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第六章 天何言哉

偶然、運氣、巧合、奇跡。奇跡是這一章的主題之一,某些事我們認為是奇跡,那是什麼意思?我的論旨是:我們通稱為「奇跡」的那些事件,並不真是超自然的,自然界本就有一些多少可說「不太可能」的事,發生概率各有高低,奇跡就是其中的一部分。換言之,果真奇跡發生了,也只是罕見的幸運罷了。世事本就不易截然劃分成自然事件與奇跡的。

當然,有些事即使有發生的可能,也因為令人覺得不可思議,完全不在考慮範圍。但是我們還是得先做計算,才能判斷。為了做計算,我們必須知道有多少時間讓那件事發生,以更一般性的說辭來說,就是那件事有多少機會發生。要是時間是無限的,或機會無限,任何事都可能發生。我們常用「天文數字」表示龐大的數量,「地質時間」表示渺焉悠邈的時間,兩者結合後,我們依據日常生活經驗建立的「奇跡」的標準就被顛覆了。我要以一個具體的例子,來發揮這個論點,那就是本章的另一個主題—「起源」。這個例子是地球上生命起源的問題。為了充分發揮我的論點,我會隨意選一個生命起源的理論,仔細討論,現在有好幾個生命起源理論,其實任何一個都能當作例子。

在我們的解釋中,我們容許運氣扮演一個角色,但份量不會太重。問題在於:多少算「不太重」?比較不可能的巧勁兒在法庭上我們最好提也別提,可是地質時間年湮代遠,我們振振有詞倒也理直氣壯,可是總有個限度。所有解釋生命的現代理論,都以累積選擇為關鍵。它將一系列講得過去的幸運事件(隨機突變),串接成非隨機的序列,使序列終點的產物,讓人瞧著覺得需要天大的運氣才成得了,簡直不可能就那麼偶然地出現了,即使整個宇宙的歷史再拉長個百萬倍也不成。累積選擇是關鍵,但是它總得有個開頭,我們免不了要假定一個單步驟偶然事件,才好談累積選擇的起源。

那破天荒的第一步的確難以跨出,因為事件的核心,似乎蘊藏了一個矛盾。我們所知道的複製過程,似乎需要複雜的機器裝備才能完成。有了複製酶這種「機器工具」,RNA分子片段才能演化,演化過程不但能重演,還會朝向同一終極目標匯聚,而要不是你仔細考慮過累積選擇的力量,達到那個終極目標的「概率」你一定會覺得簡直小得可憐。DNA分子以細胞內的複雜機器複製,文件在複印機中複製,一旦沒有了複製機器,它們似乎都不能自動複製。複印機可以複製製造自己的藍圖,但是無法無中生有。要是計算機配備了適當的程序,生物形很容易複製,但是它們無法自己寫程序,或者造一台電腦跑那個程序。只要我們可以將複製以及累積選擇視為理所當然,「盲眼鐘錶匠」理論就非常有力。但是,要是複製需要複雜的機器,我們就麻煩了,因為我們知道:世上出現複雜機器的唯一方式是累積選擇。

用不著說,現代的生物細胞處處可見經過自然選擇長期淬煉的痕跡,它們是特製的機器,專門複製DNA與合成蛋白質。細胞是個精確的信息儲存器,效能讓人歎為觀止,上一章我們討論過。細胞非常小,簡直超級的小,可是論設計之精密、複雜,與較大的眼睛同一等級。任何人只要動過腦筋,都同意:像眼睛那麼複雜的器官不可能一蹴可幾。很不幸,至少細胞中用來複製DNA的機器也適用這個結論,不只我們人類與變形蟲的細胞,原始生物也一樣,如細菌與藍綠菌。

總之,累積選擇能製造複雜的事物,而單步驟選擇不行。但是除非先有某種最低限度的複製機器與複製子力量(效應),累積選擇無從進行;而已知的複製機器又似乎太複雜了,不經過許多世代的選擇累積,根本不會出現。有些人認為這是「盲眼鐘錶匠」理論的根本缺陷。他們認為這反而證明了:當初必然有個設計者,他不是個盲眼的鐘錶匠,而是一個有遠見的超自然鐘錶匠。根據他們的論證,創造者也許不會控制演化事件的日常過程;也許他沒有設計老虎與綿羊,也許他沒造過一棵樹,但是他的確安裝了世上第一台複製機器,並安排了複製子力量(效應),那台複製DNA與蛋白質的機器,使累積選擇以及整個演化史有機會展開。

