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1705245210 (1)生物体的某个器官看上去是为了提高繁殖成功率而设计出来的。
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1705245212 (2)和它的竞争者比起来,这种生物体的祖先在繁殖上显得更为成功。
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1705245214 请注意,概念(1)和概念(2)在逻辑上是相互独立的,它们涉及的是不同的问题:一个是工程设计,一个是出生与死亡率。它们所谈的也是不同的对象:一个是你所关注的生物体,一个是它的祖先。你可以说一个生物体拥有的良好视力能够帮助它有效地繁殖(1),但却并不知道这种生物体(或其他生物体)的实际繁殖情况(2),因为“设计”仅仅意味着有效繁殖的可能性。某个生物体或许拥有一套精良的视觉设计,但它可能根本就没有繁殖的机会,比如说不幸被雷电击毙;相反,它的某个视力低下的亲戚却可能子孙满堂,例如同样一道闪电将这位“近视眼”的捕食者给劈死了。而自然选择理论是说:概念(2)是概念(1)的原因,即生物体祖先的“出生与死亡率”是解释生物体“工程设计”的原因,因此它并不是循环论证。
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1705245216 这表明,乔姆斯基对自然选择的排斥显得过于草率。他将自然选择视为一个空洞的理论,认为它只不过是从自然主义的角度对生物性状所做的某种解释。事实上,要证明某个性状是选择的结果并非易事。这个性状必须具有遗传性,它必须提高生物体在类似其祖先所处的环境下的繁殖成功率(相对于缺乏这种性状的生物体而言)。此外,这种生物体的世系传承还必须足够长久。自然选择是一种 “短视”的行为,因此一个器官在它进化的每个阶段都必须给它的主人提供一定的繁殖优势。
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1705245218 达尔文强调,他的理论具有很强的预测性,而且很容易用反证法进行证明,只要我们能够发现某种性状,这种性状表现出某种设计特征,但却出现在世系传承的其他阶段,而非最末端,从而无法用它来帮助繁殖。其中一个例子就是找出某种纯粹“为美丽而美丽”的性状,比如说一只鼹鼠进化出像孔雀一样美丽但却笨拙不堪的尾巴,但它的潜在配偶几乎都是瞎子,根本不会对漂亮尾巴产生兴趣。另一个例子是找到某种部分成形、却尚无用处的复杂器官,比如长到一半的翅膀,只有等它发展到现有的大小形状之后,才具有实际的用处。第三个例子是找出某种并非由复制产生的生物体,比如某些昆虫像水晶一样,可以在岩石中自发生成。第四个例子是发现某种对自我有害、但对其他生物体有利的性状,比如说让一匹马进化出马鞍。漫画家艾尔·凯普(Al Capp)在《莱尔·阿布纳》(Li’l Abner)中描绘了一种大公无私的动物名叫“什穆”(shmoos)。这些动物下出的不是蛋,而是巧克力蛋糕,它们也非常乐意烧烤自己,这样人们就可以吃到香酥无骨的烤肉了。一旦我们发现了一只真实的什穆,达尔文的理论就会立刻土崩瓦解。
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1705245220 自然选择不是语言出现的唯一解释
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1705245222 虽然乔姆斯基对自然选择的拒绝显得过于草率,但他的做法也揭示了一个实际问题:除了自然选择外,我们是否还能找到其他解释呢?自达尔文以后,思虑严谨的进化学家一直认为,并不是每一种有利性状都可以用自然选择来解释。当一条飞鱼跃出水面后,它最适应的行为就是重回水中,但我们不需要用自然选择来解释这一现象,只要用地心引力就足以把它解释清楚。而其他一些性状也可以用自然选择之外的原因来解释。有时,某些性状的出现并非其自身适应的结果,而是其他一些适应行为的连带后果。比如,我们的骨骼都是白色的,但这并不表示白色比绿色就有更多好处。不过,坚硬却是骨骼的一种优势,而让骨骼坚硬起来的方法之一就是用钙来建造,而钙恰好是白色的。有些时候,性状也受到它的发展历史的制约,例如我们的S形脊柱,它就是我们四肢着地的祖先所留下的遗产。
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1705245224 许多性状之所以无法出现,只不过是因为身体构造的限制,以及基因在构建身体时所采用的方式的限制。生物学家J. B. S.霍尔丹(J. B. S. Haldane)曾说,有两个原因使得人类不能成为天使:一个是道德的缺陷,一个是身体的构造,我们的身体无法同时容纳双手和翅膀。有时候,某些性状的产生完全是出于运气。如果某个较小的种群能够延续足够长的时间,那么所有的偶然性特征都可能被保存下来,这一过程被称为“基因漂变”(genetic drift)。例如,假设在某个时代,所有无条纹的生物体都被雷电击毙,没有留下后代。如此一来,有条纹的生物体就会统治地球,无论这种条纹是否对繁殖有利。
