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不許說出的黑盒子
送交者: 蘆笛 2007年02月08日07:40:15 於 [彩虹之約] 發送悄悄話

不許說出的黑盒子


蘆笛


2005年2月間,我和許多網友在網上討論過進化論。最近整理舊作,把有關文字刨出來看了一番,再到網上惡補了一番進化論的最新進展以及圍繞著它的爭論,發現我對進化論的疑惑早就有人表達過了,那就是美國某大學的生化教授Michael Behe。他提出了所謂“不可約減的複雜性”(irreducible complexity)一說,並根據這一主張提出了所謂“智能設計說”(intelligent design)。

現把浮光掠影的閱讀所得寫在下面,供內行批判。


一、進化論的要旨及其進展


達爾文提出的進化論是解釋物種起源的,大意是,世間所有的物種都起源於同一簡單的生命形式。這種生命形式向各個方向隨機發生可遺傳的性狀變異,自然環境構成的生存壓力把那些適於生存的變異選擇出來,使得具有新性狀的生物能夠大量繁殖。這種漸變積累到了一定程度,新的物種就出現了。這就是物種分化的原理。

達爾文是個偉大的科學家,對自己的理論採取了科學態度,在《物種起源》中指出,進化論的基本假定是遺傳性狀的漸變。根據這一點,可以預言物種之間會有過渡物種。但當時發現的古生物化石不支持這一點。他把這歸結於當時的化石標本還不夠完全,把那些待發現的過渡物種稱為missing links(沒找到的連接環節)。在他生前,“寒武紀生物大爆炸”的化石已經陸續發現,據說那些報道讓他極度痛苦。

以同樣的求實精神,達爾文坦率地承認,他的理論很難解釋眼睛這種複雜器官何以能以進化的方式出現。但他同時也指出,如果眼睛能以逐步改進的方式發生,則這將不再是個問題。

所以,達爾文在創立進化論之初就指出了新理論不可迴避的兩大問題,一是必須找到過渡物種,二是進化論必須為複雜器官的出現提供完美解釋。按照波普的“科學”定義,科學理論必須具有可證偽性,用他的標準來看,達爾文學說當然是科學理論。達爾文的偉大之處就在於他不但根據自己的理論提出了預言,而且明說了那就是證偽的關鍵。因此,我不明白波普為何一度認為達爾文理論不是科學理論。

自達爾文逝世至今,生物科學研究突飛猛進,以致進化論分為“微觀進化論”與“宏觀進化論”。前者是在分子水平上進行的,其發現完全符合達爾文的預言,從細菌直到人類,所有的生物使用的都是同一套遺傳密碼。物種之間的基因組序列的相似性強烈提示了它們的同源性。例如人類和黑猩猩的基因組有約90%的相似性,提示他們很可能是來自於同一老祖宗的堂兄弟。

不僅如此,在研究基因序列時,科學家們還發現,編碼蛋白的 DNA有所謂“變區”與“恆區”之分。不同物種之間編碼類似蛋白的基因(所謂“同源基因”)序列的變異,主要發生在“變區”中,這些區域的變異不會影響功能,所以能夠存留下來。而恆區如果發生變異,蛋白的功能就要喪失,物種也就不能存活下來。所以,基因序列的保守性,其實反映了生存壓力,與達爾文“自然選擇”學說密合無間。這也就是現代生物學家如此堅信進化論的基本原因。

宏觀進化論的進展似乎就沒有這麼盡如人意。主要問題還是所謂“寒武紀生物大爆炸”。所謂寒武紀乃是地球演化史上的一個階段,距今大約5.7億年,歷時大約6千萬年。此期突然出現了大批新物種,據說現有的生物門(“門”是生物學所用分類)的祖先都是在那段期間出現的。換言之,生物進化的並不如達爾文預言的那樣等速漸變,而是有物種增加速率突然增高的突變期。寒武紀就是這種突變階段,在此之前沒有多少物種,在此之後新物種的出現速率也沒有那麼高,此所以科學家們將其稱為“爆炸”。

