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不许说出的黑盒子
送交者: 芦笛 2007年02月08日07:40:15 于 [彩虹之约] 发送悄悄话

不许说出的黑盒子


芦笛


2005年2月间,我和许多网友在网上讨论过进化论。最近整理旧作,把有关文字刨出来看了一番,再到网上恶补了一番进化论的最新进展以及围绕著它的争论,发现我对进化论的疑惑早就有人表达过了,那就是美国某大学的生化教授Michael Behe。他提出了所谓“不可约减的复杂性”(irreducible complexity)一说,并根据这一主张提出了所谓“智能设计说”(intelligent design)。

现把浮光掠影的阅读所得写在下面,供内行批判。


一、进化论的要旨及其进展


达尔文提出的进化论是解释物种起源的,大意是,世间所有的物种都起源于同一简单的生命形式。这种生命形式向各个方向随机发生可遗传的性状变异,自然环境构成的生存压力把那些适于生存的变异选择出来,使得具有新性状的生物能够大量繁殖。这种渐变积累到了一定程度,新的物种就出现了。这就是物种分化的原理。

达尔文是个伟大的科学家,对自己的理论采取了科学态度,在《物种起源》中指出,进化论的基本假定是遗传性状的渐变。根据这一点,可以预言物种之间会有过渡物种。但当时发现的古生物化石不支持这一点。他把这归结于当时的化石标本还不够完全,把那些待发现的过渡物种称为missing links(没找到的连接环节)。在他生前,“寒武纪生物大爆炸”的化石已经陆续发现,据说那些报道让他极度痛苦。

以同样的求实精神,达尔文坦率地承认,他的理论很难解释眼睛这种复杂器官何以能以进化的方式出现。但他同时也指出,如果眼睛能以逐步改进的方式发生,则这将不再是个问题。

所以,达尔文在创立进化论之初就指出了新理论不可回避的两大问题,一是必须找到过渡物种,二是进化论必须为复杂器官的出现提供完美解释。按照波普的“科学”定义,科学理论必须具有可证伪性,用他的标准来看,达尔文学说当然是科学理论。达尔文的伟大之处就在于他不但根据自己的理论提出了预言,而且明说了那就是证伪的关键。因此,我不明白波普为何一度认为达尔文理论不是科学理论。

自达尔文逝世至今,生物科学研究突飞猛进,以致进化论分为“微观进化论”与“宏观进化论”。前者是在分子水平上进行的,其发现完全符合达尔文的预言,从细菌直到人类,所有的生物使用的都是同一套遗传密码。物种之间的基因组序列的相似性强烈提示了它们的同源性。例如人类和黑猩猩的基因组有约90%的相似性,提示他们很可能是来自于同一老祖宗的堂兄弟。

不仅如此,在研究基因序列时,科学家们还发现,编码蛋白的 DNA有所谓“变区”与“恒区”之分。不同物种之间编码类似蛋白的基因(所谓“同源基因”)序列的变异,主要发生在“变区”中,这些区域的变异不会影响功能,所以能够存留下来。而恒区如果发生变异,蛋白的功能就要丧失,物种也就不能存活下来。所以,基因序列的保守性,其实反映了生存压力,与达尔文“自然选择”学说密合无间。这也就是现代生物学家如此坚信进化论的基本原因。

宏观进化论的进展似乎就没有这么尽如人意。主要问题还是所谓“寒武纪生物大爆炸”。所谓寒武纪乃是地球演化史上的一个阶段,距今大约5.7亿年,历时大约6千万年。此期突然出现了大批新物种,据说现有的生物门(“门”是生物学所用分类)的祖先都是在那段期间出现的。换言之,生物进化的并不如达尔文预言的那样等速渐变,而是有物种增加速率突然增高的突变期。寒武纪就是这种突变阶段,在此之前没有多少物种,在此之后新物种的出现速率也没有那么高,此所以科学家们将其称为“爆炸”。

