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    2015年菠蘿科學獎的主題是“演化”.地球上70億無毛兩足靈長類里，有一小群人將在4月11日聚集在杭州，向好奇心傳達他們的敬意。這當然是一個偶然的事件，但我們的誕生這件事情，是不是已經(jīng)是一個巨大的偶然了呢？
 

    “就算讓進化重演一百萬次，人類這樣的生物也可能不會再出現(xiàn)一次了。”

    1989年，古生物學家斯蒂芬？古爾德在《奇妙的生命》一書的結(jié)尾處這樣寫道。古爾德一生著述等身，但恐怕很難找到比它更震撼的一句話。四百年前，伽利略向世界證明地球并不是宇宙的中心。一百五十年前，達爾文指出人類并不是上帝所珍愛的造物。這都沒有關系，我們不需要像征性的標志來為我們的存在提供意義。但是，假如人類本身的存在只是不可思議的巧合、運氣或者偶然，那我們在宇宙中又是處于怎樣的地位呢？我們是否被迫要承認我們只是某個宇宙造物主精心培育的花朵？或者是無窮可能性中無數(shù)骰子的一個瞬間截面？如果回到四十億年之前，讓一切從頭來過，這個世界會變得不同嗎？是大同小異，還是天翻地覆？人類是必然出現(xiàn)的嗎？我們誕生的“概率”,到底是多少呢？

    怎樣才算“人類這樣的生物”?

    概率是一個喜歡捉弄人的概念。按照定義，它說的是某個具體事件發(fā)生的可能性——可是在我們的世界里它已經(jīng)發(fā)生了。那在別的世界里，要怎樣的事件才算是“同一個”事件呢？如果尼安德特人打敗了智人，創(chuàng)造出文明，這算做是“人類”嗎？如果是南方古猿呢？倭猩猩呢？假如恐龍或者章魚誕生了高級智慧，能算數(shù)嗎？

    古爾德的那本《奇妙的生命》，是一本講寒武紀大**的書。在當時的許多研究者看來，寒武紀早期是一場狂野的、偶然性巨大的“生命設計實驗”:今天一切復雜生命的基本框架都在那時定型。如果一切重來，我們或許是每人有六只手四條腿，或者向七個方向均勻地伸展成輻射對稱。

    現(xiàn)在的研究者已經(jīng)不太傾向于這么看了，寒武紀的很多化石看起來十分瘋狂，仔細研究之后發(fā)現(xiàn)還是能歸入原來類群的。但更重要的是，這樣強求未免有點無趣。直立行走的無毛兩足猿類雖然在我們的世界中成了高級智慧的載體，但除此之外實在看不出它有何特異之處。憑什么鳥類就不能誕生智慧？所以，最好是不要糾結(jié)幾條胳膊幾條腿這樣的問題，而是考慮一下任何類型的智慧生命產(chǎn)生的可能性。

    所以我們把問題換一下：演化，是不是注定要指向某種意義上的智慧？

    演化并非命中注定……

    今天我們說起演化論，總會想到達爾文。但是嚴格來說，他還真不是“演化”的創(chuàng)始人。生物可能在變化，這個想法的誕生比他早很多。

    大部分傳統(tǒng)文化都認為生物是不變的，誕生時的樣子就是現(xiàn)在的樣子。不過早在18世紀，就已經(jīng)有很多學者在懷疑這一點了——一方面，人們注意到現(xiàn)實中的生物也會產(chǎn)生各種各樣的變化；另一方面，挖出了許多化石，這些化石明顯是生物遺留的產(chǎn)物，可現(xiàn)存的生物里卻找不到一樣的東西。

    一種顯而易見的解釋是，生物其實是會變的。但是，怎么變？

    有一個著名的觀點說，一個人會從小孩逐漸長大到老，那一種生物也可以從誕生逐漸變化到最后消亡；正如人的成長路線是固定的一樣，生物該怎么變也是早就定好的。這個觀點就是所謂的定向演化。其實沒什么依據(jù)，但是很符合直覺，所以被很多人接受，其中之一就是大名鼎鼎的拉馬克。

    拉馬克心中的自然面貌是這樣的：任何時刻都不停地有生命從無機物中產(chǎn)生，然后就在兩種力量的綜合作用下發(fā)生改變。一種力量是“復雜之力”,推動著生物越變越復雜；另一種力量是“適應之力”,讓生物依靠用進廢退而變得越來越適應環(huán)境。你周圍的微生物是剛剛誕生沒多久的，所以非常簡單；老鼠就誕生得早一些，所以要復雜不少。如果你在旁邊觀察很久，這些簡單的生物最終都會越來越復雜，不斷向上，最終或者滅絕，或者走向人類這個巔峰。他的世界不是一棵演化樹，而是無窮條平行線段組成的演化草坪，無數(shù)的生命各自走完自己的道路然后消亡。這樣一種世界觀其實相當有趣，而且很可能相當美麗；可惜，它不是我們的世界。

