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同样的，要是我们骑着摩托车迅速经过警报器响个不停的工厂，靠近工厂时我们听见的警报调子较高：事实上，比起坐着不动，我们的耳朵灌入了速率较快的声波。同样的论证可以说明：摩托车一通过工厂，警报的调子听来就突然降低了。要是我们停下来不动，警报声的调子就不会变高或变低，而是在两个多普勒位移调之间。我们可以据此推论：要是我们知道警报声实际的调子，理论上就可能算出我们接近或背离音源的速度，只要比较我们听到的调子与已知的真正调子即可。
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同样的原理也适用音源移动、听者不动的情况，“救护车效应”就是一例。据说多普勒（Christian Doppler，1803～1853，维也纳大学实验物理学教授）当年雇用铜管乐队演示这个效应，他让乐队在行进中的火车露天车皮上演奏，火车急驶而过，观众惊疑不置。我不知道这个故事是不是真的。多普勒效应的关键是相对运动速度，至于是听者经过音源还是音源经过听者倒无妨。要是两列火车以时速200公里正面错车，车上乘客可以听见极为夸张的多普勒效应—另一列车的鸣声从尖锐高亢的呼号“崩溃”成一种绵长的呜咽—因为听者与音源的相对时速达400公里。
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交通警察用来抓超速车辆的雷达，就是利用多普勒效应的仪器。一台静置的仪器向路上发射雷达信号，雷达波从逼近的车辆上弹回，由接收器记录下来。车子的速度越快，反弹信号频率的多普勒位移越大。比较发射信号与反弹信号的频率，警察的仪器就能自动计算出车速。要是警察可以利用这个技术抓路上的神行太保，我们敢指望蝙蝠也用它测量昆虫猎物的速度吗？
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答案是：没错。科学家早就知道马蹄蝙蝠（一种小型蝙蝠）发出悠长、单调的“嘘声”，而不是短促或声调急降的“狼嚎”似的声音。我说那“嘘声”悠长，是以蝙蝠的标准来说的，实际长度不超过1/10秒。而且每一个“嘘声”结束时往往杂以一声“狼嚎”，我们后面会讨论到。首先，想象一只马蹄蝙蝠一面飞向一个静物—如一棵树，一面发出一个连续的低沉超声波。由于它朝向这棵树飞行，所以超声波波前会加速撞及这棵树。要是我们在树上隐藏一个麦克风，可以“听见”那因为多普勒效应而调子拉高的声音。树上当然没有麦克风，但是从树上反弹回来的回声的确会因为多普勒效应而调子拉高了。现在的状况是：反弹声波的波前朝飞近的蝙蝠推进，也就是说蝙蝠仍继续朝树迅速飞去。因此蝙蝠接收到的回声，调子会被多普勒效应再度放大。蝙蝠—或它大脑配备的电脑—比较它发出的声音与回声的调子，理论上，就能算出自己的飞行速度。这并不能告诉它那棵树离它有多远，但也许仍然是非常有用的信息。
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如果反弹回声的物体不是树之类的静物，而是移动的昆虫，多普勒效应的结果就变得非常复杂，但是蝙蝠仍能算出它与目标的相对运动速度，这正是像猎食的蝙蝠一样的尖端导向导弹所需要的信息。实际上有些蝙蝠耍的把戏更有意思，不只发出悠长、单调的“嘘声”，然后测量回声的声调。它们仔细调整“嘘声”的调子，使回声经过多普勒效应后也保持“单调”。它们迅速朝一个移动中的昆虫飞去，不断改变“嘘声”的调子，使回声一直保持固定的调子。它们耍这个巧妙的把戏，为的是将回声频率锁定在耳朵最灵敏的范围内，方便侦测—别忘了，回声非常微弱。它们只要掌握“嘘声”的调子，就能得到做多普勒计算必要的信息（因为回声是一样的）。我不知道人造仪器——雷达或声纳—是否利用过这个巧妙的点子，但是在这个领域里，大多数巧妙的点子似乎都是蝙蝠先发展的，因此这个问题我不介意站在人类这一边：我打赌人造仪器利用过这个点子。
