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《為什么偉大不能被計劃:對創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)造的自由探索》,作者是肯尼斯·斯坦利(Kenneth Stanley)和喬爾·雷曼(Joel Lehman),他們是目前享譽全球的創(chuàng)業(yè)公司OpenAI科學家。兩位作者持續(xù)多年扎根人工智能前沿領(lǐng)域,這本書是他們在科學研究的過程中蹦出的意外火花。他們在學校、TED、科研論壇等場合公開演講,讓這一新思維方式影響并激勵了許多人。他們自身也憑借寫入本書的“尋寶者思維”“踏腳石模型”“新奇性探索”等具體思維方法,在人工智能研發(fā)領(lǐng)域取得了飛躍式的突破和進展,產(chǎn)生了一系列惠及人類的偉大創(chuàng)造。
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《為什么偉大不能被計劃》第十章:案例研究1,重新詮釋自然進化
核酸造就了人類,使我們即使在月球上也能繁衍生息。——索爾·施皮格爾曼(Sol Spiegelman)
組成人體的每一個細胞都充滿了生命的活力。線粒體作為“發(fā)電廠”,通過氧化糖類為細胞的生命活動提供能量;核糖體則是蛋白質(zhì)“制造廠”,負責生產(chǎn)修復(fù)老化細胞膜或形成新細胞結(jié)構(gòu)所需的蛋白質(zhì);溶酶體負責清理細胞器“工廠”產(chǎn)生的代謝廢物;而細胞核作為“行政中樞”,通過DNA的構(gòu)成來調(diào)控細胞活動。人類全身上下都由細胞構(gòu)成,但我們往往對這一事實并不在意。
人類身體里的每個細胞,都是一套極其精密的微型機器——每個細胞本身,堪比一座迷你城市。令人驚奇的是,人類個體的存在,都得歸功于五十萬億個細胞的團結(jié)一致和協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。光從數(shù)字上看,人類體內(nèi)的細胞數(shù)量幾乎是世界人口的一萬倍。如果這還不能令你吃驚的話,現(xiàn)代科學還證明,正是“毫無章法的”自然進化,創(chuàng)造并組織起了這個龐大的細胞集團,從而成就了現(xiàn)在的我們。
除此之外,自然進化設(shè)計了這個星球上的每一種有機生物。地球上所有生命體都在同一棵不斷延展的進化樹上相互關(guān)聯(lián)。從加利福尼亞州北部一株名為“亥伯龍神”(Hyperion)的海岸紅杉(樹齡700多歲,高115.92米),到印度尼西亞水域中的射水魚(能在9英尺,即2.74米外噴出水流擊落昆蟲),所有生物都是人類的親戚,雖然只能說是有十億分之一“共同基因”的表親,但每種生物都源出一脈:地球上第一個可自我復(fù)制的細胞。
通常,在試圖學習某樣東西時,只有理解了其運行原理,所學才算是落到了實處,基礎(chǔ)部件和深層原理之間的聯(lián)系,也因此而變得更加清晰明朗。自行車運作的原理,是踏板帶動鏈條,鏈條帶動輪子,車子才能向前走。不懂這個原理,你把自行車撂在一旁,放上一百萬年,也只能收獲一堆生銹的廢鐵。
我們所知的大多數(shù)事物,都因原理簡單而略顯無趣,因為“死物”無法自主衍生新產(chǎn)品。但生物進化是獨特的,因其能不斷地推陳出新,就像一臺永動機。不同于自行車這類“死物”,如果你把“生命進化”擱在那兒一百萬年,它完全可以自行衍化出一整套全新的生態(tài)系統(tǒng)。你對進化研究得越多,就越覺得它不可思議。像人類大腦這般復(fù)雜的器官,怎會僅通過一個看似機械的過程,就能創(chuàng)造出來呢?正是這種懷疑論的存在,推動了智能設(shè)計運動的發(fā)展。
這些懷疑論者認為,正如每一塊工藝精湛的瑞士手表背后都有一位才華橫溢的制表師,地球上形形色色的復(fù)雜生命體背后肯定也存在著一位天賦異稟、聰慧異常的“造物主”。但達爾文的一項重要發(fā)現(xiàn),推翻了這種觀點。最終,一臺微有瑕疵的自我復(fù)制機器,就能夠展現(xiàn)出智能設(shè)計的“表象”。
想象一下,你有一臺能夠自我復(fù)制的機器,如果復(fù)制過程是精準無誤的,那么這些機器其實沒什么看頭,因為你只能得到滿滿一倉完全一模一樣的玩意兒。如果自我復(fù)制的產(chǎn)物存在些許不完美,意外就隨之而來了。不完美的復(fù)制帶來的結(jié)果是,你最后會收獲一批五花八門的機器,因為每臺機器生產(chǎn)出的東西都與上一臺稍有不同。當然,有些復(fù)制出來的機器可能存在毛病,失去了再次復(fù)制的能力,或者隨著時間的推移,另一些還能自我復(fù)制的機器可能會變成霸占大量資源的“吞金獸”,阻礙其他機器收集用來自我復(fù)制的金屬材料。
那些失去復(fù)制能力的機器,會隨著時間的推移而逐漸生銹直至報廢,最終“斷子絕孫”。但在每一代復(fù)制品中,那些能自我復(fù)制的機器,總能留下一些與它們相似的“子嗣”,且繼承了父代的部分特性。這便是達爾文“物競天擇”理論的要義——只有具備復(fù)制能力且成功進行了自我復(fù)制的生物,才能在進化之路上走得更遠。不精確的自我復(fù)制和自然選擇共同編碼了進化過程,讓各類稍不完美但可自我復(fù)制的機器以不同的方式生存下去。如果你能讓這個過程持續(xù)幾十億年,便同樣會得到類似地球上的各類復(fù)雜生命體。
所以,我們最終得出的結(jié)論是,達爾文發(fā)現(xiàn)的生物進化過程便是那個神秘“造物主”的真身。事實上,我們幾乎沒有理由去質(zhì)疑自然進化理論——不像那些智能設(shè)計論的擁護者——因為支持進化論的科學證據(jù)確鑿無疑。
盡管如此,因為進化是非常復(fù)雜的過程,科學知識也在不斷地自我擴張和質(zhì)疑,生物學家并不能完全理解地球生命進化的方方面面。例如,關(guān)于生命確切起源的爭論,仍然沒有完全塵埃落定(雖然科學家們提出了不少令人信服的理論)。不同的生物學家對進化也持有不同的解釋。這種分歧并未質(zhì)疑進化這一過程本身,而在于看待進化的角度,以及進化過程中“有哪些因素使其如此強大且富于創(chuàng)造性”。換句話說,是關(guān)于“哪種力量在推動進化的過程中發(fā)揮了主要作用”這一問題,公說公有理,婆說婆有理。然而有一點尤為關(guān)鍵,即自然選擇在進化中扮演了怎樣的重要角色?