這個論證一聽就知道站不住腳,它擺明了就是弄巧成拙。有組織的複雜事物正是我們難以解釋的東西。要是有組織的複雜事物可以任我們說了算,就說世上已有DNA與蛋白質複製引擎那種有組織的複雜事物好了,解釋更有組織的複雜事物就容易了,拿它們當引子就成了。看官,那可是貫穿本書大部分篇幅的主題呢。但是,當然嘍,任何神祇要是能夠匠心獨運,設計出像DNA與蛋白質複製機器那麼複雜的事物,他至少得和它們一樣的複雜、有組織才成。要是我們還要假定他具備更為先進的功能,例如聽取禱告、赦免罪過,那他就是更為複雜的事物了。召喚一個超自然的設計者來解釋DNA與蛋白質複製機器的起源,其實什麼都沒解釋,因為設計者的起源沒有解釋。你必須說什麼「上帝是自有永有的」,而要是你容許自己以那種懶惰的方式溜走,你大可以同樣地說「DNA是自有永有的」或者「生命是自有永有的」,就心滿意足了。

我們得拋棄奇跡,不以不大可能發生的事當作突破歷史的關鍵,不依賴巧妙的巧勁兒或大型偶發事件,還得將大型偶發事件分解成小型偶發事件的累積序列,才能建構出令理性的心靈滿意的解釋。但是在這一章裡,我們要討論的是:為了重建那關鍵的生命第一步,那是一個單一事件,我們究竟能容許多大的「不可能」、「奇跡」式因素。我們要建構一個解釋生命的理論,為了心安理得,我們所能容許的單一事件究竟是什麼樣的?我講的可是純屬巧合、簡直像奇跡的事件呢!猴子在打字機鍵盤上隨機敲出「我覺得像一隻黃鼠狼」這行字,運氣得非常非常好,但是那仍然是可以估計的。我們計算後,知道那是1/10的40次方的運氣(必須押注那麼多次—1040 次—才能贏一次的勝率)。這麼大的數字沒有人真的能理解或想像,我們逕自將這種等級的勝率視為不可能。但是雖然我們的心靈無法理解這種層次的勝率,我們也不該一聽到這些數字就驚惶地逃跑。1040也許真的很大,但是我們仍然可以將它寫在紙上,用它來計算。說到底,還有更大的數字咧,例如1046,它可不只是一個「較大的」數字而已;你必須將1040 加100萬遍,才能得到1046。要是我們能一次動員1046 隻猴子,每隻都發給一架打字機呢?(怎麼可能你就甭管了。)怪怪!好傢伙!有一隻就莊嚴地打出了「我覺得像一隻黃鼠狼」,另一隻打的是「我思故我在」。當然,問題在:我們無法動員那麼多猴子。即使宇宙中所有的物質都化為猴子的血肉,都沒有那麼多猴子。一隻猴子在打字機上敲出「我覺得像一隻黃鼠狼」,是個奇跡,而且是個數量級極為巨大的奇跡,巨大的程度我們算得出來,我們的理論要解釋的是實際上真正發生過的事,絕容不下它。但是我們得先坐下、計算,才能得到這個結論。

好了,生命起源這碼事得靠運氣,可是碰那種運氣,不但我們貧弱的想像力覺得不可思議,連冷靜的計算都告訴我們:門兒都沒有,你說怎麼著吧。但是,讓我重複這個問題:我們在假設中容許的運氣或奇跡,必須是什麼樣的才會心安呢?可別只是因為這個問題涉及龐大的數字而逃避它。它是個非常恰當的問題。我們至少知道為了計算答案我們需要哪些信息。

現在我有個絕妙的點子。讓我們先討論:地球是宇宙中唯一有生命的地方呢,還是宇宙中到處都有生命?回答我們前面問的問題,要看我們對這個問題提出的答案。我們確實知道生命出現過一次,就在地球上。至於宇宙中其他地方有沒有生命,我們毫無概念。要說沒有也是絕對可能的。有人計算過,認為宇宙中必然還有一些地方有生物。他們的論據是這樣的:宇宙中算得上適合生物生存的行星,至少有1萬萬萬億個(1020)。我們知道生物在這裡(地球)出現了,因此生命在其他的行星上出現,並不是那麼不可能。因此結論幾乎必然是:在那些億萬又億萬個行星中,至少有一顆有生物。

