[大象]“进化”还是“演化”?

“进化”还是“演化”?
辉格
2015年6月6日

时不时会听到这样一种说法,说把“evolution”翻译成“进化”是个错误,因为后者暗含了“进步”的意思,因而这个译法容易让人错误的以为生物进化过程是有着特定方向的,甚至是朝着某种预定目标阶梯式推进的,就像登山那样,循着一级级台阶爬向一个预先存在的巅峰,而最终有幸站在巅峰上的,正是我们人类。

批评者(本文一律用这个词来指称持下列批评意见的人)认为,进化没有方向性,更没有预定目标,进化这个概念也并不包含“从低级到高级”的进步意味(我们甚至无法客观的比较高级和低级),而且evolution一词也没有这样的含义,所以正确的译法是“演化”;比如2009年出版的《为什么要相信达尔文》一书便采用了这一译法,芝加哥大学的龙漫远教授在为该译本作序时还特意强调:——

对于中心概念evolution——这一被长期误译为‘进化’的最重要的单词,书使用了中国近代最伟大的学者和翻译家之一严复准确翻译出的‘演化’(天演)一词。这是中文世界对演化生物学中心概念理解的一个重要进步。

另外,据说前些年台湾的官编教科书也都改用了“演化”这一译法。

那么,上述批评是否成立?“进化”果真是个误译吗?我的回答并不是简单的是或否,因为这一批评实际上包含了一系列观点,让我们一个个分开看。

【词源学】

英语evolution一词源自拉丁语evolvo,意思是展开或打开,批评者也常据此宣称该词没有进步和目的性意味;我承认,它确实没有进步意味,但有着强烈的目的性意味,实际上,该词在近代被(比如18世纪瑞士博物学家Charles Bonnet)用于描绘生物现象时,起初是指生物个体的发育过程,即后来用develop一词所表达的意思。

此时,“展开”的意思便是“按预定步骤、朝着预定结果展开”,因为很明显,生物个体的发育过程,即是从未成形的胚胎向着该物种所特有的成熟形态发展的过程,这是一个其步骤和结果皆高度可预见的过程;这一点我们对照evolution的另一种用法可以看得更清楚:作为一个军事术语,该词的意思是,让军队(比如在演习中)按预定方案展开部署。

后来,当进化思想开始萌生时,这个词转而被用来描绘生物的种系发生过程,也就是说,在如此使用该词的人看来,种系发生就像个体发育一样,是在一种生物内在倾向的驱动下自动展开的过程;目前有据可查的首位采用该用法的学者是苏格兰博物学家罗伯特·詹姆森,他在一篇论文里介绍拉马克理论时用了evolve一词,而拉马克的进化理论,恰恰是一种目的论的、阶梯式的线性进化观。

这样的进化观念,按现代生物学理论,当然是非常错误的,但当时许多博物学家确实或多或少是这么认为的,这也许让进化一词背上了一个历史包袱:容易令人望文生义而产生一些不恰当的联想,但这包袱不应由翻译者负责,因为原文本来就带着这层意思;支持这一点的另一个有力证据是:英语里还有devolution一词,是evolution的反义词,意思是退化,evolution若果真没有方向意味,那devolution又从何谈起?

【进化到底有没有方向性?】

至此,我已赞同了批评者的一个观点:“进化”一词曾经不恰当的包含了目的论和阶梯式进步的意味(但责任不在翻译者);那么,在排除了这个低级错误之后,进化过程是否仍可识别出某种方向性,让它仍配得上“进”这个字?

回答这个问题之前,我想最好先澄清一下:什么叫“进化”?什么叫“有没有”?什么叫“方向性”?先看第一个问号。

进化是指地球生物的全部历史吗?还是指该历史的某个方面?假如是后者,那它似乎就很容易配得上“进”字,因为我们可以认为它是专指整棵种系发生树上那些复杂性随时间而提升的线路,你可能会说这只是在玩弄文字游戏,但我有充分理由如此使用进化这一概念,因为这正是生物学界也是日常谈论中的传统用法。

实际上,从拉马克、斯宾塞到达尔文,提出种种进化理论的动机,就是为了解释:我们所看到的令人惊叹的复杂生命形态,是如何从更简单原始的形态演变而来的,正是这些他们所认为的高级生物在结构上的复杂性和功能上的精巧,牵引着他们的好奇心,需要一个特别的解释——假如他们不满足于“上帝创造了它们”这句无内容空话的话。

所以,作为对复杂性来源的一种解释,进化理论的要点即在于阐明,从简单到复杂这一有着明确方向性的过程是如何发生的,当然,你可以说这些进程只是整个生物历史中的一些线索,并非全部,这或许没错,问题是,我们何以认定“进化”一词非得是指整个生物史而不是其某个方面呢?况且,从它被早期进化理论家使用的上下文看,它难道不总是和“从简单到复杂、从低级到高级”这样的意思联系在一起吗?不妨读一下《物种起源》最后一节:

凝视树木交错的河岸,许多种类的无数植物覆盖其上,群鸟鸣于灌木丛中,各种昆虫飞来飞去,蚯蚓在湿土里爬过,并且默想一下,这些构造精巧的类型,彼此这样相异,并以这样复杂的方式相互依存,而它们都是由于在我们周围发生作用的法则产生出来的,这岂非有趣之事。……这样,从自然界的战争里,从饥饿和死亡里,我们便能体会到最可赞美的目的,即高级动物的产生,直接随之而至。认为生命及其若干能力原来是造物主注入到少数类型或一个类型中去的,而且认为在这个行星按照引力的既定法则继续运行的时候,最美丽的和最奇异的类型从如此简单的始端,过去,曾经而且现今还在进化着;这种观点是极其壮丽的。

随便翻几本谈论进化史的著作,类似辞句比比皆是。更明确的证据来自各种生物或地质史教科书上的年代表(可以参考“Timeline of the evolutionary history of life”和“生命演化历程”这两个维基词条),晚近年代的标志性生物,总是比早先年代的更复杂,换句话说,尽管简单形态的生物也在不断演变并不断产生新类元,可一旦出现了比它们更复杂的类型,前者就不会再被当作某个地质年代的标志性生物。

反过来,我们很少听到有人用进化这个词去描绘像器官退化这样的事情,这种事情确实存在,比如许多寄生生物,随着其与宿主的共生关系的持续,在某些功能上日益依赖宿主,因而相应器官退化甚至消失,可是人们用来描绘这种情况的词汇,更可能是退化而非进化;如此,我们难道没有理由认为,人们提及“进化”时,强调的正是生物历史中复杂性提升的那些方面?

【那么整个生物历史有方向性吗?】

至此,我的论证仅仅针对“进化”一词的用法,这是个语言学问题,并未涉及任何生物学事实,你可能觉得这样的话题过于琐碎,好吧,现在让我们抛开词义之争,看看在事实问题上还有没有什么分歧。

直觉上,我们很容易相信生物历史是有方向性的(这里所谓方向性,是指某项统计指标与时间的相关性,即,若以该指标为Y轴,时间为X轴,采样值所构成的曲线要么向上倾向,要么向下倾斜),比如就以下类型的首次出现而言:真核生物晚于原核生物、多细胞晚于单细胞、复杂神经系统(比如大脑)晚于简单神经系统、真社会性昆虫晚于非社会性昆虫……总之,更复杂的形态总是更晚出现(咦?这不正是进化论的核心要点之一吗?)

这样,我们至少找出了一个指标——每个地质年代的最高生物复杂性——它是有方向性的。

但是批评者拒绝承认生物历史具有方向性:因为我们没有理由认为自然选择在任何条件下都偏爱更复杂的形态,而事实已表明,在某些条件下(比如在某些寄生关系中),它恰恰偏爱简单形态,同时,我们不能假定未来环境条件会如何变化,所以,从我们所接受的进化理论中,推不出任何方向性。

这个理由本身没错,问题是,我们所谈论的生物历史,并非发生在“任何条件下”,而是发生在银河系某个特定角落的某颗特定行星的特定时间段上,而这段特定历史有着一个极其重要的背景条件:太阳以近乎恒定的速率向地球输送能量,同时,维持地球生命系统的地质和化学条件,在此期间没有遭受毁灭性的破坏。

于是我们便面临上述第二个问号:什么叫“有没有”?说“生物史方向性”,究竟是指现代生物学在理论上保证了(即无论环境条件如何)它有方向性?还是指特定生物史在事实上表现出了方向性?假如是指后一种,那么答案是显而易见的:它有着明确无疑的方向性。

这是最弱意义上的方向性,但我们还可以指望更强意义的方向性,即,地球生命史所表现出的方向性,并非偶然,而是在满足某些简单背景条件——比如有机物丰度不降低、地球能量输入不衰减,诸如此类——的前提下必定会出现。实际上,一些研究复杂系统特别是生物复杂性的科学家,已经做出了这方面的尝试,或许他们的理论尚未被生物学界主流所认可,但至少还没有什么理由认为他们的想法在理论上就是行不通的。

【复杂性可以度量吗?】

对上述见解,批评者常提出的一种反驳是:复杂性根本不是一个科学概念,它无法被度量,既然无法度量,所谓方向性也就丧失了统计基础——你连采样曲线都画不出,谈何上倾下倾?

直觉上,我们很容易接受复杂性这个概念,当我们谈论“真核细胞比原核细胞复杂、多细胞生物比单细胞生物复杂、真社会性蚂蚁巢群比蚂蚁个体复杂、一只麻雀比一条蚯蚓复杂、一只猫的头脑比一只海胆的神经系统复杂……”时,无论说者和听者,似乎都能领会复杂一词的意思,而不是茫然不知所云。

而且生物学家也确实在用各种指标比较不同类元的复杂性,比如细胞分化程度、组织/器官的数量和分化程度、行为灵活性、神经系统的规模……等等;但批评者认为,这些指标是武断挑选的,不具有客观性(甚至挑选标准可能带有人类中心主义倾向),而且既然没有一个单一指标,所谓复杂性就无法被量化。

是直觉错了吗?不是。为证明这一点,不妨设想一种复杂性的终极度量方法,称之为终极,是因为它至少目前在技术上还不可行,这只是个思想实验,用来说明:宣称复杂性不可度量是错误的。