為解釋這現象,科學家們作了許多努力,提出了若干假說來修正達爾文的理論。有所謂“間斷平衡說”、“中性漂變說”等等。其中最有說服力的,乃是所謂Hox基因的發現。該基因為各種動物所共有,乃是古老基因。它負責調控動物胚胎發育,規定什麼地方該長什麼器官或組織,如果該基因發生突變,就會產生多種物種。寒武紀時出現的生物的基因結構比較簡單,所以該基因變化產生的新物種能存活下來,但後來隨着物種的特化,此類控制胚胎發育的基因如果突變就會引起致死效果,所以後來新物種增加的速率就變慢了。據說有人還通過操縱這基因的表達,在實驗室模擬複製了魚到肢體動物的進化。

因此,似乎可以說,達爾文自己提出的第一個證偽問題雖然被化石發現嚴重質疑,但這疑難已經基本解決,至少化石發現沒有證偽他的基本理論。但也必須指出,他的理論也因人類認識的深入被修正了。例如所謂“中性漂變”說就認為蛋白質序列的變異是隨機出現的,在許多情況下是中性的,對生存既無利也無害,這種變異照樣能保存下來,並不會被自然選擇的壓力除去。分子生物學研究進展部分證實了這一假說,高級動物的基因組中有許多所謂“junk DNA”(垃圾DNA),跟生物功能根本就沒什麼關係。自然選擇對它們並沒有什麼淘汰作用,選擇壓力只表現在DNA的功能區上,越與功能有關,變異速率也就越慢。

根據波普的理論,如果一個理論被證偽,則全套理論被證偽,所以不能修改理論去迎合現實。由上介紹可知,現代進化論已經對達爾文的理論作了許多修正,諸如承認突變的可能,承認中性漂變確實存在等等。但這些修正並沒有導致達爾文主義整個框架的轟毀,此所以我為何要說波普那說法是胡說八道。

總而言之,據我膚淺閱讀所得,從物種分化的角度來看,達爾文主義並沒有被直接證偽。正如某位堅定的達爾文主義者在英文維基百科裡宣稱的那樣,如果有誰挖出個智人的遠古化石來,那就能一勞永逸地摧毀進化論,但遺憾的是,人類化石確實出現得很晚,此前還有若干前身的化石,據說那些所謂missing links已經找齊全了。


二、Behe教授的挑戰


Behe教授的“不可約減的複雜性”理論,其主旨我在2005年2月間和網友們討論進化論時已經說過了,其實都是來自於達爾文自己在《物種起源》裡開出的第二個難題,亦即隨機進化何以能導致眼睛那種複雜的器官的出現。

Behe教授在本質上重提了這一難題,只是佐以現代生化知識。他指出,凝血過程的發生,需要12種因子參與作用,倘若這些因子缺了一個,則凝血就不會發生,成了所謂“血友病”,而這正是歐洲王室的遺傳缺陷。歐洲王室和中國帝王的產生機制不同,人家不是靠流氓大賽而是養純種馬,講究的是血統純正。這就導致該病在王室成員里遺傳下去。最有名的例子就是俄國尼古拉二世的太子。如果不是太子害了血友病,那或許俄國二月革命就不會發生,世界歷史也要改寫了。

Behe的思路是,既然12種因子缺一不可,這就意味着在進化過程中必須同時具有這些因素,否則生物就沒有止血功能,根本不可能存活。這就叫“不可約減的複雜性”。這種複雜性決定了凝血過程是一個“全或無”的零一態,要麼全有,要麼全無,不可能有什麼中間過渡狀態。這用進化論根本就不可解釋。如上所述,生物進化乃是一個積累下來的漸變,要靠進化一步獲得12個凝血因子,其總概率等於各個因子單獨出現的概率的乘積,簡直就小到可以忽略不計。

其實血凝過程並不是機體內絕無僅有的特例,類似機制在機體內是普遍現象。似乎可以說,所有的在實驗室可以一步完成的有機化學反應,搬到生物體內去都被拆成了許多步驟,其中每一步都需要蛋白質作的酶來催化,有的還需要小分子化合物作的輔酶。只要省略了一步,或少了一個因子,那全套化學反應立刻就要中斷,著名的三羧酸循環就是個例子。

