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生物界充满了设计、目的和理由

2021年10月25日  来源:直觉泵和其他思考工具 作者:[美] 丹尼尔·丹尼特 提供人:zhaotou97......

生物界充满了设计、目的和理由。我所说的设计立场预见并解释了贯穿生物世界的全部特征,同样的假设在对多少有点聪明的人类设计师所做的设计进行逆向工程时运作良好。经由自然选择的进化是一系列过程,该过程“发现”并“追踪”了事物被如此安排而非另有安排的理由。进化过程所揭示的理由和人类设计者所发现的理由之间的主要区别是,后者通常(但并不总是)会在设计者的头脑之中被表达出来,而前者一般在人类探索者首次成功地对自然造物进行逆向工程之后才会被表达出来。也就是说,人类设计者会思考其造物之所以具有某种特征的理由,并因此有了表达这些理由的想法。他们通常会欣赏、制定、细化、传达、讨论、批评这些设计理由。进化过程并没有这么做,只是通过它产生的变异盲目地进行筛选,使好的东西得以复制。这些东西之所以是好的是有理由的,但自然选择过程并未表达这些理由。

用类设计(designoid)去标识那些仅仅看上去像是设计的东西可能颇有助益,但在生物学上并非如此。当我一想到那些仅仅看上去像是设计的东西,我立刻就会联想起漫画家设置的一些场景:大胡子理论家们或站在布满了实际上毫无意义的符号的黑板前,或置身于一间化学实验室,其中堆满了令人印象深刻的形形色色的试管和烧杯,还有疯狂发明家在摆弄时间机器,上面天线林立,密布各式各样的仪表盘和高科技玩意儿。这些东西不能做任何实际的工作,它们只是看上去有用。但是,大自然的设计是真正有效的。事实上,它们通常要比任何人工设计更为有效和强大,能与之匹敌的人工设计还没发展出来呢。

就没有一个优雅的解决方法吗?

一个身体健康的年轻人携带所需的食物和水,一周大约能步行240公里。水是关键负重:在背包中携带23千克的水、7千克的食物以及5千克的装备会使之感觉非常沉重。若能在路途中找到水,这个人也许能坚持步行好几个月。作为比较,让我们看看康奈尔大学的机器人专家安迪·鲁伊纳(Andy Ruina)和他同事的心血:迄今为止行进距离最长的步行机器人“游侠”(Ranger),这部机器人曾在日本2001年5月1日至2日举办的机器人超级马拉松大赛上马不停蹄地走了65.2公里。游侠的设计者们利用肢体动力学创造了一个强健的高能效步行机器人,可以被摇杆遥控着在平坦的赛道上一圈又一圈地行走。另外一个出色的四足步行机器人是“大狗”(Big Dog),它的能源利用率比游侠低15倍,但更令人印象深刻的是它适应复杂地形的能力。尽管如此,人体传动装置的效率仍然是游侠动力效率的四五倍,还有,人类不像游侠,他们可以自主地对这个世界上形形色色的地理特征做出回应(Ruina, 2011)。

看来,我们必须放弃某种东西。要么将“设计”定义为某个智能设计者的作品,例如诗歌、汽车;要么承认有可能存在无需假借智能设计者之手的真正设计。传统以及词源上的解释似乎偏向于前者,但考虑一下这种情况:“atom”一词来自希腊语a加上tomos。a意为“无”;tomos来自temnein,意为“切割”或“切开”。原子一词最初的意思是“无法切开的东西”,然而后来科学发现原子可分,这与其定义并不矛盾。我认为,科学同样也揭示出没有一个有头脑、有先见之明、有意向的设计者的设计不但是可能的,而且就在我们身边。经由进化做出的设计是一个真实的、易于理解的过程。它在一些有趣的方面不同于工程师的设计,但它们也高度相似,都具有震撼人心的“独创性”。一次又一次,生物学家对自然界中那些看似无用或有点笨拙的糟糕设计颇感困惑,但最终意识到自己低估了自然造化的神妙。弗朗西斯·克里克调皮地将这种趋势冠以他同事莱斯利·奥格尔(Leslie Orgel)的名字,即所谓的奥格尔第二定律:“进化比你们聪明。”将自然选择过程拟人化地比作大自然母亲这一策略显然是考虑不周的,但我们将会在适当的时候为这种挑衅性的人格化说法进行辩护。它不只是一个有趣的隐喻,其本身就是一种思考工具。

下面,让我们回到设计空间,这个包含所有可能设计的多维空间不仅包括实际的生物、汽车和诗歌,而且和巴别图书馆一样,包含着所有从未进化、从未被构造出来的设计,比如,能说话的袋鼠、会飞的蛇、核动力爆米花桶和水下轮滑鞋。基础设计元素的词汇表应该是什么样的呢?

