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宇宙間最偉大的創(chuàng)造

2018-11-26 10:12:32袁越
三聯(lián)生活周刊 2018年46期
關(guān)鍵詞:達(dá)爾文創(chuàng)造力物種

袁越

宇宙的創(chuàng)造

假如一個(gè)外星人發(fā)現(xiàn)了地球,他會(huì)對(duì)什么東西最感興趣?大部分人肯定會(huì)選高樓大廈或者火車(chē)飛機(jī)這些人造的龐然大物,這當(dāng)然很有道理。但如果這個(gè)外星人早來(lái)1000年的話,他就幾乎看不到這些東西了。事實(shí)上,如果這個(gè)外星人1萬(wàn)年前來(lái)到地球上,那么他幾乎肯定不會(huì)對(duì)“人造”的東西感興趣,因?yàn)槟菚r(shí)的地球上根本就沒(méi)有多少這種東西,而1萬(wàn)年對(duì)于已經(jīng)45億歲的地球來(lái)說(shuō)也就是一眨眼的工夫,稍不留神就錯(cuò)過(guò)了。

也就是說(shuō),如果我們把眼光放遠(yuǎn)一點(diǎn)的話,那么這個(gè)造訪地球的外星人根本遇不到我們。但他肯定還是會(huì)對(duì)地球上的一樣?xùn)|西感興趣,那就是生命,不過(guò)這并不是因?yàn)樯耐獗碛卸嗝磯邀?,地球上有的是比生命更加宏偉的景色,而是因?yàn)樯幸粋€(gè)非常獨(dú)特的性質(zhì),似乎違反了宇宙通行的熵增定律。

熵(Entropy)是一個(gè)熱力學(xué)概念,用來(lái)衡量一樣?xùn)|西的有序程度,越有秩序熵值就越低。熵增原理的意思是說(shuō),宇宙的熵值將會(huì)不停地增加,宇宙會(huì)變得越來(lái)越無(wú)序,但生命似乎是個(gè)例外。生命可以主動(dòng)地讓自己變得越來(lái)越有序,僅此一項(xiàng)就足以把這個(gè)外星人驚得目瞪口呆。要知道,熵增定律最終會(huì)把整個(gè)宇宙變成一團(tuán)混沌的塵埃,只有生命敢于向這個(gè)終極宿命發(fā)起挑戰(zhàn)。

科學(xué)家斯坦利·米勒

秩序的本質(zhì)是信息,生命的本質(zhì)就是信息傳遞的工具。宇宙間只有生命才有能力復(fù)制自己,如果外部條件合適的話,這個(gè)復(fù)制過(guò)程可以一直進(jìn)行下去,為這個(gè)被熵增原理弄得越來(lái)越無(wú)趣的世界增加一點(diǎn)色彩。

當(dāng)然了,一個(gè)有能力造訪地球的外星人肯定知道生命并沒(méi)有違反熵增定律,而是通過(guò)主動(dòng)從外部環(huán)境中吸收能量來(lái)降低自己的熵值,這個(gè)過(guò)程叫作新陳代謝,是生命最基本的特征之一。同樣,這個(gè)外星人肯定知道生命想要傳遞的信息就是儲(chǔ)存在DNA分子之中的基因,生命只不過(guò)是基因復(fù)制自己的工具而已。

新陳代謝和基因復(fù)制,是生命的兩個(gè)最基本的特征,其中任何一個(gè)都堪稱(chēng)奇跡,這就是為什么我們說(shuō)生命是宇宙間最偉大的創(chuàng)造。

這兩個(gè)特征互為因果,新陳代謝為基因復(fù)制提供了能量,基因則為新陳代謝提供了藍(lán)圖。不幸的是,宇宙中的能量是有限的,總有用光的那一天,所以生命發(fā)起的這場(chǎng)挑戰(zhàn)注定會(huì)失敗。雖然如此,生命的出現(xiàn)還是為這個(gè)無(wú)序的宇宙增添了一點(diǎn)樂(lè)趣,比如創(chuàng)造出了我們這群智人。