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用不着说，多普勒技术与“啁啾雷达”技术非常不同，适用于不同的特殊目的。有些蝙蝠群充分利用其中一种，其他群利用另一种。有些似乎鱼与熊掌兼得，在悠长、单调的“嘘声”结尾处加上一个调频“狼嚎”。马蹄蝙蝠另外还有一个本事值得注意：它们的耳廓可以快速前后活动，其他蝙蝠都不行。可想而知，耳朵的收听面相对于目标的迅速活动，会影响多普勒效应，而那些影响可以获得更多有用的信息。耳廓收听面迎向目标的时候，朝向目标的运动速度表面上会增加；耳廓背向目标时，速度表面上会降低。蝙蝠的大脑“知道”每只耳朵收听面的方向，因此原则上可以做必要的计算，取得有用的信息。
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蝙蝠面临的问题，也许最难解决的就是遭到其他蝙蝠叫声的无心干扰（jamming）。科学家以人工超声波“袭击”蝙蝠，发现很难让它们偏离既有航向，科学家非常惊讶。以后见之明来看，这个结果事先也许可以预见。蝙蝠必然早就解决这个干扰问题了。许多蝙蝠生活在洞穴中，而且数量庞大，想来洞里必然交织着超声波与回声的“鬼哭狼嚎”，震耳欲聋，可是蝙蝠可以在漆黑的洞里迅速飞掠，不会撞墙，也不会互撞。它们只追踪自己的回声，不受其他蝙蝠叫声/回声的误导，有何秘诀？工程师想到的第一个方案也许是某种频率码：也许每只蝙蝠都使用自己的“私人”频率，就像每个无线电台使用的频率都不同。在某一程度内，这也许是实情，但是这不会是蝙蝠解决方案的全貌。
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蝙蝠不会彼此干扰的秘密我们还不完全清楚，但是科学家以人工干扰实验发现了一条有趣的线索。原来，要是你将它们发出的叫声耽搁一些时间才反射回去，有些蝙蝠就会受骗。换言之，以它们自己的叫声骗它们。要是小心控制假回声的播放时间，蝙蝠甚至还可能想降落在不存在的岩架上。我认为这显示：蝙蝠也和人一样，借着一个“晶状体”观看世界，只不过蝙蝠的晶状体是回声。
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看起来蝙蝠利用的也许是我们可以称为“‘陌生’滤镜”的东西。蝙蝠每一声叫声的回声，它都用来建构一张世界图像，这张图像的意义与根据先前回声建构的世界图像产生关联。一只蝙蝠的大脑要是听到了其他蝙蝠叫声的回声，并想解读它的意义，可是发现它难以融入先前建构的图像，就会决定这回声没有意义。这就好像世界中的物体突然无厘头地移动了。真实世界中物体不会那么“疯狂”，因此大脑将这个回声“滤掉”，当作背景噪音，不会产生什么不良影响。要是它自己叫声的回声被科学家做过手脚，设法耽搁一些时间或者加速，仍会有意义，因为假回声与先前建构的世界图像对得上号。“‘陌生’滤镜”接受假回声，因为就先前回声的脉络而言，假回声颇可信。假回声的世界中，物体移动的位置似乎很小，在真实的世界中物体那样移动是可能的，也是可期盼的。蝙蝠大脑的工作假设是：任何一个回声脉冲描绘的世界，要不与先前得到的世界图像一样，要不就只有一点儿差异；例如它正在追踪的虫子已经移动了一小段距离。
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美国纽约大学哲学教授内格尔（Thomas Nagel，1937～ ）写过一篇很有名的论文，叫作“当一只蝙蝠是怎么回事？”（1974）。这篇论文与蝙蝠关系不大，主要是讨论一个哲学问题：如何想象做一个我们本来就不是的玩意儿？不过，内格尔这位哲学家认为蝙蝠是个特别有说服力的例子，这是因为蝙蝠依赖回声过活，我们尤其难以体会它们的经验，人类与蝙蝠似乎生活在不同的世界里。如果你想体验当蝙蝠的滋味，就走进一个山洞，大叫或以两个叉子互击，然后仔细测量需要多久才听见回声，再计算你距墙有多远—我们几乎可以肯定这样做绝对不成。