我们并不打算造一个设计空间出来,只是要设想一下,所以我们尽可以肆无忌惮。比方说,设想词汇表是那些来自元素周期表中原子的所有可能组合。这个浩瀚空间中甚至包括所有并非设计出来的东西的复制品,比如,海滩上的每一块鹅卵石以及珠穆朗玛峰,因为没有任何东西阻止某人去设计或建造这些实体的复制品。那么,勃拉姆斯第三交响曲会在设计空间的什么地方呢?乐谱以纸上的墨迹等形式会出现在很多地方,磁带和唱片又会出现在其他地方,因此,它一定在设计空间之中。只通过口述留存和传诵、从未被记录下来的歌曲很难被归置于上述原子家族,但是,随着时间的流逝,一个足够复杂的设计空间的子空间将可以容纳它们。

正如巴别图书馆的绝大部分地方摆满了毫无意义的书籍,设计空间里也充满了无意义的东西,这些东西毫无生趣、缺乏用途,也没有任何作用,但不经意间,真实或可能设计的那微渺的线索便会闪烁一缕微光。万物不是仅仅在热力学第二定律的无情法令下静候灭亡的,它们自有其作为。

借助设计空间这一粗糙的想法,现在我们就可以“一窥”自从达尔文时代就一直困扰进化论的那些争论是如何成形的:无论是自然的还是人工的,是否存在一种真正的设计,它既非直接、又非间接地来自那棵单一的生命之树?

以下是一些备选答案。

(1)不存在。

(2)存在。一些自然的奇迹太奇妙了,有着“不可还原的复杂性”,而单调乏味的进化设计过程根本不可能造就这样的奇迹。它们必定是由一个智能设计者创造出来的。

(3)存在。一些人造的东西,比如说,莎士比亚的戏剧、哥德尔定理,它们太过神奇,不可能“仅仅”是经由进化而来的人类大脑的产物。它们是不可思议的天才之作,单调乏味的进化设计过程无法理解它们,绝对无法企及。

我们可以认为(2)(3)这两个回答高度依赖于这一对比:完全低效、单调乏味的自然选择过程(麦肯齐所谓的“绝对无知”)和莫扎特轻快灵动、不费吹灰之力的卓越才智(或者,你也可以换成任何一位“神一样”的天才)。第49章将探讨这个问题。借助我们在提升和研发之间做出的类比,可以看到,这两个答案都需要天钩(Skyhook)。《牛津英语词典》对“天钩”的解释如下:

天钩:源自飞行器驾驶员。一种想象中联结至天空的装置;一种想象中悬停在空中的方式。

《牛津英语词典》记录该词最早出现于1915年:“一名飞行员被要求停留在原位置(高空处)一小时,飞行员答道:‘飞机未配备天钩。’”天钩概念也许是古希腊戏剧学中天降救星(deus ex machina)(71)的衍生物:一旦一个二流剧作家发现剧情让他们的主角进退维谷,通常就乐于在场景中设计降下一尊神以力挽狂澜,就好比超人那样。或者,天钩可能完全是诸多民间传说独立演变而来的产物。拥有天钩可能会是件美事,因为它非常适合在困难的情况下起吊笨重的物体,用以加快各类项目建设。不过,说来让人失望,它们是不可能的。(72)

还好我们有起重机。起重机可以做想象中天钩所做的提升工作,而且它们可以以实际的、非循环论证的方式完成这种工作。它们很昂贵。我们必须从手头上已有的寻常部件开始设计和建造它们,它们也必须坐落于一个真实存在的坚实基础之上。天钩是件神奇的升降装置,无根无据。而起重机是件毫不逊色的升降装置,且具有真实可行的优势。任何像我这样一直在建筑工地旁边观察的人都会相当满意地注意到,有时候我们需要用一部小型起重机装配一部大型起重机。许多其他旁观者也必定注意到,原则上,这架大型起重机可用于启用或加快更大型的起重机的安装。起重机的级联是一种策略,在现实世界的建设工程中我们很少会采用这种策略,但原则上,用以级联的起重机的数量是没有限制的,我们可以用它们来完成一些宏伟的工程。(73)

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