智人就是有智慧的人。1萬(wàn)年前的智人雖然還不知道新陳代謝是怎么回事,但他們已經(jīng)能夠通過(guò)新陳代謝的有無(wú)來(lái)區(qū)分生命和非生命了,這就是“活”這個(gè)概念的含義。不但如此,1萬(wàn)年前的智人和今天的我們一樣具有旺盛的好奇心和求知欲,他們很想弄明白周?chē)切┗畹臇|西都是從哪里來(lái)的,眼前這只小鳥(niǎo)的媽媽的媽媽的媽媽……到底是誰(shuí)。不過(guò),古人的智慧有限,沒(méi)有能力解答如此深?yuàn)W的問(wèn)題,于是他們想出了一個(gè)一勞永逸的辦法,把這一切都推給了上帝,認(rèn)為世間的一切都是由一個(gè)無(wú)所不能的造物主創(chuàng)造出來(lái)的。

換句話說(shuō),宗教的出現(xiàn),很大程度上就是為了緩解人類(lèi)對(duì)于“自身到底從哪里來(lái)”這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題一無(wú)所知,甚至可以說(shuō)是毫無(wú)頭緒而產(chǎn)生的焦慮感。造物主的設(shè)定非常符合早期人類(lèi)對(duì)于宇宙的認(rèn)知,因?yàn)榻M成生命體的每一個(gè)零部件都極為復(fù)雜,合起來(lái)卻又能組合成一個(gè)有機(jī)的整體,古人僅憑自己從日常生活中積累的經(jīng)驗(yàn),根本無(wú)法想象這樣的東西會(huì)自發(fā)地產(chǎn)生出來(lái),只能把生命的誕生歸功于一位無(wú)所不能的設(shè)計(jì)師。

更讓古人難以理解的是,生命的種類(lèi)異常豐富,隨便找個(gè)地方放眼望去,就能分辨出成百上千個(gè)不同的物種,每個(gè)物種都有自己的獨(dú)門(mén)絕技。如此強(qiáng)大的創(chuàng)造力,肯定只有萬(wàn)能的造物主才具備吧。

就這樣,神創(chuàng)論流行了幾千年,直到200多年前才有人對(duì)此提出了質(zhì)疑,達(dá)爾文只是其中之一而已。他于1859年出版了《物種起源》一書(shū),對(duì)物種的產(chǎn)生過(guò)程給出了自己的解釋。這個(gè)解釋和《圣經(jīng)》不一樣,當(dāng)然需要很大的勇氣,但這并不是達(dá)爾文最值得敬佩的地方,因?yàn)樵缭?8世紀(jì)時(shí)就已經(jīng)有人提出過(guò)生物進(jìn)化的概念,比如提出“用進(jìn)廢退”學(xué)說(shuō)的法國(guó)博物學(xué)家拉馬克就是其中之一。但是,那些理論事后都被證明是錯(cuò)誤的,只有達(dá)爾文認(rèn)識(shí)到生命是通過(guò)自然選擇的過(guò)程一步一步地進(jìn)化成今天這個(gè)樣子的。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),達(dá)爾文認(rèn)為每個(gè)生命都有能力產(chǎn)生大量后代,其中有些后代因?yàn)槟撤N原因而略有不同,這個(gè)不同導(dǎo)致了生存概率的差異,大自然遵循優(yōu)勝劣汰的原則,把那些不適應(yīng)自然的個(gè)體都淘汰掉了,生命就是這樣一步一步演化至今,新的物種也是這樣一點(diǎn)一點(diǎn)地被創(chuàng)造出來(lái)的。

諾貝爾獎(jiǎng)得主哈羅德·尤里博士

《物種起源》是一本學(xué)術(shù)著作,達(dá)爾文在書(shū)中并沒(méi)有提到上帝,而是花費(fèi)了大量筆墨試圖證明自然選擇完全可以導(dǎo)致新物種的誕生。但明眼人立刻從這本書(shū)里讀出了反宗教的味道,因?yàn)榻虝?huì)一直在用生命(尤其是人)的復(fù)雜性來(lái)證明造物主是必不可少的。達(dá)爾文并沒(méi)有直接反對(duì)這個(gè)觀點(diǎn),只是舉出大量案例證明看似復(fù)雜的生命完全可以在自然選擇的作用下慢慢地被進(jìn)化出來(lái),不需要造物主。

更了不起的是,達(dá)爾文是在不知道遺傳的基本原理的情況下寫(xiě)出《物種起源》這本書(shū)的。在他那個(gè)時(shí)代,生物學(xué)還處于描述科學(xué)的階段,距離分析科學(xué)還差得很遠(yuǎn)。但是,他提出的自然選擇學(xué)說(shuō)直到今天依然成立,被科學(xué)界公認(rèn)為是解釋生命創(chuàng)造過(guò)程最完美的理論,這一點(diǎn)堪稱(chēng)奇跡。