這個論證的破綻在於它的推論:生命既然已經在這裡出現過了,就不會是難如登天的事。請注意,這個推論中藏著一個沒有明白說出的假設:無論什麼事,只要在地球上發生過,就可能在其他地方發生,而這卻是原先的問題(宇宙中其他的地方也有生命嗎?)所要追究的。換言之,那種統計論證(「既然生命在地球上發生過了,宇宙中其他地方必然也會有生物」)其實根本就將「待證實的論點」當作「已知的假設」。當然,這個論證的結論不見得因為這個謬誤而錯了。我想其他的行星上搞不好真的有生物。我不過想指出:推出那個結論的論證,其實不是論證,而是預設立場。也就是說,那個論證其實只是個假設。

為了方便討論,讓我們考慮一下相對的假設:生命只出現過一次,就是在地球上。這個假設很容易招人反感,我們難免會反對。舉例來說,這個假設難道不會令你想起中世紀?在中世紀,教會教導我們地球是宇宙的中心,天上點點繁星只是娛人眼目的裝飾。有些人更離譜,居然以為天上的星星會在乎我們渺小的生命,甚至還費心對我們施展星象魔力。宇宙至廣,行星數量何止恆河沙數?地球何德何能,竟然成為宇宙中唯一的生命居所?銀河系在宇宙算老幾?太陽系在銀河系又算老幾?地球是生命唯一的家?憑什麼?老天!求求你告訴我為什麼我們的地球會蒙恩寵?

我真的很遺憾,因為我實在很慶幸我們已經逃脫了中世紀教會那種狹隘心態,我也瞧不起現代的占星家,但是我不得不說:前一段那些義憤的「算老幾?」說辭全是空話。咱們這顆不起眼的地球是生命出現過的唯一行星,沒有什麼不可能的,完全可能!我想指出的是:如果宇宙中只有一個行星出現過生命,那顆行星必然就是地球,用不著多說!因為我們正在這裡討論這個問題。要是生命起源的概率非常非常低,因此宇宙中只有一顆行星發生過,那麼地球必然就是那顆行星。這麼一來,我們就不能用地球上有生命的事實做出「生命必然也會在其他行星上出現」的結論。那是循環論證。我們必須先用一個獨立的論證,證明生命在行星上出現的概率是高是低,然後再討論宇宙中究竟有多少行星已出現了生命。

不過那可不是我們一開始想要探討的問題。我們的問題是:關於地球上生命起源這檔事,我們可以容許多大的運氣?我說過,這個問題的答案要看生命在宇宙中起源過幾次而定。宇宙某一特定類型的行星中,要是任選一個,生命會發生的概率有多大?暫不管概率大小,不妨先給這個數字取個名字,我們就叫它「自然發生概率」吧,簡稱SGP(spontaneous generation probability)。我們要計算的是:有複製能力的分子在一個典型行星大氣層中的「自然發生概率」。要是我們手邊有一本化學教科書,就可以坐下計算,或到實驗室在模擬大氣中放電,試試運氣。假定我們竭盡所能,得到了一個小得可憐的估計值,就說10億分之一吧。這個概率的確太小,簡直等於奇跡,因此我們根本不能期望在實驗室中重現這麼一個極其幸運的事件。不過,為了方便討論,我們也可以假定生命在宇宙中只出現過一次,於是我們的生命起源理論就必須有很大的運氣成分,因為宇宙中生命可能發生的行星,數量何止萬千。有人估計過,宇宙中有1萬萬萬億個行星(1020),即使以我們覺得毫無希望的SGP(10億分之一)來計算,有生物生存的行星也該有1000億顆。總之,在考慮特定的生命起源理論之前,我們得先決定我們容許多大的運氣,以數字表示的話,我們容許的最大運氣,就是N分之一,N代表宇宙中適合生物起源的行星數量。「適合」一詞藏了不少東西沒明白說出,但是我們可以為那份運氣提出個上限,根據我們的論證就是1020 分之一。

請想想這個數字的意義是什麼。我們去找一位化學家,對他說:拿出教科書與電腦來;削尖鉛筆、發動腦筋;在腦子裡動員公式,並在實驗室的燒瓶中灌入原始行星大氣層(在生物出現之前)的成分—甲烷、氨(阿摩尼亞)、二氧化碳等氣體;將它們混合加熱;在燒瓶中的模擬大氣裡放電花,記得腦筋也需要智慧的火花點燃;顯顯你的化學家本事讓咱們開開眼,算算一顆典型行星自然產生「生物分子」就是有複製能力的分子的概率。或者我們可以換個方式問,我們得等多久,行星上的隨機化學事件(原子、分子因熱擾動而發生的隨機推撞)才會產生有複製能力的分子?

