险思想》。丹尼特是世界著名哲学家、认知科学家。2010年,他曾当选圣塔菲研究所首届米勒学者,跨学科开展认知科学和进化生物学研究。“追随查尔斯·达尔文和艾伦·图灵,将我们的世界倒置过来。”这是丹尼特在《从细菌到巴赫再回来》提出的三个艰难想象力练习中最重要的一个。
■ 智力取决于技术和人口
生命在这颗星球上已经进化了近40亿年。在大约前20亿年里,生物进化的主要目标是优化维持自身稳定性、能量获取和繁殖的基本系统,此时的生命载体只有相对简单的单细胞,或它的近亲古菌,即原核生物。然后,一件惊人的事情发生了:两个经过数10亿年的独立进化已具有各自的能力和习性的不同原核生物发生了碰撞。数十亿年间,这样的碰撞一直在发生,但至少有一次,两个细胞间发生的不再是相互摧残,而是一个细胞最终吞噬了另一个细胞,将其转变成了自己的能量和构成原料。也就是说,一个细胞吃掉了另一个细胞,至于吞没谁,纯属运气。胜利者得以继续存活,同时它还发现,相比之前的孓然一身,现在的自己有了更好的适应性。
这可能是技术转让的首个成功案例,是一个两个不同的实体经过亿万年的探索和发展,结合后变得更强、更好的案例。我们几乎每天都能看到谷歌、亚马逊或通用汽车在吞并一些小型初创公司,以获取它们在技术上的创新和能力,以及与那些大型公司相比,小公司更容易取得研发上的进展,而正是这种策略的原始开发让进化迈出了它的第一大步。
随机合并不一定总会有这样的效果。事实上,它们通常不会产生这样的效果,但进化就是这样一个取决于放大几乎从未发生过的事件的过程。例如,基因突变发生的可能性几乎为零,10亿次复制中也未见得能出现一次突变,但进化正是取决于这样的突变。不仅如此,绝大多数的突变要么是有害的,要么是中性的,那种偶尔出现的“好的”突变几乎从未发生过。但进化就取决于这种极为罕见的事件。
物种的形成是一个极为罕见的事件,当一些成员与其“父母”群体分离,并在基因空间游走形成了一个新的基因库时,一个新物种就形成了,而我们这个星球上存在过的数百万甚至数十亿个物种,都是从这样的物种形成事件开始的。每个谱系中的每一个新成员的诞生,都是物种形成事件的潜在开端,但物种形成几乎从未发生,在100万次新生中也找不到1例。
一个细菌与一个古生菌间的一次偶然碰撞,引发的罕见进步,改变了它们的生命进程。由于适应性增强,这个联合体会比竞争对手的繁殖能力更强,而且每当它以细菌的繁殖方式分裂成两个时,这两个子细胞都会各自包含一个之前被吞噬细胞的后代。自此,它们以共生的方式结合在一起,开启了进化史上最有成效的一段经历。这就是内共生,因为其中一名成员在另一名成员的内部,不同于小丑鱼与海葵或者地衣中真菌或藻类的那种并列的外共生关系。
于是,真核细胞诞生了,它比其原种拥有更多的运行成分,因此更具多样性。随着时间的推移,这些真核生物会变得越来越大、越来越复杂,也会变得更有能力、更加优秀。真核生物是使所有多细胞生物形式成为可能的关键因素。所有我们肉眼可见的物体都是多细胞真核生物。我们是真核生物,鲨鱼、鸟类、树、蘑菇、昆虫、蠕虫,以及其他动物和植物也是真核生物,都是原始真核生物的直系后代。
这场真核生物革命为另一场伟大的变迁铺平了道路,即超过5亿年前的寒武纪大爆发,它见证了大量生物形式的突然到来。接着,就是“麦克雷迪大爆发”,该名取自伟大的且有远见的工程师保罗·麦克雷迪。寒武纪的多样化发生在约5.3亿年前,持续了几百万年,而麦克雷迪大爆发发生的时间距今只有约1万年,大约是500个人类世代。根据麦克雷迪在1999年给出的推测,1万年前,在人类农业的萌芽阶段,世界上的人类人口及其家属和宠物的总数量,仅占陆生脊椎动物生物量的0.1%左右,而这个数据现在已经上升至98%。
麦克雷迪大爆发无疑是地球上发生的最快的主体生物变化之一。这种快速变化一直在持续,而且变化速度越来越快。我们可以拯救或毁灭地球上的所有生物,这是其他物种都无法想象的。似乎很明显,麦克雷迪的三要素,即人口、技术和智力的顺序被颠倒了。首先是人类用自己的智力创造了包括农业在内的技术,而在技术的加持下,人口开始暴涨。正如我们将要看到的,进化通常是由协同进化的循环和扭转交织而成的,令人惊讶的是,我们所谓的先天智力其实同时取决于我们的技术水平和人口数量。
■ “进化比你更聪明”