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1705245226 古尔德和勒沃汀曾指责生物学家对这些因素视而不见,一味强调自然选择的重要性。他们嘲笑这类解释就像是英国作家吉卜林所写的《原来如此的故事》(Just-so Stories),用奇幻的方式讲述各种动物的身体部位是如何形成的。虽然许多人认为古尔德和勒沃汀的批评有失公允,但他们的文章对认知科学产生了相当重要的影响,而乔姆斯基之所以怀疑自然选择无法解释人类语言的起源,也是以他们的批评为切入点的。
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1705245228 但是,古尔德和勒沃汀的抨击文章并没有给我们提供一个有效的模式,用以解释复杂性状的进化原因。他们抨击进化论的目的之一,是为了抨击那些在他们看来具有右翼色彩的人类行为理论。此外,这些批评也反映出他们日常关注的专业问题。古尔德是一位古生物学家,古生物学家研究的都是已经沦为化石的生物。他们关注的是更为宏大的生命历史,而非某个废弃已久的器官所具有的功能。比如说,当他们发现恐龙灭绝的原因是小行星撞击地球所产生的尘雾时,那些在个体繁殖上所表现出的微弱优势就变得无关紧要了。而勒沃汀是一位遗传学家,遗传学家的着眼点是基因的原代码,以及它们在某个种群中的统计变化,而非这些基因所构造的复杂器官。对他们来说,“适应”只不过是一个次要因素,这就像让一个人检查某个计算机程序的机器语言,如果他不知道这个程序的具体功能,就很可能会认为这些1和0的组合完全是杂乱无章的。真正能够代表当代进化生物学主流的是乔治·威廉姆斯(George Williams)、约翰·史密斯(John Maynard Smith)以及恩斯特·梅耶(Ernst Mayr)等生物学家,这些人关注的是生物体的整体构造。他们有这样一个共识:自然选择在进化过程中具有十分特殊的地位,虽然理论上还存在着其他一些替代性的解释,但这并不代表解释者可以根据自己的喜好,对生物性状做出任意的解释。
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1705245230 生物学家理查德·道金斯(Richard Dawkins)在《盲眼钟表匠》(The Blind Watchmaker)一书中清楚地说明了这个道理。道金斯指出,对“复杂设计”做出解释,是生物学的基本问题。这个问题早在达尔文之前就已备受关注,例如神学家威廉·佩利(William Paley)曾写道:
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1705245232 在穿过一片荒野时,假如我的脚碰到一块石头,有人问我,这石头从何而来。我也许会说,就我所知,它一直就在那儿。要想证明这个回答是荒谬的,可不是一件轻而易举的事情。但是,假如我在地上发现一块手表,有人问我,这块手表从何而来。我显然不会做出刚才那种回答,据我所知,这块表一直就在那儿。
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1705245234 佩利强调,手表是一种精密的设计,由许多微小的齿轮和弹簧构成,这些零件相互配合,由此实现计时的功能。然而,石头并不会自动地提炼出金属,金属也不会自动地变成齿轮和弹簧,然后相互搭配,构成某种可以记录时间的装置。因此我们不得不推断说,手表的背后一定存在某位钟表匠,他在设计钟表的时候就是以计时为目的的。相比而言,像眼睛这样的器官又比手表更加复杂,目的也更为明确。眼睛拥有一层防护性的透明角膜,一个可以聚焦的晶状体,在晶状体的焦面上有一层感光性的视网膜,眼睛还拥有一层根据光亮程度而直径变化的虹膜,一组协调双眼运动的肌肉,以及一套识别轮廓、颜色、运动和纵深的神经回路。假如不去探究眼睛的设计目的,我们就无法真正理解它的构造方式,这也是为什么眼睛和照相机看上去如此相似的原因所在。如果手表背后有一个钟表匠,照相机背后有一个制作照相机的人,那么眼睛背后也应该有一个设计者,那就是上帝。现代生物学家对佩利的论证过程没有意见,他们不同意的只是最后的结论,而达尔文之所以成为彪炳史册的生物学家,就是因为他回答了这个问题:那些“极其完美和复杂的器官”是如何通过单纯的自然选择进化而来。