正是因?yàn)樽匀贿x擇學(xué)說(shuō)太過(guò)超前,以至于《物種起源》在出版后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)被廣泛誤讀。有的人簡(jiǎn)單地將其歸納為“適者生存”,認(rèn)為這個(gè)理論證明了剝削制度的合理性;還有人將這個(gè)理論應(yīng)用到商界,將其視為資本主義市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)理論的基石;甚至有人從該理論推導(dǎo)出了優(yōu)生學(xué),認(rèn)為那些“劣等民族”就應(yīng)該被淘汰。

這些別有用心之人恐怕都沒(méi)有認(rèn)真讀完《物種起源》。達(dá)爾文在這本書(shū)的結(jié)尾寫(xiě)道:

凝視樹(shù)木交錯(cuò)的河岸,許多種類(lèi)的無(wú)數(shù)植物覆蓋其上,群鳥(niǎo)鳴于灌木叢中,各種昆蟲(chóng)飛來(lái)飛去,蚯蚓在濕土里爬過(guò),并且默想一下,這些構(gòu)造精巧的類(lèi)型,彼此這樣相異,并以這樣復(fù)雜的方式相互依存,而它們都是由于在我們周?chē)l(fā)生作用的那個(gè)法則而產(chǎn)生出來(lái)的,這豈非有趣之事?!@樣一種看待生命的方式是極其壯麗的,那就是造物主先是將若干能力注入到少數(shù)幾種或者單獨(dú)一個(gè)物種的身體里,然后,就在地球按照固定的法則不停地轉(zhuǎn)圈的過(guò)程中,生命從最初的那個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)始,逐漸進(jìn)化出無(wú)數(shù)個(gè)美麗而又奇異的新物種,而且這個(gè)過(guò)程仍在繼續(xù)。

從這個(gè)充滿(mǎn)詩(shī)意的結(jié)尾里,我們至少可以讀出三層含義:第一,達(dá)爾文認(rèn)為當(dāng)今地球上的所有生命全都是從一個(gè)或者極少的幾個(gè)初始物種進(jìn)化而來(lái)的,地球生命就是一個(gè)巨大的共生體,我們都是一家人;第二,自然選擇的目的并不是只讓最強(qiáng)者生存,而是讓每種生物各自找到適合自己的小世界,其結(jié)果就是我們今天看到的多姿多彩的生物圈,這是生命這個(gè)共生體永遠(yuǎn)生存下去的最佳策略;第三,達(dá)爾文不知道最初的那個(gè)物種是如何形成的,所以他只能借助上帝之手,讓他來(lái)給生命之輪提供一個(gè)最初的推動(dòng)力。

隨著時(shí)代的進(jìn)步,今天的生物學(xué)家們已經(jīng)掌握了比達(dá)爾文多得多的生物學(xué)知識(shí),其中一些人試圖把上帝這個(gè)角色從生命誕生的故事里徹底抹去,他們的努力是從1953年開(kāi)始的。

生命的誕生

1953年是個(gè)神奇的年份,沃森和克里克在《自然》雜志上發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文,提出了DNA分子的雙螺旋模型,徹底解開(kāi)了生物遺傳之謎。

因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn)太過(guò)重要,以至于很多人都忘記了芝加哥大學(xué)的兩位年輕科學(xué)家在那一年所做的另一件大事。斯坦利·米勒(Stanley Miller)和哈羅德·尤里(Harold Urey)在幾只玻璃瓶里注入了甲烷、氨氣、氫氣和水,然后用電極制造人工閃電,模仿生命出現(xiàn)之前的地球環(huán)境。一個(gè)星期之后,玻璃瓶里檢測(cè)出了單糖、脂類(lèi)和氨基酸等有機(jī)化合物,其中一只瓶子里甚至找到了組成蛋白質(zhì)的所有20種氨基酸。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)年的學(xué)術(shù)圈里所引發(fā)的轟動(dòng)一點(diǎn)也不亞于DNA分子的雙螺旋模型,兩位科學(xué)家證明有機(jī)物可以在地球環(huán)境中自發(fā)產(chǎn)生,不需要借助上帝之手。