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上面用来描绘蝙蝠生活的办法，并不比下面的办法更好，那就是搞清楚“看见颜色是怎么回事”，用一台仪器测量进入眼睛的光线波长，要是波长较长，你看见的是红色，要是波长短，看见的就是紫色或蓝色。我们说红色的光波长比较长，蓝色光的波长短，这正巧是个物理事实。不同波长的光启动了我们视网膜上对红色敏感与对蓝色敏感的感光细胞。但是我们对颜色的主观感觉中根本没有波长这个概念。看见红光或蓝光的感觉，不会告诉我们哪种光的波长比较长。要是波长很重要（通常不会），我们只需记住就成了，或者（像我一样）查参考书。同样的，蝙蝠以我们所说的回声知觉到一只昆虫的下落，但是它绝不会想到隔了多久才收到回声这类劳什子，就像我们知觉到红色或蓝色也不会想到什么波长。
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真的呢，要是我得尝试这不可能的任务，想象—“当一只蝙蝠是怎么回事”，我会猜它们的回声定位也许就像我们以眼睛观看世界一样。我们是非常依赖视觉的动物，因此我们无法了解观看是多么复杂的官能。物体“就在那里”，我们认为我们“看见”它们“就在那里”。但是我怀疑我们的知觉经验其实不过是大脑中一个复杂的电脑模型，根据从外界来的信息建构出来，并将外界信息转换成可以利用的形式。外界光线的波长差异，在我们大脑的电脑模型里注册成颜色的差异。形状与其他的特征也以同样的方式注册，就是以容易处理的形式注册。“看见”的感觉，对我们来说与“听见”的感觉截然不同，但是这绝不是光线与声音的物理差异直接造成的。追根究底，光线与声音由不同的感官翻译成同类的神经冲动。从一个神经冲动的物理特征，无法分辨它传递的是光、声还是气味。“看见”的感觉与“听见”的感觉、“闻到”的感觉非常不同，是因为大脑发现以不同类型的模型分别注册视觉、听觉和嗅觉世界的特征比较方便。因为我们心中对于视觉信息与听觉信息使用的方式不同，目的也不同，难怪“看见”与“听见”的感觉不同。那不是因为光线与声音有物理差异。
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但是蝙蝠使用声音信息，与我们使用视觉信息，是为了实现同类的目的。它们利用声音知觉物体在三维空间中的位置，并连续更新这种信息，我们利用光线的目的也一样。因此蝙蝠需要的内建电脑模型，必须适合处理“物体在三维空间中不断变动位置”的情况，也就是适合“再现”那种情况。我的论点是：动物的主观经验采用的形式，是它们内建电脑模型的一个性质。在演化过程中，那个模型的设计原则与“是否适合产生有用的内部再现”有关，与外界来的物理刺激无关。蝙蝠与我们需要同类的内建模型，再现（representing）物体在三维空间中的位置。不错，蝙蝠利用回声建构它们的内建模型，我们利用光线，可是这与内建模型的性质不相干。别忘了：那些外来信息在进入大脑前已经被翻译成同类的神经冲动。
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因此，我的臆测是：蝙蝠“看见”世界的方式与我们的大体相同，即使它们以非常不同的物理媒体将外在世界翻译成神经冲动—它们用超声波，而我们用光线。蝙蝠甚至也能利用我们叫作颜色的感觉实现它们的目的，例如用来再现外在世界的差异，那些差异与波长毫无关系，可是对蝙蝠有用，就像颜色对我们有用一般。也许雄蝙蝠的身体表面有某种微细的肌理，因此反弹的回声雌蝙蝠知觉起来饱含“色彩”，功能上与雄性天堂鸟用以吸引异性的“彩妆嫁衣”一样。我说的并不是什么意义模糊的隐喻。雌蝙蝠知觉到一只雄蝙蝠时，它心中涌现的主观感觉搞不好真的是艳丽的红色：与我见到南美火鹤产生的感觉一样。或者，至少可说那只雌蝙蝠对男友的感觉与我对火鹤的视觉感觉，即使有差异，也相当于我对火鹤的视觉感觉和火鹤彼此的视觉感觉之间的差异，绝不会更多。
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格里芬说过一个故事，那是1940年，他与哈佛同学高隆博什（Robert Galambos，1914～2010）首次在一个会议中对一群动物学家发表他们的新发现：蝙蝠利用回声定位法飞行。所有的学者都非常惊讶。一位著名的科学家不但不信，还非常愤慨——