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1705245236 这是至关重要的一点,自然选择不仅仅是创造论的一个科学替代品,它是除创造论之外,唯一可以解释像眼睛这样复杂的器官是如何进化而来的理论。为什么这是一个非此即彼的选择呢?要么是自然选择,要么是上帝?这是因为,对于任何一种具有视觉功能的装置(例如眼睛)而言,它的组合成型都是一个低概率事件。如果我们将某些东西随意组合在一起,即便这些东西是一些身体部件,也不可能产生出一个能够聚集图像、调节光线、识别轮廓和纵深边界的装置。构成眼睛的各个部件似乎是依据某种明确目的而组合成型的,这个目的就是“观看”。但是,如果不是上帝的话,这个目的又来自于谁呢?除上帝之外,还有谁能为让人拥有良好的视觉而设计出精密的眼睛呢?自然选择的强大之处,就在于它能够解决这个矛盾。我们之所以拥有视力良好的眼睛,是因为我们一代代的祖先都比他们的竞争对手看得更清楚一些,这使得他们能够更为有效地繁殖。这些随机的改良被一点点地保存下来,并经过无数代的组合、提炼,使得我们的眼睛变得越来越好用。无数代的祖先在视力上的微小优势最终进化出了拥有绝佳视力的现代生物。
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1705245238 换句话说,自然选择是唯一能够对生物体的世代传递进行正确引导的进化方式,它可以确保一个没有眼睛的机体经过无比漫长的中间阶段,最终演变成视力清晰的机体。相比之下,自然选择之外的其他方式则只能采取随机的手段。然而,由于基因漂变而导致特定的基因恰巧组建出一双锐眼的概率是极其微小的。虽然地心引力可以让飞鱼落入宽广无垠的大海,但仅靠地心引力是无法让飞鱼胚胎的相关部件落入正确的位置以构建一个眼睛的。当某个器官开始进化时,一些相连的组织或者夹缝部位会顺道搭个便车,例如S形的弯曲就是脊柱直立发展的副产品。但是我敢打赌,这些夹缝部位绝不可能碰巧形成一个拥有晶状体、虹膜和视网膜的完美眼睛,这无异于一阵飓风刮过垃圾场,结果掀起的垃圾正好组装成了一架波音747。出于这些原因,道金斯认为,自然选择不仅是关于地球生命形态的正确解释,也必定是对宇宙间我们愿意称之为“生命”的任何一种存在形式的正确解释。
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1705245240 此外,正是由于适应的复杂性,导致复杂器官的进化过程显得异常缓慢,使其表现为一种渐进式的发展。这并不是说大规模的突变和快速的变化违背了进化的法则,而是因为复杂的工程需要各个精细部件之间的严密配合,如果这个工程是由随机的变化积累而成的,那么这些变化最好是小规模的改变。复杂器官必须以渐进的方式一点一点地进化出来,就像钟表匠不会用大铁锤来装配手表、外科医生不会用菜刀来实施手术一样。
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1705245242 人类语言能力是自然选择的结果
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1705245244 现在我们知道了哪些生物性状是自然选择的结果,哪些性状是其他进化过程的产物,那么语言是属于哪一种情况呢?在我看来,答案非常明显,因为本书论及的所有问题都在说明语言本能的适应复杂性。语言本能由多个零件构成:一套名为句法的离散组合系统,专门负责构建短语;一套名为词法的离散组合系统,用以创建单词;一部海量的心理词典;一个经过改良的声道;一系列音位规则和结构;语音知觉、剖析算法和学习机制。在这些零件之下,是一个个结构精密的神经回路,而它们又是由一系列控时精准的基因事件铺设而成的。这些神经回路让我们拥有了一种非凡的天赋:我们可以通过调节呼出的气流,将无数清晰完整的想法从自己的脑中传送到他人脑中。这种天赋显然对繁殖十分有利,我们只要想一想小汉斯和小弗里茨的不同遭遇就能明白这一点了:大人叫他们不要在火边玩,也不要去惹剑齿虎,结果听话的小汉斯活了下来,而不听话的小弗里茨却命丧虎口。如果我们只是随机地将神经网络连在一起,或者胡乱地构建一个声道,我们绝不可能得到一个具备众多功能的系统。和眼睛一样,语言本能也是一个足以引起我们赞叹的、拥有如此完善的构造和相互适应性的器官,因此也被深深地打上了大自然的设计者——自然选择的烙印。
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1705245246 乔姆斯基认为语法是一种复杂的设计,但却对产生这种设计的自然选择表示怀疑,那么他心中的选项究竟是什么呢?乔姆斯基反复提到物理规律的作用:就像飞鱼不得不落入水中、由钙构成的骨骼必然是白色一样,人类的大脑也是被迫装有负责普遍语法的神经回路的。他写道:
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1705245248 这些技能(比如说学习语法)很可能是大脑结构特性的副产品,而这些特性乃是因为其他原因而发展出来的。这些被进化选中的特性也许包括:较大的体积、更多的皮质面积、大脑半球的功能特化,以及其他一些可以想见的特性。在进化过程中,大脑也完全可能拥有其他各式各样的特性,但最终却未被选中。这并非一个奇迹,而只是进化的正常工作。我们目前还不知道,在人类进化的特定条件下,当多达10亿的神经细胞被放入一个篮球大小的空间里时,物理规律是如何起作用的。
