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世界因何美妙而优雅地运行 97IT JUST IS?本来如此？
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布鲁斯·帕克（Bruce Parker）
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史蒂文斯理工学院海事系统中心客座教授，著有《海洋的力量》（The Power of the Sea）。
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物 质不可分割的概念，已经出现了至少2 500年了。这个概念最早是由早期的希腊和印度哲学家提出的。古希腊哲学家德谟克利特称物质最小的不可分割的粒子为原子（átomos），原文含义即为“不可分割”。同时，原子也是单一、恒久、不可改变的。但在希腊人的思想里包括在其后的2 000年中，原子的概念却被恩培多克勒（Empedocles）的4个基本元素：火、空气、水和木所取代。这个概念也同样单一、恒久、不可改变，却不是由小粒子组成，亚里士多德坚信，这4个元素是无限持续的。
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基于原子的概念，在18世纪之前，我们对世界的认识一直驻足不前。18世纪，亚里士多德的4元素已经被法国化学家拉瓦锡基于化学分析的33个元素所替代。英国化学家、物理学家道尔顿（Dalton）用原子的概念解释了为什么元素总是以整数比反应，并提出每个元素都是由单一类型的原子所组成，而且这些原子可进一步形成化合物。当然，到了20世纪早期，通过汤姆森、卢瑟福、玻尔和其他许多人的研究，人们意识到原子也并不是不可分割的，所以原子也不是物质的基本单位。所有原子都是由质子、中子和电子组成，从此它们就戴上了物质不可分割成分，或者说基本构件的头衔。
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或许是因为在当今卢瑟福–玻尔原子模型被视为是过渡到基于量子力学而建立起来的更为精细的模型，或许是因为该模型在很多人的研究下，随着时间的演变，我们忘却了这个世界有多少种事物是可以用质子、中子和电子的概念加以阐释的，这可能比任何其他理论所衍生的阐释要多得多。只要利用这3种基本粒子，人类就能够解释118种原子或元素的性质，以及成千上万由这些元素经过化学反应结合而成的化合物的性质。拥有如此一个令人震撼的丰功伟绩，称得上“最令人心仪的深邃、美妙而优雅阐释”的势必是卢瑟福–玻尔模型。
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由于如此伟大的对物质的简化，我们对物理宇宙的认知发展随之变得更为错综复杂，而非精简单一。为了阐释我们这3个基本粒子的性质，我们开始寻找更为基本的粒子，最终需要12种费密子（6个夸克、6个轻子）去阐释之前被认为是基本粒子的3种粒子的性质，以及某些在构建高能对撞机之前，我们一无所知的那些粒子性质。除此之外，我们还增加了4种携带作用力的粒子，来阐释会影响这3种“前”基本粒子的4种基本力场，包括电磁力、万有引力、强核力和弱核力。在这16种迄今为止被视为是基本粒子的粒子中，多数粒子都无法被独自观测到，至少是在低能量之下。
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即便在目前对粒子物理的标准模型证明是无误的情况下，我们还是可以提出问题：“接下来会是什么？”每个粒子，无论位于层次机构的哪个层级，都会具有某些属性与特征。当被问及为什么夸克具有某个特别的电荷、色荷、自旋或质量时，我们是否可以轻描淡写地说：“它们本来就是如此？”或者我们要试图找寻更为基本的粒子来阐释夸克、轻子和玻色子的性质？如果真是那样的话，我们是否会继续发现更基本的粒子？可以一直这样进行下去吗？或在某种情况下，当被问及，“为什么这种粒子具有这样的属性？”时，我们可以简单地回答“它们本来就是如此”，是否在某种情况下，我们就不得不说，宇宙并没有那么多的“为什么”，因为它本来就是如此。
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要到认知的哪个层级，我们才可以说“本来如此”呢？第一个层级是宗教式的，也是对世界的认知最为肤浅的：奥林匹斯山的众神，每个人负责着人间的现象，或是知晓万物的上帝创造了世界，让万物运转而让人类无法洞悉。在世界是如何运转的理论中，亚里士多德等希腊哲学家汇入了奥林匹斯众神，土、水、火和空气都由特定的神掌管，但德谟克利特和其他哲学家是确定论与物质论者，他们寻找着可预测的模式和简单的构建模块，这些模式与模块或许创造了环绕他们四周的这个复杂的世界。
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在科学思想的进化道路中，当一个阐释或理论撞到了南墙时，有着各种各样可以以“本来如此”作为回答的时刻，直到有人走过来说：“也许并非如此”，于是推动了我们的认知进步。但被问及我们的宇宙以及我们的存在这两个最基本的问题时，“本来如此”的答案似乎更为恰当。其中一个基本的科学问题就是：不可分割的粒子是否真的有可能存在。
