第35章 目的涌现而来

第35章
目的涌现而来

不定项选择题小测验时间：长颈鹿的脖子为什么那么长？

1.代代以来，长颈鹿坚持向上伸长以够到接近树顶的叶子。它们的脖子因此逐渐变得越来越长。

2.长脖子对进食有帮助。它们DNA中的随机突变让某些长颈鹿拥有的脖子比其他长颈鹿更长。与同类相比，这些个体享受到了营养上的优势，因为它们可以够到接近树顶的新鲜树叶。这项优势被传递到了它们的后裔中，长颈鹿的种群从而逐渐发展出更长的脖子。

3.脖子长很性感。雄性长颈鹿为了得到雌性的青睐而用将头甩向对手的方式进行竞争。它们DNA中的随机变异让某些长颈鹿拥有更长的脖子，这赋予了它们繁殖上的优势。这项优势被传递到了它们的后裔中，长颈鹿的种群从而逐渐发展出更长的脖子。

4.给定物理法则、宇宙的初始状态以及我们在宇宙中的位置，聚成长脖子长颈鹿形状的原子集合在大爆炸140亿年后出现了。

选项1和2之间的差异在解释达尔文关于自然选择的理论时经常出现。选项1是错误的；个体在生命中经历的改变，诸如通过锻炼或者学习新行为产生的改变，不会被整合到遗传信息中，因此也不会传递到后代中（这里有一些微妙之处，因为某些受环境影响的基因表达方式也许能被遗传，即使基因本身没有改变）。选项2是更标准的达尔文式解释。不是因为先代的长颈鹿想要接近更高处，而只是因为那些做得到的长颈鹿累积了一项能传递到后代之中的优势。

现在还有选项3，它以“性选择”这个名字为人所知。这是一个完全合理的达尔文式解释，依赖于一种特定的选择压机制去达到有经验依据的结果。有些研究者提出某种形式的性选择要优于传统上的树顶树叶叙事。这阐明了理解演化在现实世界如何发生时会遇到的困难之一：可能有多于一种方法能解释某个单一性状的出现。

争论仍在继续。比如说，在性选择下有可能雄性和雌性长颈鹿的脖子会以不同方式演化，但数据似乎表明它们的脖子相当相似。现在选项2更加流行，但新数据会继续影响我们对于每个不同假说的置信度。

那么完全避开了任何特定演化叙事的选项4又如何？这是一个正确的陈述，但在这个语境中没什么用处。在诗性自然主义的角度看来，自然选择提供了对于生物世界中涌现性质的一种成功的说明方式。我们不需要用演化和适应的语汇去正确地描述发生的事情，但这样做会给我们带来重要而有用的知识。

生命的演化提供了从现实最基础的描述中涌现出来的高层次现象的一个丰富源泉，其中一些现象在最深层次中没有直接与其相似的现象。因为我们这个宇宙始于一个特别的状态并且展现了一个强大的时间箭头，这些涌现图景可以沿用类似“目的”或者“适应”之类的词语，尽管这些想法在现实底层机械式的行为中毫无踪影。

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在怀疑演化的人中间，一个常见的担忧是，从物质无意识的运动中应该如何创造全新的事物类别。“目的”是一个显然的例子。我们可以说出类似“长颈鹿脖子长的目的是帮助它够到接近树顶的新鲜树叶”这种话而不会明显感到难堪。另一个例子是“信息”。我们说DNA携带了遗传信息；视觉神经将信息从眼睛携带到大脑。然后还有意识本身。之前提到的担忧就是，这些概念代表了一种对物理法则那种单纯的拉普拉斯式运转在本质上的背离。演化本身既然最终是全然物理性的，它又怎么能创造出这些全新种类的事物？

这种担忧很自然。演化这个过程未经计划也没有引导。遗传信息能否传递到未来的后代，仅仅依赖于它周边环境的条件以及随机的可能性，而不依赖任何未来的目标。这种过程在本质上没有目的，怎么能导向存在的各种目的？

但这种担心有点奇怪，至少对于那些接受了自然选择能对鱼鳃和眼球之类更平凡的东西给出解释这一点的人来说是这样。鱼鳃和眼球这类器官在某种意义上是“全新的”。没什么一般性的原则会说“全新种类的事物不能在无方向演化的过程中出现”。像“恒星”和“星系”这样的东西也在此前没有出现过的宇宙中出现了。为什么目的和信息不能呢？