为解释这现象,科学家们作了许多努力,提出了若干假说来修正达尔文的理论。有所谓“间断平衡说”、“中性漂变说”等等。其中最有说服力的,乃是所谓Hox基因的发现。该基因为各种动物所共有,乃是古老基因。它负责调控动物胚胎发育,规定什么地方该长什么器官或组织,如果该基因发生突变,就会产生多种物种。寒武纪时出现的生物的基因结构比较简单,所以该基因变化产生的新物种能存活下来,但后来随着物种的特化,此类控制胚胎发育的基因如果突变就会引起致死效果,所以后来新物种增加的速率就变慢了。据说有人还通过操纵这基因的表达,在实验室模拟复制了鱼到肢体动物的进化。

因此,似乎可以说,达尔文自己提出的第一个证伪问题虽然被化石发现严重质疑,但这疑难已经基本解决,至少化石发现没有证伪他的基本理论。但也必须指出,他的理论也因人类认识的深入被修正了。例如所谓“中性漂变”说就认为蛋白质序列的变异是随机出现的,在许多情况下是中性的,对生存既无利也无害,这种变异照样能保存下来,并不会被自然选择的压力除去。分子生物学研究进展部分证实了这一假说,高级动物的基因组中有许多所谓“junk DNA”(垃圾DNA),跟生物功能根本就没什么关系。自然选择对它们并没有什么淘汰作用,选择压力只表现在DNA的功能区上,越与功能有关,变异速率也就越慢。

根据波普的理论,如果一个理论被证伪,则全套理论被证伪,所以不能修改理论去迎合现实。由上介绍可知,现代进化论已经对达尔文的理论作了许多修正,诸如承认突变的可能,承认中性漂变确实存在等等。但这些修正并没有导致达尔文主义整个框架的轰毁,此所以我为何要说波普那说法是胡说八道。

总而言之,据我肤浅阅读所得,从物种分化的角度来看,达尔文主义并没有被直接证伪。正如某位坚定的达尔文主义者在英文维基百科里宣称的那样,如果有谁挖出个智人的远古化石来,那就能一劳永逸地摧毁进化论,但遗憾的是,人类化石确实出现得很晚,此前还有若干前身的化石,据说那些所谓missing links已经找齐全了。


二、Behe教授的挑战


Behe教授的“不可约减的复杂性”理论,其主旨我在2005年2月间和网友们讨论进化论时已经说过了,其实都是来自于达尔文自己在《物种起源》里开出的第二个难题,亦即随机进化何以能导致眼睛那种复杂的器官的出现。

Behe教授在本质上重提了这一难题,只是佐以现代生化知识。他指出,凝血过程的发生,需要12种因子参与作用,倘若这些因子缺了一个,则凝血就不会发生,成了所谓“血友病”,而这正是欧洲王室的遗传缺陷。欧洲王室和中国帝王的产生机制不同,人家不是靠流氓大赛而是养纯种马,讲究的是血统纯正。这就导致该病在王室成员里遗传下去。最有名的例子就是俄国尼古拉二世的太子。如果不是太子害了血友病,那或许俄国二月革命就不会发生,世界历史也要改写了。

Behe的思路是,既然12种因子缺一不可,这就意味着在进化过程中必须同时具有这些因素,否则生物就没有止血功能,根本不可能存活。这就叫“不可约减的复杂性”。这种复杂性决定了凝血过程是一个“全或无”的零一态,要么全有,要么全无,不可能有什么中间过渡状态。这用进化论根本就不可解释。如上所述,生物进化乃是一个积累下来的渐变,要靠进化一步获得12个凝血因子,其总概率等于各个因子单独出现的概率的乘积,简直就小到可以忽略不计。

其实血凝过程并不是机体内绝无仅有的特例,类似机制在机体内是普遍现象。似乎可以说,所有的在实验室可以一步完成的有机化学反应,搬到生物体内去都被拆成了许多步骤,其中每一步都需要蛋白质作的酶来催化,有的还需要小分子化合物作的辅酶。只要省略了一步,或少了一个因子,那全套化学反应立刻就要中断,著名的三羧酸循环就是个例子。