自然選擇,又稱物競天擇,即某個在生存競爭中存活的生物個體,很可能會獲得更多的繁殖機會,繼而將自己的基因擴散至整個種群。因此,在自然選擇中,不利于生物生存的基因往往會隨著時間的推移而湮滅,而增強生物生存能力的基因則會被保留并發(fā)揚光大。有時在大眾的認知中,“自然選擇”這個詞似乎等同于“進化”,但進化不僅僅是自然選擇,進化的動力源不止一種,自然選擇只是其中之一。事實上,自然選擇是否比其他的推動力更重要,已經(jīng)在生物學家群體中引發(fā)了激烈的爭論。舉個例子,最著名的一場辯論便發(fā)生在前文提到過的古爾德和約翰·梅納德·史密斯 (John Maynard Smith)之間,兩位都是業(yè)內(nèi)知名的進化生物學家。古爾德認為,進化過程中機遇和歷史的重要性可能高于自然選擇,而史密斯則認為自然選擇比機遇更重要。盡管兩人都認可了進化論,但在其解釋上存在分歧。
重要的是,選擇不同的解釋,將影響我們對進化的理解。進化到底是由自然選擇下的適者生存和繁衍來驅(qū)動,又或僅是一個分化的過程碰巧積累了不同的生命形式?合理的解釋可以幫助我們理解生命的多樣性,是如何在“無章可循”“無規(guī)無矩”的自然過程中產(chǎn)生的。本著這種精神,本章將以另一種解釋——從非目標搜索的視角來審視自然進化過程。
正如本書前幾章所述,本研究的一大動機是為了明確非目標思維作用于創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)時,其是如何顛覆我們的視角的?但與此同時,我們也希望對進化的重新審視,能使我們獲得更深層次的理解。重要的是,我們的目標不是要推翻既定的生物學理論。相反,我們提出了另一種觀點,即有助于我們理解進化的一種與眾不同的進化論解讀方式——進化如何能夠?qū)⒛切┎豢伤甲h的事情化為現(xiàn)實。但在介紹我們的新觀點之前,先來回顧一下,有哪些最常見的進化解讀方式?以及為什么它們與目標導向思維的聯(lián)系如此緊密?
進化論中,最著名的一個觀點,可能就是“適者生存”,其中“適者”是指生物學上的適應(yīng)性概念,即一個生命體平均能產(chǎn)生多少后代。雖然“適者生存”這個詞并非出自達爾文之口,也不是現(xiàn)代生物學家的慣用詞(他們更喜歡“自然選擇”這一術(shù)語),但“適者生存”還是成為公眾大腦中根深蒂固的觀念。不僅如此,這個詞還牢牢抓住了進化背后的一個驅(qū)動力:更能適應(yīng)特定生態(tài)位的生物,往往比適應(yīng)性較差的同類更“多產(chǎn)”。
霓黃色皮毛的兔子在自然環(huán)境下更容易被捕食者發(fā)現(xiàn),其生存能力便會大打折扣,繼而黃色毛發(fā)的基因也不大可能會在整個兔子種群中廣泛傳播,因為攜帶這種基因性狀的兔子存活率低,平均產(chǎn)生的后代也更少。另一方面,攜帶“飛毛腿”基因的兔子更有可能從捕食者的追逐中活下來,該基因便會在整個種群中擴散,因為跑得更快的兔子,往往活得更長,繁殖機會也更多。所以這些基因,不管是表現(xiàn)出霓黃色皮毛,還是跑得更快的性狀,最終都會彼此競爭。結(jié)果兔子也被迫參與生存的競爭,因為它們繼承了相互競爭的基因。
這種關(guān)于“競爭”的觀點,就將“適者生存”與目標導向思維聯(lián)系起來。整個生存競爭的概念,就是通過競爭性來選出適應(yīng)性更強的生物,最終實現(xiàn)成為“最合適”或“最佳繁殖體”的目標。我們希望能有一個比“最適者”更具體的目標,但這也促使我們開始思考“(進化的目標)可能是什么”這一問題。像所有目標驅(qū)動型的檢索一樣,一項衡量生物某種能力的標準由此被確定(在本案例中就是“適應(yīng)性”),而進化的目標就是不斷提升和改進這方面的能力。
出于類似的原因,“適者生存”使人們普遍將自然進化視為生物之間的血腥競爭。如果只有最適者才能生存,那么大自然就會擺出“天地不仁,以萬物為芻狗”的姿態(tài),消滅所有“不符合目標要求”的生物。正如丁尼生(Tennyson)所說,“大自然即鮮血淋漓的尖牙和利爪?!标P(guān)注進化中的競爭性,會得出另一種觀點,即大自然總是在努力地自我優(yōu)化和完善,那么有意思的問題來了——其目的何在?大自然想努力達成什么目標?早期的進化論者認為,而且許多非專家人士仍然相信,進化是進步性的,是朝著某種完美目標的方向發(fā)展,是對超級生命體的一種探索。這種解讀有時會將人類奉為當下物種進化過程的巔峰。換言之,從進化的角度來看,相比細菌或者蟑螂,人類似乎是“更高等的進化目標”。
但即便從目標的角度思考進化問題,也存在著不同的解釋。進化的目標就是要明確地檢索到人類,此想法無疑是最幼稚的。這種“人類至上”的觀念,始見于早期人們對進化樹的描繪——人類被突出地置于最頂端的樹枝上,言下之意便是,人類代表了進化的進步?,F(xiàn)今的大多數(shù)生物學家當然不會贊同這種以人類為中心的觀點。事實上,如果人類真是進化的既定目標,我們最終會遇上前文提及的、關(guān)于目標的悖論:如果每一種由地球上第一個細胞衍化而來的生物體,在進化過程中都向類人這一進化的既定目標靠攏,那么就永遠不可能進化出人類(作為最終參照物)。問題在于,與任何“高大上”的目標驅(qū)動型檢索一樣,具備踏腳石特性的事物,與最終產(chǎn)物并不相似。比如扁形蟲——人類在進化之路上的祖先之一,和人類毫無相似之處。所以進化不可能一直在主動地尋找人類,如若不然,人類永遠都不會出現(xiàn)!因此,如果進化確實是由某個明確的目標驅(qū)動,那么這個目標絕對不會是創(chuàng)造出人類。
那么這個目標會是什么呢?一種可能性就是,如果人類并非進化的既定目標,那么使我們進化出有別于其他物種的特征,可能才是真正的目標。比如智力也許是進化的目標,而人類只是過程中的某一產(chǎn)物。但問題是,即便以此為目標,本書前文提到的關(guān)于反對執(zhí)迷于“高大上”長期目標的內(nèi)容,在此仍然適用,因為依照先前的論述,用于實現(xiàn)智力這一進化目標的踏腳石,自身應(yīng)是不具備智力特征的(如前文所言,踏腳石和最終產(chǎn)物是毫無相似之處的兩種事物)。舉個例子,沒有人會知道遠古時期的扁形蟲和其他昆蟲相比,誰有可能進化出高等智能,但人類并非昆蟲的后代。從扁形蟲進化到人類,如果要預(yù)先把這一路上所有的踏腳石都安排好,這對自由散漫慣了的“造物主”(進化過程)來說太勉為其難了。我們真正要探討的,是目標的欺騙性。目標的欺騙性就意味著將進化視為對人類、對智力或任何其他類型的類人特征的有目標檢索是毫無意義的。如此,“人類至上”的觀點就站不住腳了。
事實上,進化論只是眾多重大科學發(fā)現(xiàn)之一,它們共同打破了人類“天上地下唯我獨尊”的愚昧心態(tài)。比如,哥白尼證明了地球不是宇宙的中心;弗里德里?!ぞS勒(Friedrich Wohler)證明了有機化學與無機化學之間并非涇渭分明;達爾文同樣發(fā)現(xiàn),人類只是生命之樹上的眾多葉片之一。當然,這些打破人類既有認知的發(fā)現(xiàn),都不能削弱我們作為人而具備的獨特能力和特性,比如人類分享復(fù)雜思想的能力或非凡的智力。真正的重點是,進化并沒有對我們?nèi)祟惙滞庹辗?,進化論中沒有任何跡象表明人類比其他生物更加高級。
