先有雞還是先有蛋?科普讀物《第五項奇跡》讀后感

 西蜀先生   2018-10-10 17:36   1173 人閱讀  1 條評論

戴維森是一位對“生命”有著強烈興趣的物理學家,《第五項奇跡》從各個角度探討了生命的起源問題,內容詳實,語言通俗優美又不乏科學性。

書中探討了許多有意思的問題,例如“先有雞還是先有蛋”(DNA和蛋白質誰先產生)?微生物可能是所有物種的先祖么?火星上存在生命么?人類的先祖可能是火星人?生命是否是按照圣經所言“來自塵土又歸為塵土”?生命是宇宙必然產生的結果還是偶然的奇跡?

本文的結構是:第一只雞不是從蛋生出來的,而是由另一種物種進化而來,那么第一個物種是從哪來的?因為第一個生命是在各種因素的偶然情況下產生的(戴維森),所以結論:(在某種程度上)雞是偶然產生的

PS:筆者年少無知的時候非常喜歡看中央臺的《探索發現》節目,每次去超市的時候都會在圖書區翻看關于黑洞的書籍,當時的志向是成為天文學家,后來莫名其妙學了文科,從此就和自然科學沒一毛錢關系了,但對宇宙、生命的好奇心卻還未完全喪失。戴維森在本書中提及的每一個問題都引起了我強烈的興趣和求知欲。

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人類終于明白,自己從宇宙中偶然產生,又孑然一身生活在冷漠無情、浩瀚無垠的宇宙之中。(戴維森《第五項奇跡》P159轉引莫諾《偶然與必然》P180

據說著名哲學家羅素參加第一次世界哲學會的時候遇到了意大利邏輯學家皮亞諾,兩人在會上展開了激烈的爭論,后來就有了《數學的原理》這本經典著作。

然而,前幾日首次在中國北京舉行的世界哲學大會卻呈現出了不同的畫風,一些中國民間哲學哲學家成為了輿論的焦點。

哲學專業的師生喜歡把這類人叫做“民哲”(民間哲學家),意指他們沒有系統的知識訓練,不按常理出牌,沒有共同討論的前提。

實際上,這種貼標簽的做法可能稍欠妥當,背后有著一種鄙視和諷刺的意思。我也是哲學愛好者,非專業出生,但這并不影響我和哲學專業的朋友之間的交流和討論。

問題的關鍵并不在于專業和非專業,有些哲學愛好者之所以讓專業人士覺得“討厭”,實際上是因為他們總是創造一些內涵十分含糊的概念,理論既非原創也沒有嚴密的邏輯推理,并且自持一種超越中外哲人的高姿態。

這位自稱解決了世界難題“先有雞后有蛋”的哲學家提出的解決方案實際上并非他的原創,內容雖不是完全無道理,但他那種“我就是真理”的高傲態度卻是和專業學者理性(謹慎)、寬容的氣質背道而馳的。

因為一個人的性格而否定他的思想自然也是不可取的,“先有雞后有蛋”是個很有趣的問題,當大家都在嘲笑世界哲學大會這位“民哲”的狂妄自大的時候,可能我們也需要對自己進行下反思,對于這個問題本身我們又能說些什么呢?

“雞蛋問題”的魅力

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當我還未接觸哲學知識的時候,有一個問題就已經縈繞在我腦海:如果人是由猿進化而來的,那么最后一個猿是如何飛躍為第一個人的?后來我才知道這就是著名“連續與間斷”(量變與質變)問題,許多思想家都討論過。

可能有人覺得這個問題有點鉆牛角尖,因為許多化石證據已經證明人是由猿進化而來的。但我的關注點實際上是:“猿”和“人”作為兩種性質不同的物種,是如何通過量的逐漸積累而實現“質”的飛躍的?

一個更易理解的例子是“顏色的區分”問題。一般人看來,“黃色”和“綠色”是兩種不同顏色,而實質上這兩種顏色都是由光波的頻率決定的,那么理論上就存在無數種介于這兩種顏色之間的顏色,這樣一來,最后一種“黃綠色”(或淺綠色)是如何就變成了“綠色”的了?

當時我正在看哈特的《法的概念》,雖然到現在這本書我都還沒讀完,但他前幾章關于“概念”的思辨卻給我留下了深刻的印象。

他認為兩個類似卻不完全相同的概念可能并沒有質的不同,有的只是程度的不同,例如“搶劫罪”與“敲詐勒索罪”的區分僅僅在于壓制對方意志自由的程度。

如果是這樣的話,“猿”到“人”的區別以及“綠色”到“黃色”的區別是否也只存在程度上的區分呢?不同的概念僅僅是人為區分的結果嗎?這個問題時至今日也沒有唯一正確的答案。

“先有雞還是先有蛋”同樣也是一個很有趣的問題。按照進化論的觀點(也就是世博會上那位哲學愛好者的解決思路),第一只雞并不是雞蛋生出來的(或者說第一只雞蛋不是由雞生的),而是由其他物種進化而來的。

這樣雖很好的破解了這個世界難題,但它并沒有真正解開我們心中的疑團,因為第一只雞如果是由另一物種進化而來,而另一物種又是由其他物種進化而來,那么第一個物種又是如何產生的呢?