三羧酸循环如今是中学生物教材的必修内容,但不是所有学过它的人都明白那涵义。人体是靠燃烧葡萄糖或脂肪或蛋白质来获得能量的,那“锅炉”就是三羧酸循环。如果读者用古歌搜索“三羧酸循环”字样,立刻就能看到各种图示,再迟钝的同志也能发现它的设计无比巧妙,哪怕是聪明的有机化学家也未必能设计出这种聪明的流程来。即使能设计出来,他也没本事找到所需的非蛋白催化剂,而没有催化剂,你就是设计出那反应来也未必能进行之。

如今就连小学生也知道,葡萄糖氧化后变成了二氧化碳和水。人体之所以需要氧气,呼出二氧化碳,还要时时上厕所排水,就是因为需要这个反应来为人体供能。从本质来说,这和在体外燃烧葡萄糖毫无二致。动物所谓呼吸作用,就是靠燃烧高分子化合物来为自己供能。它和发电厂的区别,只在于机体把燃烧的简单反应拆成了许多步骤。

为什么机体要把一个反应拆成许多步骤呢?这里面透出来的设计的聪明当真是一言难尽。慢说体内不允许你点火燃烧什么东西,就是允许,一次性燃烧放出来的热能根本就不可能被储存起来,拿到别的地方去运用。为了解决这难题,机体以多步反应来一点点地降解葡萄糖,把其中化学键里储存的能量一步步转移到一种小分子中(亦即所谓ATP,也就是70年代在国内医院里风行一时的“补药”),在需要的时间和需要的场所就把ATP里储藏的化学能放出来使用。用大白话来说,ATP是体内通用的“货币”。

打个比方:生物体内也有个“发电厂”,靠燃烧葡萄糖或其他高分子化合物发“电”,发出来的“电”给存在可以流动的“蓄电池”里。这些流动蓄电池充完电后,再被送到需要的地方去“放电”。放完了电的蓄电池又送回发电厂去充电。如此循环往复,什么都不会被浪费了。作为一种热机,机体的能量转化效率令一切人为设计望尘莫及。而这无比复杂的流程,少了一步都不行。 

无怪乎原来是进化论忠实信徒的Behe教授在掌握了充分生物化学知识后,要对进化论心生疑问。除了血凝过程之外,他还提出了三个质疑,眼睛的进化,细菌鞭毛的形成,以及免疫系统的分工,将在下文介绍。

1996年,Behe教授出版了《达尔文的黑盒子》一书,把上述观点兜出来,说他并不反对进化论,进化确实是物种产生的重要机制,但进化论不是完备的理论,无从解释生物的“不可约简的复杂性”,能解释这现象的只有“智能设计”(当然是出自上帝无形的手)。他还要求学校在讲授进化论同时讲授他的“智能设计”理论。

三、“出于无知的争辩”──科学界的反击

Behe教授的挑战,引起了科学家们的愤怒回击,许多文章写得很不客气。绝大多数论者都对他的观点嗤之以鼻,说他举出来的那些例子只暴露了他对生物系统的误解,其质量之低乃是“出于无知的争辩”(argument from ignorance)的优秀示范;骂他是“简单线性思维”,说他用“快照”(snapshot)的方式从整个过程中特地选取某个画面,却忽略了漫长的过程,以为原始生命一开头就会这么复杂,云云。

Behe的“捕鼠夹”之喻最遭诟病。为了使他的书浅显易懂,Behe将“不可约简的复杂性”比喻为一个捕鼠夹,其中每个零件都为总体功能所需,一旦去除任何一个零件,捕鼠夹也就毫无用处了。此言一出,立即就有人设计出少了某些零件但仍能捕鼠的捕鼠夹来,逼他认输,说他既然说过,有谁若简化了那“不可简化”的捕鼠夹,他就要收回自己的理论,那现在这简化捕鼠夹设计出来了,他为何还不实践前言?更有人直接就用猫来作活的“捕鼠夹”,说猫身上有许多零件完全可以除去,但并不妨碍它的捕鼠功能,这又该怎么解释?