    ……但演化就是擲骰子嗎？

    如果達爾文不是演化的創(chuàng)始人，那么憑什么紀念他？因為他發(fā)現(xiàn)了演化的最最重要的作用方式：自然選擇。

    自然選擇的本質(zhì)很簡單。生物的繁殖力很強，不可能都活下來。生物個體各不相同，總會有些“好的”特點能讓擁有它的個體更容易活下來，而擁有“壞”特點的就不那么容易活下來。很多特點是可以流傳到下一代的。這樣下一代里擁有好特點的就會更多，壞特點的就會更少。長此以往，生物就變了。

    自然選擇這個過程本身并不太依賴概率。如果讓颶風吹過垃圾堆，吹出一架波音747肯定極端不可能；但自然選擇不是颶風，它是逐步的積累和改良。每一個好用的新突變都會成為后續(xù)的基礎，沒人要求它一步到位——時間有的是，不著急。

    可這里有個問題。到底怎樣的特點算是“好”的呢？

    今天的讀者很容易把它想象成電子游戲的天賦加點，但這里的情況要比電子游戲復雜許多。幾乎每一個特點都是要付出代價的，而且它們都有各自的適用范圍，就像短跑運動員容易關節(jié)損傷而且并不擅長游泳。這個環(huán)境里的“好”特點，下一個環(huán)境可能毫無用處，再下一個環(huán)境沒準反而有害。

    而環(huán)境是會變的。

    這就導致演化的“方向”成了一個很難界定的東西。按照拉馬克和他同時代的人的理論，演化的方向是定的。但達爾文理論里，方向究竟是什么？沿著“適應環(huán)境”這條道路上走，是不是終究也要走向人類呢？

    方向與時間

    要問方向，躲不開始間尺度。譬如我每天早晨路上這半小時里，方向是朝南；但每天晚上的半小時，我又要朝北。綜合一整天來看的話，我并沒有朝任何一個方向移動。

    在最小的時間尺度，比如一天之內(nèi)，演化是幾乎沒有方向的。如此短的時間里自然選擇的力量不足以體現(xiàn)出來，你只能看到突變和意外事故，而這倆都是近乎隨機的。

    時間尺度擴大到一千年，演化的方向性就很明顯了——適應它們所在的環(huán)境。

    繼續(xù)擴大到一千萬年，這時候方向性反而大大減弱了，因為到了這個時間尺度上，環(huán)境本身也在發(fā)生變化——而它的變化在這個階段還沒有明顯的方向性。

    最后擴大到十億年。在這個尺度上，演化有方向性嗎？我們不知道。因為數(shù)據(jù)還不足以囊括半個生命史的尺度。

    等等，但是大家不都說演化是從“低等”到“高等”嗎？三十八億年前地球上只有最簡單的微生物，現(xiàn)在我們有如此繁盛的生物圈，這多么明顯的進步啊，你怎么能說不知道有沒有方向性呢？

    這是因為，“看起來”有方向性，并不意味著它有內(nèi)在的趨勢。

    古爾德舉過一個著名的例子。夜晚的大街上走著一個醉鬼，街的左邊是一堵墻，右邊是一道水溝。醉鬼爛醉如泥，他的走路方向完全是隨機的，沒有任何趨勢。第二天人們會在哪里找到他？ 水溝里。他會掉進水溝，并不是因為他有喜歡水溝的趨勢，而是因為墻擋住了他的路，不能再往左邊走了。如果沒有水溝，那么這個夜晚越是漫長，醉鬼和墻的平均距離就越遠；而不管水溝離墻有多遠，只要讓醉鬼一直這么走下去，他最后掉進水溝的概率一定是1.

    而如果我們在這條路上放出很多醉鬼，假定他們互不干擾，那么畫出所有醉鬼的軌跡，會發(fā)現(xiàn)他們鋪滿了一大片區(qū)域——有的醉鬼離墻近，有的離墻遠。一開始所有醉鬼離墻都很近，最后有些醉鬼走到了很遠的地方。夜晚越是漫長，走得最遠的那批醉鬼，和墻的距離就越遠。而我們?nèi)祟?，暫時就是走得最遠的醉鬼之一。
 

    生命的復雜性有下限，一開始大家都很簡單，但因為墻阻擋了左邊的運動，逐漸向右邊漂去了。

    當然也可能是醉鬼其實稍微有一點喜歡水溝的傾向，每往左邊走十步就往右邊走十一步，這是肉眼無法分辨的，需要數(shù)學——但我們的數(shù)據(jù)不夠。因此，我們只能說“不知道”.