在诗性自然主义中，“全新”概念在一个理论涌现自另一个理论时出现，这是世上最平平无奇的事情。随着时间流逝和熵的增长，宇宙中物质以各种形式排列，使不同的高层次说明方式能够涌现出来。类似“目的”之类事物的出现仅仅取决于一个问题：“在这个特定的适用环境中，在发展这部分现实的有效理论时，‘目的’是不是一个有用的概念？”这里也许有着或多或少有趣而富有挑战性的技术性难题需要解决，但在这个过程中没有什么会阻碍种种新概念的涌现。

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想想在网格中清理空罐的机器人罗比。在通过多代变异与选择而人工生成的最成功策略中，罗比演化出了一种技巧，就是如果东面和西面都有空罐的时候，就不去捡起当前方格上的空罐。反之，它会向一个方向移动——比如说西方——直到到达一个有空罐的方格，它在西面的邻格上没有空罐。只有在这时它才会原路返回，沿途捡起所有空罐。

为什么罗比会这样行动？我们可以简单地说：“这些行动是在遗传算法过程中生存下来的策略的一部分。”这相当于前面对长颈鹿脖子解释的列表中的第4项。不能说它错，但它也没有带来多少启发。或者我们可以说：“罗比有一种需求，它不想忘记在两边都有空罐，所以它先把空罐留在那里，因为它知道之后会回来把它们再捡起来。”

这种说明方式有意义吗？机器人罗比并不是真的有什么需求。它连真正的机器人都不是——只是电脑内存里的一串0和1。当我们将人类的思考或者感情赋予无生命的对象时，心理学家有时候会说这是“拟人化谬误”（如果我不偶尔去重启的话，我的电脑就开始不高兴了）。讨论罗比的时候当作它好像真的有什么需求，这可能很有趣也没什么害处，但这事实上并不是真的。难道不是吗？

考虑一下我们倒果为因的可能性。当我们说机器人罗比并没有在人类意义上的需求时，我们采取了一个隐含的立场，就是存在某种被称为“需求”的事物，它能被正确地赋予到宇宙中的某些事物上（比如人类），而不是别的事物（比如说虚拟机器人）。这种“需求”到底是什么？

某种东西有做某件事的需求，在正确的情景下这种想法可能是一种有用的说明方式。这个想法很简单，却能方便地概括相当数量的复杂行为。如果我们看到猴子在爬树，描述这件事的方式可以是列出一张猴子在每个时刻在做什么的清单，甚至是明确写出猴子和环境中每个原子在每个瞬间的位置和速度。但简单得多而更为有效的说法是：“猴子有得到树上那些香蕉的需求。”事实上我们能这样说，这是超出所有那些位置和速度的一项有用的知识。

在理念空间中，并不存在一种有关“需求”的柏拉图式理念能够与某类事物正确联系起来，但却无缘于其他事物。反过来说，在某些情况下将事件描述为某个存在对某个事物有需求，这会很有用，但在其他情况下就不见得了。这些情况会出现宇宙内物质的不定向自然演化之中。这些“需求”和别的事情一样真实。

在罗比这个特别的例子里，用需求、目的或者渴望来界定它的行为，既不必要也没什么用。直接说出它收集空罐的策略到底是什么也同样简单。但它与一个人之间的差异，就“需求”的本体论状态而言，只是程度上的差异。我们可以想象一个机器人，它的程序比小罗比的远远复杂得多。我们可能对具体的程序所知不多，但也许我们可以观察这个机器人的行动。也许理解这个机器人的行为最好的方式就是：“这个机器人有强烈的需求去捡起那些空罐。”

在自然主义中，人类和机器人之间的差异并没有那么大。我们都只是一大堆结构复杂的物质，以某种规律运动，在一个拥有时间箭头的环境中遵循着冷冰冰的物理法则。需求、目的和渴望都是在这个过程中自然产生的事物种类。

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关于“信息”也能讲一个类似的故事。这值得我们思考，因为对意识的讨论中这个问题会再次出现。如果宇宙只是一堆物质，遵循着机械化的物理规则，那么一件东西怎么可能“携带”别的东西的“信息”呢？一堆原子的排列怎么可能“关于”另一堆的排列？

像“信息”这样的词是谈及宇宙中发生的某些事情时一种有用的说明方式。我们不需要谈及信息——我们可以取“选项4”的观点，只谈宇宙的量子态随着时间不可避免的演化。但信息是刻画某些物理现实的有效途径，这个事实是对世界的一项正确而又远非平凡的洞察。