三羧酸循環如今是中學生物教材的必修內容,但不是所有學過它的人都明白那涵義。人體是靠燃燒葡萄糖或脂肪或蛋白質來獲得能量的,那“鍋爐”就是三羧酸循環。如果讀者用古歌搜索“三羧酸循環”字樣,立刻就能看到各種圖示,再遲鈍的同志也能發現它的設計無比巧妙,哪怕是聰明的有機化學家也未必能設計出這種聰明的流程來。即使能設計出來,他也沒本事找到所需的非蛋白催化劑,而沒有催化劑,你就是設計出那反應來也未必能進行之。

如今就連小學生也知道,葡萄糖氧化後變成了二氧化碳和水。人體之所以需要氧氣,呼出二氧化碳,還要時時上廁所排水,就是因為需要這個反應來為人體供能。從本質來說,這和在體外燃燒葡萄糖毫無二致。動物所謂呼吸作用,就是靠燃燒高分子化合物來為自己供能。它和發電廠的區別,只在於機體把燃燒的簡單反應拆成了許多步驟。

為什麼機體要把一個反應拆成許多步驟呢?這裡面透出來的設計的聰明當真是一言難盡。慢說體內不允許你點火燃燒什麼東西,就是允許,一次性燃燒放出來的熱能根本就不可能被儲存起來,拿到別的地方去運用。為了解決這難題,機體以多步反應來一點點地降解葡萄糖,把其中化學鍵里儲存的能量一步步轉移到一種小分子中(亦即所謂ATP,也就是70年代在國內醫院裡風行一時的“補藥”),在需要的時間和需要的場所就把ATP里儲藏的化學能放出來使用。用大白話來說,ATP是體內通用的“貨幣”。

打個比方:生物體內也有個“發電廠”,靠燃燒葡萄糖或其他高分子化合物發“電”,發出來的“電”給存在可以流動的“蓄電池”里。這些流動蓄電池充完電後,再被送到需要的地方去“放電”。放完了電的蓄電池又送回發電廠去充電。如此循環往復,什麼都不會被浪費了。作為一種熱機,機體的能量轉化效率令一切人為設計望塵莫及。而這無比複雜的流程,少了一步都不行。 

無怪乎原來是進化論忠實信徒的Behe教授在掌握了充分生物化學知識後,要對進化論心生疑問。除了血凝過程之外,他還提出了三個質疑,眼睛的進化,細菌鞭毛的形成,以及免疫系統的分工,將在下文介紹。

1996年,Behe教授出版了《達爾文的黑盒子》一書,把上述觀點兜出來,說他並不反對進化論,進化確實是物種產生的重要機制,但進化論不是完備的理論,無從解釋生物的“不可約簡的複雜性”,能解釋這現象的只有“智能設計”(當然是出自上帝無形的手)。他還要求學校在講授進化論同時講授他的“智能設計”理論。

三、“出於無知的爭辯”──科學界的反擊

Behe教授的挑戰,引起了科學家們的憤怒回擊,許多文章寫得很不客氣。絕大多數論者都對他的觀點嗤之以鼻,說他舉出來的那些例子只暴露了他對生物系統的誤解,其質量之低乃是“出於無知的爭辯”(argument from ignorance)的優秀示範;罵他是“簡單線性思維”,說他用“快照”(snapshot)的方式從整個過程中特地選取某個畫面,卻忽略了漫長的過程,以為原始生命一開頭就會這麼複雜,云云。

Behe的“捕鼠夾”之喻最遭詬病。為了使他的書淺顯易懂,Behe將“不可約簡的複雜性”比喻為一個捕鼠夾,其中每個零件都為總體功能所需,一旦去除任何一個零件,捕鼠夾也就毫無用處了。此言一出,立即就有人設計出少了某些零件但仍能捕鼠的捕鼠夾來,逼他認輸,說他既然說過,有誰若簡化了那“不可簡化”的捕鼠夾,他就要收回自己的理論,那現在這簡化捕鼠夾設計出來了,他為何還不實踐前言?更有人直接就用貓來作活的“捕鼠夾”,說貓身上有許多零件完全可以除去,但並不妨礙它的捕鼠功能,這又該怎麼解釋?