就连Niall Shanks和 Karl H. Joplin在其正经论文中也忘不了嘲弄Behe一把,他们举了松树的某个基本结构分子为例,说按Behe的直线思维,如果那分子缺乏,整个松树也就不可能站立起来,可就是有缺乏该分子的某种松树能照样直立。这本来是正经学术争辩,可那俩作者也忘不了幽Behe一默,在提到松树时插入一句“它倒是可以用来作老鼠夹”。

这些意气之言我看跟网战也差不多,没什么意思,还是介绍科学家们是怎么反驳的吧。

血凝过程:

科学家们指出,它并不是什么“不可约简的复杂性”,鲸就缺乏其中一个因子,但并没有凝血障碍。Behe教授提出的若干不可简化的复杂结构在某些原始生物中并没有那么复杂,乃是由比较简单的结构组成的,完全可以想象高等生物中的复杂结构从那些简单结构进化而来。

眼睛:

科学家们争辩说,最初的原始眼不过是一片感光细胞,后来这些细胞凹了进去,落在洞底,从而取得了定向能力。为了保护它,洞口又挂上了透明的“门帘”,以后这透明门帘又逐步进化为具有聚焦能力的晶状体。Behe本人也接受了这种解释,但强调指出感光能力涉及到的生化反应之复杂,本身就否定了最初的感光细胞自发出现的可能。此说我尚未见到专家驳斥。

细菌鞭毛:

Behe指出大肠杆菌鞭毛由40个复杂的蛋白零件组成,除去任何一个零件,则鞭毛立即失去功能。有科学家指出,大肠杆菌的鞭毛的基本结构其实在其他细菌中也能找到,例如某种沙门细菌使用一种针状结构,用来将毒素如打针一般注入真核细胞中。它的基底部分有许多成分与大肠杆菌的鞭毛相同,缺的只是使得该结构具有鞭毛的功能的那些零件罢了。由此,作者指出,Behe所谓“不可简化的复合体系”的组件,其实本身就有自己的功能。

免疫系统:

机体免疫系统杀伤病原体的过程也是个分工合作的过程,一部分同志担任侦察员,负责将外来敌人打上标记,另一部分同志则是狙击手,专对被打上标记的异物开枪。很明显,这分工合作少了哪个环节都不行。没有识别入侵者的侦察兵,则我方炮火乱轰一气,势必要误伤革命群众,自己把自己毁了,那些什么肾炎、类风湿之类就是出了这毛病,死在“友好炮火”之下。而没有负责杀人的刽子手,你就是给每个入侵者都戴上了地富反坏帽子,那也什么意思都没有。

这在Behe看来就是典型的“不可约简的复杂性”。反驳者们则认为开头由一个“一专多能”的同志顶上,又戴帽子又开枪,后来进化出来个专门的杀手,只负责开枪,以后又进化出一个负责戴帽子的同志,只管标记不管开枪。最后那多面手便功成身退,出现了今日这种不可约简的复杂系统。

其实用简单类比更能说清问题。在反驳者们看来,机体的进化,其实和人类社会进化也差不多,开头是没有分工的原始社会,逐渐进化到今日这种分工无比严密精细的社会。Behe没看到这过程,只看见今日的复杂社会不可约简──没有石油工或矿工当然就没有能源,没有能源就没有发电厂,而没有发电厂也就不可能生产石油或其他能源,把其中任何一个环节除了,现代社会都要瘫痪,于是这就成了“不可约简的复杂性”。Behe只看见了现代情景,却没想到并不是自古以来就如此。

根据我的肤浅阅读,我觉得Shanks和Joplin的反驳最有力。这俩同志提出了两个理论,一曰“自我组织的化学过程”(self-organizing chemical processes),二曰“多余的复杂性”(redundant complexity)。

作者以所谓“BZ型反应”来说明这“自我组织的化学过程”:

(BZ)硫酸+丙二酸+硝酸铵铈+溴酸钠=二氧化碳+二溴醋酸+溴丙二酸+水

据说,这个反应由三个分反应构成连续步骤,每一步都生成中间产物,而这中间产物又起到自我催化作用,启动了下一反应,最后反应完成后又回到初始状态,构成了一个循环。如此循环下去,一直到原料消耗完为止,在这不断循环过程中,溶液的颜色便因中产物的反复出现和消失周期性地改变,由无色变为黄色,再由黄色变为无色,周而复始。据作者观察,这循环在试管内一直延续了30分钟之久。

据作者说,这和体内发生的三羧酸循环非常相似。三羧酸循环在前节提到过,那也同样由一连串的分反应组成,每一步都生成中产物,反应结束时又回到了起始原点。据此,作者认为,有许多化学反应天生就是这种“自我组织的过程”,并不需要什么设计。按Behe的标准,三羧酸循环当然也算一种“不可约简的复杂性”,那么上述BZ型反应也该算成是“不可约简的复杂性”了,它又需要什么“智能设计”?