無論如何,雖然人類可能不是進化的目標產(chǎn)物,但問題仍然存在,即進化是如何造就像人類這般復(fù)雜而聰明的生物的?如果有的話,進化的目標到底是什么?這個答案很重要,因為它可以幫助我們更深入地了解人類自身的起源。
正如本書第四章中所述,大多數(shù)接受過科學教育的人都會說,生存和繁衍是進化的目標。現(xiàn)在讓我們更深入地研究一下這個觀點。毋庸置疑,所有生物都具備生存和繁衍的能力——因為缺乏這兩種能力的物種不可能存活至今。但除此之外,上述觀點還承認了進化的另一種動力,即“自然選擇”在提高物種生存能力方面的驅(qū)動作用。所以根據(jù)這種觀點,提高適應(yīng)性(生存和繁衍能力的生物學術(shù)語)通常被認為是進化的目標,而自然選擇則是驅(qū)動適應(yīng)性提升的主要動力。
重要的是,自然選擇解釋了為什么生物體能很好地適應(yīng)其所在的環(huán)境。通過自然選擇,某一物種嘗試著不斷地優(yōu)化自身,以便適應(yīng)周遭環(huán)境。就像拼圖制作,通過切削打磨某一塊拼圖的邊邊角角,使其與周圍的拼圖塊更好地貼合。進化生物學家費奧多西·多布然斯基(Theodosius Dobzhansky)的話恰到好處地詮釋了這一點,“除了進化論的角度,生物學上沒有其他行得通的解釋?!睆淖匀贿x擇的視角觀察生物世界,生物多樣性的奧秘便昭然若揭了,即性狀A(yù)是為了幫助生物B應(yīng)對情況C而進化產(chǎn)生的。這一思路似乎表明,“力圖不斷提高所有生物體的適應(yīng)性”才是對進化論最深刻的解釋。簡而言之,進化的目標,就是不斷提高物種對生存環(huán)境的適應(yīng)性。這種進化觀點完全符合目標的范式,也符合直覺的理解。事實上,學校一般都以這個角度來教授進化論,所以但凡被問到進化論,上過學的人很可能都會給出類似的解釋。但本書提醒我們,有時對常見的、基于目標的觀念進行質(zhì)疑,可以引發(fā)最深入的思考,所以我們不妨嘗試尋找不同的方式來思考物種的多樣性。
雖然乍看之下,生存和繁衍是進化的合理目標,但進一步審視后,就能發(fā)現(xiàn)一些漏洞。比如,據(jù)本書第四章所述,我們認為生存和繁衍與常說的目標一詞的含義并不契合。雖然詞義的辯論多多少少有些無聊,但在這個案例中很重要,因為選對了詞語,釋義便有了生命。目標一詞的解釋和釋義是否有意義,取決于我們對“目標”這個詞的真正理解。生存和繁衍并不像我們在日常生活中可能會遇到的常見目標,比如找回丟失的車鑰匙等。根據(jù)本書第四章,生存和繁衍是進化的目標,這一觀點是有問題的,因為生存和繁衍在進化開始時就已經(jīng)完成了,即先得有地球上第一枚細胞的成功生存以及順利繁衍,生命的進化之路才能隨之開啟,這就好比手里攥著車鑰匙還在繼續(xù)找它,有些“騎驢找驢”似的犯蠢。搜索到某物,通常標志著目標的實現(xiàn),而非搜索過程的開始。但進化就是這樣開始的搜索過程,最初的可復(fù)制的生命形式,就已經(jīng)成了“已達成的目標”。
更深入地講,即便我們將進化不僅僅看作“為了實現(xiàn)生存和繁衍”,還是“為了尋找‘適應(yīng)性最佳’的生命體(即適應(yīng)能力最強的有機體)”,矛盾仍舊存在。關(guān)鍵在于,這種觀點與“是什么讓進化變得如此盎然有趣”這一進化的深層直覺相沖突。因為在常規(guī)的搜索行為中,搜索的終點通常是最有趣的。例如,在尋找丟失的鑰匙時,丟失的鑰匙本身就是主要的關(guān)注點。如果進化的目標是搜索“適應(yīng)性最強的物種”,那么整體適應(yīng)性最強的生物就應(yīng)該是搜索的終點。而生物學對“適應(yīng)性”的定義,是指某一生物平均能產(chǎn)生的后代數(shù)量。所以,如果進化的目標是為了提高生物的適應(yīng)性,那么它就是在尋找適應(yīng)性最佳的生物。
然而這種思路的問題在于,哪種生物有望產(chǎn)生最多的后代?如果一對人類夫婦生了五個娃,我們會覺得對方真是“頗為高產(chǎn)”;但對貓咪而言,一胎五仔只是常規(guī)操作,而且它們還能一胎又一胎地生個不停。這豈不是說,在“進化”這位造物主眼里,人豈不是不如貓?更糟心的是,細菌比任何動物都更“高產(chǎn)”。按照這個邏輯,在進化之路上更早出現(xiàn)、構(gòu)造簡單得多的細菌,豈不是比人類更接近進化的“目標”?所以人類仍然在迫切尋找著問題的答案,如果細菌已是進化的“最優(yōu)解”,那為何有我們?nèi)祟惖臋M空出世呢?
當然,人類早已發(fā)現(xiàn),進化中最吸引人的篇章并不是細菌。所以,如果我們把細菌置于進化樹的頂端,那一定是錯的。細菌這種生命形態(tài)可能“很有趣”,但僅憑研究“細菌”這個單獨的生物門類,便妄圖深入了解生命那不可思議的多樣性和復(fù)雜性,就是癡心妄想了。生命的多樣性,比如烏龜和郁金香、奶牛和牛痘、綿羊和海貝等,其由來可不會像找回丟失的鑰匙那般簡單。生命似乎更像是一位鑰匙收藏家,擁有經(jīng)年累月辛苦淘來的各種藏品,只不過其中有一部分更復(fù)雜精致。
事實上,進化過程中產(chǎn)生的多樣性,讓我們想起了“其他的分化創(chuàng)造過程”,這在本書前幾章中有所探討。就像進化這位造物主,隨手收集到了一塊名為扁形蟲的踏腳石,但并不知道日后會從里面蹦出人類來;把一張異形臉的圖片傳到圖片孵化器網(wǎng)站的人,也不會想到它最終會培育成一張汽車圖片。真空管的發(fā)明也是如此,當時人們并不知道有一天它會成為發(fā)明計算機的契機。進化開始看起來更像是圖片孵化器網(wǎng)站或人類創(chuàng)新的探索過程,而非基于目標的成果。按照這種思路(如本書第四章所述),回顧進化中最具里程碑意義的成果,如光合作用、飛行能力或人類同等水平的智能,有意思的是,它們始終未被視為進化的目標。如果我們對進化的產(chǎn)物確實感興趣,并想進一步了解它們誕生的過程,那么把進化看作對目標的檢索則完全無益。從根本上說,從目標的角度解讀生物進化,嚴重忽略了一個事實,即進化最有趣的產(chǎn)物,只是其為實現(xiàn)“生物的高度適應(yīng)性”這一目標過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品而已。一種更可靠的說法便是,作為進化產(chǎn)物的生命多樣性才是進化過程的核心,而非其副產(chǎn)品。
就此而論,關(guān)注進化的創(chuàng)造性,而不是試圖將其生搬硬套到基于目標的定式中,可能會形成對進化的更深理解。將自然界中的生存和繁衍等同于目標是一種誤導,因為它與目標驅(qū)動型搜索中的常見目標截然不同。常見的目標通常不會在搜索開始時就是“已完成”的狀態(tài),且目標驅(qū)動型搜索幾乎總是以最終的產(chǎn)物為導向。因此,從我們心中的創(chuàng)造力角度而非目標導向的角度出發(fā),重新審視自然進化的過程,又會帶來什么新的領(lǐng)悟呢?