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1705245250 我们的确不知道物理规律是如何作用于大脑的进化的,就像我们不知道当飓风刮过垃圾场时,物理规律会发挥怎样的作用一样。但是,如果说是物理规律导致人类大脑拥有特定的大小和形状,并使之以某种未知的方式发展出负责普遍语法的神经回路,这种可能性却近乎为零,其中的原因有很多。
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1705245252 从微观层面看,有哪一种物理规律能够使得数以百万计的表面分子相互合作,通过引导各自的轴突沿着错综复杂的胶质细胞生长牵连,最终形成一个能够处理语法规则、满足人类语言交际功能的神经回路呢?绝大多数由此形成的大型神经网络只能产生出一些其他的东西,例如蝙蝠的声呐系统、鸟类的筑巢行为、动物的求爱舞蹈,而且更有可能的是一些乱七八糟的神经噪声。
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1705245254 我们再从大脑的层面来说明这个问题。的确,在有关人类进化的文章中(特别是古人类学家所撰写的文章),我们常常可以看到这样一种说法:进化选择了较大的大脑。依据这个前提,人们会很自然地得出结论,认为人类的各种计算能力都是大脑发展的副产品。但是,只要你细想一下,就会立刻发现这个说法其实是因果倒置。为什么进化要选择一个大大的脑袋呢?它不但臃肿累赘,而且耗费巨大。一个大头生物终身都要承受大头给他带来的所有弊端,就像在笤帚竿上顶一个西瓜,或者像穿着羽绒服原地跑步那样难以保持平衡。而且对女性来说,她还必须面对分娩大头婴儿的痛苦。如果能自己选择,任何人都愿意挑一个小脑袋。所以说,对强大计算能力(包括语言、认知、推理等)的选择导致我们顺带拥有了一个大头,而不是相反。
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1705245256 但是,即便我们拥有一个大头,语言能力也不会像飞鱼落水那样从天而降。侏儒症患者就拥有语言能力,虽然他们的脑袋比篮球要小得多。脑积水患者也拥有语言能力,尽管他们的大脑被挤压成各种形状,有时就像一层薄薄的椰子肉,贴在脑壳的内侧,但他们的智力和语言能力却与常人无异。与此相反,那些特定型语言障碍患者的大脑在大小、形状上都十分正常,而且拥有正常的思维能力(就像高普尼克研究的那个小孩,他在数学和计算机方面均表现优异)。所有证据都表明,语言的产生取决于大脑内部微型电路的精确布线,而与大脑的体积、形状以及神经元的堆积方式无关。冷酷无情的物理规律不可能帮我们搭建起这个回路,使我们能够用语言相互交流。
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1705245258 顺带一提的是,虽然我们将语言本能的基本设计归因于自然选择,但这并不表示自然选择就是一道神符,可以用来“解释”所有性状。在《扔石头的玛利亚》(The Throwing Madonna)一书中,神经学家威廉·卡尔文(William Calvin)对左脑控制右手,并由此控制语言的特征进行了解释。他认为,雌性原始人常常将婴儿抱在左边,因为母亲的心跳声会让婴儿安静下来,但这也迫使母亲必须用右手投掷石块,捕杀小猎物。长此以往,人类就变成了一种“右手-左脑”型的生物。然而,这个解释完全是一种凭空想象。在所有的狩猎社会中,打猎都是男人的事,与女人无关。而且,根据我儿时的经验,要用石块打中一只猎物并不容易。卡尔文笔下的这位“玛利亚”根本无法打到猎物,这就像让棒球明星罗杰·克莱门斯(Roger Clemens)一手抱着扭来扭去的婴儿,一手投出快球一样。在那本书的第二版中,卡尔文向读者解释说他只是为了开个玩笑。他试图表明,这个故事与适应主义者的其他更为严肃的解释没有本质差别。但是,无论这种说法是善意的嘲讽还是严肃的解释,都没有抓住问题的实质。“扔石头的玛利亚”与适应主义者的正统解释有着本质的不同,因为它不但可以被日常经验和工程理论所证伪,而且在理论上也有一个致命的缺陷:自然选择是对必然现象的解释。即便大脑的确存在偏侧化特征,它偏向左侧的事实也并非是一个必然现象,因为它还有50%的概率偏向右侧。我们无须绕一个大弯,用自然选择理论说明左脑的功能特征。只要从概率的角度出发,就可以圆满地解释这一现象。这个例子完美地揭示了自然选择的逻辑是如何将正统的选择理论与那些“想当然的故事”区分开来的。
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