考虑一下伏尼契手稿（Voynich manuscript）。这是一本非凡而独特的书，可能的来源可以追溯到15世纪早期，也许来自意大利。这本书怪诞奇葩，充满了天文和生物主题的精致插图。插图中描绘的花卉绝大部分不能对应到现有的植物物种。最引人注目的是，直到今天，这本书的文本仍然完全无法解读。不仅是语言，连最简单的字母表也是此前从未见过的。针对文本中单词和符号的统计分析结果似乎与一般语言相符，但密码学家在将文本当成某种密码来解读的尝试中却屡遭挫折。它可能是个很好的密码；它可能是某个人发明后又被忘却的独特语言；或者它可能是一个彻头彻尾的恶作剧。

伏尼契手稿是否包含了信息？

人们自然会想说这取决于这本书的来源。如果它真的是场恶作剧，而这些单词只是某种半随机的废话的话，那么可能它就没有包含多少信息。但如果它只是一种精妙的密码，终有一天会被解开的话，它可能包含许多信息——即使那些“信息”可能只是纯粹的想象之作。

如果伏尼契手稿是一种无法被破译的密码，那会怎么样？如果它一开始是为了某个明确的意图而写就的，但它的意义隐藏得太深以至于没人可以将其揭露，这样又如何？它是否仍然包含了信息？如果这部手稿被放到容器中发射到太空，然后地球被一次灾难性的小行星碰撞所摧毁，而这本书在虚空中漂浮直到永恒。它那时是否包含信息？

我们倾向于以数种常常互不兼容的方法来使用“信息”这个词。在第4章我们讨论过基础物理法则中的信息守恒。在那里，我们所说的“微观信息”指的是对物理系统准确状态的完整说明，它并无来源也无法毁灭。但我们经常考虑一种高层次宏观概念上的信息，它的确可以出现又消失；如果一本书被烧了，其中包含的信息对我们来说就丢失了，即使对于宇宙来说并没有。

一本书中包含的宏观信息是相对于它所处的环境而言的。当我们谈到你正在读的这本书中包含的信息，意思就是这些词语和你读到它们时得到的某些想法有关联。你读到了“长颈鹿”这个词，然后心中就出现了某种脖子很长的非洲有蹄类动物的概念。一条DNA链中包含的信息也是如此：它关联着细胞中某些蛋白质的合成。正是物质构型（一本书或者一条DNA链）与宇宙中别的事物（长颈鹿的影像，或者是一个有用的蛋白质分子）之间的这种联系，让我们可以谈论信息的存在。没有这些联系的话——如果现在以至于将来，都没有人去读这本书，没有RNA分子会读那条DNA链然后离开去制造蛋白质的话——谈论信息就没有意义。

从这个观点来看，包含信息的物体出现在物质以及生命的无定向演化过程中，这并不让人意外。它之所以出现——也是我们期待中的答案——就是因为宇宙开端的熵非常低。这意味着它处于一种非常特别的状态，仅仅是知道宇宙的低熵宏观构型就给我们带来了微观状态上的海量信息（在均衡态中熵很高，微观状态几乎怎么样都可以，而这时我们本质上不知道有关状态的任何信息）。随着宇宙从这个非常特殊的状态演化得越来越普通，宇宙中不同部分之间的关联也就自然形成。现在，其中一部分携带了另一部分的信息这种说法就变得有意义了。这只是关于世界在宏观涌现的层次上，我们拥有的众多有用的说明方式之一。

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在20世纪90年代后期，位于美国的全国生物教师协会（National Association of Biology Teachers, NABT）采用的一条“有关教授演化论的声明”引起了轩然大波：

地球生命的多样性是演化的结果：即一种不受监督、不具人格、不可预料的自然过程，它关乎带有遗传变化的世代传承，受自然选择、随机事件、历史偶然和多变环境的影响。

引起争议的一点是其中包含的“不受监督”和“不具人格”这两个词。有些人觉得这样的刻画超出了纯粹的科学，对那些属于宗教领域的问题作出了判断。两位著名的神学家阿尔文·普兰丁格和休斯顿·史密斯（Huston Smith）向NABT写了一封信，论证这种越界会因为“降低美国人对科学家的尊重，以及他们在我们文化中的地位”而适得其反。他们的想法大概就是，对于科学与宗教之间的任何冲突，美国人都会始终选择宗教一方。普兰丁格和史密斯敦促理事会修正这项声明，将“不受监督”和“不具人格”删去。经过一段时间的辩论，理事会同意了，而这些词语在后来这项声明发表时被略去了。