所谓“多余的复杂性”,乃是说机体在进化过程中产生了许多类似的机制,这样如果一个机制失灵,可以用别的来顶上。打个浅近的比方,从甲地到乙地本来只需修一条路,机体却修了许多条,常用的却只有一条,那些多出来的路似乎是可以裁减的“冗员”,但其实不然,如果主要道路给阻断了,机体就可以开放别的通道。

作者举糖代谢为例来说明这“多余的复杂性”。葡萄糖是体内的重要能源,它一般有两条路可走,也就是“闲时吃稀,忙时吃干”。如果食物摄入等于或小于能量消耗,它就直接给送到锅炉里去燃烧产生能量,于是人就变得精瘦。如果食物摄入大于能量消耗,它就被合成为高分子的糖原储藏起来。此外它还能合成脂肪,这就是为何太太们为何忌食甜食,因为它能变成菜刀膘(杀猪时,如果猪肚皮上的膘有菜刀宽度那么厚,则农民称之为“菜刀膘”,认为那是最有营养的,老毛“吃肥肉能补脑”的科学发现就源出于此)。无论是糖原还是菜刀膘,都是储藏的能源,等到闲时过了,忙时到来之际,机体就靠消耗它来弥补外来能量摄入的不足,所以,它们其实是动物用来储藏食物的“驼峰”。

由此可见,糖代谢的第一道门其实是个转换闸门,它能知道机体摄入能量到底是不足还是过剩,“忙”时就将糖送入锅炉烧了,“闲”时则将它送去制造菜刀膘。那“转轮王”乃是一种多功能的蛋白催化剂,也就是所谓“酶”,它不但决定进来的糖到底是走合成还是分解的路,而且能根据后面反应情况,随时调控反应速度。

作者指出,照Behe的说法,这绝对是标准的“捕鼠夹”,把那个酶拿去,则无论是走分解还是合成的哪条路,那后面一系列反应都没法进行了。不但机体再也不能分辨是忙是闲,就算能分辨,也根本无法烧糖或造膘。但这种事根本就不会发生,因为负责糖代谢的酶有许多异构体(isoform),它们由不同的基因编码,序列和功能类似,但细节不同。除去一种异构体,自有其他异构体来顶上。效率可能没有原来的高,但并不会死人。

不仅如此,哪怕你把负责葡萄糖代谢的所有的酶及其异构体去除了,机体还可以利用其他代谢通道。例如使用五碳糖的代谢途径,那涉及到的根本就是不同的酶。类似地,去除了葡萄糖也没关系,机体照样可以代谢其他六碳糖。一言以蔽之,机体其实是造出了许多复杂的公路网,有许多条道重复,但保证了东方不亮西方亮,黑了南方有北方,这就叫“多余的复杂性”。

这多余的复杂性是怎么形成的?那就是所谓“多余的基因”(redundant gene)的产物。它的产生是因为基因在重组时出了“有益的错误”,使得等位基因交换时没有在预定位置发生,而变成了首尾相贯。这样单倍体(也就是精子或卵子的染色体)便多了一个基因,称为基因复制(gene duplication)。多出来的那个基因就叫“多余基因”。它的出现与自然选择的压力无关,但多了个基因也就多了个“防爆备胎”,因而在生存竞争中显示出优势来。所以,它的产生不是负选择而是正选择的结果,同样是进化论的证明之一。

正因为此,机体才会在进化过程中获得越来越多的基因。这些来自一个共同祖宗基因的子孙基因便构成了一个“基因族”。随着时间过去,原来具有同一功能的子孙基因也就发生了序列变异,导致功能出现不同程度的差异,上面说的那些酶的异构体就是这么出来的。