    沒有方向，但至少我們有一個結(jié)果：人類畢竟是誕生了。這個結(jié)果，能否成為我們樂觀的理由呢？

    四十六億年里的唯一閃光

    自然選擇不靠小概率生效，但自然選擇的某一個具體結(jié)果也許是小概率。眼睛在地球上不同類群中***誕生了至少四五十次，我們可以說它是“必然”;披甲哺乳類只在穿山甲和犰狳里誕生了兩次，就不太好意思說它是必然了。

    很不幸，復雜語言和抽象概念級別的意識，在地球上，只誕生了一次。這一次是在靈長類這個小圈子里——200個物種。靈長類又屬于哺乳類這個小圈子——5000個物種。相比之下，人類已知的甲蟲物種大約有35萬，估計的總數(shù)在400萬到800萬之間；人類已知的全部物種有190萬，估計的總物種至少有數(shù)千萬。

    演化生物學家恩斯特？邁爾說：“如果今天有3000萬活著的物種，假定一個物種平均存活10萬年，那么從生命起源直到今天，可能有多達500億的物種生存過。這其中，只有一個物種獲得了足以建立文明的智力。”

    看數(shù)量太悲觀了，轉(zhuǎn)而考慮一下時間。地球誕生于46億年前，用了幾億年冷卻下來，沒過多久就演化出了最初的生命。接下來地球用了20億年誕生真核生物，用15億年誕生了復雜的多細胞生命，然后就是寒武紀大爆發(fā)。隨后生物的多樣性迅速增加，就算遭遇了二疊紀末這種消滅了90%海洋物種的大災難事件，不到一千萬年就恢復過來了?？删褪窃谶@樣的蓬勃生長之下，我們又等了五億年，才等到了智慧生命的誕生。

    為什么智慧誕生這么難？智慧難道不是好事兒嗎？難說。大腦也是一個器官，而且是相當復雜、耗能極高的器官。今天人類憑借大腦，勉強解決了食物來源的問題，可是演化沒有遠見。對于一個狩獵中的原始人而言，稍微聰明一點兒的好處并不一定就能抵消掉能量消耗增加帶來的壞處。可能就是因為這一點，智慧才只誕生了僅僅一次。

    西蒙？康威？莫里斯基于他的數(shù)學理論，援引趨同演化的現(xiàn)象，認為智慧生物是一個生態(tài)位，而生態(tài)位早晚會被占領。但生物學上，這個想法恐怕也是一廂情愿。而今，生態(tài)位這個概念能不能成立都開始有疑問了；就算它能成立，也不是所有的坑都會被占。譬如澳大利亞的有袋類動物，的確演化出來了很多和其他大陸“平行”的物種，但也有很多沒有演化出來——澳洲大陸沒有袋蝙蝠，沒有袋長頸鹿，沒有袋大象，當然最重要的是，沒有袋靈長類。

    沒有神，沒有命運，只有我們

    承認這一小概率，倒并不是意味著我們得尋求造物主。恰恰相反，它不利于造物主的存在。

    拿一副撲克牌，把它洗開。從概率上講，你手中的這幅撲克的順序是從來沒有人見過的超級小概率事件——54張撲克的排列方式高達10^71,已經(jīng)接近全宇宙的基本粒子總數(shù)。但這沒有任何驚人之處，因為你的牌已經(jīng)洗出來了，不需要任何魔術師來動手腳。

    如果真的有魔術師，他應該能做一些不合常理的事情。比如，在一個物理常數(shù)全都不對、完全不該有生命的宇宙里創(chuàng)造生命；比如，在一個所有生命都非常簡單的星球上鶴立雞群地創(chuàng)造智慧。但我們的世界里沒有給他留下空間。撲克牌總得洗出一個順序，而我們已經(jīng)是它的自然結(jié)果。

    這也意味著，人類失去了又一個自大的理由：我們不但不是宇宙的中心，也不是宇宙的目的。我們生活在一個美麗、宏大、復雜、奇妙并且對我們的存在毫不關心也不賦予意義的宇宙里；唯一剩下能做的，也許就是自己創(chuàng)造一點意義了。做一些能讓宇宙驕傲或者能讓人類驕傲的事情，做一些能讓自己或者他人活得更好的事情，做一些能讓智慧的火花延續(xù)下去的事情——畢竟，在全部已知的宇宙中，智慧只出現(xiàn)過一次。如果我們搞砸了，生命總還是會從頭再來的；但如果那個同樣美麗、同樣宏大、同樣奇妙的宇宙里沒有智慧生命去觀察去欣賞它，那是多么遺憾的事情啊。