這個問題的答案,化學家也不知道。大部分現代化學家大概會說:以人類壽命的標準而言,我們必須等上很長一段時間,不過以宇宙時間來衡量的話,也許就不算長了。根據地球化石史,我們大約得等10億年,因為地球大約在45億年前形成,而最早的生物出現在35億年前。但是「行星數量」論證的意旨是:即使化學家說我們得等待奇跡,或必須等億萬又億萬年—比宇宙的歷史還長許久,我們仍然可以冷靜地接受他的「判決」。宇宙中行星的數量搞不好比億萬又億萬還多。要是每顆行星的壽命至少與地球一樣長,那我們就有億萬又億萬又億萬個「行星年」供生命發生。那就成了。瞧!我們以乘積將奇跡翻譯成政治實務了。(譯按:搜尋外層空間智慧生物,例如美國的SETI,需要經費,募款時必須說出道理來。否則公家、私人都不會贊助。)

這個論證中其實藏了一個假設。說真的,事實上不止一個,而是好幾個,但是我想討論的只是其中之一。那就是:一旦生命(就是複製子與累積選擇)出現了,就一定會發展到閃耀智慧的階段—有些生物擁有足夠的智慧,能夠思考自己的起源。不然,我們對生命起源的發生概率就得向下修正了。以精確一些的方式來表達,我們可以問:相對於任何一顆出現了生命的行星,就有多少顆行星沒有生命呢?我們的理論容許的最大值是:以宇宙中適合生命發生的行星總數除以「生命演化出智慧的概率」。

「有足夠的智慧,能夠思考自己的起源」在我們的理論中居然是個變項,也許你會覺得奇怪。為了瞭解我的理由,請你考慮一下另一個假說選項。假定生命起源的發生概率並不低,但是後來的智慧演化,概率卻低得不得了,非得天大的運氣不可。假定智慧起源極難發生,因此宇宙中雖然生命已在許多顆行星上出現了,卻只有一顆行星有智慧生物。那麼,由於我們知道我們已經聰明得可以討論這個問題,因此地球就是那顆行星。現在再假定生命起源,以及生命起源之後接著的智慧起源,都是非常不可能的事。那麼任何一顆行星,就說是地球好了,不但出現生物,而且生物還演化出智慧的概率,就是兩個很低的概率相乘的結果—一個更低的數字。

這就好像在說明我們在地球上怎麼出現的理論中,可以預設一定「配額」的運氣。這個份量有個上限,就是宇宙中合格行星的數量。既然我們有一定份量的運氣配額,我們可以將它視為稀有商品,小心合計運用的方式。要是我們為了解釋生命起源而幾乎用光了配額,那麼我們理論中的後續部分(大腦與智慧的累積演化)就沒有多少運氣可以利用了。要是生命起源沒有用光運氣配額,等到累積選擇開始後,接著的生命演化就有一些運氣可以利用了。要是我們想在智慧起源的理論中用盡運氣配額,那麼生命起源就沒有多少運氣成分了:我們必須想出一個理論,說明生命的發生幾乎是個不可避免的結果。要是我們在建構理論的兩階段都沒用光運氣配額,我們可以將餘額用來推測「生命出現在宇宙其他地方」。

我個人的感覺是:一旦累積選擇妥善地上路了,以後的生物與智慧演化,相對而言,需要的運氣就不多了。我覺得累積選擇只要上路了,就有足夠的力量,智慧演化就算不是無可避免的,至少非常可能接著發生。也就是說,只要我們願意,可以將運氣配額一股腦兒用在生命在行星上起源的理論上。因此,在建構生命起源的理論時,我們手上可以運用的概率,以1萬萬萬億分之一(或者任何我們相信的宇宙行星數量)為上限。這是我們的理論可以容許的最大運氣。舉例來說,假定我們想提議DNA與它以蛋白質為基礎的複製機器完全是自然發生的,純屬巧合。這樣的巧合要是發生的概率不小於1萬萬萬億分之一,我們就不必介意它的誇張模樣。