人类是怎么拥有卓越的心智的?《集异璧》的作者侯世达 在另一部巨著《我是个怪圈》中描述了这样一种心智:它能对反思作出积极的反馈,以便提醒人们重新评估,从而形成新的想法、幻想、理论,同时能创造出更多的思考工具。丹尼特要阐述的则是一个更大的奇怪循环过程,它是由过程组成的过程,且只有通过分子产生了像侯世达、达尔文和约翰·巴赫那样的心智。
勒内·笛卡尔认为所有正常人的心智都是奇妙的,人类拥有着其他任何动物都无法比拟的技艺,而且其水平是任何可想象到的机械装置无法企及的,无论这些装置多么精密和复杂。所以他得出结论:人类的心智不是像肺或脑那样的物质实体,而是由第二种不必遵守物理学规律的东西构成,这就是我们所知道的“二元论”的观点。二元论的问题在于,没有人能在不违反物理定律的情况下给出令人信服的解释,来说明心智与身体之间的这些假设性交互式事物是如何发生的。针对二元论,人们不断尝试编织自己的解释,并将心智从身体中剥离成“笛卡尔伤痕”。
对此,丹尼特也慢慢意识到,有各种强大的力量在扭曲人类的想象力。他将扭曲之力称为“笛卡尔引力”。自笛卡尔以来的几个世纪里,人类在探索与发现的过程中取得了惊人的成就,知道了原子是如何构成的,化学元素是如何相互作用的,植物和动物是如何繁殖的,微观病原体是如何繁殖和传播的,大陆是如何漂移的,飓风是如何产生的,等等。既然我们能够解释细菌的自我修复过程、蝌蚪的呼吸机制,以及大象的消化系统,那么我们为什么不能通过同样进步、持续自我提升的强大科学力量去尝试阐释有意识的思考运用机制的问题呢?
笛卡尔引力与物理学上的引力不同,它不是按事物的质量和与其它大质量物体的接近程度等比例地作用于事物的;它是以在内容上与在维持生物生存的方面发挥特权作用的其他思想的接近程度,成比例地作用于事物的思想或表征的。其中的意义会逐渐变得清晰,然后我们便可以抛开这些隐喻的说明方式,把它当作我们已经不再依赖的、已经爬上去了的梯子。
为了对我们的历史有一个合理的认识,事实上我们必须回顾细菌出现之前,即以任何形式存在的生物出现之前的时期,因为亿万年来使生物持续存在的一些必要之物为我们解释人类心智的特征提供了重要的启示。这就是书名“从细菌到巴赫”的由来。
丹尼特认为,那种把社会人类社会的伟大功绩归功于其中某些成员的创造性才华的观点,有些落后了。人类文化本身比任何天才群体都更容易孕育出辉煌的创新性成果。这是通过文化进化过程实现的,就像所有个体思想家一样,文化进化过程是人类卓越成就的“作者”。“自然选择的进化可能在我们理解人类文化方面发挥着基础性作用。”
为什么研究生命起源以前的世界会像下棋一样?像细菌那样可以自我繁殖的最简单、最早期的生命形式,已经是一种设计精妙极其复杂的自我维持系统。一个生物必须能获取能量并完成时间足够长的自我保护或自我修复,才能繁殖。
在国际象棋中,“弃兵”是一种放弃原有之物的策略,看似后退了一步,但目的是改善当下的处境,以便向前迈出更好的一步。当一个人试图推算其对手会做什么时,往往很难发现这种策略,因为对手并没有那么愚钝,他们一开始就似乎被剥夺了可以被安全的忽略的招数。忽略迂回但富有成效的路径有着同样的风险,这也为生物学领域的逆向工程师带来了困扰。
正如弗朗西斯·克里克的“奥格尔第二定律”所揭示的那样:“进化比你更聪明。”这意味着我们得彻底放弃探究,而这正是坚持和改进我们逆向工程游戏的基础。就像下棋一样,不要放弃;要从错误中吸取教训,在想象力的加持下继续探索,并且时刻谨记,无论你的假设多么合理,仍然有被否定的风险,你应该认真地去求证它。
那些最让人迷惑不解的魔术之所以能达到最好的效果,是因为观众从不去想象魔术师为了达到这种效果而进行的漫长的铺垫过程。如果你想对魔术师实施逆向工程,你需要经常提醒自己:应该不厌其烦地为了收获些许微弱的效果付出惊人的努力。所谓的“逆向工程”指的是,根据已有的东西和结果,通过分析来推导出具体的实现方法。
■ 无须理解亦能胜任
近年来,发现并解释支配着细胞生命的细胞内部复杂系统是进化微生物学的辉煌成就之一。生物学的每个尺度上都有非常明显的惊人设计。由此,丹尼特主张生物圈充满了设计、目的和理由。他认为,当我们对于聪明的人类设计师制造的人工制品实施逆向工程时,这种假设能很好地发挥作用。自然选择的进化其实是“发现”和“跟踪”事物以某种方式而非另一种方式被安排的理由的一系列过程。如果我们理解了有理由的人类世界是如何从一个没有理由的简单世界发展而来的,我们就会看到意图和理由就像颜色和生命一样真实。蛋白质、细菌、树木、动物,以及人类的行动都是有理由的;当然,还有颜色、弗吉尼亚州和生命等都是真实存在的。