以我这外行看来,“多余的复杂性”一说最有说服力。许多反驳者似乎都集中到那复杂性是否可以约简上去了,而错过了该理论的要害其实是“自然进化过程不可能一步完成那种分工合作如此严密精巧的结构”。“多余的复杂性”理论则主张,机体可以通过基因复制造出许多成员来组成那团队。该团队原来只有个别一专多能的成员,后来随着革命队伍壮大,各成员向不同方向变异,使得功能逐渐分化,因而出现了越来越严密的分工,最终形成互相密切依赖的团队,抽去哪个成员都要出乱子。

问题在于,Shanks和Joplin似乎使用了“举例证明”的方式,用糖代谢的例子来证明“多余”保证了“可以约简”,却忽略了Behe举出的血凝因子确实是没有哪个可以省略的,否则世上也就不会有血友病了。用鲸来作反例似乎也不能粉碎原主张——那毕竟只是一个特例,而且作者没有说明是否有别的因子代替了那阙如的因子。 就算是用糖代谢来反驳,Shanks和Joplin也忘记了它确有“不可约简性”——糖尿病就是证明,为什么机体多余的复杂性没能弄出个胰岛素的代用品来?

更重要的还是,反驳者们只是在理论上证明“可以约简”,并提供了一种通过逐渐进化产生今日复杂系统的可能途径,并没有用实证手段证伪Behe的基本主张。最近似实证手段的,乃是有人以电脑模拟证明可以通过进化产生所谓“不可约简的复杂系统”。就总体而言,科学家们的反驳只是有一定事实依据的逻辑证伪,并不是用实证直接证伪。按我对波普理论的超肤浅理解,这种方法似乎不能算科学的──反驳者们的主张并不能用实证手段来证伪。

有趣的是,似乎没有哪个科学家意识到这点,有人还反过来指责Behe,说他的理论无法证伪,所以不是科学理论。Behe反驳说当然能证伪,只要有人在实验室里复制自然选择的压力,使得没有鞭毛的细菌长出鞭毛来,则他的理论立刻轰毁。据说按进化速率计算,细菌在繁殖一千代之后便能出现这种变化,所以,如果鞭毛的出现确实是进化的结果,应该说是能复制出这结果来的。例如上面说的那种沙门细菌已经有了鞭毛的基本结构,缺的只是与鞭毛功能有关的配件而已,完全可以拿来作实验对象。可惜到现在似乎没谁接那招。当然,我只是在网上搜索有关论文,而不是所有的期刊都可以免费阅读,很可能阅读不全。

其实在我这外行看来,Behe根本没说在要害上,他没有找到真正的“不可约简的复杂性”,而这一点我已经在2005年2月间在网上讨论时讲过了。


四、真正的“不可约简的复杂性”


在我看来,生命出现的第一步遇到的才是真正“不可约简的复杂性”。

生命的基本特征是什么?一曰能量转换,二曰自我复制。所谓能量转换,就是吸取外界的高分子营养物,靠降解它们来获得能量(如细菌和所有动物)或直接摄入能量(如植物直接摄取日光能),将其用于生长发育和繁殖。这两个功能缺一不可,除去一个就再也不是生命了。例如电池能把化学能转化为电能,但不能传种接代。晶体在一定条件下能自动成晶,复制自己,但它没有转化能量的能力,所以都不是生命。唯一的例外是病毒,它没有能量转化机器,但可以大量复制自己。遗憾的是,它必须靠寄生宿主的代谢机器来为它完成复制自己的任务。这就是说,它仍然需要代谢机器,只是那不是自己的而已。

明白这基本常识,则立刻可以看出要靠随机进化,生命根本就没有从无到有产生的可能。根据进化论,如今大千世界的芸芸众生,当初都是从同一个能复制自己的大分子变来的。这个大分子老祖宗出世遇到的第一个难题,就是谁也没本事简化的复杂组合。

这个组合必需的基本组分如下:

1)它必须具有一个能将自己和外界分开的内环境,作为反应开始的“试管”,以保证用于合成反应的原料具有足够浓度,不被茫茫大海稀释。

2)它必须有维持那内环境稳定的机器,不但能维持稳定的pH值和离子浓度,能源源从外界摄取必需的合成自身的小分子原料,而且能把代谢废物排出去,保证反应能够顺利进行。换言之,它必须是一个热力学中所谓“负熵系统”。

3)它必须具有将小分子合成大分子(含氮杂环碱─〉核苷─〉核苷酸─〉核酸)的机器,所合成的大分子必须同时具有双重功能:第一,它能以自身为模板,源源不绝地制造出后代来。第二,它所含的信息必须对自己有用处,能在未来进化为为蛋白质编码的模板。

4)后代制造出来后,它必须与母体及时分离,另谋出路,这才不会因产物堆积抑制了反应,或是产物过多把袋子撑破了,使得所有辛辛苦苦合成出来的大分子统统被外界环境降解或变性。这种脱离母体的子代大分子也必须装在与母体相似的“试管”中,否则无法重复母体分子的复制过程,繁衍后代。

5)它必须有个持续供能系统,为维持内环境的稳定以及大分子的合成源源提供能量。

6)整个系统必须有在进化史意义上足够长的寿命(一万年在进化史上大概只能算一秒钟)。如果母体大分子传种接代之前那“试管”就不幸破裂了,那就前功尽弃。

这个真正不可简化的复杂组合,既可以用实验证伪(谁在实验室复制了这过程,当然就证伪了它,或是起码用电脑模拟证明可以通过随机进化建立这种系统),又可以以逻辑证伪,例如可用概率计算证明这种种好事可以同时发生,或是不需要那么长的进化时间。最起码的,科学家们可以合成一个万年不老、寿与天齐的liposome (脂质体,也就是上面第一条说的那个“试管”)给大家演示一下,生命好歹还是有个赖以起事的革命根据地的。

因此,用波普的证伪主义标准来看,上述“真正不可简化的复杂性”绝对是科学理论。相比之下,无论是米勒在50年代初演示的得了诺贝尔奖的氨基酸自然合成,还是现代科学家正在设计而毫无结果的“RNA世界”,根本就没有可能证伪──谁有本事证明氨基酸的产生走的其实不是那条路?

或许有人会争辩说,第三条的个别细节可以简化,例如那合成那大分子并不一定非得从碱基开始,可以是雷击或别的什么自然现象制造出来的核苷酸或甚至是寡核酸。这里退一万步说,就算是上天恩赐了一条完整的母链吧,那子链的合成亦即复制母链自身,也绝对需要从核苷酸开始,所以对不起,就算是简化到了核苷酸,那母链还是必须具有催化从小分子合成大分子反应的能力,而且能在将来进化为为蛋白质编码的模板。而且,如果真得靠上天把这种完美的母链扔下来,那难道还不是上帝的无形之手在运作?

又或许有人说,那供能系统也可以是外来的能量,例如日光能、热能什么的,可以直接用上。可惜阿,那些能量不是化学能,要把它转为高分子合成所需的化学能,似乎只有生物有此本事。当然,老芦毕竟是外行,说不定无机世界也有这种特殊物质,能把光能热能变成化学能也未可知──米勒不就是靠雷击合成了氨基酸的么?但问题在于,就算雷击电闪能轰击出上述母链大分子来,它似乎也没有本事维持“试管”内环境的稳定,那似乎需要一种“智能设计”出来的机器才行。

所以阿,在我这外行看来,以上六条都是生命从无到有出现的必要条件,缺一不可,随便抽去哪条,生命都无法出现。而且,它和Behe提出的那些“不可简化的复杂性”有个本质差别,那就是它是第一个有生命的大分子,前头根本就没有前身,所以无法靠积累而成,必须一步完成。这才是真正的“全或无”的“零一态”!