當(dāng)然了,有機(jī)物還不等于生命,但地球上所有生命都是由有機(jī)物構(gòu)成的,米勒—尤里實(shí)驗(yàn)從理論上證明了地球環(huán)境足以為生命的出現(xiàn)做好準(zhǔn)備。至于說(shuō)第一個(gè)生命到底是如達(dá)爾文預(yù)言的那樣誕生在某個(gè)溫暖的小池塘里,還是像如今大多數(shù)科學(xué)家預(yù)言的那樣出現(xiàn)在海底堿性熱液噴口,還需要進(jìn)一步研究才能知曉。

有機(jī)物的核心成分是碳原子,所有的有機(jī)物都是以碳為核心,配以氫、氧、氮、硫、磷等輔助性原子組成的,這就是為什么我們把地球生命歸為碳基生命。不少科幻作家曾經(jīng)設(shè)想過(guò)硅基生命,認(rèn)為宇宙間還存在一個(gè)以硅為核心的生命世界,但大多數(shù)生化學(xué)家卻認(rèn)為這是不太可能發(fā)生的事情,因?yàn)楣柙硬痪邆涮荚拥囊恍╆P(guān)鍵特征。

從化學(xué)角度來(lái)分析,不難發(fā)現(xiàn)碳原子之所以被大自然選中,原因是碳原子能夠和多達(dá)4個(gè)不同原子相結(jié)合,這在元素周期表中是極其罕見(jiàn)的,常見(jiàn)元素中只有硅可以與之相比。這個(gè)特性使得碳原子成為所有原子當(dāng)中最喜歡“交朋友”的原子,有人稱(chēng)其為“超級(jí)連接者”。硅原子雖然也可以形成4個(gè)化學(xué)鍵,但卻無(wú)法像碳那樣形成二價(jià)鍵甚至三價(jià)鍵,這個(gè)特性使得碳原子可以?xún)蓛山Y(jié)合,形成一條以碳原子為骨架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的長(zhǎng)鏈,這條鏈甚至可以首尾相連形成閉環(huán),這就大大增加了碳基分子的多樣性。

碳原子還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),那就是碳和其他原子相結(jié)合所需要的能量比硅原子要小得多,僅僅依靠閃電所提供的能量就足以形成化學(xué)鍵了,這一點(diǎn)在缺乏催化劑的地球“原始湯”中是一個(gè)很關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)。

正是由于以上這些原因,大自然最終選擇了僅占地殼總質(zhì)量0.05%的碳原子作為組建生命的原材料,而不是含量比碳多100倍的硅。事實(shí)上,如果刨去水分,只算干重的話,絕大部分地球生物體重的五分之一都是碳。

產(chǎn)科醫(yī)生給懷孕患者講解B超結(jié)果

接下來(lái)一個(gè)很自然的問(wèn)題就是:生命為什么一定要有水呢?答案同樣和水分子的某些特性有關(guān)。液態(tài)水是個(gè)萬(wàn)能溶劑,大部分有機(jī)或者無(wú)機(jī)分子都可以溶于水中,這就相當(dāng)于為不同分子提供了一個(gè)見(jiàn)面的機(jī)會(huì)。更重要的是,水的冰點(diǎn)很低,沸點(diǎn)又很高,因此水分子能夠在很大的溫度范圍內(nèi)(0~100℃)保持液態(tài),這一點(diǎn)是宇宙間絕大部分物質(zhì)都無(wú)法做到的。事實(shí)上,按照地球現(xiàn)在的溫度,只有水能夠長(zhǎng)期保持液體狀態(tài),如果換成別的分子,要么全部?jī)龀闪斯腆w,要么全部化成了蒸汽,海洋就不會(huì)存在了。

如果我們把生命看成是宇宙的創(chuàng)造,那么僅從有機(jī)物的生成過(guò)程就可以看出,這個(gè)創(chuàng)造過(guò)程需要三個(gè)必要條件,缺一不可:首先需要有不同種類(lèi)的原材料,如果太陽(yáng)系還像早期宇宙那樣只有氫和氦這兩種元素,有機(jī)物是不可能形成的。其次是需要一個(gè)超級(jí)連接者,有能力把這些原材料連接到一起,創(chuàng)造出全新的組合,碳原子很好地扮演了這個(gè)角色。第三是需要一個(gè)液態(tài)環(huán)境,既能保證不同的分子之間可以隨機(jī)碰撞,又能讓碰撞產(chǎn)生的新組合保持一定程度的穩(wěn)定性,否則的話,創(chuàng)新是沒(méi)有辦法保留下來(lái)并發(fā)揚(yáng)光大的,這就是為什么氣態(tài)星球上不太可能有生命存在的原因。

