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你有个人数字助理（PDA），比如苹果纽顿吗？这些掌上设备可以识别手写体、储存电话号码、编辑文本、发送传真、记录日程以及具有许多其他优点。它们是工程设计的杰作，能够让忙碌的生活更有条理。不过我没有个人数字助理，尽管我是酷爱这些小玩意的。每当我受到诱惑打算购买一个时，4个理由都会打消了我的念头。第一，它们太笨重；第二，它们需要电池；第三，它们需要花时间学习如何使用；第四，它们的复杂设计使简单的任务，变得缓慢而烦琐，比如查找电话号码。我用一个笔记本和一支钢笔就搞定了。
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任何考虑是否进化出一个有像人一样大脑的生物都将面临相同的缺点。首先，大脑太笨重。女性骨盆好不容易才容得下婴儿超大的头。这项折中设计令许多妇女死于难产，而且骨盆的形态迫使女性走路时采用一种旋转式的步态，这使得妇女从生物力学角度来说走起路没有男人那么有效率。此外，一个沉重的脑袋围绕着脖子摆动，这令我们在遇到像跌落这样的事故时更容易受到致命的伤害。其次，大脑需要能量。神经组织在新陈代谢方面很贪婪；我们的大脑仅占我们身体重量的2%，但却消耗了我们摄取的能量和营养的20%。再次，大脑需要时间来学习如何使用。我们一生中花了大量时间处于孩童阶段或是照顾孩童。最后，简单的任务可能变得缓慢。我的第一个研究生导师是一位数理心理学家，他想通过测量对响亮铃声的反应时间来为脑中的信息传输建立模型。从理论上说，神经元到神经元的传输时间应当累计为几毫秒。但在刺激和反应之间有75毫秒的时间，这其中的延迟得不到解释。“这就是深思熟虑的过程，而我们只是想让他按下手指而已。”我导师发牢骚说。低技术的动物可以快得多，有些昆虫咬一口只需不到一毫秒。也许这就回答了运动器材广告中的夸张问题：人的平均智商是107，褐鳟的平均智商是4。那为什么一个人抓不住一条褐鳟呢？
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智能对于任何生物体来说并不比象鼻更好或更重要，这应当能让“寻找外星智能”项目的热衷者们歇歇了。不过我不是反对寻找外星生物智能；我的主题是地球智能。认为智能是进化的某个崇高志向的谬误其实是另一个同类谬误的一部分内容，即将智能视为一种神圣本质或奇迹组织或无所不包的数学原则。心智是一个器官，一个生物小装置。我们具有心智是因为上新-更新世的非洲灵长类动物，它们复杂设计得到的结果收益大于成本。要理解我们自身，我们需要知道历史上这段场景的有关过程、原因、地点和时间。这些就是本章的内容。
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心智探奇：人类心智的起源与进化 [:1701549379]
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所有生命都是自然选择的产物
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一位进化生物学家曾对外星生物的生命做过预测——不是为了帮助我们寻找其他行星上的生命，而是为了帮助我们理解这个星球上的生命。理查德·道金斯无畏地预测：宇宙中任何地方所能找到的生命，都将是达尔文主义自然选择的产物。这似乎是一个理论家所做出过的最狂妄自大的预测了，但事实上，它是对自然选择理论争论的一个直接后果。自然选择是我们对于复杂生命是如何能够进化做出的唯一解释。暂且不论复杂生命是如何进化的问题，如果道金斯是对的，自然选择对理解人类心智就是不可或缺的，在这一点上，我认同他。如果自然选择是对小绿人进化的唯一解释，它当然也是对大褐人和米色人进化的唯一解释。
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自然选择理论在现代思想生活中处在一个奇怪的地位，这与本书的另一个基石——心智计算理论一样。在其本领域内，它是不可或缺的，在一个一致的框架中解释了数千个发现，并不断启发新的发现。但在其领域外，它则被误解和谩骂。就像在第2章中提到的一样，我希望阐明这个奠基性观点：它如何解释了其他替代观点解释不了的一个核心秘密，它如何在实验室和实践中被检验证实，以及为什么一些反对它的著名辩驳都是错误的。