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在某些层级上，下一组数学推导的“粒子”看起来显然无法被观测到，或是“真实存在”的，因而我们不再以一个数学模型中的简单实体来描述这些粒子，尽管这个数学模型真的能准确描述上一个层级已被观测到的粒子的性质。在这时，回答这些粒子为什么会像数学模型所描述的那样运动，答案将是“它们本来如此”。这个模型能够到哪个层级，取决于这个模型的新层级能帮助我们解释多少之前无法解释的观测现象，以及是否能允许我们正确地对新现象予以预测。或许我们会因模型演变的愈发复杂而驻足不前。
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对那些蕴含在量子力学的概率论，以及宇宙大爆炸之前有过什么的哲学问题而感到惴惴不安的决定论者而言，这只是朝着认识到我们的宇宙真正无法解决的谜团多迈出了一步——认识它，但未必能接受它。一个崭新的、更优化的模型还会继续涌现。
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世界因何美妙而优雅地运行 98SUBVERTING BIOLOGY颠覆生物学
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帕特里克·贝特森（Patrick Bateson）
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剑桥大学动物行为学教授，合著有《为生活而设计》（Design for a Life）。
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两 年前，我重温了关于纯种狗近亲繁殖的证据。近亲繁殖会造成如下后果：在幼犬大小和精子活力方面造成繁殖力的下降、发育受阻、低出生率、幼犬高死亡率、寿命缩短、遗传性失调发作的频率增加，并降低免疫系统功能，等等。免疫系统与从健康个体中清除癌细胞有着密切联系，免疫系统功能的降低，增加了肿瘤全面扩大的风险。因此，在自然世界中存在各种各样的机制来降低近亲繁殖的可能性，其中一个方式就是选择陌生的个体作为性伴侣。
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尽管有着诸多证据，故事仍然比最初所见更为错综复杂，而对于这一切所做的阐释，则展现出了美妙的一面。尽管近亲繁殖通常被诟病，但近年来的争论已变得越发微妙。清除带有严重损害效果的基因，自然是有着显而易见的益处的，但种群近亲交配则无法从中获益。远系繁殖，通常被视为有益的，却因为会将新的有害基因引入种群，而存在无法获取清除基因好处的可能性。与此同时，适应某种环境的种群和适应另一种环境的种群婚配，未必能得到良好的发展。因而，近亲繁殖和远系繁殖之间的平衡总是不那么稳定。
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当某个物种的生命史要求对后代细心养育时，父母为了能与最好的伴侣相配，可能会遇见诸多麻烦。伴侣理应不能与自己过于相似，但也不能过于迥异。日本鹌鹑喜欢的伴侣都是堂表亲。随后的动物实验表明，某种关系远近的最佳程度，对于生物体的繁殖成功最为有利。对冰岛人口的研究也得出同样的结论。夫妻血缘是第三或第四表亲生下的孙辈人数，比起血缘更靠近或更疏远的伴侣所生下的孙辈人数要多得多。来自人类和人类之外的动物的研究数据说明，伴侣的选择依赖于早期的生活经验，而个人倾向于从熟悉的人中选择既有不同但差异性不大的人作为伴侣，这些人通常是但不绝对是至亲。
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在对伴侣选择偏好和社交偏好方面，早期经验的作用与一个众所周知的发现有关，人类对自己种群里的成员有着极高的忠诚度。对自己所认同的人他们宁愿以命相待，并去捍卫。与之呈鲜明对比的是，人们对自己不熟悉的人，则可以表现出致命的攻击行为。对影响诸多种群的种族主义和民族狭隘主义而言，这提供了一个充满希望的解决方案。随着人们对来自不同国家，和有着不同种族背景的人的相互熟悉与了解，尤其是在幼年期就熟知的话，他们会更加容易地善待彼此。如果这种熟知导致彼此成了夫妻，那他们的子孙可能会较少，但这对人口已经过剩的地球而言，是个好现象。近亲繁殖和远系繁殖之间，如何达成平衡一致，其所产生成的乐观原则颠覆了生物学。但是它对我来说，是相当美妙的。
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世界因何美妙而优雅地运行 99SEX AT YOUR FINGERTIPS指尖上的性别
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西蒙·巴伦-科恩（Simon Baron-Cohen）
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