万物认知指南
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垃圾场的龙卷风

所以无限图书馆是一个无用的工具,一张无法兑现的空头支票。在现实世界中,无限可能与零没有什么区别。

但是在20世纪,有一些科学家想弄清楚这样的图书馆会不会比我们原本认为的更接近现实世界。试试看用英文字母替换地球上所有生命的遗传密码——DNA。DNA是仅由4种化学基团组成的字母表,我们通常用A、T、C、G来表示。将它们按照不同的顺序排列起来,你就能得到香蕉、牡蛎、食蚁兽等所有生物的基本配方。

问题在于,如果我们在一个由这些字母组成的图书馆里随手从某个书架上抄起一本书,并且随机翻到某一页,那么我们能找到对应于一只眼睛的完整遗传密码的概率有多大?更别提找到一个会飞的蠕舌亚目动物了吧?

这就是著名天体物理学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)提出的观点,他不相信进化是随机突变的结果。的确,在完全随机的情况下偶然排列出哪怕仅仅是一种最基本的蛋白质也只有微乎其微的可能性,更别说找出一种具有某些复杂功能的蛋白质——比如在血液中携带氧气的蛋白质,或是将光转化为能量的蛋白质了。用他的话来说就是:

更高级的生命形式以这种方式出现的可能性,堪比一场龙卷风席卷垃圾场之后恰好将一堆破铜烂铁组装成一架波音747的可能性。

霍伊尔的这一观点被称为“垃圾场的龙卷风”,它将地球上的生命视为一种巴别图书馆。进化是如何从无穷无尽的碱基组合图书馆中挑选出一个有效基因的呢?正如巴齐尔在他的图书馆中找不到比“狗”这个单词更有意义的文本一样,角蛋白基因和血红蛋白基因出现的可能性几乎为零。

值得一提的是,尽管霍伊尔不喜欢进化论,但他也并不主张智能设计论。尽管如此,“垃圾场的龙卷风”也已经成为神创论者推崇至极的论据,他们凭借这一论证断言,在完全随机的进化过程中出现哪怕一个有效的基因也是完全不可能的,因此更有解释力的说法就是的确存在一个设计者的角色,他是创世者严格来说,亚当确实是创世者,因为他曾经写过一本书,书名为《创世》(Creation)。,为某一特定的目的构建了每一种蛋白质。

当然,霍伊尔和神创论者在这一点上是完全正确的。进化不可能以这种方式进行。

万幸,进化确实不是以这种方式进行的,达尔文和所有生物学家都能松一口气了。霍伊尔对于进化论本质的认识存在根本性的错误。遗传密码并不会直接以完整的形式出现,没有哪个生物学家会这么认为。进化是建立在原本的基础上,对现有的工具进行修补——这里修改一点儿,那里修改一点儿,大多数时候都是轻手轻脚的,以免把原本有用的东西变得没用。

这与博尔赫斯和巴齐尔的图书馆不同。在那些图书馆中,每一种可能性都已经被写在了数不胜数的书页上,但基因组是一本逐渐修订完成的书,所有没用的东西都在修订的过程中被舍弃了。这个过程产生的结果不是随机的页面,而是经过编辑和筹划因而充满意义的页面。

我们可以用几个简短的词语来完成一次简单的进化,用6步将狗进化成狼:

狗GOU

谷GU

嘎GA

感GAN

缸GANG

狼LANG本书英文版中使用的例子是DOG(狗)—LOG(日志)—LOO(厕所)—WOO(追求)—WOOF(汪)—WOLF(狼),在此处理为使用汉语拼音的类似例子。——译者注

上述每一个词语都是有意义的,同样,每一步进化的结果都必须保证这个生命能够在现实世界中生存下来。在进化的路上有很多死胡同,我们尝试过的步骤中也有许多都无法创造出有意义的词语,如GO、GUU、GAON等,但是我们忽略了这些步骤,并且不断进行新的尝试,直到出现有意义的词语。最终,我们选取了有用的词语,舍弃了没用的。

这才是进化的过程。我们不知道生命起源时的第一个基因是什么,只知道它在不断复制,而且复制的过程还总是出差错。从大约40亿年前的某一刻起,每个细胞中的基因都开始进行这些复制自身的过程,每一次复制都有出错的可能。当这些错误导致无用的东西产生时,大自然会选择将它们直接丢弃,因为它们会让生物不健康、性吸引力下降,甚至导致其死亡。而这些错误产生了新奇的、有用的东西的时候,大自然就会选择让它们生存。这就是我们之所以说进化要通过自然选择来进行的原因。

假如图书馆中的内容是所有可能出现的基因,那么其中就会包含在进化过程中被抛弃的基因,以及许多进化从一开始就懒得尝试的基因。在现实世界中,大自然是比随机的龙卷风工作效率更高的图书管理员。大自然就是馆长。

说到图书馆管理的问题,我又想到了另一个完全不实用的巴别图书馆,这座图书馆里有无数只坐在打字机前的猴子,而它们终有一天能敲出《哈姆雷特》和莎士比亚的其他所有作品。2003年,一些研究者尝试了这样的试验,不过他们不得不缩小试验的规模,因为若要申请无数只猴子参与试验的话,他们就需要与伦理委员会进行一场尴尬且必然失败的会谈。在一个月的时间里,6只分别名为埃尔莫、古姆、希瑟、米斯特尔托、罗恩和霍利的猕猴得到了几台打字机。它们敲出了5页纸的文本,其内容大部分都是字母s,但是它们主要做的事情其实是用石头敲击键盘,以及把自己的粪便塞进键盘的空隙中。如同这个“莎士比亚猕猴试验”的结果一样,任何形式的无限图书馆中都会存在大量废话。你手里这本书的封面上写着它包罗万象,但我们不是猴子,我们是业务娴熟的图书管理员。在这本书里,我们已经为你精心挑选出了最有意思的故事。