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自然选择在科学中有着特殊的位置，因为它凭借一己之力解释了生命的特殊性。生命因其适应的复杂性或复杂设计深深地吸引了我们。生物并不只是一些漂亮的小古玩，它们做着令人惊叹的事情。它们或飞翔、或游泳、或看、或消化食物、或捕捉猎物、或制造蜜、丝和毒。这些都是罕见的成就，超越了水坑、岩石、云彩以及其他非生物。我们会把一堆外星物质称为“生命”的前提条件是，它能够完成足以匹配这些成就的杰作。
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罕见的成就源自特殊的结构。动物能看而岩石不能，因为动物有眼睛，而且眼睛对能够形成图像的不寻常材料做了精确的安排：角膜聚光，晶体将聚焦调整到物体的深度，虹膜的开启闭合使适量的光进入，一个透明的胶状球保持着眼睛的形状，视网膜位于虹膜的焦平面，肌肉帮助眼睛向上下、左右和内外活动，视杆和视锥细胞将光转换成神经信号，等等，所有这些都得到了精致的组合和安排。在从原材料组合成这些结构的过程中，得需要多少次机缘巧合和意外事件的不断累积啊！龙卷风、山体滑坡、瀑布或是哲学家假想实验中的闪电蒸发沼泽黏质，都不足以形成这些复杂设计。
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眼睛有太多部件，安置得却如此精确，以至于看上去就像为了把“看”所需的东西放在一起而事先设计好的一样。我们其他的器官也是如此。我们的关节得到润滑是为了前后活动得更顺畅，我们的牙齿相碰是为了交错研磨，我们的心脏泵出血液——每个器官在设计时似乎都考虑具备了一个功能。发明上帝的一个原因是要人的心智需要解释。世界的法则是向前而不是向后运转的；雨使地上变湿；但地受益于变湿并不能导致下雨。除了上帝的安排，其他还有什么能影响地球生命的目的论（目的-导向性）呢？
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达尔文证明了还有一些其他东西可以做到这一切。他辨识出一种前向因果的物理过程，它模拟了逆向因果或目的论的反论表象。这个诀窍就是复制。复制因子能够复制一个自己，它能够将绝大多数特征复制到副本中，其中包括再次复制的能力。设想两种状况，A和B。如果A在前，B就不能导致A。如图3-1所示，看得清楚不能导致一只眼睛有个清晰的晶体。
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图3-1
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但如果A导致B, B又导致A的主人公制作了一个自己的复制品——我们把它称为AA。AA看上去就是A，所以似乎就是B导致了A。但实际不是，它只导致了AA，是A的复制品。假设有3个动物（如图3-2所示），有两个的晶体是浑浊的，有一个的晶体是清晰的。有一个清晰的晶体（A）使一只眼睛看得清楚（B）；看得清楚有助于动物躲避捕食者并找到配偶，这令动物得以繁殖下去。其后代（AA）也有清晰的晶体并看得清楚。看上去就像其后代有眼睛，所以它们能看得清楚（不好的、目的论的、逆向的因果推理），但那是一个错觉。后代们有眼睛是因为它们父母的眼睛看得清楚（好的、普通的、前向的因果推理）。它们的眼睛看上去像它们父母的眼睛，所以很容易将情况搞错，误以为是逆向因果推理。
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图3-2
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一只眼睛比一个清晰的晶体更重要，但复制因子的特殊力量在于它的复制品也能复制。想想当我们假设动物的晶体清晰的子代繁殖后代时会发生什么（如图3-3所示）。它的一些后代会有比其他后代更圆的眼球，圆眼睛的看得更清楚，因为影像是由中心到边缘聚焦的。更好的视力会导致更好的繁殖，再下一代就不但有了清晰的晶体，还有了圆眼球。它们也是复制因子，它们的子嗣中视力更锐利的更可能留下具备锐利视力的新一代，以此类推。在每一代中，能导致好视力的特征被不均衡地传到下一代中。这就是为什么最近的复制因子会具有似乎是被一个智能工程师设计的特征的原因。
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图3-3