假设我们的生物学知识已足够充分,并且拥有充足的计算资源,让我们可以对生物体进行高度逼真的数字建模,逼真程度达到:若火星人拿到某物种成熟个体的模型数据,并掌握了必要的分子生物技术,便可从小分子开始造出(注意是造出而不是培育出,因为我们假设火星不存在该物种发育所需条件)一个成熟个体,然后,若将该造物混进一群该模型所模拟的原型生物,它无法被地球生物学家辨认出来。

于是我们有了一种度量复杂性的方法:数一下这个数字模型的比特数。

有人可能会问:何必如此麻烦,直接计算遗传物质里的信息量不就行了,毕竟遗传编码本身就是数字化的啊?问题是,至少对于多细胞生物,体现其复杂性的信息不仅存在于遗传物质里,也存在于体细胞中,因为发育过程乃至整个生活史中,个体在不断从环境中“吸收”信息,表现为各体细胞的基因开关状态,和神经细胞的突触连接拓扑与强度,所以假如只计算受精卵内遗传物质的信息量,会大大低估多细胞生物的复杂度。

最高复杂度随时间而提升,体现了进化是一个积累过程;积累性表现在三个方面,首先是构造元件库的扩充,假如我们把生物个体看作一部生存繁殖机器的话,用来建造它的元件是各种适应器,适应器一旦获得,只要还在履行某种功能,自然选择就会将它保持在种系的元件库里;假如每个种系的元件库都随时间而扩充,整个生物系统的元件库也将日益庞大。

其次是自组织,每当物种获得一种新元件,便会引发一个自组织过程,因为组成有机体的其他元件会对新伙伴作出反应,并与之建立一系列相互依赖关系,这些关系不仅本身构成了有机体复杂性的一方面,而且往往使得参与其中的元件发生改变而履行新功能,从而使元件本身也变得精致化了(精致意味着包含更多信息)。

最后也最壮观的,是新结构涌现(或曰元系统跃迁,metasystem transition),新结构可以由不同物种的共生关系,或者由同物种的近亲群聚而成,这样的结构较为松散,但假如这种关系朝向平等共享复制通道的方向发展,便可能在新层次上创建出相当于单一个体的紧密结构,就像从原核细胞内共生关系中发展出的真核细胞,从类似团藻的这样近亲群聚发展出真正的多细胞生物,从松散结合的近亲蚂蚁群体发展出和单一个体一样紧密的真社会性巢群。

任何层次上的新结构涌现,皆须以存在一个庞大而丰富的下层结构为基础,后者为新结构提供了元件库,也正因此,层次更多、结构更复杂的生物,总是晚于简单生物而出现,因为它们需要等待后者变得足够丰富以便用作其构造元件。

【另一种方向性:适应性】

除了复杂性,我们还有望从地球生命史中找出另一种方向性:总的适应性水平随时间而提高。乍一看,总适应性水平这个概念似乎不可能有意义,因为自然选择作用于具体的个体或种群,因而我们只能对个体、种群或物种谈论适应性。

但实际上,总适应性(或平均适应性)这个概念是有意义的,为说明这一点,我需要引入另一个思想实验,我称之为“姐妹地球”。设想地球有一个妹妹,她在所有方面与地球完全一样,唯一的差别是:她比地球年轻两亿岁,就是说,她和地球经历了完全相同的历史,只是其历史比地球滞后了两亿年。

好,现在我们可以为“总适应性”给出一个操作性定义了:任一时刻,从两个地球各随机选取一组种群,扔到对方的相似生态位上,隔若干年后看,来自哪颗地球的移民繁殖成效高,即认为它在那一刻的总适应性更高。

因为两颗地球的姐妹性质,上述同时刻跨球比较完全等价于同球的跨时间比较,假如比较结果呈现出某种固定模式,谈论总适应性便是有意义的,假如呈现出的模式是:晚近时刻的总适应性总是高于早先时刻,那就可以说,地球生命史在总适应性上也具有方向性。

尽管我们永远没机会做这个实验,但地球生命史上其实有过一些效果近似的实验(虽然近似度不高),为我们观察总适应水平提供了一些机会。在由地理隔绝所造成的相对孤立的各生态系统之间,隐约可以看到一些评估总适应性的线索,比如生物学家发现,岛屿的生态系统往往更容易被外来物种所入侵。

另外,面积较小、土地贫瘠(因而生物量小)且长期孤绝的澳洲,相比面积更大、生物更繁盛的大陆,在抵御入侵物种时,似乎表现的更为脆弱;在全球排名前一百的入侵物种榜单上,我们看到的原产地绝大多数是欧亚美非,极少有来自澳洲或更小生态系统的。

类似的,我们也可以比较两个物种的适应性,而且方法更简单易行,比如将两个物种规模相当的种群同置于若干生态位中,若干年后,看看哪个繁殖成效更高;当然,有些物种对之间可能分不出高下(或根本放不进同一生态位),这意味着物种适应性集合是偏序的、而非全序的,但只要是偏序的,我们就不能说:物种适应性是无意义的、无法比较的。