這樣的運氣似乎太大了。有了這麼大的運氣,搞不好DNA或RNA都能自然形成。但是我們還需要累積選擇,這麼大的運氣成就的事物可成不了氣候。組成一個設計精良的身體,飛翔如燕子,游泳如海豚,或目光如鷹隼,可以單憑一股巧勁兒嗎?—單步驟選擇?那個運氣的尺度,就不是以宇宙中的行星總數來衡量了,而是原子總數!總之,我們需要大量的累積選擇才能解釋生命。

但是,在我們的生命起源理論中,雖然我們可以容許很大的巧勁兒(發生概率1萬萬萬億分之一),我直覺地認為我們需要的巧勁兒不必那麼大,一些就夠了。生命在行星上出現,以我們的日常尺度來衡量,或者以化學實驗室的標準來說,的確是件不大可能的事,不過它仍然有發生的可能,而且已經發生了,不止一次,而是很多次。我們可以將這個以行星數量為基礎的統計論證視為絕招,不輕易動用。在本章結尾處,我會提出一個看來矛盾的論點:我們正在尋找的理論,在我們的主觀判斷裡,搞不好的確看來不可能,甚至像個奇跡。(都是我們的主觀判斷搞的鬼。)不過,一開始就打定主意找不讓人覺得「不可能」的理論,仍然是明智的。要是我們剛才提議的理論(「DNA與它以蛋白質為基礎的複製機器完全是自然發生的,純屬巧合」)實在太不可能了,如果我們堅持的話,非得假定生命在宇宙中極為罕見不可,甚至可能只在地球上發生過,那麼我們最好另外找個比較說得過去的理論。好了,我們還有什麼點子嗎?必須是個比較可能發生的事件,只要累積選擇就能讓它發生。大家都得天馬行空,有的想了。

「天馬行空」這詞通常都帶著貶義,但是這兒用不著。大家得記住:我們討論的事件發生在一個不同的時空中,那在40億年前,當時的世界與今日的截然不同。舉個例子好了,當時的大氣中絕對沒有游離的氧分子。要是不「天馬行空」,讓我們怎麼想?雖然當時的地球化學成分到現在已經變了,化學的定律卻沒變。定律還是定律,才是定律。現代化學家熟悉那些化學定律,因此可以做一些有根據的臆測;那些臆測必須合理,由化學定律嚴格把關。你不能大大咧咧地隨便臆測,天馬行空也得有個譜,從科幻小說中任意揀出個什麼「超驅動力」、「時間彎曲」、「無限的不可能引擎」來搪塞可不成。關於生命起源,大多數臆測都違反化學定律,根本不必考慮,即使我們動用絕招(以行星數量為基礎的統計論證),也救不回來。因此仔細地過濾臆測是個有建設性的知識操兵。不過你得是個化學家才成。

我是個生物學家,不是個化學家,我必須依賴化學家搞定他們本行的把戲。理論並不少,而不同的化學家有不同的最愛。我可以將這些理論攤在你的面前,一視同仁。要是我寫的是給學生用的教科書,那會是個適當的做法。可是本書不是給學生用的教科書。本書的基本想法是:為了瞭解生命,或宇宙中任何東西,我們都不需要假定有個設計者存在。這裡討論的是:我們尋找的解答究竟是什麼?回答問題得針鋒相對,絲絲入扣,什麼樣的問題,就有什麼樣的答案。讓我來解釋。我想我最好舉一個生命起源理論做例子,而不要羅列一堆理論,來說明我們怎樣回答我們的基本問題—累積選擇如何讓生命起源這檔事有個開頭?

我該選哪個理論作為代表性的例子呢?大多數教科書青睞的一「族」理論都是從有機「太古濃湯」假設衍生出來的。地球上還沒有生命的時候,原始大氣層很可能與現在仍沒有生命的行星一樣。沒有氧,氫、水、二氧化碳倒不少,可能還有一些氨、甲烷,以及其他的簡單有機氣體。化學家知道像這種沒有氧的大氣,是有機化合物自然發生的溫床。他們在燒瓶中灌入氣體,模擬地球早期大氣的組成,再以電極在燒瓶中放電,模擬閃電,並用紫外線照射燒瓶中的氣體。當年大氣中還沒有氧,更不會有臭氧層吸收紫外線,因此地面受到的紫外線輻射,比今天的強多了。這些實驗的結果,令人很興奮。在這些燒瓶中,有機分子自然形成了,有一些與那些通常只在生物體內發現的,屬於同一類型。還沒有DNA或RNA,但是有嘌呤、嘧啶—DNA與RNA的構成單位。也許有一天它們會出現。