簡(jiǎn)而言之,生命不需要神來(lái)創(chuàng)造,只要提供一個(gè)能夠讓不同的原子自由交流的液態(tài)環(huán)境,就有很大的概率創(chuàng)造出生命。事實(shí)上,創(chuàng)造生命的這三個(gè)必要條件在解釋人類(lèi)創(chuàng)造力時(shí)也都會(huì)派上用場(chǎng),兩者在很多地方都是相似的。

讀到這里也許有人會(huì)問(wèn),如果米勒和尤里當(dāng)初把那個(gè)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行下去,是否能在玻璃瓶里制造出真正的生命呢?答案是否定的,因?yàn)榧淄?、氨氣和氫氣之間的碰撞雖然有可能撞出氨基酸,但絕對(duì)不可能撞出一朵花來(lái),后者的成分雖然也就是碳、氫、氧、氮、硫、磷等寥寥數(shù)種,但其復(fù)雜程度比氨基酸大了好幾個(gè)數(shù)量級(jí),不可能一步到位。

為了解釋這一現(xiàn)象,美國(guó)進(jìn)化生物學(xué)家斯圖爾特·考夫曼(Stuart Kauffman)于2002年提出了“相鄰可能”(Adjacent Possible)理論,大意是說(shuō),任何復(fù)雜生命都不可能從簡(jiǎn)單生命直接進(jìn)化而來(lái),而是只能一點(diǎn)一點(diǎn)地改變,每一次只能進(jìn)化到和原來(lái)相鄰的某個(gè)地方,比如從氨基酸只能先進(jìn)化到多肽,然后才能進(jìn)化出蛋白質(zhì)。這就好比說(shuō)有人想進(jìn)故宮找皇帝,他只能先跨進(jìn)午門(mén),再跨過(guò)太和門(mén),穿過(guò)太和殿,找到乾清門(mén)……他不可能從天安門(mén)廣場(chǎng)一步跨進(jìn)御花園。

對(duì)比一下神創(chuàng)論,不難看出兩者最大的不同就是宗教信徒們相信造物主事先拿到了整個(gè)故宮的地圖,然后造了架飛機(jī),直接從天安門(mén)廣場(chǎng)飛進(jìn)了御花園??挤蚵徽J(rèn)為這張地圖是存在的,他相信進(jìn)化本身是沒(méi)有目的的,而是一個(gè)隨機(jī)變化的過(guò)程,每一步都可能走向東南西北任意方向,所以誰(shuí)也無(wú)法預(yù)見(jiàn)未來(lái)。

美國(guó)歷史學(xué)家史蒂文·約翰遜(Steven Johnson)在《好主意來(lái)自何處》(Where Good Ideas Come From)一書(shū)中借用了考夫曼的觀點(diǎn),提出人類(lèi)的創(chuàng)造過(guò)程也遵循這一原則,所有偉大創(chuàng)意都是由無(wú)數(shù)個(gè)簡(jiǎn)單創(chuàng)意一點(diǎn)一點(diǎn)累積而成的,每一個(gè)新的想法都和當(dāng)時(shí)已有的舊想法非常相似,每次只能進(jìn)步那么一點(diǎn)點(diǎn),不可能一下子跳躍太多。

在約翰遜看來(lái),“相鄰可能”理論最有趣的地方在于,它為人類(lèi)的創(chuàng)新規(guī)定了潛力和邊界。一方面,該理論證明創(chuàng)造力不是憑空而來(lái)的巨大飛躍,而是受到周?chē)h(huán)境的嚴(yán)格限制。在任何一個(gè)給定的時(shí)刻,可能出現(xiàn)的創(chuàng)新都是有限的。另一方面,該理論證明只要這個(gè)過(guò)程可以不斷地繼續(xù)下去,我們就可以一步一步地創(chuàng)造出任何偉大的東西,因?yàn)槲覀兊拿恳淮翁剿鞫紩?huì)擴(kuò)大領(lǐng)地的外延,可供探索的新領(lǐng)地又會(huì)出現(xiàn)。這就好比說(shuō)一間房子只能開(kāi)4扇門(mén),你從其中任意一個(gè)門(mén)走出去,又會(huì)進(jìn)入新的房間,發(fā)現(xiàn)4扇新的門(mén)……如此這般延展下去,一間房就慢慢變成了宮殿,繼而變成了城市和國(guó)家,人類(lèi)就是這樣一步一步擴(kuò)展自己的邊界,最終創(chuàng)造出了今天這個(gè)嶄新的世界。