自然选择的进化是以“怎么来的”为始,以“为了什么”为止的。我们从一个没有生命的世界开始,在那个世界里,没有任何理由,也没有任何意图,但仍有一些过程在发生:行星在旋转、有潮汐、有冻结和解冻、有火山爆发,以及无数次的化学反应。其中一些过程在机缘巧合下还会生成其他一些过程,直到我们发现某些“点”可以用作解释有些事物按照现在的方式被安排的理由。
为什么我们会认为这些“点”是适用的,以及我们是如何进入这种心智状态的?丹尼特告诉我们,人类互动的一个核心特征,同时也是人类物种特有的特征之一,就是我们总是要求对方解释自己,为他们的选择和行为作出辩解,然后在“为什么?”递归循环中判断、赞同和反驳他们的答案。自然选择是一个自动的理由发现者,在世世代代不息的生命过程中“发现”、“认可”和“关注”理由。这一惊人言论试图提示我们,自然选择没有心智,它本身也没有理由,但仍然有能力完成“设计改进”任务。
假设有一个包括很多变种的甲虫种群。在这个种群中,有的十分擅长繁殖,但大多数没有这一特点。我们针对这些擅长繁殖的甲虫提出问题:为什么它们的繁殖能力高于平均水平?在大多数情况下,答案中都没有出现理由;不知道这种结果是好是坏,都只是运气使然。在这种情况下,我们只得到一个关于“这种情况是怎么形成的”这类问题的答案。
“让最好的个体获胜”是“进化竞赛”的口号,获胜者为了变得更好,会更直接强调使自己“变得更好”的理由。在每一代和每一个谱系中,只有部分“参赛选手”能够成功繁衍后代,而下一代中的每个个体要么只是幸运,要么是幸运地获得某种天赋。你可能会说,获得某种天赋的个体是出于某种原因被选择的,但更准确的说法应该是出于某种理由被选择的。这个过程通过一个盲目追踪理由的过程,以及创造有用途但无需被了解的事物来说明功能的积累。间谍小说中著名的“须知原则”在生物圈也通用:有机体无需知道为什么继承而来的天赋会对自己有利,而自然选择本身也不需要知道自己在做什么。
蚁冢和高迪的圣家族大教堂在形状上非常相似,但在起源和构造上却完全不同。蚁冢的构造和形状有其形成的理由,但建造了蚁冢的白蚁却无法阐释这些理由。没有规划这个构造的白蚁建筑师,也不会有任何一只白蚁知道它们为什么要将蚁冢筑造成这样。无须理解亦能胜任。正如投资组合经理保罗·索金所说的,缺乏事实性知识,依然有可能得出正确答案。同样,高迪的杰作的构造和形状也有其形成理由,但这些理由主要是高迪的理由。高迪有自己的理由去创造这种形状的建筑;而白蚁建造出那种形状的蚁冢也是有理由的,但白蚁并不懂得这些理由。
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在达尔文之前,对世界给出统一的解释是传统而不是科学。宇宙中所有的事物都是由上帝创造的。这是“自上而下”的创造理论,而达尔文以“自下而上”的创造理论取代了它。19世纪达尔文理论评论家罗伯特·贝弗利生动地阐述了这一点:“对于这种理论,我们必须得有一个绝对无知的设计师,以便我们可以将其解释为整个体系的基本原理,即要想创造出一架完美出色的机器,我们并不需要知道如何去造,细加检讨不难发现,该命题凝练地表达了进化论的宗旨,只言片语就说出了达尔文的所有想法:经由一种奇怪的推理倒置。”
在创造技能的所有成果中,绝对无知完全有资格取代绝对智慧。这是第一种奇怪的推理倒置。第二种奇怪的推理倒置由图灵在达尔文的推理倒置完成近一个世纪后完成。在图灵发明计算机之前,早已有成千上百的“计算机”被雇佣来进行科学及工程计算。这些计算机是人而不是机器。他们都是知道算术为何的人类,但图灵的一个伟大洞见是,他们其实不需要知道这些。图灵指出,计算机在任何时刻的行为都是由其看到的符号和其当时的“心智状态”决定的。图灵表明,设计出符合以下条件的机器是可能的:绝对无知、无心智,但能遵循机械执行的指令,且完美地进行算术运算。
我们有很好的经验证据表明,能力并不总是依赖于理解,但却是理解的先决条件。达尔文和图灵所做的设想是对这个观点最极端的表达,即世界上所有的才能和理解,从根本上来说都来自无需理解的能力,随着时间的推移,这些能力能复合成越来越强的能力系统,因此会形成越来越全面的理解系统。这的确是一种奇怪的推理倒置,它推翻了前达尔文时代的“心智在先”的创世观,取而代之的是一种“心智在后”的创世观,即通过漫长的进化,世界最终产生了我们这些智能设计师。