这里必须声明,我没有看过Behe的书,不知道他是否提到了这真正的难题。迄今我只从反驳文章中看到了他的主张。那些文章都只字未提上述真正不可简化的复杂组合。这无非是两种可能:要么Behe没想到,要么反驳者们不敢碰那烫山芋。若有哪位坚定捍卫“神创论”的教友有兴趣,不妨把此文翻译成英文寄给Behe(他的email地址可以轻易从网上查到),看看会有什么结果,嘿嘿。


五、“智能设计论”当然是伪科学


Behe曾经上过公堂,要求美国学校在讲授进化论的同时,讲授他的“智能设计论”,被法庭断然驳回,那理由似乎是科学界的共识是,该理论是宗教而不是科学。但Behe和他的拥护者们不同意,说他的理论不是宗教而是科学理论,理由就是根据波普定义,他的理论具有可证伪性。

对这点我倒是同意,“智能设计论”当然可以证伪。该理论的提出依据就是“不可简化的复杂性不可能通过进化获得”,科学家们只要证明了他列举的不可简化的复杂性其实可以通过逐步进化实现,那就证伪了该理论。所以,按波普定义,那当然是科学理论。

但我也同意科学界的共识,“智能设计论”(其实也就是“神创论”的乔装改扮)确实不是科学而是伪科学。Behe赖以争辩的依据是波普的科学定义,而这问题正好暴露了波普理论的缺陷。

什么是科学?我个人认为,所谓科学,就是基于不可证明的假定之上建立的一系列逻辑自洽、且结论具有可证伪性(在许多情况下也就是同时具有可证明性)的具有认识论上的指导意义的尚未被证伪的假说。它的整个存在意义,其实也就是它赖以建立的如下假定:

“客观世界是由一套逻辑自洽的规律支配的,这种客观规律能被人类的主观感知认识和把握。而所谓‘客观世界’,其实也就是人类的主观感知范围。”

这就是科学和宗教的分水岭。宗教界认为存在着一个人无法感知的世界,上帝就是那个世界的领导人。而科学家们则在本质上信奉贝克莱大主教的教导“存在就是被感知”,离开感知无世界,没有不可能感知的客观世界。换言之,无法感知的就不存在。因为天堂地狱都永远无法用实证手段感知,所以它们都不存在。

这就是科学赖以工作的基本假设,由此它才得以焕发出无限的活力来。正因为科学家们认为客观世界是可以使用实验手段认识的,这才让他们一代又一代,前赴后继,投入探索未知世界的奥秘之中。如果他们认定客观世界里有人类智力无法打开的黑盒子,那还上哪儿去找那无穷无尽的求知欲去?而这正是这贪得无厌的求知欲,导致了西方科学知识的大爆炸。

所以,达尔文理论之所以伟大,正在于它给科学家们以探索的希望与启示。如今Behe却跑出来告诉大家,那玩意不能解释所有现象,必须引入科学手段无法感知、无法证伪或证明的“上帝之手”作为补充回答,这不是阻挡革命潮流的反动派还能是什么?他还要让学校里讲授那理论,请问那理论能给未来的科学家什么创造性的启发?能激励出什么发现或发明来?It leads absolutely nowhere!世上也只有小布什那种白痴,才会出来表示赞成。

明白了这个道理,则立即可以看出什么是“伪科学”,那就是“与科学赖以建立的基本假设相冲突的一切学说都是伪科学,不管它能否证伪都如此”。换用难听话来说就是,不是Behe的理论真的违反了科学方法,而是科学界没法容忍这种毫无指导意义、只能麻痹斗志、妨碍科学探索的泄气话。此所以科学家们要如此愤怒,说出那么多的刻薄言语来,连绅士风度都不要了。

其实有的科学家已经情不自禁地说出了心里话,骂Behe的理论是“完全彻底的智力投降战略(“full-blown intellectual surrender strategy”)。因此,Behe真正的过错,还是作了可耻的智力投降派,而智力正是科学家们乃至整个科学界赖以安身立命的法宝,此乃人家不可退让的底线,也算是一种“不可约简的复杂性”罢。

走笔至此,不禁想起美国实用主义哲学家杜威的名言:“有用即真”。与其他学科不同,自然科学追求的不是“善” 而是“真”,好像很超脱,但其实也有个“天尽头”,而Behe就碰上了那天尽头。


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