【高级低级之分有意义吗?】

批评者对“进化”一词的另一项抱怨是:它往往和高级/低级、原始/发达、成功/失败之类的观念联系在一起,但这些概念是无意义的,因为但凡经历了自然选择考验而生存下来的物种,按定义都是最具适应性的,没有理由说一些比另一些更适应、更成功、更高级,至少这种区分在同时代的物种(或更大类元)之间是无意义的。

或者,即便有意义,那也是基于人类的特有偏见:当我们比较认知能力时,采取的是人类中心主义,比较视觉能力时,采取的是灵长类中心主义,比较运动能力时,采取的是脊椎动物中心主义……,总之,无论比较什么,我们的关注焦点总是放在从原始汤通往我们自己的那条进化路线上,其余皆被视为“旁支”而予以忽视,正是这种偏见导致了阶梯式直线进化的错误观念。

这一批评包含了许多正确成分,除了其一般结论:高级低级是无意义的。正如我已阐明的,它至少可以有一种意义:复杂性高低;而且你恐怕很难说上述对复杂性的操作性定义也是人类中心主义的。

类似的,我们也可以有意义的谈论物种(或更大类元)的成功程度,“入侵物种”这个名字其实已经暗示了这一点,还有许多指标可以用来衡量成功,比如地理上的分布广度,所占据生态位的多样性,我们甚至还有一个度量成功的终极方法:计算物种的总生物量(大约相当于其所占用的原子量),你同样很难说这种度量是人类中心主义的。

一旦我们同意这些衡量标准是客观的,那么回头再看,人类确实称得上高级和成功,站在生命之巅傲视众生的、最令人生畏的入侵物种,无疑是我们,甚至我们的小伙伴们——老鼠、猫、蟑螂——也因得到我们的提携而成了可怕的入侵物种。

【为何进步概念如此受抵制?】

自启蒙时代直到上世纪初,有关进步的观念很少受到挑战,对于落后/进步、低级/高级、原始/成熟、朴陋/发达、野蛮/文明等等词汇所表达的意思,人们多少都有着共同的领会,尽管对于什么才算进步或高级,有着许多不同看法,但至少都承认这样的区分是有意义的。

然而自从一战以来,这些概念越来越受到抵制,并逐渐被清理出人文学科、社会科学界乃至公共舆论,甚至包括像生物学这样的自然科学领域;结果是,低级、原始、野蛮之类的词汇,几乎已成为禁忌;最为讽刺的是,推动这一清理工作的主要力量,恰恰来自左派阵营中常被称为(也常自视为)进步主义的那些思想流派。

其中最突出的一股潮流,被称为文化相对主义,它源自美国的文化人类学,但其影响几乎渗入了所有人文与社会学科。在我看来,生物学界对“进化”一词的抵制,彻底否认生命历程的方向性,拒绝任何高低之分,也是上述相对主义运动的一部分。

然而,如此推向极端的相对主义,实在与常识相去太远,以至其主张者自己也难以遵行,他们一方面要求人们不要去评判其他文化的高低优劣,一方面却不遗余力的攻击基督教、西方传统和各种他们所不喜欢的社会习俗。

当然,这么做未必算是自相矛盾,比如他们可以把相对主义解释为一种元规则:不得评判一种文化,除非这一评判是指向那些“鼓励其成员对其他文化大加评判”的文化特性,那倒也可以自圆其说,问题是,他们要求人们不去评判的,往往正是具有这些特性的文化,而且评判者所针对的,也往往正是这些特性,或者导致这些特性的其他方面。

实际上,在现代文明发展起来之前,几乎所有传统文化都强烈倾向于将异种文化作为挞伐对象(无论是伦理评价上还是行动上),而这些相对主义者身处其中、被他们骂得狗血淋头的西方文明社会,恰恰是最能宽容异种文化的——从这里,你真的就看不出任何高下之分吗?

不过话说回来,尽管我拒绝相对主义,但并不认为它一无是处,它确实有助于将我们从浸淫其中因而熟视无睹的文化背景中拉出来,促使我们对自身文化特性作出反思,重新评估哪些是最值得珍视的,哪些是为在一个多元开放社会和平共处而必须加以捍卫的,哪些是出于共存的需要必需加以克制和调整的,哪些只是我们的偏好或偏见。

然而,反思的结果不必是也不应是要求我们放弃自己的文化身份和伦理立场,或者放弃我们的偏好和偏见——除非它有碍于和平共存的需要。

类似的,对“进化”的批评意见,也可促使我们反思以往对复杂性和适应性的评价,看看哪些评价是出于人类中心主义的偏见,哪些是更客观的,但这一反思不必让我们放弃因我们祖先所走过的伟大进化历程,最终让我们登上灵性之巅而带来的骄傲和荣耀。

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“进化”还是“演化”? 辉格 2015年6月6日 时不时会听到这样一种说法,说把“evolution”翻译成“进化”是个错误,因为后者暗含了“进步”的意思,因而这个译法容易让人错误的以为生物进化过程是有着特定方向的,甚至是朝着某种预定目标阶梯式推进的,就像登山那样,循着一级级台阶爬向一个预先存在的巅峰,而最终有幸站在巅峰上的,正是我们人类。 批评者(本文一律用这个词来指称持下列批评意见的人)认为,进化没有方向性,更没有预定目标,进化这个概念也并不包含“从低级到高级”的进步意味(我们甚至无法客观的比较高级和低级),而且evolution一词也没有这样的含义,所以正确的译法是“演化”;比如2009年出版的《为什么要相信达尔文》一书便采用了这一译法,芝加哥大学的龙漫远教授在为该译本作序时还特意强调:——