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他双手抓住高隆博什的肩头，一面抱怨，一面摇撼，不断说我们提出的看法实在太出人意表，难道我们真的相信！雷达与声纳仍然是极为机密的军事技术，是电子工程技术的最新成就，蝙蝠怎么可能也懂？即使只暗示蝙蝠有稍微类似的本领，大多数人都觉得不可能，甚至反感。
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同情这位著名的怀疑者很容易。他不愿相信，其实也是人性的表现。俗语说得好：人就是人。正因为我们的感官施展不出蝙蝠的本领，我们才难以置信。因为我们只能通过人工仪器、数学计算了解蝙蝠的作为，才会觉得这种小动物的脑袋居然有这等本事，实在难以想象。然而为了解释视觉原理，必须使用同样复杂而困难的数学计算，而且没有人怀疑过小动物也看得见这个世界。我们怀疑蝙蝠的本事，只泄露了我们的双重标准，原因不过是：我们看得见，可是无法以回音定位。
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我能够想象：在某个其他的世界有个会议正在进行，出席的都是博学之士，可是他们是全盲、像似蝙蝠的生物。会中有位学者提出了一份报告，令他们非常震惊：一种叫作人类的动物能够利用“光”在空间中活动！出席学者都知道“光”是新近发现的一种无声辐射线，“光”的研发仍然是最高军事机密计划。除此之外，人类只不过一种寒碜的动物，他们几乎全聋（好吧，人类勉强可以听，甚至能发出沉闷、缓慢而低沉的咆哮声，但是他们只能利用声音做非常原始的事，例如彼此通讯；他们似乎连最庞大的物体都不会用声音侦测）。不过他们有一种高度专业化的感官叫作“眼睛”的，可以利用“光”线。太阳是主要的光源，而人类居然能利用太阳光线撞击物体反弹的复杂“反射光”。他们配备了一种巧妙的装置，叫作“晶状体”（lens）的，形状似乎是以数学计算设计出来的，所以这些无声光线通过时会弯曲，使得外界物体与叫作“视网膜”的一张细胞毯上的“影像”，有一对一的映像关系。这些视网膜细胞能以一种神秘的方式将光变成“听得见”的（你也许可以这么说），并将信息传递到大脑。我们的数学家已经证明：理论上，经过非常复杂的数学计算，利用这些光线在空间中安全地活动是可能的，就像我们日常使用超声波一样有效—在某些方面，甚至更有效！但是，谁想得到寒碜的人类居然会做这些计算！
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蝙蝠利用回声定位只是一个例子，我还有上千个例子可以举出来，说明我对良好设计的想法。动物看来都像是精通理论又有实务经验的巧手物理学家或工程师设计出来的，但是蝙蝠不可能像物理学家一样地知道或了解相关的理论。我们应该拿蝙蝠与警察使用的雷达测速仪做模拟，而不是设计那个仪器的人。设计警用雷达测速仪的人了解多普勒效应的理论，他能用数学方程式表现出他理解的程度，并将那些方程式清楚地在白纸上列出来。设计者的知识表现在仪器设计中，但是仪器本身并不了解自己的运作原理。仪器包含电子组件，它们以电线联结后就会自动比较两个雷达频率，并将结果转化成方便的单位—以公里为单位的时速。这些计算很复杂，但是以一个小盒子装入现代电子组件，将它们以电线适当地联结之后，就做得出来。当然，一个精密的、有意识的大脑必须做组装、联机的工作，或者至少设计线路图，但是有意识的大脑不涉入这个盒子分分秒秒的运转。
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我们有丰富的电子技术经验，所以无意识的机器表现出一些行为，好像它了解复杂数学观念一般，我们不会觉得不可思议。生物机器的运行是同类型的例子。一只蝙蝠好比一台机器，它的内部电路使它的上肢（两翼）肌肉能够带它去捕捉昆虫，就像一枚无意识的导弹能够向一架飞机直奔而去。到目前为止，我们源自技术的直觉是正确的。但是我们的技术经验也让我们期望：凡是复杂的机器一定是有意识的、有目的的设计者想出来的。就生物机器而言，错的是这第二个直觉。就生物机器而言，“设计者”是无意识的自然选择（天择）—盲目的钟表匠。