我们可以争辩说这项举措显现了政治上的智慧，但NABT声明的原有用语在科学上恰如其分。演化理论描述的是一个不受监督又不具人格的过程。理论本身可能有错或者并不完全；看似没有指引的演化可能暗中被一个微妙而不可见的力轻轻推向某个特定的方向。然而那会是一个完全不同的理论，你可以充实它的血肉，尝试用传统的科学方法对其进行测试。在我们这个似乎完美描述了地球生命史的理论中，没有什么受到了监督，也没有什么具有人格。自然选择并没有尝试到达什么目标，无论是复杂度的提升，意识最终的出现，还是上帝更大的荣光。

在实践中，达尔文理论的成功堆积如山，令人毫不意外的是，某些宗教思想家提出了不同版本的“有神论演化”——半吊子的自然选择，但由上帝之手引导。这项观点的支持者包括一些著名的生物学家，比如美国国立卫生研究院的负责人弗朗西斯·科林斯（Francis Collins），还有肯尼思·米勒（Kenneth Miller），他是一位细胞生物学家，还积极投身于反对在美国学校里教授创造论的运动。

在调和演化与上帝干预的尝试中，最流行的方法也许就是利用量子物理的概率本性。根据他们的论证，一个经典的世界从开始到结尾都是完全确定的，上帝没有办法影响生命的演化，除非直接违背物理法则。但量子力学预测的只是概率。在这个观点中，上帝可以就此选择某些量子力学的结果作为现实，而不会真正违反物理法则；它仅仅将物理现实对接上了量子动力学内在的许多可能性之一。沿着相似的思路，普兰丁格提出量子力学能帮助解释一系列上帝的作为，从神迹治愈到化水为酒，还有分断红海，等等。

不错，所有这些看似奇迹的事件在量子力学的规则下都是被允许的，只是它们非常不可能发生。非常、极端、无以复加地不可能。如果宇宙中围绕每颗恒星旋转的每颗行星上都填满了科学家，然后让他们不停地做实验，做上比可观测宇宙当前的年龄还要长好几倍的时间，也非常不可能有哪怕是一位科学家亲身见证一滴水变成酒。但这是有可能的。

“可能”二字并不能做到有神演化论的支持者希望它完成的那项任务。简单地说，我们有两种场景。其一是每个量子事件中作出的选择本身就有很高的概率成为现实，而上帝之手只是在几种可能性中选取了一项很可能发生的事件。在这种情况下，上帝基本没做什么。人类的出现从来不是非常不可能发生的，即使没有上帝的干预也有可能轻易发生。如果你祈祷抛掷一枚公平硬币时得到正面，而结果如你所愿，要说这都是上帝的功劳也未免有点奇怪。或者从贝叶斯的观点来看，你通过上帝干预所得到的似然度上升，远远不足以克服这样允许超自然影响改变物质世界运行导致的复杂度增加以及无可避免的精确度下降。

另一个场景就是，对于人类演化出现的过程来说，必要的事件极端不可能发生，尽管发生的可能性仍然存在——也许跟红海自发分开能有一拼。在这种情况下，你并非单纯在利用量子不确定性，而是在违背物理法则。观察到如此不可能发生，以至于在可观测宇宙中的任何地方都不能指望观察到的事件，这应该算是你用了错误的理论去计算概率的证据。如果某个人抛了100次硬币，每次都正面向上的话，你观察到的这个结果在硬币没有偏差的时候也有可能发生——但硬币做了手脚的可能性要大得多。

对那些希望给上帝对世界演化留下影响空间的人来说，量子不确定性无法提供一丝一毫的掩护。如果上帝精确控制了量子事件实际发生的结果，这样的干预就像是在经典力学中直接改变行星的动量。上帝要么影响了世界上发生的事情，要么它对此毫无影响。

有神论的问题是，没有证据证明上帝的确这样做了。有神论演化的支持者没有正面论证我们需要用上帝的干预才能解释演化的进程，而只是提出量子力学可以作为它可能发生的理由。但如果上帝存在的话，这当然有可能发生；不管是什么物理法则，上帝想做什么都可以。有神论演化的支持者在做的事情，实际上是将量子不确定性当成遮丑布：并不是说上帝因此就被允许作用于世界了，而是这让他们能想象上帝以一种没有人能察觉的方法行动而不会留下脚印。我们也不明白上帝为何如此偏爱以人类无法察觉的方法来行动。这个论点将有神论规约到了操控月亮的天使这个案例，而我们已经在第10章考虑过了。你不能用任何可能的实验去推翻这个理论，因为它精密地设计得与正常的物理演化无法区分。但这也不能给你带来什么东西。最合理的还是将我们的置信度放在“并不存在上帝的影响”这个想法上。