对于中心概念evolution——这一被长期误译为‘进化’的最重要的单词,书使用了中国近代最伟大的学者和翻译家之一严复准确翻译出的‘演化’(天演)一词。这是中文世界对演化生物学中心概念理解的一个重要进步。

另外,据说前些年台湾的官编教科书也都改用了“演化”这一译法。 那么,上述批评是否成立?“进化”果真是个误译吗?我的回答并不是简单的是或否,因为这一批评实际上包含了一系列观点,让我们一个个分开看。 【词源学】 英语evolution一词源自拉丁语evolvo,意思是展开或打开,批评者也常据此宣称该词没有进步和目的性意味;我承认,它确实没有进步意味,但有着强烈的目的性意味,实际上,该词在近代被(比如18世纪瑞士博物学家[[Charles Bonnet]])用于描绘生物现象时,起初是指生物个体的发育过程,即后来用develop一词所表达的意思。 此时,“展开”的意思便是“按预定步骤、朝着预定结果展开”,因为很明显,生物个体的发育过程,即是从未成形的胚胎向着该物种所特有的成熟形态发展的过程,这是一个其步骤和结果皆高度可预见的过程;这一点我们对照evolution的另一种用法可以看得更清楚:作为一个军事术语,该词的意思是,让军队(比如在演习中)按预定方案展开部署。 后来,当进化思想开始萌生时,这个词转而被用来描绘生物的种系发生过程,也就是说,在如此使用该词的人看来,种系发生就像个体发育一样,是在一种生物内在倾向的驱动下自动展开的过程;目前有据可查的首位采用该用法的学者是苏格兰博物学家罗伯特·詹姆森,他在一篇论文里介绍拉马克理论时用了evolve一词,而拉马克的进化理论,恰恰是一种目的论的、阶梯式的线性进化观。 这样的进化观念,按现代生物学理论,当然是非常错误的,但当时许多博物学家确实或多或少是这么认为的,这也许让进化一词背上了一个历史包袱:容易令人望文生义而产生一些不恰当的联想,但这包袱不应由翻译者负责,因为原文本来就带着这层意思;支持这一点的另一个有力证据是:英语里还有devolution一词,是evolution的反义词,意思是退化,evolution若果真没有方向意味,那devolution又从何谈起? 【进化到底有没有方向性?】 至此,我已赞同了批评者的一个观点:“进化”一词曾经不恰当的包含了目的论和阶梯式进步的意味(但责任不在翻译者);那么,在排除了这个低级错误之后,进化过程是否仍可识别出某种方向性,让它仍配得上“进”这个字? 回答这个问题之前,我想最好先澄清一下:什么叫“进化”?什么叫“有没有”?什么叫“方向性”?先看第一个问号。 进化是指地球生物的全部历史吗?还是指该历史的某个方面?假如是后者,那它似乎就很容易配得上“进”字,因为我们可以认为它是专指整棵种系发生树上那些复杂性随时间而提升的线路,你可能会说这只是在玩弄文字游戏,但我有充分理由如此使用进化这一概念,因为这正是生物学界也是日常谈论中的传统用法。 实际上,从拉马克、斯宾塞到达尔文,提出种种进化理论的动机,就是为了解释:我们所看到的令人惊叹的复杂生命形态,是如何从更简单原始的形态演变而来的,正是这些他们所认为的高级生物在结构上的复杂性和功能上的精巧,牵引着他们的好奇心,需要一个特别的解释——假如他们不满足于“上帝创造了它们”这句无内容空话的话。 所以,作为对复杂性来源的一种解释,进化理论的要点即在于阐明,从简单到复杂这一有着明确方向性的过程是如何发生的,当然,你可以说这些进程只是整个生物历史中的一些线索,并非全部,这或许没错,问题是,我们何以认定“进化”一词非得是指整个生物史而不是其某个方面呢?况且,从它被早期进化理论家使用的上下文看,它难道不总是和“从简单到复杂、从低级到高级”这样的意思联系在一起吗?不妨读一下《物种起源》最后一节:

凝视树木交错的河岸,许多种类的无数植物覆盖其上,群鸟鸣于灌木丛中,各种昆虫飞来飞去,蚯蚓在湿土里爬过,并且默想一下,这些构造精巧的类型,彼此这样相异,并以这样复杂的方式相互依存,而它们都是由于在我们周围发生作用的法则产生出来的,这岂非有趣之事。……这样,从自然界的战争里,从饥饿和死亡里,我们便能体会到最可赞美的目的,即高级动物的产生,直接随之而至。认为生命及其若干能力原来是造物主注入到少数类型或一个类型中去的,而且认为在这个行星按照引力的既定法则继续运行的时候,最美丽的和最奇异的类型从如此简单的始端,过去,曾经而且现今还在进化着;这种观点是极其壮丽的。