就連Niall Shanks和 Karl H. Joplin在其正經論文中也忘不了嘲弄Behe一把,他們舉了松樹的某個基本結構分子為例,說按Behe的直線思維,如果那分子缺乏,整個松樹也就不可能站立起來,可就是有缺乏該分子的某種松樹能照樣直立。這本來是正經學術爭辯,可那倆作者也忘不了幽Behe一默,在提到松樹時插入一句“它倒是可以用來作老鼠夾”。

這些意氣之言我看跟網戰也差不多,沒什麼意思,還是介紹科學家們是怎麼反駁的吧。

血凝過程:

科學家們指出,它並不是什麼“不可約簡的複雜性”,鯨就缺乏其中一個因子,但並沒有凝血障礙。Behe教授提出的若干不可簡化的複雜結構在某些原始生物中並沒有那麼複雜,乃是由比較簡單的結構組成的,完全可以想象高等生物中的複雜結構從那些簡單結構進化而來。

眼睛:

科學家們爭辯說,最初的原始眼不過是一片感光細胞,後來這些細胞凹了進去,落在洞底,從而取得了定向能力。為了保護它,洞口又掛上了透明的“門帘”,以後這透明門帘又逐步進化為具有聚焦能力的晶狀體。Behe本人也接受了這種解釋,但強調指出感光能力涉及到的生化反應之複雜,本身就否定了最初的感光細胞自發出現的可能。此說我尚未見到專家駁斥。

細菌鞭毛:

Behe指出大腸桿菌鞭毛由40個複雜的蛋白零件組成,除去任何一個零件,則鞭毛立即失去功能。有科學家指出,大腸桿菌的鞭毛的基本結構其實在其他細菌中也能找到,例如某種沙門細菌使用一種針狀結構,用來將毒素如打針一般注入真核細胞中。它的基底部分有許多成分與大腸桿菌的鞭毛相同,缺的只是使得該結構具有鞭毛的功能的那些零件罷了。由此,作者指出,Behe所謂“不可簡化的複合體系”的組件,其實本身就有自己的功能。

免疫系統:

機體免疫系統殺傷病原體的過程也是個分工合作的過程,一部分同志擔任偵察員,負責將外來敵人打上標記,另一部分同志則是狙擊手,專對被打上標記的異物開槍。很明顯,這分工合作少了哪個環節都不行。沒有識別入侵者的偵察兵,則我方炮火亂轟一氣,勢必要誤傷革命群眾,自己把自己毀了,那些什麼腎炎、類風濕之類就是出了這毛病,死在“友好炮火”之下。而沒有負責殺人的劊子手,你就是給每個入侵者都戴上了地富反壞帽子,那也什麼意思都沒有。

這在Behe看來就是典型的“不可約簡的複雜性”。反駁者們則認為開頭由一個“一專多能”的同志頂上,又戴帽子又開槍,後來進化出來個專門的殺手,只負責開槍,以後又進化出一個負責戴帽子的同志,只管標記不管開槍。最後那多面手便功成身退,出現了今日這種不可約簡的複雜系統。

其實用簡單類比更能說清問題。在反駁者們看來,機體的進化,其實和人類社會進化也差不多,開頭是沒有分工的原始社會,逐漸進化到今日這種分工無比嚴密精細的社會。Behe沒看到這過程,只看見今日的複雜社會不可約簡──沒有石油工或礦工當然就沒有能源,沒有能源就沒有發電廠,而沒有發電廠也就不可能生產石油或其他能源,把其中任何一個環節除了,現代社會都要癱瘓,於是這就成了“不可約簡的複雜性”。Behe只看見了現代情景,卻沒想到並不是自古以來就如此。

根據我的膚淺閱讀,我覺得Shanks和Joplin的反駁最有力。這倆同志提出了兩個理論,一曰“自我組織的化學過程”(self-organizing chemical processes),二曰“多餘的複雜性”(redundant complexity)。

作者以所謂“BZ型反應”來說明這“自我組織的化學過程”:

(BZ)硫酸+丙二酸+硝酸銨鈰+溴酸鈉=二氧化碳+二溴醋酸+溴丙二酸+水

據說,這個反應由三個分反應構成連續步驟,每一步都生成中間產物,而這中間產物又起到自我催化作用,啟動了下一反應,最後反應完成後又回到初始狀態,構成了一個循環。如此循環下去,一直到原料消耗完為止,在這不斷循環過程中,溶液的顏色便因中產物的反覆出現和消失周期性地改變,由無色變為黃色,再由黃色變為無色,周而復始。據作者觀察,這循環在試管內一直延續了30分鐘之久。

據作者說,這和體內發生的三羧酸循環非常相似。三羧酸循環在前節提到過,那也同樣由一連串的分反應組成,每一步都生成中產物,反應結束時又回到了起始原點。據此,作者認為,有許多化學反應天生就是這種“自我組織的過程”,並不需要什麼設計。按Behe的標準,三羧酸循環當然也算一種“不可約簡的複雜性”,那麼上述BZ型反應也該算成是“不可約簡的複雜性”了,它又需要什麼“智能設計”?