另一種看待生存和繁衍的方式是將其視為一種制約,即無法順利繁殖的生物將會走向滅絕,那些能夠繁殖的生物則會生存下來。但這種觀點可能顛覆我們一貫的理解,與其說自然選擇推動了進化,不如說其實際上限制了對生命的多元化探索。一些生物沒有被進化“選中”而繁衍下來,這意味著它們作為踏腳石的潛力永遠都得不到發(fā)掘。如此一來,由于自然選擇的存在,大部分的“搜索空間”實際上是被裁剪掉了。
為了說明這一點,不妨想象有一個比地球更宜居的類地行星,我們可以稱其為“和諧之星”。在這個另類的虛擬現(xiàn)實星球上,自然選擇完全不存在。既然不存在任何生存競爭,那么尖牙和利爪的自然法則也將不再適用。事實上,在這個溫柔鄉(xiāng)里,每一種生物都可以自由繁殖。即便是那些已經(jīng)喪失獨立生存能力的生物,也會得到幫助,確保它們的基因在任何情況下都能延續(xù)。如此假設(shè),是為了完全消除自然篩選的影響。即便某些生命體沒有生殖器官,它們也能繁衍生息,甚至能在這里憑空創(chuàng)造后代(以此繼承其基因)。在這個星球上不用擔心太過擁擠,因為地方足夠大,可以容納在現(xiàn)實地球上所有會被自然選擇淘汰的生物。其結(jié)果是,許多在地球上無法通過進化(選擇)誕生的生物,將有機會在“和諧之星”上(無需經(jīng)歷篩選地)生存和繁衍。
假設(shè)“和諧之星”和現(xiàn)實地球上的生物進化,都起源于同一種原始單細胞生命,那么這項實驗會得到怎樣的結(jié)果?首先你可能認為,這種進化必會了然無趣——因為生物完全不需要承擔任何適應(yīng)環(huán)境的壓力。從生物特征的復(fù)雜性角度出發(fā),生物學家一般會給出如下解釋——如果不需要適應(yīng)環(huán)境,生物也就沒必要目標性地自我優(yōu)化。但從最嚴格的意義上說,要創(chuàng)造地球上的復(fù)雜物種,自然選擇真的是必要條件嗎?或者它可能是對進化創(chuàng)造性的一種限制?
假設(shè)生物的突變和基因交流與地球上發(fā)生的一般無二,那么到目前為止,我們不僅可以看到和現(xiàn)實地球上同樣多的生命形態(tài),甚至猶有過之。雖然聽起來很奇怪,但這個結(jié)果會成為確切的事實,因為所有被自然選擇“篩掉”的生物仍可能在“和諧之星”生存。消除了自然選擇的壓力,進一步的進化就不那么困難了。事實便是,在“和諧之星”上,沒有了弱肉強食的法則,生物不可能失去進一步進化的機會。因此,在現(xiàn)實地球上繁衍的每一種生物后代,也會在“和諧之星”上順利存活并繁衍,這意味著同樣的物種譜系也將得到進化并誕生于世。當然,因為幾乎每一種生物(包括那些在地球上無法生存的生物)都能在“和諧之星”上順利繁衍后代,所以也會有很多原始而“無趣”的細胞團存在。但這種折中帶來的積極一面是,許多碰巧不走運而未能在現(xiàn)實地球上生存下來的有趣生物,將會在“和諧之星”上獲得第二次生存的機會。
例如,有一種百萬分之一的罕見突變,能為新生物種賦予有用的新能力。在現(xiàn)實地球上,這個變種在發(fā)展壯大之前,很可能會被捕食者吃掉,隨之永遠失去成為一項生物史上重大發(fā)現(xiàn),以及成為其他新物種“祖脈”的機會。但在“和諧之星”上,這種突變只是開始。這個星球就好比是一位不遺余力地秉持“兼愛非攻”理念的探索者,不放過每一塊可能的踏腳石。誰知道生物在不需要生殖器官的情況下,會演化出怎樣令人意想不到的身體結(jié)構(gòu)呢?這個思維實驗的重點是要說明,自然選擇并非真正的創(chuàng)造性力量,它集中、優(yōu)化,并最終限制了進化這位造物主的探索范圍。自然選擇的偉大作用,只是在于確保資源(在現(xiàn)實地球上是有限的)被用在能夠自我繁殖的物種身上。這種限制與無限的探索不同,所以生存和繁衍可以說是限制了進化這位造物主去進一步發(fā)掘可能帶來新物種的踏腳石,而不是進化本身的目標。
這種視角的轉(zhuǎn)變表明,進化好比是一位典型的尋寶者,而不是單純的優(yōu)化員。也就是說,如何積累新穎性和多樣性,才是進化的一大標志性特點。就像人類在創(chuàng)新、在使用圖片孵化器網(wǎng)站或新奇性搜索過程中積累踏腳石一樣,自然進化在地球上積累了不同種類的生命塑造方式。生命之樹的枝干從根部不斷向外分支,一邊擴展,一邊收集新的生命的踏腳石。并不是所有的踏腳石都能保存下來,但它們確實成了促成新物種誕生的一個又一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
但是,是什么導致進化以這種方式積累踏腳石的呢?進化中產(chǎn)生驚人發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵因素,不僅僅在于生物之間的競爭,即使競爭的確發(fā)揮著重要作用。將競爭視為進化創(chuàng)造性的一般性解釋,這樣做的問題在于,其通常會促使一切事物趨于“最佳化”,即適應(yīng)性最佳的生物才是唯一重要的存在,所有其他的、無限的踏腳石都是無關(guān)緊要的存在。例如,美國全國大學體育協(xié)會(NCAA)“瘋狂三月”籃球錦標賽開賽時,共有64支球隊,但最終的贏家只有一位。好比在Betamax與盒式磁帶、DVD與激光碟、高清DVD與藍光碟之間的競爭中,最終會有一方壓過另一方。但自然進化不同于此類競爭,因為其更趨向于“開枝散葉”,為生命問題探尋眾多不同的解決方案。就像其他非目標性探索的例子一樣,正是這種在具備所有可能性的空間中,不斷分化和探尋積累踏腳石的行為,才最終帶來了最令人矚目的偉大發(fā)現(xiàn)。
有趣的是,自然進化并不是通過競爭來獲得生物多樣性,而是通過避免競爭。特別是某一生物如果能以一種新方式謀得生存,那便是成功找到了自己的專屬生態(tài)位。因為它會成為第一個以這種新方式生存的生物,所以作為此道開山者,競爭不會太激烈,繁衍也會更容易。例如,如果一個偶然的突變,使某樣生物有能力消化一種之前不能吃的東西,那么它就完全為自己爭取到了一種全新的食物來源。隨著時間的推移,它的后代可能會專門以這種新發(fā)現(xiàn)的東西為食,從而形成一類新物種。