随便翻几本谈论进化史的著作,类似辞句比比皆是。更明确的证据来自各种生物或地质史教科书上的年代表(可以参考“[[Timeline of the evolutionary history of life]]”和“{{生命演化历程}}”这两个维基词条),晚近年代的标志性生物,总是比早先年代的更复杂,换句话说,尽管简单形态的生物也在不断演变并不断产生新类元,可一旦出现了比它们更复杂的类型,前者就不会再被当作某个地质年代的标志性生物。 反过来,我们很少听到有人用进化这个词去描绘像器官退化这样的事情,这种事情确实存在,比如许多寄生生物,随着其与宿主的共生关系的持续,在某些功能上日益依赖宿主,因而相应器官退化甚至消失,可是人们用来描绘这种情况的词汇,更可能是退化而非进化;如此,我们难道没有理由认为,人们提及“进化”时,强调的正是生物历史中复杂性提升的那些方面? 【那么整个生物历史有方向性吗?】 至此,我的论证仅仅针对“进化”一词的用法,这是个语言学问题,并未涉及任何生物学事实,你可能觉得这样的话题过于琐碎,好吧,现在让我们抛开词义之争,看看在事实问题上还有没有什么分歧。 直觉上,我们很容易相信生物历史是有方向性的(这里所谓方向性,是指某项统计指标与时间的相关性,即,若以该指标为Y轴,时间为X轴,采样值所构成的曲线要么向上倾向,要么向下倾斜),比如就以下类型的首次出现而言:真核生物晚于原核生物、多细胞晚于单细胞、复杂神经系统(比如大脑)晚于简单神经系统、真社会性昆虫晚于非社会性昆虫……总之,更复杂的形态总是更晚出现(咦?这不正是进化论的核心要点之一吗?) 这样,我们至少找出了一个指标——每个地质年代的最高生物复杂性——它是有方向性的。 但是批评者拒绝承认生物历史具有方向性:因为我们没有理由认为自然选择在任何条件下都偏爱更复杂的形态,而事实已表明,在某些条件下(比如在某些寄生关系中),它恰恰偏爱简单形态,同时,我们不能假定未来环境条件会如何变化,所以,从我们所接受的进化理论中,推不出任何方向性。 这个理由本身没错,问题是,我们所谈论的生物历史,并非发生在“任何条件下”,而是发生在银河系某个特定角落的某颗特定行星的特定时间段上,而这段特定历史有着一个极其重要的背景条件:太阳以近乎恒定的速率向地球输送能量,同时,维持地球生命系统的地质和化学条件,在此期间没有遭受毁灭性的破坏。 于是我们便面临上述第二个问号:什么叫“有没有”?说“生物史方向性”,究竟是指现代生物学在理论上保证了(即无论环境条件如何)它有方向性?还是指特定生物史在事实上表现出了方向性?假如是指后一种,那么答案是显而易见的:它有着明确无疑的方向性。 这是最弱意义上的方向性,但我们还可以指望更强意义的方向性,即,地球生命史所表现出的方向性,并非偶然,而是在满足某些简单背景条件——比如有机物丰度不降低、地球能量输入不衰减,诸如此类——的前提下必定会出现。实际上,一些研究复杂系统特别是生物复杂性的科学家,已经做出了这方面的尝试,或许他们的理论尚未被生物学界主流所认可,但至少还没有什么理由认为他们的想法在理论上就是行不通的。 【复杂性可以度量吗?】 对上述见解,批评者常提出的一种反驳是:复杂性根本不是一个科学概念,它无法被度量,既然无法度量,所谓方向性也就丧失了统计基础——你连采样曲线都画不出,谈何上倾下倾? 直觉上,我们很容易接受复杂性这个概念,当我们谈论“真核细胞比原核细胞复杂、多细胞生物比单细胞生物复杂、真社会性蚂蚁巢群比蚂蚁个体复杂、一只麻雀比一条蚯蚓复杂、一只猫的头脑比一只海胆的神经系统复杂……”时,无论说者和听者,似乎都能领会复杂一词的意思,而不是茫然不知所云。 而且生物学家也确实在用各种指标比较不同类元的复杂性,比如细胞分化程度、组织/器官的数量和分化程度、行为灵活性、神经系统的规模……等等;但批评者认为,这些指标是武断挑选的,不具有客观性(甚至挑选标准可能带有人类中心主义倾向),而且既然没有一个单一指标,所谓复杂性就无法被量化。 是直觉错了吗?不是。为证明这一点,不妨设想一种复杂性的终极度量方法,称之为终极,是因为它至少目前在技术上还不可行,这只是个思想实验,用来说明:宣称复杂性不可度量是错误的。 假设我们的生物学知识已足够充分,并且拥有充足的计算资源,让我们可以对生物体进行高度逼真的数字建模,逼真程度达到:若火星人拿到某物种成熟个体的模型数据,并掌握了必要的分子生物技术,便可从小分子开始造出(注意是造出而不是培育出,因为我们假设火星不存在该物种发育所需条件)一个成熟个体,然后,若将该造物混进一群该模型所模拟的原型生物,它无法被地球生物学家辨认出来。 于是我们有了一种度量复杂性的方法:数一下这个数字模型的比特数。 有人可能会问:何必如此麻烦,直接计算遗传物质里的信息量不就行了,毕竟遗传编码本身就是数字化的啊?