我說過,我想討論的是:為了適當地回答我們的問題,得找哪一類型的解答?但是,無論太古濃湯裡出現了DNA(或RNA)沒有,我都不想拿它當例子。反正我已經在《自私的基因》裡(1976年初版,1989年新版)討論過太古濃湯了。這次我要舉一個不怎麼流行的理論當例子,它最近已經開始有證據支持了,要是給它一個公平的機會,搞不好會脫穎而出呢。它很大膽,所以吸引人,而且任何解釋生命起源的理論都必須擁有的特質,它都可以做範例。它就是「無機礦物質理論」,20世紀60年代由英國蘇格蘭格拉斯克大學的化學家卡林斯–史密斯(A. G. Carins-Smith,1931~ )發展出來的。卡林斯–史密斯寫過三本書闡釋這個理論,最近的一本是《生命起源的七個線索》(Seven Clues to the Origin of Life,1985),將生命起源當成一樁推理疑案,需要福爾摩斯之流的神探才能揭開謎底。

根據史密斯的看法,DNA/蛋白質機制大概出現得相當晚,也許30億年前吧。到了那時候,累積選擇已經不知進行了多少世代—那時的複製子不是DNA,而是非常不同的東西。DNA出現後,由於複製效率高,對自我繁衍的影響更大(即上一章所說的「力量」),於是先前孕育了DNA的複製系統,地位就被襲奪了,最後湮滅,與世相忘。根據這個看法,現代DNA複製機制後來居上,顛覆了先前較原始的基礎複製子。這樣的襲奪、顛覆大戲搞不好不只發生了一次,但是原先的複製過程必然非常簡單,只要我所謂的「單步驟選擇」就能出現了。

化學家將他們的研究領域劃分成有機與無機兩大分支。有機化學是研究一個特定元素的化學—碳(C)。無機化學研究其他的元素。碳元素非常重要,宜其獨佔化學一個分支,一方面生命的化學就是碳的化學,另一方面碳化學的性質不只適合生命,還適合工業生產,例如塑料工業的製程。碳原子的基本性質,適合做生命的基本建材與工業合成物,因為它們可以以鍵連接在一起,形成大分子,種類不計其數。硅元素(Si)也有一些這樣的性質。雖然現在地球上的生物全是碳化學產品,可是在宇宙其他角落裡演化出來的生物未必會以碳化學為基礎,即使地球生物也不總是碳化學的產物。史密斯相信地球上最早的生命源自有複製能力的無機晶體,例如硅酸鹽。果真如此,有機複製子以及最後的DNA必然是後來居上、取而代之的篡位者。

史密斯提出了幾個論證,指出這個「取代」理論頗有可取之處。舉例來說,石頭構成的拱形結構,非常穩固,即使不用黏著劑(如灰漿、水泥),也能屹立多年。複雜的結構要演化出來,就像建一座石拱門,不但不准用灰漿,還一次只准放置一塊石頭。這個差事你要是想得天真一點兒,會覺得「門兒都沒有」。一旦最後一塊石頭就位了,拱門就完成了,但是在建造的中間階段,未完工的拱門一直都不穩固。不過,要是在建造時你不但可以加石頭,還能拿掉石頭,那就好辦了。你可以一開始先壘一堆石頭,然後以這堆石頭為基礎建一個拱門。等到拱門建好了,連拱門頂中間那塊石頭都安上了,所有石頭就定位了,再小心將支撐的石頭移開,大概只要一點點運氣,拱門就站得住了。倫敦近郊的史前巨石陣(Stonehenge),乍看之下難以理解是怎麼建造的,但是只要想到當年的建築工人使用了某種支撐架構就能恍然大悟了,他們也許用的只是土堆成的斜坡,只是現在已經不在那兒了。我們看見的是最後的產品,而建造過程中使用的支撐架構,就必須推測了。同樣的,DNA與蛋白質是一座拱門的兩個支柱,拱門穩固又優雅,一旦所有建材同時就位了,就屹立不搖。要說這座拱門是以一步一腳印的方式建成的,實在很難想像,除非早先有過某種支架,只不過後來完全消失了。那個支架必然也是由先前的累積選擇建構的,我們現在只能猜測那個過程是怎麼回事。但是它必然是有力量的複製子幹的好事。(譯按:所謂「力量」指的是對自己前途的影響力,見上一章。)

