天地伊始。一切单一纯简。即使是简单的宇宙,要说明它是如何开始形成的真是谈何容易。而复杂的生命,或能够创造生命的生物如何突然出现,而且全部装备齐全,“我想”,这无疑是一个更难解答的问题。达尔文的自然选择的进化论是令人满意的,因为它说明了由单一纯间变成错综复杂的途径,说明了杂乱无章的原子如何能分类排列,形成越来越复杂的模型,直至最终创造人类。
关于复杂性(为什么生物包括人造物趋向于越来越复杂):
笔者认为,生存是一切存在之物的第一需求,而生物越来越复杂的原因就在于:在一开始时,环境比较简单,生存体为了生存调整自身结构适应了环境A,后来又出现了环境B,生存体又继而调整自身结构以适应环境B,此时生存体同时适应了环境A和环境B,所以生存体在进化的时候变的复杂了一些。再后来环境A变成了环境A2,同样生存体调整了自身适应了环境A2,生存体变的复杂了一些的同时,之前用于适应环境A的部分可能有所保留也可能慢慢退化。然而更有趣的是由于生存体的复制个数越来越多,别的生存体又构成了新了环境,我们可以把这个环境叫做社会环境,同样生存体为了适应社会环境又为自身加入更多特性以求适应。加之社会环境的分化,分支变多,这又加深了社会环境的复杂性(竞争、合作、捕食、防御……),生存体为了适应复杂的社会环境而不停的进化,自身也变的越来越复杂。而生存体所有这些自身结构的变化又通过精确而略有“瑕疵”(突变、倒位)的指数级复制而保留,扩散。
有时候,在原子相遇时,经化学反应而结合成分子,这些分子具有程度不同的稳定性。它们可能很大。一颗钻石那样的结晶体可以视为一个单一分子,其稳定程度是众所周知的,但同时又是一个十分简单的分子,因为它内部的原子结构是无穷无尽地重复的。在现在的生命有机体中,还有其他高度复杂的大分子们的复杂性在好几个方面表现出来。我们血液中的血红蛋白就是典型的蛋白质分子。它是由较小的分子氨基酸的链组成,每个分子包含几十个精确排列的原子。在血红蛋白分子里有574个氨基酸分子。它们排列成4条互相缠绕在一起的链,形成一个立体球形,其结构之错综复杂实在使人眼花缭乱。一个血红蛋白分子的模型看起来像一棵茂密的蒺藜。但和真的蒺藜又不一样,它并不是杂乱的近似模型,而是毫厘不爽的固定结构。这种结构在人体内同样地重复6万亿亿次以上,其模型完全一致。如血红蛋白这样的蛋白分子,其酷似蒺藜的形态是稳定的,就是说,它的两条由序列相同的氨基酸构成的链,像两条弹簧一样倾向于形成完全相同的立体盘绕模型。在人体内,血红蛋白蒺藜以每秒约400万亿个的速度形成它们“喜爱”的形状,而同时另外一些血红蛋白以同样的速度被破坏。
血红蛋白是个现代分子,人们通常用它来说明原子趋向于形成某种稳定模型的原理。我们在这里要谈的是,远在地球还没有生命之前,通过一般的物理或化学过程,分子的某种形式的初步进化现象可能就已存在。没有必要考虑诸如预见性、目的性、方向性等问题。如果一组原子因受到能量的影响而形成某种稳定的模型,它们往往倾向于保持这种模型。自然选择的最初形式不过是选择稳定的模式并抛弃不稳定的模式罢了。这里面并没有什么难以理解的地方。事物的发展只能是这样。
可是,我们自然不能因此认为,这些原理本身就足以解释一些结构复杂的实体,如人类的存在。取一定数量的原子放在一起,在某种外界能量的影响下,不停地摇动,有朝一日它们会碰巧落入正确的模型,于是亚当就会降临!这是绝对办不到的。你可以用这个方法把几十个原子变成一个分子,但一个人体内的原子多得不计其数。如果想制造一个人,你就得摇动你那个生物化学的鸡尾酒混合器,摇动的时间之久,就连宇宙存在的漫长岁月与之相比都好像只是一眨眼的工夫。即使到了那个时候,你也不会如愿以偿。在这里,我们必须求助于达尔文学说的高度概括的理论。有关分子形成的缓慢过程的故事只能讲到这儿,其他的该由达尔文的学说去解释了。
生物学家和化学家认为“原始汤”就是大约30亿到40亿年前的海洋。有机物质在某些地方积聚起来,也许在岸边逐渐干燥起来的浮垢上,或者在悬浮的微小水珠中。在受到如太阳紫外线之类的能量的进一步影响后,它们就结合成大一些的分子。现今,大的有机分子存在的时间不会太长,我们甚至觉察不到它们的存在,它们会很快地被细菌或其他生物所吞噬或破坏。但细菌以及我们人类都是后来者。所以在那些日子里,大有机分子可以在稠浓的汤中平安无事地自由漂浮。
到了某一时刻,一个非凡的分子偶然形成。我们称之为复制基因(replicator)。它并不见得是那些分子当中最大或最复杂的,但它具有一种特殊的性质——能够复制自己。看起来这种偶然性非常之小。的确是这样,发生这种偶然情况的可能性是微乎其微的。在一个人的一生中,实际上可以把这种千年难得一遇的情况视为不可能。这就是为什么你买的足球彩票永远不会中头等奖的道理。但是我们人类在估计什么可能或什么不可能发生的时候,不习惯于将其放在几亿年这样长久的时间内去考虑。如果你在一亿年中每星期都购买一次彩票,说不定你会中上几次头等奖呢。
所以进化(或者我们从另一个角度说——学习)是有个优势积累的过程,最初的有机大分子及复制基因是在能量 的参与下随机产生的,但经过自我复制就可以指数级扩散,并在与环境的交互下适者生存,经过优势积累再度扩散,于是进化产生