哥倫比亞猛犸象和野牛漫游北美古老的平原

物種的進(jìn)化

上面是從化學(xué)的角度對(duì)進(jìn)化過(guò)程所做的分析,下面我們?cè)購(gòu)纳飳W(xué)的角度看一看物種進(jìn)化到底是如何發(fā)生的。

有限的化石證據(jù)表明,最早的生命出現(xiàn)在35億年前,那時(shí)地球剛剛過(guò)完10億歲生日,地表環(huán)境要比現(xiàn)在惡劣得多,但生命居然迫不及待地早早登場(chǎng)了,這就進(jìn)一步說(shuō)明,只要滿(mǎn)足上述三個(gè)條件,生命的出現(xiàn)是一個(gè)大概率事件。

地球上的生命也許獨(dú)立地誕生過(guò)很多次,但無(wú)數(shù)證據(jù)表明,如今生活在地球上的所有生命都源于同一個(gè)祖先,科學(xué)家稱(chēng)之為“盧卡”(Last Universal Common Ancestor,縮寫(xiě)LUCA),其余的那些嘗試顯然都失敗了,沒(méi)有留下任何后代。

盧卡進(jìn)化出來(lái)之后發(fā)生了什么?這個(gè)問(wèn)題目前還有不少爭(zhēng)論。根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù),盧卡很快就分成了相對(duì)獨(dú)立的兩支,一支是細(xì)菌(Bacteria),另一支叫作古細(xì)菌(Archaea)。雖然中文名字里都有“細(xì)菌”這兩個(gè)字,但它們的英文名字是完全不同的,說(shuō)明兩者在很多基本的地方有差別,屬于兩個(gè)不同的界。

這兩種細(xì)菌一直活到了今天,從進(jìn)化角度來(lái)看應(yīng)該算是地球上最成功的生物物種了。要知道,在這漫長(zhǎng)的35億年的時(shí)間里,地球環(huán)境經(jīng)歷過(guò)無(wú)數(shù)變化,甚至連大氣主要成分都變了,這兩種細(xì)菌是如何應(yīng)對(duì)的呢?答案就是基因的突變和交流?;蚴巧膱D紙,基因突變就是不斷更新圖紙,總有一款適應(yīng)新的環(huán)境。但光有基因突變還不夠,因?yàn)橥蛔兊乃俣忍?,跟不上環(huán)境的變化,所幸細(xì)菌又進(jìn)化出了相互交換基因片段的能力,使得基因圖紙產(chǎn)生了成千上萬(wàn)種不同的排列組合,這就進(jìn)一步增加了細(xì)菌的多樣性,以及適應(yīng)新環(huán)境的能力。

換句話說(shuō),細(xì)菌是通過(guò)不斷地更新自己來(lái)適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,這一點(diǎn)恰好就是創(chuàng)造力的核心定義,即通過(guò)新的發(fā)明創(chuàng)造來(lái)使創(chuàng)新者更好地適應(yīng)新的環(huán)境。

但是,在生命誕生后的頭15億年里,無(wú)論細(xì)菌還是古細(xì)菌都沒(méi)有發(fā)生太大的變化,仍然屬于體積微小的原核生物。如果外星人在這15億年里造訪地球,他們肯定不會(huì)對(duì)地球留下太多印象。大約在距今20億年前,地球上發(fā)生了一件看似毫不起眼的事件,一個(gè)古細(xì)菌把一個(gè)細(xì)菌吞了進(jìn)去。其實(shí)這樣的事情每時(shí)每刻都在上演,不過(guò)每一次都是以被吞噬的細(xì)菌被殺死而告終。但這一次這個(gè)細(xì)菌活了下來(lái),和宿主形成了一種彼此相互依賴(lài)的共生關(guān)系。大家千萬(wàn)別小看這件事,那個(gè)被吞的細(xì)菌逐漸演變成了線粒體,專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)提供能量,沒(méi)有了后顧之憂(yōu)的古細(xì)菌則越變?cè)酱?,體積擴(kuò)大了上萬(wàn)倍,終于變成了大家十分熟悉的真核細(xì)胞。