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我希望这些蝙蝠故事能让读者肃然起敬，像我一样，我相信培里也会。我的目标在一个方面与培里的完全一样。我不想让读者低估自然的惊人作品，以及为了解释它们我们必须面对的问题。蝙蝠的回声定位本领，虽然培里在世时—18、19世纪之间—世人仍不知，与任何他举的例子一样，也能支持他的论证。培里举了许多例子，将他的论点发挥得淋漓尽致。他历数身体各种构造，从头到脚，每一部位、每一构造细节，证明它们可以与一个制作精美的钟的内部机件媲美。在许多方面，我愿意做同样的事，因为精彩的故事可说的太多了，而我又喜欢说故事。但是其实用不着多举例子。一两个就够了。用来解释蝙蝠在空间中穿梭的假说，生命世界任何现象都适合用它来解释，培里举出了许多例子，要是任何一个他的解释错了，我们无法以增加例子的方式将他的解释变成对的。他的假说是：生物钟表是一位钟表匠大师设计、制造出来的。我们的现代假说是：这工作是自然选择在渐进的演化阶段中完成的。
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今天的神学家不再像培里那么直截了当了。他们不会指着复杂的生物机制，说它们是一位创造者设计的，一眼就可以看出来，像钟表一样。有个趋势倒是很清楚，他们会指着那些复杂的生物机制，说：“难以相信”这等复杂与完美会以自然选择机制演化出来。每次我读到这样的评论，我都觉得作者只是自我狡辩—只有他自己不信吧！1985年，英格兰伯明翰（Birmingham）主教蒙蒂菲奥里（Hugh Montefiore）出版了一本书，书名是《神的可能性》（Probability of God），书里举了许多“难以相信”的例子，有一章我就算出35个。本章剩下的篇幅里我的例子都出自这本书，因为这本书显示的是一位著名、博学的神学家使自然神学契合时代的努力，行文恳切而诚实。对的，你没看错，我说的是“诚实”。蒙蒂菲奥里主教与他的一些同事不同，他不怕说出：上帝是否存在的问题是个攸关事实的问题。他绝不使用不老实的遁辞，例如“基督信仰是一种生活方式。至于对上帝存在与否的质疑，则不用讨论：它根本是现实主义的幻象创造的幻觉”。他书里也有物理学与宇宙论的章节，由于不是我的本行，我不拟妄加评论，不过我认为他似乎引用了真正的物理学家作为权威依据。要是生物学的章节他也这样做，该有多好！不幸他引用的是库斯勒（Arthur Koestler，1905～1983，小说家）、霍伊尔（Fred Hoyle，1915～2001，拒绝“大霹雳说”的天文物理学家）、拉特雷–泰勒（Gordon Rattray-Taylor，1911～1981，科普作家）、波普尔（Karl Popper，1902～1994，科学哲学家）。蒙蒂菲奥里主教相信演化，但是无法相信自然选择能恰当地解释演化过程，部分原因是他与许多人一样，完全误解了自然选择，以为自然选择是“随机的”、“没有意义的”。
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他非常倚赖一个我们或许可以称之为“我就是不能相信”的论证。在书中的一章，我们发现下列的语句（以他的行文顺序列举）：
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……似乎无法以达尔文的理论解释……并不容易解释……难以了解……不容易理解……同样难以解释……我发现它不容易理解……我发现不容易了解……我发现难以理解……这样解释似乎行不通……我看不出怎么……以新达尔文主义解释动物行为的许多复杂表现似乎不恰当……要说这种行为仅以自然选择为机制演化出来，实在不易理解……这是不可能的……这么复杂的器官怎么可能演化出来……不容易明白……很难理解……
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“我就是不能相信！”这个论证其实是非常脆弱的，达尔文已经评论过了。在一些例子中，这个论证的基础只不过是无知而已。举例来说，我们的主教觉得难以理解的事实，有一个是北极熊的白色皮毛。
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