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我用一种非正统的方式介绍了达尔文的理论，以强调其卓著的贡献：对看似是设计而实际上却没有设计师的表象进行解释，在其应用于复制因子时运用前向因果推理。完整的情况是下面这样的：一开始时这世界上只存在着复制者。这复制者并不是一个经由自然选择的产物，而仅是一个由生物和化学定律所产生出的分子或晶体而已。如果它是选择的产物的话，我们就会有一个无休止的回归了。复制因子习惯于倍增，单个因子不经抑制的倍增会用它重重重重辈的复制子孙填满这个宇宙。但复制因子耗尽了它们复制所需的材料和能源。世界是有限的，所以复制因子们竞争着世界上的资源。因为没有复制过程是100%完美的，误差可能会出现，并不是所有子代都会精确地复制。绝大多数复制误差都将会变得更差，导致对能源和材料更无效的利用，或是更慢的复制率或更低的复制概率。但有好运气的话，几个误差会变得更好，具有这些误差的复制因子会在之后的各代中兴旺繁荣。它们的后裔会积聚任何随后会变得更好的误差，包括将保护性盖套和支撑、操控器、有用化学反应所需的催化剂，以及其他一些我们称之为身体的特征组合在一起的变异。产生的复制因子具有明显设计良好的身体，我们称之为一个有机体。
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自然选择不是随着时间改变有机体的唯一过程。但它却是唯一能在长时间里对生命体进行看起来像是设计动作般的过程。道金斯不惧遭到指责的风险，说出对外星生物进化的断言，因为他回顾了生物学历史上所提出的每一个自然选择的替代理论，并证明了这些理论无力解释生命的特征和复杂设计。
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民间理论认为，有机体对一种推动力做出回应，从而展开了更复杂的、更强的适应性形式，这显然说不通。这种推动力——以及更重要的，实现其志向的力量——有点儿神奇得解释不了。
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达尔文之前的生物学家让·巴普蒂斯特·拉马克（Jean Baptiste Lamarck）提出了两个原则——使用与废弃和获得性特征的遗传——但这两个原则也完成不了这项工作。事实上，问题还不在于有许多证据显示拉马克是错的。例如，如果获得性特征确实可以遗传的话，那么几百代的割礼应该已经使今天的犹太男孩生下来就没有包皮了。更深层次的问题是，即使它是正确的，这个理论仍不能解释适应的复杂性。首先，使用一个器官其本身并不能使这个器官的功能更完善。光子通过透镜并没有把它洗得更清晰，使用机器也并不能提高它的功能，而是会磨损它。当然，器官的许多部位确实随着使用做了适应性的调整：经过锻炼的肌肉聚集起来，摩擦的皮肤会变厚，经日照的皮肤会变暗，受奖励的行为会增加而受惩罚的行为则会减少。但这些反应本身就是器官进化设计的一部分，我们需要解释的是，它们是怎么被引起的：没有物理或化学定律使得被摩擦的东西变厚，或者令光照的表面变暗。对获得性特征的遗传则更糟糕，因为大多数获得性特征是割伤、划痕、疤、腐烂、枯萎以及其他一些来自冷酷无情世界的袭击的结果，而不是提高和改进。即使确实有一击导致了一些提高和改进，但怎样从那块皮肉上读取这个有益伤口的大小形状，并编码写入精子或卵子的DNA说明，还仍旧非常神秘。
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另一个失败的理论援引了大突变的概念：一个猛犸复制错误一下子形成了一种全新的适应性生物体。这里的问题在于，根据概率法则不大可能出现一个大的随机复制误差创造一个具有复杂功能器官的情况，就像从均质的肉中产生眼睛一样。相比来说，小的随机误差则能够使一个器官更像眼睛一点儿，正如在我们的例子中，一次可想象的变异可以使晶体更清晰一些，或使眼球更圆一些。的确，早在我们这个场景开始之前，一系列的小变异一定已经累积到使生物体具有了眼睛。通过观察具有较简单眼睛结构的生物体，达尔文重新建构了这个过程是如何发生的：几个变异使得一小片皮肤细胞变得对光敏感，更多一些变异使下层的组织不透明，其他一些令其深入到一个杯的形状，然后变得球状中空。随后的变异添加了一层半透明的罩，之后又变厚成为晶体，等等。每一步都为视力提供了一个小改善。每次变异都是不大可能发生的，但并非天文意义上的罕见。整个序列在天文意义上并非不可能，因为变异不像一下抓了一手好牌一次就完成了；每次有益的变异都是被添加到一组先前的变异之上的，而先前的变异则是经过了漫长的时代而被自然所选择的。