或者想一想有史以來第一只進化出飛行這一革命性能力的陸生動物,這位史前的“萊特兄弟”另辟蹊徑,為后續(xù)的生命開拓了新的生存可能性,并從陸地上的弱肉強食中成功抽身。通過這種方式,新的生態(tài)位逐漸積累起來。雖然個別物種可能會走向滅絕,但長期得不到開發(fā)的情況會變得罕見,因為大自然始終在擴張不同的可能性。這是一種全新的生存方式。
此外,一個新興生態(tài)位通常會衍生出更新的生態(tài)位,繼而進一步生成新生態(tài)位。就像連鎖反應(yīng)一樣,新生態(tài)位會不斷從舊有生態(tài)位中冒出來。關(guān)于“生態(tài)位是如何層層衍生的”這一問題,有一種名字就帶著味道的昆蟲——屎殼郎,恰巧就是個很好的例子:一種生物的代謝廢物,可能會成為另一種生物的食物。沒有此,就不可能誕生彼。正如計算機的發(fā)明奠定了整個軟件生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),草本植物的誕生也為食草動物提供了賴以生存的基礎(chǔ),這些食草動物反過來又成為食肉動物、清理殘羹剩飯的食腐動物和寄生生物的生存之本。數(shù)十億年前由第一個單細胞生態(tài)位所引發(fā)的連鎖反應(yīng)表明,自然界的進化,與人類的創(chuàng)新、圖片孵化器網(wǎng)站和新奇性搜索同屬一類。進化好比是一摞不斷累積的踏腳石,它們彼此堆疊,并非為了某一目標才聚在一起,而是因為通過不斷站在前者的肩膀上,才為生命探索了更多的可能性。
進化與其他非目標搜索過程的相似之處,并不僅僅在于積累踏腳石,偶然性也扮演著重要的角色。進化的某項創(chuàng)新可能會產(chǎn)生何種結(jié)果,似乎是無法預(yù)測的。正如人類的某些重大發(fā)現(xiàn)有時是不可預(yù)測的,偶然性在自然進化中也起著關(guān)鍵作用,尤其是通過基因突變的形式。突變是一種遺傳基因的輕微復(fù)制錯誤,有時會在生物繁殖過程中發(fā)生,通常會導致親代和子代之間產(chǎn)生細微的不同,不時還會受到自然選擇的影響。但如果某項突變損害了生物的適應(yīng)性,那么它便很難留存于世。另一方面,對適應(yīng)性影響不大的突變,其命運就不得而知了。此類不好不壞的基因變化,并不是通過自然選擇進化而來,而是隨機遺傳漂變導致的。
需要特別說明的是,雖然自然選擇有機會賦予某一物種更大的生存優(yōu)勢,但其有時也會忽視其他方面的屬性。如果某一性狀并不影響生物的生存或繁殖能力(例如骨骼的顏色),那么自然選擇就不會進行任何干預(yù),其進化就只能依靠隨機遺傳漂變了。從這個意義上說,生物“百花齊放”的多樣性,并不是來源于自然選擇,而是自然選擇的忽視。事實上,正如生物學家邁克爾·林奇(Michael Lynch)所強調(diào)的那樣,自然選擇的干預(yù)越少,源于基因漂變的性狀也就越穩(wěn)定。
另一種允許偶然性在進化中發(fā)揮作用的力量,便是擴展適應(yīng),是指生物“曾經(jīng)行使過某種功能的結(jié)構(gòu),在進入一個新生境后,又被用于另一個不同功能的現(xiàn)象”。例如,羽毛最初是在恐龍身上進化出來的,主要功能是保持體溫,之后才逐漸成為適用于鳥類飛行的結(jié)構(gòu)。以人類自身為例,骨骼一開始只是用于儲存供身體其他功能所需的礦物質(zhì),后來才進化成人體的支撐性結(jié)構(gòu)。
類似的案例在非目標性探索中很常見,這種情況下,具備踏腳石特性的生物,其生存與否并不由存在于遙遠未來的目標來衡量和決定。因此,圖片孵化器網(wǎng)站上同樣發(fā)生了類似擴展適應(yīng)的過程,也就不足為奇了——還記得外星人臉圖片演變出汽車圖片的案例吧?車輪就是由外星人的眼睛擴展演變而來的。擴展適應(yīng)在人類的創(chuàng)造發(fā)明中也很常見,比如真空管最初只用于早期的電氣研究,后來才被拓展應(yīng)用于電腦運算。如此看來,擴展適應(yīng)是為非目標性探索賦能的一大關(guān)鍵屬性。通過觀察許多不同類型的探索過程,我們發(fā)現(xiàn)了一種很有趣的模式:在奔向某一目標的途中發(fā)現(xiàn)的一些有趣玩意兒,在未來往往會以各種意想不到的方式被證明有大用處。
因此,我們可以認為,進化的創(chuàng)造性是逃避競爭后的產(chǎn)物,而非競爭的產(chǎn)物。嚴苛的生存限制一旦被解除,進化便會在檢索空間中自由自在地探索,通過基因漂變和擴展適應(yīng)的方式,瘋狂探索和積累具備踏腳石特性的生物。通過這種生物多樣化的力量,進化才得以逐漸積累各種“奇珍異寶”。這只是一種另類的非目標性探索過程,就像圖片孵化器網(wǎng)站、人類創(chuàng)新和新奇性搜索一樣,其最終產(chǎn)物并未從一開始就被認定為目標。雖然它們表面上各不相同,但這些系統(tǒng)的多樣性背后,都有非目標性踏腳石收集者的推波助瀾,即尋寶者的再次出擊。
看到這里,或許我們開始理解,為何“競爭驅(qū)動自然進化”這一當下流行的解讀,實際上可能太過專注于進化中最無趣的一些特性。換言之,若我們把進化看作最優(yōu)性或最具效率性的檢索,便相當于將其視為平凡而無趣的檢索,就好比打開導航,搜索從家到圖書館的最佳路線。與進化不同的是,去圖書館的最佳路線總歸能搜得到,而且也不會通往莫名其妙的地方。問題是,把進化看作最理想生物的競爭上崗,意味著進化本身有一天會趨向于創(chuàng)造出最終的超級生命體??紤]到進化的深遠影響,專注于創(chuàng)造性而非優(yōu)化性,可以革新我們的舊有思維。
與此同時,重要的是要避免做出以下推論,即“截然不同的解釋,必然是水火不容的”。雖然新解釋可能會反襯出舊解釋的錯誤性,但實際上,同一組數(shù)據(jù)可以支持多種解釋。因此,僅以數(shù)據(jù)為支撐,還不足以在各種解釋之間做出最終選擇。那我們又該以什么為標準,選擇不同的解釋呢?