“雞蛋問題”背后隱藏著人們試圖追問物種起源的問題,而這在某種程度上又等價于生命的起源問題

生命起源于溫暖的小池塘(達爾文),還是起源于深海或地下深處,抑或是來自于遙遠的宇宙塵埃?戴維森在《第五項奇跡》這本書里,以其優美而通俗易懂的文字展開了對生命起源的探索之旅。

生命在于延續自身

按照我上面的邏輯,正如一堆谷粒和一顆谷粒除了數量上的區別,并沒有增添任何其他的東西,如果每個物種都是由其他物種進化而來,且不存在質的飛躍(不同概念也只是人為的區分),那么在某種程度上我們就可以將“人”稱為“智商較高的猴子或者魚”。這樣一來,各個物種在性質上就是一樣的了。

進一步地,如果我們可以證明生命可以從無機物中產生,是否可以說在某種程度上人類和桌子是一樣的?

一般人都會覺得這是一個很荒謬的說法,而這種荒謬實際上是我們用詞不精準導致的。

“猿”和“人”之所以在某種程度上是一樣的,真正的原因并不是前者“產生”了后者,而是因為某種相同的東西被傳遞和延續下去了。但是生命即使能從無機物中誕生,卻并不能因此說無機物也是生命,因為他們缺乏這種延續性。

所以我們最終還是要歸到對“生命”本身的定義。不同角度有不同的定義,在一些哲學家看來,生命在于創造性、不可預測性(柏格森),種子能夠按照某種目的長成大樹(亞里士多德)。而對于自然科學家來說,繁殖、新陳代謝才是生命的兩個最關鍵因素。

繁殖意味著延續,延續又包含著遺傳和變異。前者使得生命信息得到延續,后者構成了進化的動力。從達爾文到孟德爾再到DNA雙螺旋結構的發現,生命延續自身的工具被定位在DNA上的遺傳密碼上。

現在我們需要思考的問題是:如果DNA決定了生命的本質,那么是不是意味著DNA=生命,這樣一來,我們只需探討第一個DNA如何誕生的就能解開生命起源之謎了?

▲ 遺傳信息儲藏在組成DNA的核苷酸序列中(共ATGC四種排列順序),但它不能直接通過核苷酸進行表達(DNA只相當于建造房子的藍圖)。DNA需要通過RNA將遺傳信息轉錄、翻譯為氨基酸的排列順序,再由蛋白質(由氨基酸組成)進行表達

不幸的是,DNA(核糖核酸)并不能獨自構成生命,戴維森將DNA稱為生命的軟件,但生命還需要其他硬件設備。他說:

以DNA為例,盡管人們大肆渲染它壽命長,但如果單槍匹馬它干不了什么……盡管它要完成的工作很多,但必須借助于蛋白質才能完成。(《第五項奇跡》P96

▲ 核糖體就像唱片機一樣,將信使RNA上攜帶的DNA遺傳物質讀取出來,然后再將對應的氨基酸組配在一起

雖然DNA作為中樞控制室發出指令后,在核糖體的幫助下組配起各種功能的蛋白質,但生物的新陳代謝功能最終只能靠蛋白質來完成,DNA要完成對自身遺傳信息的表達離不開蛋白質。除此之外,DNA自身的復制也要在各種酶(蛋白質)的催化下才能進行。

但有的科學家宣稱在一種特制的溶液中,被分離的核糖核酸鏈能夠實現自我復制(即不需要蛋白質的催化作用),于是第一個核糖核酸的產生就成為了破解生命起源之謎的關鍵,該理論被稱為“核糖核酸世界理論”。

但值得注意的是,無論是蛋白質還是核糖核酸,決定其功能的不是作為材料的氨基酸或核苷酸,而是氨基酸或核苷酸的序列,即DNA(或蛋白質)的結構,這種結構傳遞著豐富的遺傳信息。

▲ 在某種程度上,氨基酸序列決定蛋白質的結構,蛋白質的結構決定了其功能。煮熟的雞蛋和生雞蛋,其成分幾乎沒有變化,但前者的蛋白質結構卻遭到了破壞(張惟杰《生命科學導論》第二版)

與其追問第一個“核糖核酸或者核苷酸如何產生”不如追問這種排列方式是如何形成的,但這依然是一個棘手的問題。

有神秘主義傾向的人們可能會回答“這種排列方式是上帝安排的”或者認為這是自然自身演變的必然結果。

戴維森在書中主要駁斥了后面這種觀點,因為此觀點乍看起來具有科學主義的外表(其認為原子之間基本的物理作用力必然導致某種有秩序的排列方式),背后卻隱藏著某種神秘的目的論思想。

實際上,簡單、可以預測的物理過程根本就沒法創造具有大量復雜信息的基因。他說道:

支配原子和分子反應的物理規律是簡單易懂、毫無特殊之處的。要讓這些簡單易懂、毫不特殊的規律產生高度復雜、非常特殊的生命,這無異于癡心妄想……生命的基因組是按任意序列組合的基對,這種任意性非常重要,它決定分子的可進化型以及信息的可承載性。(《第五項奇跡》P238