所謂“多餘的複雜性”,乃是說機體在進化過程中產生了許多類似的機制,這樣如果一個機制失靈,可以用別的來頂上。打個淺近的比方,從甲地到乙地本來只需修一條路,機體卻修了許多條,常用的卻只有一條,那些多出來的路似乎是可以裁減的“冗員”,但其實不然,如果主要道路給阻斷了,機體就可以開放別的通道。

作者舉糖代謝為例來說明這“多餘的複雜性”。葡萄糖是體內的重要能源,它一般有兩條路可走,也就是“閒時吃稀,忙時吃干”。如果食物攝入等於或小於能量消耗,它就直接給送到鍋爐里去燃燒產生能量,於是人就變得精瘦。如果食物攝入大於能量消耗,它就被合成為高分子的糖原儲藏起來。此外它還能合成脂肪,這就是為何太太們為何忌食甜食,因為它能變成菜刀膘(殺豬時,如果豬肚皮上的膘有菜刀寬度那麼厚,則農民稱之為“菜刀膘”,認為那是最有營養的,老毛“吃肥肉能補腦”的科學發現就源出於此)。無論是糖原還是菜刀膘,都是儲藏的能源,等到閒時過了,忙時到來之際,機體就靠消耗它來彌補外來能量攝入的不足,所以,它們其實是動物用來儲藏食物的“駝峰”。

由此可見,糖代謝的第一道門其實是個轉換閘門,它能知道機體攝入能量到底是不足還是過剩,“忙”時就將糖送入鍋爐燒了,“閒”時則將它送去製造菜刀膘。那“轉輪王”乃是一種多功能的蛋白催化劑,也就是所謂“酶”,它不但決定進來的糖到底是走合成還是分解的路,而且能根據後面反應情況,隨時調控反應速度。

作者指出,照Behe的說法,這絕對是標準的“捕鼠夾”,把那個酶拿去,則無論是走分解還是合成的哪條路,那後面一系列反應都沒法進行了。不但機體再也不能分辨是忙是閒,就算能分辨,也根本無法燒糖或造膘。但這種事根本就不會發生,因為負責糖代謝的酶有許多異構體(isoform),它們由不同的基因編碼,序列和功能類似,但細節不同。除去一種異構體,自有其他異構體來頂上。效率可能沒有原來的高,但並不會死人。

不僅如此,哪怕你把負責葡萄糖代謝的所有的酶及其異構體去除了,機體還可以利用其他代謝通道。例如使用五碳糖的代謝途徑,那涉及到的根本就是不同的酶。類似地,去除了葡萄糖也沒關係,機體照樣可以代謝其他六碳糖。一言以蔽之,機體其實是造出了許多複雜的公路網,有許多條道重複,但保證了東方不亮西方亮,黑了南方有北方,這就叫“多餘的複雜性”。

這多餘的複雜性是怎麼形成的?那就是所謂“多餘的基因”(redundant gene)的產物。它的產生是因為基因在重組時出了“有益的錯誤”,使得等位基因交換時沒有在預定位置發生,而變成了首尾相貫。這樣單倍體(也就是精子或卵子的染色體)便多了一個基因,稱為基因複製(gene duplication)。多出來的那個基因就叫“多餘基因”。它的出現與自然選擇的壓力無關,但多了個基因也就多了個“防爆備胎”,因而在生存競爭中顯示出優勢來。所以,它的產生不是負選擇而是正選擇的結果,同樣是進化論的證明之一。

正因為此,機體才會在進化過程中獲得越來越多的基因。這些來自一個共同祖宗基因的子孫基因便構成了一個“基因族”。隨着時間過去,原來具有同一功能的子孫基因也就發生了序列變異,導致功能出現不同程度的差異,上面說的那些酶的異構體就是這麼出來的。