在這個案例中,我們希望能夠為“可觀察到的過程,是由什么原因?qū)е碌摹边@一問題提供一個可接受的解釋。一個好的解釋,應(yīng)該闡明原始數(shù)據(jù)的更深層含義。比如,萬有引力定律的公式很有趣,但背后的解釋則更深刻:物質(zhì)吸引物質(zhì)——一個簡單又深刻的真理。同樣,對自然進化的啟發(fā)性解釋,應(yīng)該回答“那些令人嘆為觀止的生命產(chǎn)物,是如何被進化創(chuàng)造出來的”這一本質(zhì)的問題。理想情況下,正確的解釋應(yīng)該非常具體,甚至可以借此開發(fā)出一種新算法。想象一下,如果我們能把進化的力量抽取出來裝進瓶子,再用于我們喜歡的任何地方,比如汽車或機器人寵物的研發(fā),那么它就成了一臺創(chuàng)意生產(chǎn)器,能不斷地吐出吸引人的新玩意。把這臺機器擱上幾個小時,你就能得到一輛全新的、自動化設(shè)計的汽車。關(guān)鍵在于,“解釋”不僅僅是一項學術(shù)活動。若其足夠清晰,甚至能給出非常具體的信息,那么它便可以轉(zhuǎn)化為公式,應(yīng)用到眾多其他的場景中。
抽象化是幫助理解自然過程的一個重要工具,主要用于捕獲基礎(chǔ)流程的基本特征,同時排除不重要的細節(jié)。抽象化能把某個概念,分解成基本的構(gòu)成要素。例如,棋盤可以被抽象為一個由紅黑相間且按8乘8方式排列的方塊組成的網(wǎng)格。如果某塊特定棋盤上的一個方格有瑕疵,或者長寬不一致,都是無關(guān)緊要的,因為這些不痛不癢的小細節(jié),并不會妨礙棋盤行使其目標功能:下國際跳棋。抽象化能抹去一些無關(guān)緊要的細節(jié),在提煉核心理念的同時,摒棄的細節(jié)越多,抽象化的效果就越好。當然,抽象化也存在弊端,一旦抽象過度,便會丟失最重要的細節(jié)。比如把棋盤“簡化”成一個光溜溜的大方塊,就顯得太過分了。雖然棋盤確實是近似正方形的,但跳棋游戲不能單從這個角度來描述,因為光有一個大方塊,而沒分成64個獨立的小方格,游戲是玩不起來的。對自然進化進行抽象化處理的難度在于,在不拋棄任何必要細節(jié)的情況下,需就其創(chuàng)造性歸納出最根本的解釋。
生存和繁衍是一種約束,而不是一種目標,以此為角度對進化進行抽象化處理,是一個很好的切入點。能活到成年并成功繁殖的生物,將會獲得血脈的延續(xù),而繁殖失敗的生物體,則會走入進化的死胡同。生存和繁衍對新物種的發(fā)掘起著限制作用,而非驅(qū)動作用。這個觀念層面的微小但重要的進步將使我們認識到“眾生皆平等”,即所有在進化競賽中勝出的生物,彼此之間并沒有高下之分。換句話說,我們不需要在意某種生物繁衍后代的質(zhì)量和數(shù)量,或者其生存策略和生理結(jié)構(gòu),我們只關(guān)心它是否能順利存活并繁衍后代。此處抽象化的結(jié)果便是,所有成功的物種,都在卓有成效地做著同樣的事情,即它們都能生存和繁衍。有趣的是,所有的生物都無法在這方面優(yōu)化,因為即使是最原始的物種,也已經(jīng)實現(xiàn)了這個目標。相反,所有成功的生物,都做成了同樣的事情(生存和繁衍),只是方式不同而已。通過拋開我們熟悉的物種適應(yīng)性概念,這種觀點為解釋真正推動大自然發(fā)掘新物種的過程,打開了新的窗口。
地球上所有生物的生命,幾乎都起源于單細胞,并通過這種方式,將基因一代又一代地延續(xù)下去,其后代也是由最初的單細胞發(fā)育而來。正如道金斯所說,單細胞這一進化“瓶頸”,是自然界中普遍存在的現(xiàn)象。從上述“瓶頸”的角度來看,進化是很有趣的,因為其催生了這樣一種想法:大自然已經(jīng)找到形成生物多樣性的驚人方法,即從一個單細胞開始,除了最終生成另一個單細胞外,什么都不用做,生命就是兩點之間的那點事兒。所有動物都毫無例外地越過了這個“瓶頸”,雖然跨越的方式可能各不相同。事實上,生命所經(jīng)歷的種種艱辛曲折,有一絲魯布·戈德堡機械的影子,即從一個細胞開始,經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的折騰后,最終只是產(chǎn)生了另一個相同類型的細胞。
舉個例子,最簡單直接的磕雞蛋方法,就是在硬質(zhì)臺面上敲一下,但也有其他辦法來完成這一任務(wù)。比如你可以設(shè)計一套復(fù)雜的機關(guān),由無數(shù)個小機關(guān)串聯(lián)而成,然后一個接一個地連鎖觸發(fā),最后以木槌敲碎雞蛋。如果你玩過一種叫做“捕鼠陷阱”(Mouse Trap)的棋盤游戲,那么對這種滑稽的機械就不會陌生,游戲里的捕鼠機關(guān)就被稱為魯布·戈德堡機械(以紀念最先發(fā)明這種機器的美國漫畫家兼發(fā)明家魯布·戈德堡)。游戲過程中,玩家們首先需要一起想辦法利用各種小零件,組裝成一套精密器械,比如曲柄、齒輪、杠桿、靴子、彈珠、滑梯、浴缸、蹺蹺板、潛標、竿子和鼠籠等。游戲最緊張的一刻就是陷阱觸發(fā)的時候,如果陷阱構(gòu)造合理,隨著一連串機關(guān)的相繼啟動,一只塑料老鼠最后就會被從上方墜落的籠子困住。當然,我們可以用其他更直接的方法觸發(fā)鼠籠機關(guān),但魯布·戈德堡機械的特點就是,需以一種過于復(fù)雜的方式,來完成一項簡單的任務(wù)。換言之,“觸發(fā)捕鼠陷阱”這一最終結(jié)果并不重要,其過于冗長且復(fù)雜的過程,才是吸引人的地方。
復(fù)雜的生物體,也具備類似的特性。如果所有生命都始于單細胞,并最終繁殖出同樣以單細胞為生命起點的后代(且這種簡單的繁殖策略是有效的),那么用越來越復(fù)雜的方式,來完成同樣的事情,到底有什么用呢?細菌以一種相對簡單的方式,實現(xiàn)了世代更迭(二分裂方式),就像直接在臺面上磕雞蛋。但有些生物則走了一條更迂回的路:首先產(chǎn)生數(shù)萬億個細胞,然后在接下來的二十年里,上演一場精心編排的魯布·戈德堡式舞蹈,最后又以單細胞的形式繁殖下一代,人類走的就是這種路。事實上,正是單個精細胞和卵細胞在多年前的相互結(jié)合,才孕育出最初單細胞版本的你。多年后,你長成一個由數(shù)萬億個細胞組成的集合體,繁殖能力(同細菌之類相比)還相當?shù)拖?。從這個角度看,人類誕生的過程,就像細菌繁殖過程復(fù)雜化后的產(chǎn)物。我們?nèi)祟愋枰仍鲋吵鰯?shù)萬億個細胞,待發(fā)身長大后,才能開始繁衍后代,而男女雙方僅需要各提供一個細胞就能完成繁衍任務(wù)。