问题是,至少对于多细胞生物,体现其复杂性的信息不仅存在于遗传物质里,也存在于体细胞中,因为发育过程乃至整个生活史中,个体在不断从环境中“吸收”信息,表现为各体细胞的基因开关状态,和神经细胞的突触连接拓扑与强度,所以假如只计算受精卵内遗传物质的信息量,会大大低估多细胞生物的复杂度。 最高复杂度随时间而提升,体现了进化是一个积累过程;积累性表现在三个方面,首先是构造元件库的扩充,假如我们把生物个体看作一部生存繁殖机器的话,用来建造它的元件是各种适应器,适应器一旦获得,只要还在履行某种功能,自然选择就会将它保持在种系的元件库里;假如每个种系的元件库都随时间而扩充,整个生物系统的元件库也将日益庞大。 其次是自组织,每当物种获得一种新元件,便会引发一个自组织过程,因为组成有机体的其他元件会对新伙伴作出反应,并与之建立一系列相互依赖关系,这些关系不仅本身构成了有机体复杂性的一方面,而且往往使得参与其中的元件发生改变而履行新功能,从而使元件本身也变得精致化了(精致意味着包含更多信息)。 最后也最壮观的,是新结构涌现(或曰元系统跃迁,[[metasystem transition]]),新结构可以由不同物种的共生关系,或者由同物种的近亲群聚而成,这样的结构较为松散,但假如这种关系朝向平等共享复制通道的方向发展,便可能在新层次上创建出相当于单一个体的紧密结构,就像从原核细胞内共生关系中发展出的真核细胞,从类似团藻的这样近亲群聚发展出真正的多细胞生物,从松散结合的近亲蚂蚁群体发展出和单一个体一样紧密的真社会性巢群。 任何层次上的新结构涌现,皆须以存在一个庞大而丰富的下层结构为基础,后者为新结构提供了元件库,也正因此,层次更多、结构更复杂的生物,总是晚于简单生物而出现,因为它们需要等待后者变得足够丰富以便用作其构造元件。 【另一种方向性:适应性】 除了复杂性,我们还有望从地球生命史中找出另一种方向性:总的适应性水平随时间而提高。乍一看,总适应性水平这个概念似乎不可能有意义,因为自然选择作用于具体的个体或种群,因而我们只能对个体、种群或物种谈论适应性。 但实际上,总适应性(或平均适应性)这个概念是有意义的,为说明这一点,我需要引入另一个思想实验,我称之为“姐妹地球”。设想地球有一个妹妹,她在所有方面与地球完全一样,唯一的差别是:她比地球年轻两亿岁,就是说,她和地球经历了完全相同的历史,只是其历史比地球滞后了两亿年。 好,现在我们可以为“总适应性”给出一个操作性定义了:任一时刻,从两个地球各随机选取一组种群,扔到对方的相似生态位上,隔若干年后看,来自哪颗地球的移民繁殖成效高,即认为它在那一刻的总适应性更高。 因为两颗地球的姐妹性质,上述同时刻跨球比较完全等价于同球的跨时间比较,假如比较结果呈现出某种固定模式,谈论总适应性便是有意义的,假如呈现出的模式是:晚近时刻的总适应性总是高于早先时刻,那就可以说,地球生命史在总适应性上也具有方向性。 尽管我们永远没机会做这个实验,但地球生命史上其实有过一些效果近似的实验(虽然近似度不高),为我们观察总适应水平提供了一些机会。在由地理隔绝所造成的相对孤立的各生态系统之间,隐约可以看到一些评估总适应性的线索,比如生物学家发现,岛屿的生态系统往往更容易被外来物种所入侵。 另外,面积较小、土地贫瘠(因而生物量小)且长期孤绝的澳洲,相比面积更大、生物更繁盛的大陆,在抵御入侵物种时,似乎表现的更为脆弱;在全球排名前一百的入侵物种榜单上,我们看到的原产地绝大多数是欧亚美非,极少有来自澳洲或更小生态系统的。 类似的,我们也可以比较两个物种的适应性,而且方法更简单易行,比如将两个物种规模相当的种群同置于若干生态位中,若干年后,看看哪个繁殖成效更高;当然,有些物种对之间可能分不出高下(或根本放不进同一生态位),这意味着物种适应性集合是偏序的、而非全序的,但只要是偏序的,我们就不能说:物种适应性是无意义的、无法比较的。 【高级低级之分有意义吗?】 批评者对“进化”一词的另一项抱怨是:它往往和高级/低级、原始/发达、成功/失败之类的观念联系在一起,但这些概念是无意义的,因为但凡经历了自然选择考验而生存下来的物种,按定义都是最具适应性的,没有理由说一些比另一些更适应、更成功、更高级,至少这种区分在同时代的物种(或更大类元)之间是无意义的。 或者,即便有意义,那也是基于人类的特有偏见:当我们比较认知能力时,采取的是人类中心主义,比较视觉能力时,采取的是灵长类中心主义,比较运动能力时,采取的是脊椎动物中心主义……,总之,无论比较什么,我们的关注焦点总是放在从原始汤通往我们自己的那条进化路线上,其余皆被视为“旁支”而予以忽视,正是这种偏见导致了阶梯式直线进化的错误观念。 这一批评包含了许多正确成分,除了其一般结论:高级低级是无意义的。