寒武紀(jì)被子植物化石

此后又經(jīng)歷了幾億年缺乏變化的日子,第一個(gè)多細(xì)胞生物出現(xiàn)了,從此生命的體積加速膨脹,外星人終于可以不用借助顯微鏡就能看到地球生物了。之后才有了距今約5.5億年前發(fā)生的那次寒武紀(jì)物種大爆發(fā),如今地球上絕大部分肉眼可見(jiàn)的生物的原型都是在那次大爆發(fā)之后出現(xiàn)在地球上的,其中就包括哺乳動(dòng)物。

我們不必理會(huì)這幾次變化的細(xì)節(jié),只要從創(chuàng)新的角度審視一下,就不難發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵所在。原核細(xì)胞時(shí)代的生命進(jìn)化源于基因信息的交流,細(xì)胞之間仍然是相互為敵的,所以創(chuàng)造力有限,很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有大的變化;真核細(xì)胞的出現(xiàn)源于一次罕見(jiàn)的細(xì)胞間合作,結(jié)果這次合作開(kāi)啟了一個(gè)全新的時(shí)代,生命的復(fù)雜性陡增;多細(xì)胞生物的出現(xiàn)則標(biāo)志著細(xì)胞間合作成為常態(tài),從此進(jìn)化的速度呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),生命終于迎來(lái)了質(zhì)的飛躍,我們?nèi)祟?lèi)就是這次飛躍的產(chǎn)物。

生命的進(jìn)化過(guò)程說(shuō)明了一個(gè)道理,那就是相互合作才是創(chuàng)新的最佳途徑。真正偉大的創(chuàng)新,都是由若干個(gè)不相干的領(lǐng)域彼此融合后產(chǎn)生的,光靠一個(gè)人單打獨(dú)斗是不行的。

類(lèi)似的理念在真核生物界被堅(jiān)持了下來(lái),性就是這一理念所導(dǎo)致的必然結(jié)果。雖然無(wú)性生殖的速度要比有性生殖快很多,但自然選擇顯然更加青睞有性生殖,因?yàn)橛行陨嘲鸦蚪涣髦贫然耍@就保證了創(chuàng)造力得以永遠(yuǎn)延續(xù)下去。

神創(chuàng)論者不相信生物僅僅依靠基因突變和重組就能進(jìn)化出像翅膀這樣復(fù)雜而又精妙的器官,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為半個(gè)翅膀是沒(méi)有用處的,所以翅膀一定是事先設(shè)計(jì)好的,不可能是從無(wú)到有一步一步逐漸進(jìn)化而來(lái)的。但事實(shí)證明,鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀真的是由恐龍的前肢一步一步進(jìn)化而來(lái),某些恐龍的前肢進(jìn)化出了半月形腕骨(Semilunate Carpal),這種結(jié)構(gòu)讓它們的前肢變得異常靈活,在捕獵時(shí)很有優(yōu)勢(shì)。此后,其中一些恐龍為了保暖,又進(jìn)化出了羽毛。覆蓋著羽毛的靈活前肢只要再往前走一步就很容易變成翅膀,鳥(niǎo)類(lèi)就是這樣進(jìn)化出來(lái)的。

天體物理學(xué)教授約翰·格里賓

換句話說(shuō),大自然更像是補(bǔ)鍋匠,而不是設(shè)計(jì)師。進(jìn)化的過(guò)程更像是廢物的循環(huán)利用,而不是新產(chǎn)品的生產(chǎn),這就很好地解釋了為什么人體的很多器官細(xì)究起來(lái)都不那么完美的原因。

需要特別指出的是,以上所有這些創(chuàng)新手段,本身都是盲目的。生命只需構(gòu)建一個(gè)信息自由交換的平臺(tái),以及一個(gè)允許在一定范圍內(nèi)試錯(cuò)的機(jī)制就可以了,并不需要事先安排一個(gè)設(shè)計(jì)師。首先認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)的正是達(dá)爾文,這就是他最偉大的地方。此前人們看到長(zhǎng)頸鹿伸著脖子吃樹(shù)葉,都會(huì)想當(dāng)然地覺(jué)得如此奇妙的創(chuàng)造只能來(lái)自于造物主,或者像拉馬克猜測(cè)的那樣,來(lái)自于某個(gè)神秘的“內(nèi)在進(jìn)步動(dòng)力”。只有達(dá)爾文看清了創(chuàng)造力的真相,意識(shí)到生物進(jìn)化就是不斷探索“相鄰可能”的試錯(cuò)過(guò)程,大自然只不過(guò)是提供了一個(gè)對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行適當(dāng)懲罰的機(jī)制而已。

