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淺談進化論:天擇與累進選擇

2017/1/13 — 6:22

今天我們都知道,人和黑猩猩的基因有98.77%相同,此外還有很多證據支持進化論。

今天我們都知道,人和黑猩猩的基因有98.77%相同,此外還有很多證據支持進化論。

【文:默泉】

今天(1月13日),香港中文大學將舉行一場「宗教與科學」思想沙龍,講者包括最近合著《宗哲對話錄》的哲學教授王偉雄與劉創馥,以及兩位有基督教背景的本地學者關啟文與陳文豪。關於宗教和科學的討論,離不開由「無神論」代表駁斥「智慧設計論」(intelligent design argument),和由「有神論」代表駁斥「進化論」(theory of evolution),相信這場講座也定會觸及這些內容。

數年前,因對進化論產生強烈興趣,我曾認真讀過幾本關於進化論的著作,牛津大學教授Richard Dawkins寫的《The Blind Watchmaker》(1986)印象尤其深刻。Dawkins是幾十年來最積極向公眾推廣進化論學說的英美學者之一,擅長以輕快流暢文字,解釋複雜概念,在此書中,他不但疏理了一般人對進化論的誤解,還深入淺出介紹了一些進化論基本概念和不同門派,至今仍是最受歡迎的進化論入門書。

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Dawkins是無神論者,經常批評基督教創世論和智慧設計論,該書便有不少直接反駁智慧設計論的觀點。事實上「盲眼手錶匠」這書名,就是作者對十八世紀神學家William Paley的手錶匠理論(watchmaker argument)開的玩笑。

手錶匠理論是最常被引用的設計論(設計論是智慧設計論的「前身」):假如我們在荒野拾到一隻袋錶,它擁有精密的結構,零件之間有複雜互動關係,那麼我們必會認為,這錶是由一設計者或工匠創造出來,而非本來存在於荒野之中;按此類比,大自然生物的結構,遠比袋錶精密,它們理應也是由設計者──上帝──創造出來的。

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Dawkins卻認為,沒必要用神來解釋生物的複雜設計,因為進化論本身已足夠解釋一切。他認為,若真的要為大自然強加一個「設計者」的話,那就是「天擇」這個「blind, unconscious, automatic process」。

Dawkins在書中多翻強調,一般人對進化論存有誤解,以為它是一個偶然和隨機(chance and random)的機制,因此不可能產生複雜結構的生物,但他們其實忽略了進化論中最重要的組成部分:「累進選擇」(cumulative selection)。他曾如此講過:「Chance is a minor ingredient in the Darwinian recipe, but the most important ingredient is cumulative selection, which is quintessentially non random.」

「累進選擇」是什麼意思?要了解它,需先了解天擇(natural selection)。

「物競天擇,適者生存」,嚴復的翻譯很精簡,但卻容易令人誤解,以為生物都很主動的去競爭,以求生存,但其實這並非進化論的原意。生物從來不是主動的,牠們只能被動的等,等基因突變。

當某一生物因偶然發生的基因突變,令牠比同類較能適應環境(譬如毛色與周圍樹林接近一點,令牠較不易被其他動物吃掉;頸長一點,令牠在缺食物的冬天較易吃到樹頂葉子),牠和其後代將有更大生存機會。而那些沒有突變的同類,則會因競爭力較弱,而數量日減,甚至被淘汰。這個過程,就是「天擇」。

Dawkins強調基因突變是「偶然」的,而天擇是「必然」的,意思是:大自然不是隨機地進行淘汰,而是據生物適應環境能力的多寡來作出淘汰。而「累進選擇」,就是「累進的天擇」:在數以十億年裡,物種不斷重複「突變-天擇-突變-天擇-突變-天擇……」的過程,在此過程中,有利物種存活的一些特徵不斷得到「積累」和「強化」(譬如毛色會越來越近環境,頸會越來越長……),經過很長時日,本來結構簡單的物種,便很大機會變成結構複雜的物種。

Dawkins曾經撰寫一電腦遊戲程式,來展示「累進選擇」的威力。程式裡,有九個「基因」控制著一樹狀圖案的九個變項(包括樹枝的長度、樹丫叉的角度、分叉的次數等)。樹狀圖案每「繁殖」一次便有十八個「後代」,每個後代各有一基因與母樹不同(基因變項可加一級或減一級)。譬如「基因九」是控制分叉次數的,所以基因九突變了的後代,會比母樹多一層或少一層樹丫叉。玩程式遊戲的人,需從每次「繁殖」的十八後代中選出樣子最像動物的那一後代,再用這後代繁殖下一代,如此類推。最後Dawkins發現,大約只需要二十九代,圖案已相當像動物,跟原初的樹狀圖案大相逕庭。

「累進選擇」很大程度解決了「複雜設計如何隨機演化出來?」的爭議,但反對者通常仍會有所質疑。書中引述了典型的反對說法:「如果一個生物的角膜是朦朧的,或瞳孔不能放大,或晶體不透明,便不能產生清晰影像。眼睛要麼是一個整體地運作,要麼是完全不能運作,它怎可能是逐少逐少地進化而成?無數偶然的突變,怎可能令晶體和視網膜這秤不離砣的兩大部件同一時間『進化』出來?」

人的眼睛或鳥的翅膀,看來是如此渾然天成,若說它們是進化而成的,那「半隻眼」或「半隻翅膀」又如何可能呢?這是對進化論不太了解的人常有的疑問。但Dawkins指出,在眼睛的例子裡,晶體和視網膜不一定要同時出現。

假若有一生物,牠沒有晶體,只是一個如針孔攝影機(pinhole camera)般的器官,牠看到的影像質素會很差,但卻已比一個全盲生物有更大生存機會。在漫長的歲月裡,若剛好出現基因突變,而令一丁點透明的東西生在牠的「針孔」上,令影像變得較為清晰的話,則在「天擇」原則下,這丁點東西將會被後代保留下來,再經過無數的突變/天擇,演化成晶體,最後成為「渾然天成」的眼睛。

今天我們都知道,人和黑猩猩的基因有98.77%相同,此外還有很多證據支持進化論。以「智慧設計者」(intelligent designer)來解釋自然生物的精密、複雜結構,顯得越來越沒必要。然而,這並不代表進化論可完全取代宗教,因我們仍可以問:宇宙第一個生命體,也是偶然「爆」出來的嗎?為何某些自然元素加起來,竟會成為生命?關於科學和宗教、進化和創造,相信還可以討論好幾個世紀。

 

作者簡介:默泉,香港寫作人,正籌備哲學散文集《浮生誌》。博客

原題為〈淺談進化論:天擇(natural selection)與累進選擇(cumulative selection)〉

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