以我這外行看來,“多餘的複雜性”一說最有說服力。許多反駁者似乎都集中到那複雜性是否可以約簡上去了,而錯過了該理論的要害其實是“自然進化過程不可能一步完成那種分工合作如此嚴密精巧的結構”。“多餘的複雜性”理論則主張,機體可以通過基因復製造出許多成員來組成那團隊。該團隊原來只有個別一專多能的成員,後來隨着革命隊伍壯大,各成員向不同方向變異,使得功能逐漸分化,因而出現了越來越嚴密的分工,最終形成互相密切依賴的團隊,抽去哪個成員都要出亂子。

問題在於,Shanks和Joplin似乎使用了“舉例證明”的方式,用糖代謝的例子來證明“多餘”保證了“可以約簡”,卻忽略了Behe舉出的血凝因子確實是沒有哪個可以省略的,否則世上也就不會有血友病了。用鯨來作反例似乎也不能粉碎原主張——那畢竟只是一個特例,而且作者沒有說明是否有別的因子代替了那闕如的因子。 就算是用糖代謝來反駁,Shanks和Joplin也忘記了它確有“不可約簡性”——糖尿病就是證明,為什麼機體多餘的複雜性沒能弄出個胰島素的代用品來?

更重要的還是,反駁者們只是在理論上證明“可以約簡”,並提供了一種通過逐漸進化產生今日複雜系統的可能途徑,並沒有用實證手段證偽Behe的基本主張。最近似實證手段的,乃是有人以電腦模擬證明可以通過進化產生所謂“不可約簡的複雜系統”。就總體而言,科學家們的反駁只是有一定事實依據的邏輯證偽,並不是用實證直接證偽。按我對波普理論的超膚淺理解,這種方法似乎不能算科學的──反駁者們的主張並不能用實證手段來證偽。

有趣的是,似乎沒有哪個科學家意識到這點,有人還反過來指責Behe,說他的理論無法證偽,所以不是科學理論。Behe反駁說當然能證偽,只要有人在實驗室里複製自然選擇的壓力,使得沒有鞭毛的細菌長出鞭毛來,則他的理論立刻轟毀。據說按進化速率計算,細菌在繁殖一千代之後便能出現這種變化,所以,如果鞭毛的出現確實是進化的結果,應該說是能複製出這結果來的。例如上面說的那種沙門細菌已經有了鞭毛的基本結構,缺的只是與鞭毛功能有關的配件而已,完全可以拿來作實驗對象。可惜到現在似乎沒誰接那招。當然,我只是在網上搜索有關論文,而不是所有的期刊都可以免費閱讀,很可能閱讀不全。

其實在我這外行看來,Behe根本沒說在要害上,他沒有找到真正的“不可約簡的複雜性”,而這一點我已經在2005年2月間在網上討論時講過了。


四、真正的“不可約簡的複雜性”


在我看來,生命出現的第一步遇到的才是真正“不可約簡的複雜性”。

生命的基本特徵是什麼?一曰能量轉換,二曰自我複製。所謂能量轉換,就是吸取外界的高分子營養物,靠降解它們來獲得能量(如細菌和所有動物)或直接攝入能量(如植物直接攝取日光能),將其用於生長發育和繁殖。這兩個功能缺一不可,除去一個就再也不是生命了。例如電池能把化學能轉化為電能,但不能傳種接代。晶體在一定條件下能自動成晶,複製自己,但它沒有轉化能量的能力,所以都不是生命。唯一的例外是病毒,它沒有能量轉化機器,但可以大量複製自己。遺憾的是,它必須靠寄生宿主的代謝機器來為它完成複製自己的任務。這就是說,它仍然需要代謝機器,只是那不是自己的而已。

明白這基本常識,則立刻可以看出要靠隨機進化,生命根本就沒有從無到有產生的可能。根據進化論,如今大千世界的芸芸眾生,當初都是從同一個能複製自己的大分子變來的。這個大分子老祖宗出世遇到的第一個難題,就是誰也沒本事簡化的複雜組合。

這個組合必需的基本組分如下:

1)它必須具有一個能將自己和外界分開的內環境,作為反應開始的“試管”,以保證用於合成反應的原料具有足夠濃度,不被茫茫大海稀釋。

2)它必須有維持那內環境穩定的機器,不但能維持穩定的pH值和離子濃度,能源源從外界攝取必需的合成自身的小分子原料,而且能把代謝廢物排出去,保證反應能夠順利進行。換言之,它必須是一個熱力學中所謂“負熵系統”。

3)它必須具有將小分子合成大分子(含氮雜環鹼─〉核苷─〉核苷酸─〉核酸)的機器,所合成的大分子必須同時具有雙重功能:第一,它能以自身為模板,源源不絕地製造出後代來。第二,它所含的信息必須對自己有用處,能在未來進化為為蛋白質編碼的模板。

4)後代製造出來後,它必須與母體及時分離,另謀出路,這才不會因產物堆積抑制了反應,或是產物過多把袋子撐破了,使得所有辛辛苦苦合成出來的大分子統統被外界環境降解或變性。這種脫離母體的子代大分子也必須裝在與母體相似的“試管”中,否則無法重複母體分子的複製過程,繁衍後代。

5)它必須有個持續供能系統,為維持內環境的穩定以及大分子的合成源源提供能量。

6)整個系統必須有在進化史意義上足夠長的壽命(一萬年在進化史上大概只能算一秒鐘)。如果母體大分子傳種接代之前那“試管”就不幸破裂了,那就前功盡棄。

這個真正不可簡化的複雜組合,既可以用實驗證偽(誰在實驗室複製了這過程,當然就證偽了它,或是起碼用電腦模擬證明可以通過隨機進化建立這種系統),又可以以邏輯證偽,例如可用概率計算證明這種種好事可以同時發生,或是不需要那麼長的進化時間。最起碼的,科學家們可以合成一個萬年不老、壽與天齊的liposome (脂質體,也就是上面第一條說的那個“試管”)給大家演示一下,生命好歹還是有個賴以起事的革命根據地的。

因此,用波普的證偽主義標準來看,上述“真正不可簡化的複雜性”絕對是科學理論。相比之下,無論是米勒在50年代初演示的得了諾貝爾獎的氨基酸自然合成,還是現代科學家正在設計而毫無結果的“RNA世界”,根本就沒有可能證偽──誰有本事證明氨基酸的產生走的其實不是那條路?

或許有人會爭辯說,第三條的個別細節可以簡化,例如那合成那大分子並不一定非得從鹼基開始,可以是雷擊或別的什麼自然現象製造出來的核苷酸或甚至是寡核酸。這裡退一萬步說,就算是上天恩賜了一條完整的母鏈吧,那子鏈的合成亦即複製母鏈自身,也絕對需要從核苷酸開始,所以對不起,就算是簡化到了核苷酸,那母鏈還是必須具有催化從小分子合成大分子反應的能力,而且能在將來進化為為蛋白質編碼的模板。而且,如果真得靠上天把這種完美的母鏈扔下來,那難道還不是上帝的無形之手在運作?

又或許有人說,那供能系統也可以是外來的能量,例如日光能、熱能什麼的,可以直接用上。可惜阿,那些能量不是化學能,要把它轉為高分子合成所需的化學能,似乎只有生物有此本事。當然,老蘆畢竟是外行,說不定無機世界也有這種特殊物質,能把光能熱能變成化學能也未可知──米勒不就是靠雷擊合成了氨基酸的麼?但問題在於,就算雷擊電閃能轟擊出上述母鏈大分子來,它似乎也沒有本事維持“試管”內環境的穩定,那似乎需要一種“智能設計”出來的機器才行。

所以阿,在我這外行看來,以上六條都是生命從無到有出現的必要條件,缺一不可,隨便抽去哪條,生命都無法出現。而且,它和Behe提出的那些“不可簡化的複雜性”有個本質差別,那就是它是第一個有生命的大分子,前頭根本就沒有前身,所以無法靠積累而成,必須一步完成。這才是真正的“全或無”的“零一態”!