正如我已阐明的,它至少可以有一种意义:复杂性高低;而且你恐怕很难说上述对复杂性的操作性定义也是人类中心主义的。 类似的,我们也可以有意义的谈论物种(或更大类元)的成功程度,“入侵物种”这个名字其实已经暗示了这一点,还有许多指标可以用来衡量成功,比如地理上的分布广度,所占据生态位的多样性,我们甚至还有一个度量成功的终极方法:计算物种的总生物量(大约相当于其所占用的原子量),你同样很难说这种度量是人类中心主义的。 一旦我们同意这些衡量标准是客观的,那么回头再看,人类确实称得上高级和成功,站在生命之巅傲视众生的、最令人生畏的入侵物种,无疑是我们,甚至我们的小伙伴们——老鼠、猫、蟑螂——也因得到我们的提携而成了可怕的入侵物种。 【为何进步概念如此受抵制?】 自启蒙时代直到上世纪初,有关进步的观念很少受到挑战,对于落后/进步、低级/高级、原始/成熟、朴陋/发达、野蛮/文明等等词汇所表达的意思,人们多少都有着共同的领会,尽管对于什么才算进步或高级,有着许多不同看法,但至少都承认这样的区分是有意义的。 然而自从一战以来,这些概念越来越受到抵制,并逐渐被清理出人文学科、社会科学界乃至公共舆论,甚至包括像生物学这样的自然科学领域;结果是,低级、原始、野蛮之类的词汇,几乎已成为禁忌;最为讽刺的是,推动这一清理工作的主要力量,恰恰来自左派阵营中常被称为(也常自视为)进步主义的那些思想流派。 其中最突出的一股潮流,被称为文化相对主义,它源自美国的文化人类学,但其影响几乎渗入了所有人文与社会学科。在我看来,生物学界对“进化”一词的抵制,彻底否认生命历程的方向性,拒绝任何高低之分,也是上述相对主义运动的一部分。 然而,如此推向极端的相对主义,实在与常识相去太远,以至其主张者自己也难以遵行,他们一方面要求人们不要去评判其他文化的高低优劣,一方面却不遗余力的攻击基督教、西方传统和各种他们所不喜欢的社会习俗。 当然,这么做未必算是自相矛盾,比如他们可以把相对主义解释为一种元规则:不得评判一种文化,除非这一评判是指向那些“鼓励其成员对其他文化大加评判”的文化特性,那倒也可以自圆其说,问题是,他们要求人们不去评判的,往往正是具有这些特性的文化,而且评判者所针对的,也往往正是这些特性,或者导致这些特性的其他方面。 实际上,在现代文明发展起来之前,几乎所有传统文化都强烈倾向于将异种文化作为挞伐对象(无论是伦理评价上还是行动上),而这些相对主义者身处其中、被他们骂得狗血淋头的西方文明社会,恰恰是最能宽容异种文化的——从这里,你真的就看不出任何高下之分吗? 不过话说回来,尽管我拒绝相对主义,但并不认为它一无是处,它确实有助于将我们从浸淫其中因而熟视无睹的文化背景中拉出来,促使我们对自身文化特性作出反思,重新评估哪些是最值得珍视的,哪些是为在一个多元开放社会和平共处而必须加以捍卫的,哪些是出于共存的需要必需加以克制和调整的,哪些只是我们的偏好或偏见。 然而,反思的结果不必是也不应是要求我们放弃自己的文化身份和伦理立场,或者放弃我们的偏好和偏见——除非它有碍于和平共存的需要。 类似的,对“进化”的批评意见,也可促使我们反思以往对复杂性和适应性的评价,看看哪些评价是出于人类中心主义的偏见,哪些是更客观的,但这一反思不必让我们放弃因我们祖先所走过的伟大进化历程,最终让我们登上灵性之巅而带来的骄傲和荣耀。


已有2条评论

  1. 深蓝 @ 2015-06-27, 03:22

    “问题是,至少对于多细胞生物,体现其复杂性的信息不仅存在于遗传物质里,也存在于体细胞中,因为发育过程乃至整个生活史中,个体在不断从环境中‘吸收’信息,表现为各体细胞的基因开关状态,和神经细胞的突触连接拓扑与强度,所以假如只计算受精卵内遗传物质的信息量,会大大低估多细胞生物的复杂度。”一直想表达这个意思,但是没想到合适的说法,这段话写得真好

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  2. invalid @ 2016-07-10, 08:53

    复杂无上界,简单有下界。简单到连复制都做不了就没法继续简单下去了。拿这个来证明“进”化是数理逻辑不过关的表现。

    就好像醉鬼问题一样:一个醉鬼深夜回家,路上一边是悬崖,另一边是荒野;假设醉鬼偏离方向/距离都是随机的,那么长时间累积下去,他掉进悬崖的概率是100%。

    类似的,如果你统计史上出现过的所有生物种类以及它们发生的所有变异的话,那么几乎100%的变异会因为破坏了某个重要功能而灭亡;侥幸不死的趋近于0.

    所以evolution的正确含义应该是灭亡?逻辑哪里去了。

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