需要注意的是,我們在進化中發(fā)現(xiàn)的有趣之物與生存和繁衍的必需之物相比是有區(qū)別的。最有趣的進化往往偏離了最大化生殖適合度這一目標。這種持續(xù)存在的偏離,不是由競爭導致的,而是通過進化中的其他機制(如基因漂變和擴展適應(yīng))提升進化的創(chuàng)造性造成的。我們?nèi)祟悢?shù)以萬億計的身體細胞,都是從最初的單個受精卵增殖而來,正因為人類的進化生態(tài)位支撐得起這種近乎奢侈的資源消耗,所以人類的成長過程,才能上演這場精彩的魯布·戈德堡式舞蹈。
無論是甲蟲、鳥類、水牛、藤壺,還是商人,都有很多方法來滿足最低限度的生存標準,但當我們從高度抽象化的角度來看待各類生物時,它們本質(zhì)上都在做同樣的事情——生存和繁衍,只是方式截然不同而已。根據(jù)這種觀點,驅(qū)動進化創(chuàng)造性引擎的深層動力不是競爭,而是尋找多樣化的方法來做同一件事。進化可能就是最早期的魯布·戈德堡試驗,嘗試以無限種不同的方式,無休止地重復(fù)著同一個簡單的任務(wù)。
但是,如果不存在任何直接的動機,為何進化會如此舍簡求繁,尋找多種方法來做同樣的事情呢?是不是有別的力量在背后推動呢?這個問題聽起來不錯,但真的不需要解釋。關(guān)于搜索的一件趣事是,基因突變在一代又一代之間緩慢漂移的過程,將會在“搜索空間”中不斷向外發(fā)散,不需要任何具體的動因。這好比在一根數(shù)軸上從零開始,不斷地隨機增加數(shù)字,最終會得到一個比較大的數(shù)字。這同樣又像是有人把牛奶潑進了“搜索空間”中,而史上第一個單細胞生物,在其中占據(jù)了某一特定點位。隨著時間的推移,牛奶不斷向各個方向擴散,最后淌滿了整個可能性的空間。繁殖僅僅代表了“搜索空間”的部分區(qū)域,那些代表繁殖失敗的區(qū)域,則是阻止牛奶四處流淌的障礙。所以進化碰到不育的生物,就會繞道而行,然后流經(jīng)“搜索空間”中每一個代表“可繁殖生物”的點位。在一些地方,新的生態(tài)位的發(fā)現(xiàn)會加快牛奶的流動,進而開辟出通往更遠處的新路線。盡管大部分牛奶的溢流都是被動的,只是在沒有特定選擇壓力下的“隨意流淌”,但通過創(chuàng)建新生態(tài)位來逃避競爭,的確會讓生物獲得實實在在的“獎勵”。
如此看來,本書第五章中描述的新奇性搜索算法,就很像是把加速器按在地上的自然進化,“最富創(chuàng)新者”獲得的獎勵,總是擁有更多的后代。今天我們所看到的所有生物,正是從遠古時期開始的進化在存儲著所有可繁殖生物的空間中,無意識地“流動擴散”后生成的結(jié)果。就像新奇性搜索一樣,當相對簡單的生存方式被探索殆盡后,進化的流動就會自然而然地向更廣闊復(fù)雜的地域轉(zhuǎn)移,因為之前的地方已經(jīng)沒有開發(fā)空間了。這好比是一座香檳塔,只要倒酒的時間足夠長,待上一層的杯子灌滿后,溢出的酒水就會沿著一塊又一塊踏腳石,溢向下一層,最終填滿整個空間。
從這個角度看,進化就是一種特殊的非目標搜索,即滿足最低條件的搜索。雖然沒有什么特定的方向,但它會前往任何滿足生存和繁衍這一最低標準的地方,其實進化之初的第一個可繁殖細胞,就已然滿足了條件。進化只是積累了所有不同的生存和繁衍方式。當所有簡單的生存手段被搜索殆盡時,更復(fù)雜的方式就逐漸被發(fā)掘出來,并不是因為它們更好或更優(yōu),而是因為它們只是進化在當前位置,能搜到的一塊塊踏腳石。進化之所以能如此豐富多彩,是因為其僅是在漫無目標地向前流動,而目標則會截斷更多的“搜索空間”。事實上,“進化是一種條件最少的檢索”這一觀點,促使我們發(fā)明了一種新奇性搜索的算法變體,其名為“最低標準新奇性搜索”。這種新算法能夠促使機器人產(chǎn)生的行為,可解決新奇性搜索也束手無策的迷宮游戲,即通過搜索,找到以新方法來做同樣事情的迷宮探路者,最終破解迷宮路線。這個結(jié)果的有趣之處在于,其回答了“高層次的抽象如何產(chǎn)生洞察力”這一問題,而這種洞察力可以作為一種實用的自動溢出算法進行測試。
當然,按照抽象化處理的觀點,不容忽視的是,競爭在這里已經(jīng)徹底被簡化了。這種牛奶流淌式的進化論觀點立意層次太高,以至于把“適應(yīng)性”抽象為一種硬性限制:生存和繁衍,要么成功,要么失敗。在只有一種硬性限制的情況下,就不可能有競爭(就像適應(yīng)性一樣),因為任何滿足限制條件的方法,都同樣好。但正如生物學家可能會辯駁的那樣,競爭確實在自然進化中起著一定作用,而這種抽象理論恰恰忽略了競爭的作用。然而,競爭可能是進化驅(qū)動力中最沒有趣味性的分支,因為它趨向于限制物種發(fā)展的多樣性。不同于發(fā)現(xiàn)新生態(tài)位,進而產(chǎn)生不同生存方式的積累,競爭并不是一種純粹的創(chuàng)造性力量。它更像是一種磨礪性力量,在特定的生態(tài)位內(nèi),對物種進行持續(xù)優(yōu)化,或者使物種以限制性的方式,跨越生態(tài)位,就像瞪羚進化出從獅子嘴下逃離的方式那樣。所以如果我們對進化過程的創(chuàng)造性感興趣,把競爭從進化中完全抽象出去,并非不合理。而競爭所帶來的問題是,為了使生物更好地適應(yīng),它引入了目標壓力的概念,但正如我們所看到的,這可能會導致趨同和目標的欺騙性。換句話說,進化本身就是創(chuàng)造性的,只不過它允許了競爭的存在,但絕對不是因為存在競爭才有了進化。例如,在沒有競爭的“和諧之星”上,進化只會更富有創(chuàng)造性。
因此,要想進化出富有特色的物種,進化的競爭性就不能壓過創(chuàng)造性的驅(qū)動力,這才是關(guān)鍵。重要的是,在自然進化中,生存和繁衍這兩項任務(wù),是一種普遍存在而又開放的約束,其允許了不同的生存和繁衍方式。各類物種的不同生活方式,是通過進化的創(chuàng)造性力量實現(xiàn)的,包括建立新生態(tài)位來逃避競爭,也是由進化的創(chuàng)造性來驅(qū)動的。就好像圖片孵化器網(wǎng)站的用戶,一些可能有目標,一些可能沒有,所以自然競爭并不能阻斷整個進化體系多樣性的增長。競爭能對不同物種的生存方式起到磨礪作用,而且可能會導致特定的生態(tài)位被特定的物種主導,但并不妨礙新生態(tài)位的繼續(xù)積累。所以重要的結(jié)論便是,即使以一種不排除競爭的方式對自然進化作抽象化處理,競爭的作用也應(yīng)排在創(chuàng)造性之下。