如果原子內在的物理作用力無法自動、必然地形成有生命意義的氨基酸(或核糖核酸)序列,那么這種序列只能產生于偶然。也就是說,各種氨基酸存在無數種任意組合的可能性,其中僅有一種組合方式造就了生命的誕生(以實現蛋白質的某種功能)。戴維森寫道:

純粹憑運氣形成這些蛋白質的可能性是1:10?oooo……與此相比,連續500次用撲克牌洗出最好的牌來更容易。(《第五項奇跡》P68

他在最后一章,把前一種觀點總結為“生物決定論”(生命從一開始就是注定要產生的),后一種觀點是與之對應的“偶因論”。

進化具有方向性

生物的進化思想實際上在早些時期的哲學家黑格爾、謝林的著作中也有體現,但他們并不是站在自然主義的立場上,他們將生命的產生與進化視為“絕對精神”發展和完善的一個階段。

生物的進化是可以看見的現象,但推動這些現象依次出現的卻是那個不在場的“絕對精神”,這種思想在跨越千年之后成為了一些具有形而上學氣質的人在“進化的方向性”問題上所持的神秘主義觀點。

假如生命經歷了從最簡單的單細胞生物發展到具有復雜神經系統的人類的過程,這難道不是意味著生物進化是朝著意識(精神)產生的方向進行的么?人類是(至少目前是)這個世界上最高級的生物?進化是否具有方向性?精神(意識)一定會產生?

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長期以來有一種說法,即進化是朝著從低級到高級的方向進行的。這種站在食物鏈頂端俯瞰眾生的人類中心主義視角已飽受詬病,但它的翻版“生物經歷著從簡單到復雜的演變過程”的觀點卻難以反駁。

戴維森在最后一章集中反駁了這個觀點。主要有以下幾個理由:1)并非所有生物的進化都是變得越來越復雜,例如某些魚由于生活在黑暗的洞穴之中,其視力逐漸喪失。2)復雜程度越高并不絕對有利于生存競爭,當下環境里的生物在遠古(更糟糕的)環境中就可能很難存活。3)現存生物中,數量最龐大的是微生物,生命演變的復雜性沒有明顯增強的趨勢。

他還反駁了道金斯“進化使得生物適應能力更強”的觀點,認為適應力不等于復雜性的遞增。因為生物所生存的環境總是在不斷變化,“適應力最強”的定義也是隨之變化的,作為當下適應力最強的“人類”只是當下各種環境的偶然結果,而不是生物進化一開始就注定的方向和結果。

戴維森引用了古爾德在《生命的偉大》里的一段話:

生命的進化是一個無法預測的過程,復雜性無所謂遞增的趨勢,更談不上什么進化的法則——注定要產生某種圣靈,它能夠理解其自身必然的構造模式;人類不是什么先定的產物,而是這種偶然過程輝煌而必然的結果(古爾德《生命的偉大》P167

同樣的,針對“精神的產生”問題,戴維森也持一種偶因論觀點,他認為如果生命可以重來一次,人類(精神)并不一定就能產生,所有的生物可能會呈現出另一種態勢,他用略顯傷感的語調寫道:

地球的生命史是一場大型的摸彩,中獎的人要比不中獎的人少得多。這其中蘊含著太多的偶然,太多的任意和巧合,生命演變的格局從本質上說是任意無序的。生命的進化之所以能夠產生今天的人類,這其中經歷了數百萬偶然的階段,無論如何都不會再次發生。(《第五項奇跡》P259

在宇宙中探尋生命的努力,存在兩種截然不同的價值觀。一種認為宇宙是一個自我組織、發展的系統,生命的必然產生只是它其中的一個環節,除了地球以外,其他星球一定還存在生命。

另一種認為生命的產生是一切偶然因素的結果,它的產生并不會因為宇宙的浩渺寬廣而變成必然(因為產生生命的條件十分嚴苛),生命的再次洗牌或試圖在其他星球尋找生命的嘗試都是希望渺茫的。

戴維森是支持(至少是傾向于)后一種觀點的,因為這種觀點排除了宇宙必然的目的論思想,不那么神秘,也不自詡人類是宇宙發展的最終結果,悲觀而冷靜地凝視著人類自身在宇宙中的地位。

因為進化沒有明顯的方向性,所以人類在物種進化過程中沒有得天獨厚的優勢和地位,又因為生命的產生并非必然,所以我們當下的存在是一種奇跡。前者讓我們意識到自身的渺小,后者又讓我們感到生命的偉大

PS:說了這么多關于生命起源的問題,但這和“先有雞還是先有蛋”有什么關系呢?筆者想試圖說明的是,“雞蛋問題”本質上是追問第一只雞如何產生的問題,按照進化論的觀點,追根溯源也就是第一個生命是如何產生的問題;因為生命的本質不是單個的原子、分子,而是以這些原子分子的某種排列方式所儲藏的遺傳信息,在戴維森看來,這些生命特有的排列方式(遺傳信息)不是宇宙自然的產物,而是發生在眾多可能性中的偶然奇跡。


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