人類(lèi)的智慧和身體一樣,都是大自然的一部分,人類(lèi)的創(chuàng)造力同樣可以用上述法則加以解釋。前文提到的簡(jiǎn)化版的創(chuàng)造力三階段理論和達(dá)爾文提出的自然選擇理論本質(zhì)上是相同的,即先要有很多不同的基因(知識(shí)儲(chǔ)備),然后這些基因通過(guò)突變或者雜交產(chǎn)生出全新的組合(洞悉時(shí)刻),最終再由大自然(創(chuàng)造者或者公眾)負(fù)責(zé)篩選,留下好的,淘汰差的。由此看來(lái),希斯贊特米哈伊和達(dá)爾文這兩個(gè)不同時(shí)代的智者最終殊途同歸。

不過(guò),人類(lèi)創(chuàng)造力和生命進(jìn)化在一些細(xì)微的地方還是存在很多差異的,下面我們就來(lái)逐個(gè)探討一下人類(lèi)創(chuàng)造力的諸多細(xì)節(jié),看看能否揭示出創(chuàng)造力誕生的奧秘。

結(jié)語(yǔ)

如果說(shuō)生命是宇宙最偉大的創(chuàng)造,那么銀河系里到底有沒(méi)有其他智慧生物呢?英國(guó)薩塞克斯大學(xué)(University of Sussex)天體物理學(xué)教授約翰·格里賓(John Gribbin)認(rèn)為不太可能,因?yàn)樾纬缮臈l件極為苛刻,智慧生物的產(chǎn)生條件更是苛刻到近乎為零的程度。

首先,生命的誕生需要很多不同元素的參與,距離銀河系太遠(yuǎn)的星系形成時(shí)間過(guò)早,幾乎全部由氫和氦組成,不太可能出現(xiàn)生命。距離銀河系中心太近的星系會(huì)受到高能粒子的轟炸,同樣不太可能孕育生命。所以在銀河系這個(gè)圓盤(pán)當(dāng)中只有距離中心2.3萬(wàn)~3萬(wàn)光年遠(yuǎn)的環(huán)形帶內(nèi)具備生命形成的條件,這個(gè)“生命帶”只相當(dāng)于銀河系半徑的7%,內(nèi)部含有的星系數(shù)量只占銀河系星系總數(shù)量的5%。太陽(yáng)系距離銀河系中心有2.7萬(wàn)光年,正好位于“生命帶”的中間,相當(dāng)幸運(yùn)。

其次,地球在太陽(yáng)系里的位置也相當(dāng)重要,太近太遠(yuǎn)都不會(huì)有液態(tài)水,因此也就不會(huì)有生命。另外一件概率極低的事件是月球的形成,目前的理論表明月球形成于一次撞擊事件,此事導(dǎo)致了兩個(gè)結(jié)果:一是地球中心含有大量液態(tài)金屬,形成了保護(hù)地球的磁場(chǎng);二是月亮的存在穩(wěn)定了地球軌道,使得地球的氣候相對(duì)穩(wěn)定,否則生命也在劫難逃。

再次,雖然生命在地球形成早期就出現(xiàn)了,但在此后的30億年時(shí)間里一直是以單細(xì)胞的形式存在的。具備高級(jí)智慧的人類(lèi)只有不到20萬(wàn)年的歷史,這說(shuō)明高級(jí)智慧的生成是一個(gè)極小概率事件。事實(shí)上,在距今15萬(wàn)年前和7萬(wàn)年前,地球先后經(jīng)歷過(guò)兩次規(guī)模巨大的火山噴發(fā)事件,把當(dāng)時(shí)的人類(lèi)種群數(shù)量降到了只有幾千人的水平,這個(gè)數(shù)字放到今天一定會(huì)被視為瀕危物種的,我們算是僥幸逃過(guò)一劫。

換句話說(shuō),人類(lèi)的出現(xiàn)是一件極為幸運(yùn)的事情,但我們今后不太可能總有這么好的運(yùn)氣,肯定會(huì)遇到各種難以預(yù)估的極端災(zāi)難,人類(lèi)這個(gè)物種到底能否延續(xù)下去,就看我們的創(chuàng)造力能否跟得上了。這就是為什么我們必須認(rèn)真研究人類(lèi)創(chuàng)造力的產(chǎn)生過(guò)程,想盡一切辦法將這種天性發(fā)揮到極致,幫助我們渡過(guò)必將到來(lái)的難關(guān)。

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第十一章 奇遇達(dá)爾文之船
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