那么問題來了,大自然的競爭是如何發(fā)揮這個次要作用的?為什么競爭不會導致自然進化逐漸趨向于創(chuàng)造某種“最優(yōu)生物”?與此有關(guān)的一個重要事實是,進化中的競爭不是全方位的。換句話說,單個個體并不會“以寡敵眾”,與其他所有生物都較上勁。競爭也以不同的方式受到限制,比如因地理局限,澳大利亞的鳥類不可能會與美國的鳥類競爭,又或是受到生態(tài)位的限制,比如鳥類一般不會與水牛直接發(fā)生競爭。重要的是,這種有限的局部性競爭與全方位競爭相比,兩者的影響大不相同,后者還肩負著一個首要的全局性目標,即全方位競爭,強調(diào)的是發(fā)掘“整體最優(yōu)”。在全方位競爭中,評判一個生物的標準,是將其與其他所有生物進行比較。比如,在全方位競爭中,將單個人類的繁殖適應(yīng)性與單個細菌相比,兩者肯定是無法衡量的(因為人類完全無法媲美細菌的繁殖速度和頻率)。
那么局部性競爭有什么不同之處呢?正如著名生物學家休厄爾·賴特(Sewell Wright),首先強調(diào)的那樣,局部競爭會在生物自身的生態(tài)位內(nèi),不斷對其進行“雕琢”和“調(diào)校”,但在不同生態(tài)位之間產(chǎn)生的影響,相對有限。其結(jié)果是,不同于全方位競爭,局部競爭推動了新生態(tài)位的建立,繼而避免了競爭。一旦生物體找到一種不受原對手影響的新生存方式,競爭就會減少,好比有人在比賽中棄權(quán)。但全方位競爭是無法逃避的,個體無論做了什么,總是會與其他所有生物進行比較評判。這就是為什么全方位競爭自然趨向于“歸一”,而局部競爭自然而然地促進了進化的多樣性和創(chuàng)造性。因此,(局部)競爭的概念可以被整合到非目標的抽象化過程中,即自然進化可以被視為具有局部競爭特點的新奇性生成搜索。
再次重申,這種解釋既不否認生物學事實,也不表明生物學家是錯的。相反,我們的目標是從不同的角度重新審視進化,以期得到更深入的理解。事實上,我們還將這種提純后的抽象概念,轉(zhuǎn)化成了另一種被稱為局部競爭新奇性搜索的算法,屬于新奇性搜索算法的另一種變體。這種算法維護了新奇性創(chuàng)造與競爭之間的平衡,同時又能保持非目標性以及多樣性的積累。有趣的是,與虛擬生物模擬器相結(jié)合后,該算法在一次嘗試性實驗中,生成了各種各樣的虛擬生物,這是一項前所未有的成果。由此可知,該算法幫助證實了這種類型的搜索,可以爆炸式地生成各種虛擬的生物體。
在本章中,非目標性思考的一個核心觀點是,雖然可以把進化看作一場競爭,但“形成新生態(tài)位以逃避競爭”要比“在生存和繁衍這兩個目標上,勝過其他生物”更為重要。這就是生物多樣性保持增長的方式,也是自然進化總體上趨向于“多元化”而非“趨同化”的原因。這既是踏腳石的積累方式,又是全面提升生態(tài)系統(tǒng)潛力的方式。正如在其他形式的非目標性探索,只有推翻優(yōu)化理論的統(tǒng)治地位,才輪得到發(fā)現(xiàn)理論上場。最后還有一個耐人尋味的問題,即化石記錄本身,是否為我們從非目標性角度解讀的進化論觀點,提供了進一步的證據(jù)?
進化的成就是無與倫比的,因為它沒有任何事先的引導。作為一種無意識的過程,它無法被提前計劃,或像人類那樣制定一系列復(fù)雜的目標。因此,“以‘復(fù)雜的目標知識’或‘原生智能’戰(zhàn)勝‘愚昧的欺騙’”,并不是進化取得成功的原因,因為進化是一個純粹的機械過程。所以自然進化的偉大成功,必然來自其無意識積累的踏腳石,因為進化只能做到這一點。生命之樹的一大顯著特征是,隨著新生態(tài)位和現(xiàn)存生物變種的出現(xiàn),它總會長出新的分枝,但并不伸向任何特定的方位??脊艑W家研究的所有化石,并不會直接指向進化的某些“高級物種”。它們好比是在黑暗中鏡頭拍攝到的不同畫面,是昔日進化實驗中產(chǎn)生的細微且無意識的變化。
最早被發(fā)現(xiàn)的化石,其歷史可以追溯到大約30億年前,上面留存了單細胞生物和松散細胞群的生命印記,它們類似于現(xiàn)代的細菌。匪夷所思的是,從那以后,生命的進程好像就停滯了,因為從原始數(shù)量和多樣性來看,占主導地位的生命形式,從古至今都非單細胞生物莫屬。進化意味著變化,但這個生態(tài)位一直以來都非常穩(wěn)定。進化并沒有拋棄歷史、以新代舊,而是保留了歷史?,F(xiàn)存的單細胞生物便是其留下的“生命活化石”,雖然小到肉眼不可見,但它們幾乎占據(jù)了現(xiàn)今地球生物總量的一半。
雖然細菌依舊活得好好的,但自從它們被首次發(fā)現(xiàn)以來,生命已經(jīng)占滿了其他形形色色的生態(tài)位。其中的許多生態(tài)位規(guī)模越來越大,也越來越復(fù)雜。以著名的“寒武紀生命大爆發(fā)”(發(fā)生在大約5億年前的寒武紀)為例,這屬于生物進化過程中的“重要時期”,所有現(xiàn)代動物類群的祖先,都是在這段相對較短的時間跨度(幾百萬年)內(nèi)進化出來的。
在寒武紀大爆發(fā)之前,生命只能占據(jù)一些簡單而狹小的生態(tài)位,好比圖片孵化器網(wǎng)站一開始只能處理比較簡單的圖片,新奇性搜索中的迷宮導航器最初只能執(zhí)行一些簡單的指令,人類最初只能發(fā)明車輪而不是內(nèi)燃機。換言之,創(chuàng)新的踏腳石,必須按照先簡后繁的順序出現(xiàn)。寒武紀生命大爆發(fā),只是自然進化探掘出的另一塊踏腳石,踩上后能攀多高,就不得而知了。你可以說,它有點像那些我們熟悉的故事:搖滾樂的發(fā)明、計算的發(fā)明、通過圖片孵化器生成的賽車圖片,甚至是進化對身體結(jié)構(gòu)的塑造。從這個角度來看,我們可以把化石記錄本身,看作偶然性的最初版本,它不是用文字,而是用保存在巖層中的化石生物寫成的,它用10億年的時間證明了進化這個“尋寶人”,“于無聲處聽驚雷,于無色處見繁花”的深厚功力。
正因為進化不存在統(tǒng)領(lǐng)性目標,所以它才能“發(fā)明”像人類這樣的生物,正是因為它沒有“刻意尋找人類”,所以人類才能誕生。目標的悖論,統(tǒng)領(lǐng)了所有大型開放式的創(chuàng)造性系統(tǒng)——從人類的創(chuàng)造發(fā)明(以人類自身的智慧和對新奇事物的探索欲望為驅(qū)動力),到明顯不受人類引導或設(shè)計的自然進化。最后,我們對進化過程產(chǎn)生了不同的看法:它似乎更像是一場開放式的頭腦風暴,而不是一心一意地去追求某個目標;它更傾向于探索,而不是血淋淋的競爭;它并非是在追求完美,而是在制造一臺新奇的魯布·戈德堡機械。進化好比是一位終極的尋寶者,看似沒頭沒腦,卻能在潛藏了所有可能性的空間中找出所有的生物。進化又是世界上最多產(chǎn)的發(fā)明家,所有的發(fā)明創(chuàng)造,都是在不考慮未來走向的情況下完成的。這就是在不考慮競爭和適應(yīng)性的情況下,我們依然能夠理解進化過程的原因。這或許能成為一個嶄新的進化解讀視角,徹底屏蔽目標神話的影響。
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