這裡必須聲明,我沒有看過Behe的書,不知道他是否提到了這真正的難題。迄今我只從反駁文章中看到了他的主張。那些文章都隻字未提上述真正不可簡化的複雜組合。這無非是兩種可能:要麼Behe沒想到,要麼反駁者們不敢碰那燙山芋。若有哪位堅定捍衛“神創論”的教友有興趣,不妨把此文翻譯成英文寄給Behe(他的email地址可以輕易從網上查到),看看會有什麼結果,嘿嘿。


五、“智能設計論”當然是偽科學


Behe曾經上過公堂,要求美國學校在講授進化論的同時,講授他的“智能設計論”,被法庭斷然駁回,那理由似乎是科學界的共識是,該理論是宗教而不是科學。但Behe和他的擁護者們不同意,說他的理論不是宗教而是科學理論,理由就是根據波普定義,他的理論具有可證偽性。

對這點我倒是同意,“智能設計論”當然可以證偽。該理論的提出依據就是“不可簡化的複雜性不可能通過進化獲得”,科學家們只要證明了他列舉的不可簡化的複雜性其實可以通過逐步進化實現,那就證偽了該理論。所以,按波普定義,那當然是科學理論。

但我也同意科學界的共識,“智能設計論”(其實也就是“神創論”的喬裝改扮)確實不是科學而是偽科學。Behe賴以爭辯的依據是波普的科學定義,而這問題正好暴露了波普理論的缺陷。

什麼是科學?我個人認為,所謂科學,就是基於不可證明的假定之上建立的一系列邏輯自洽、且結論具有可證偽性(在許多情況下也就是同時具有可證明性)的具有認識論上的指導意義的尚未被證偽的假說。它的整個存在意義,其實也就是它賴以建立的如下假定:

“客觀世界是由一套邏輯自洽的規律支配的,這種客觀規律能被人類的主觀感知認識和把握。而所謂‘客觀世界’,其實也就是人類的主觀感知範圍。”

這就是科學和宗教的分水嶺。宗教界認為存在着一個人無法感知的世界,上帝就是那個世界的領導人。而科學家們則在本質上信奉貝克萊大主教的教導“存在就是被感知”,離開感知無世界,沒有不可能感知的客觀世界。換言之,無法感知的就不存在。因為天堂地獄都永遠無法用實證手段感知,所以它們都不存在。

這就是科學賴以工作的基本假設,由此它才得以煥發出無限的活力來。正因為科學家們認為客觀世界是可以使用實驗手段認識的,這才讓他們一代又一代,前赴後繼,投入探索未知世界的奧秘之中。如果他們認定客觀世界裡有人類智力無法打開的黑盒子,那還上哪兒去找那無窮無盡的求知慾去?而這正是這貪得無厭的求知慾,導致了西方科學知識的大爆炸。

所以,達爾文理論之所以偉大,正在於它給科學家們以探索的希望與啟示。如今Behe卻跑出來告訴大家,那玩意不能解釋所有現象,必須引入科學手段無法感知、無法證偽或證明的“上帝之手”作為補充回答,這不是阻擋革命潮流的反動派還能是什麼?他還要讓學校里講授那理論,請問那理論能給未來的科學家什麼創造性的啟發?能激勵出什麼發現或發明來?It leads absolutely nowhere!世上也只有小布什那種白痴,才會出來表示贊成。

明白了這個道理,則立即可以看出什麼是“偽科學”,那就是“與科學賴以建立的基本假設相衝突的一切學說都是偽科學,不管它能否證偽都如此”。換用難聽話來說就是,不是Behe的理論真的違反了科學方法,而是科學界沒法容忍這種毫無指導意義、只能麻痹鬥志、妨礙科學探索的泄氣話。此所以科學家們要如此憤怒,說出那麼多的刻薄言語來,連紳士風度都不要了。

其實有的科學家已經情不自禁地說出了心裡話,罵Behe的理論是“完全徹底的智力投降戰略(“full-blown intellectual surrender strategy”)。因此,Behe真正的過錯,還是作了可恥的智力投降派,而智力正是科學家們乃至整個科學界賴以安身立命的法寶,此乃人家不可退讓的底線,也算是一種“不可約簡的複雜性”罷。

走筆至此,不禁想起美國實用主義哲學家杜威的名言:“有用即真”。與其他學科不同,自然科學追求的不是“善” 而是“真”,好像很超脫,但其實也有個“天盡頭”,而Behe就碰上了那天盡頭。


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