卡林斯–史密斯的猜測是:最早的複製子是無機物的晶體,黏土與泥土中就有。所謂晶體,是大量原子或分子有秩序的固態組合。原子與小分子會自然地以固定而有秩序的方式結合起來,那是因為它們有些我們可以稱之為「形狀」的性質。它們會以特定的方式組合成晶體,就好像它們「想要」那麼做似的,其實只因為它們的「形狀」不容許其他的組合。它們「偏好」的組合方式決定了整個晶體的形狀。另一方面,晶體內任一部分都與其他部分完全一樣,甚至在鑽石之類的大晶體中也是一樣—只有出現「瑕疵」的地方例外。要是我們縮小到原子那麼大,就可以在晶體內看見整齊的原子行列,行列不計其數,每行的原子也不計其數,一直綿延到天邊;四面八方全是重複的幾何形,令人歎為觀止。

因為我們感興趣的是複製,我們必須知道的第一件事就是:晶體可以複製自己的結構嗎?晶體是許多層原子(或類似的玩意兒)構成的,而且層層相因。原子(或離子,暫不論它與原子的差別)在溶液中可以自由四處浮蕩,不過要是碰巧遇上一個晶體,它們就會自然而然地嵌入晶體表面。食鹽(氯化鈉)的溶液中,鈉離子與氯離子混雜在一起,略無章法,頗似混沌。食鹽的晶體中,鈉離子與氯離子緊密整齊地穿插排列,兩者永遠保持90度的夾角。溶液中浮游的離子一旦撞上一個晶體堅硬的表面,通常會嵌在那兒。它們嵌在那兒的方式,恰好能夠在晶體表面形成一個新層,結構與原來的表面層完全一樣。就這樣,晶體一旦形成,就會成長,每一層都與原來那層一模一樣。

有時晶體會在溶液中自發地形成。有時溶液中必須「撒種」才會出現晶體,塵粒可以當「種子」,在別處形成的晶粒也成。卡林斯–史密斯鼓勵我們進行如下的實驗。在一杯非常熱的水中,溶入大量膠卷定影劑「海波」(學名為硫代硫酸鈉)。然後讓這杯溶液冷卻,小心別讓塵粒掉入。這時溶液已經「過飽和」了,隨時都會有結晶析出,「只欠東風」—還沒有促成這個過程的晶「種」。接著,我還是引用卡林斯–史密斯在《生命起源的七個線索》中的話吧:

小心揭開杯子的蓋子,在溶液表面投下一粒海波結晶,然後注意以後發生的事,你一定會覺得驚訝的。你會看見你的晶粒在「長大」:它不斷碎裂,碎片也會長大……不久你的杯子裡就會都是晶體,有的長達幾厘米。再過幾分鐘,結晶過程全都停止了。這杯魔液已經失去魔力了—不過,要是你想再表演一次,只要再加熱一次,再讓它冷卻,重複上述過程就成了……過飽和的意思是:在溶液中溶入過多的溶質……過飽和溶液冷卻後,簡直就是「不知該做什麼」。所以我們得告訴它:加入一粒海波結晶,這粒晶體就是海波結晶的範式,其中不知有多少單位已經排列組合成海波結晶特有的模式。這杯溶液必須被「下種」。

有些化學物質有幾種不同的結晶模式。例如石墨與鑽石都是純碳的晶體。它們的組成原子完全一樣。這兩種物質唯一的差別,就是碳原子排列組合的幾何模式不同。在鑽石中,基本的晶體單位是碳原子組成的四面體,那是極為穩固的結構。因此鑽石非常堅硬。在石墨中,碳原子組成六角形平面,層層疊起;由於層與層之間的鍵很微弱,所以層與層很容易相對滑動。難怪石墨摸起來滑手,可以做潤滑劑。不幸得很,「種」出海波晶體的方法不能用來「種」鑽石,不然你就發財了。但是再仔細一想,即使你能,也不會因此發財,因為任何笨蛋都能做的事,不可能讓人發財。

現在假定我們有一杯過飽和溶液,溶質像海波一樣,很容易從這樣的溶液中析出,也像碳一樣,有兩種結晶的模式。一種也許與石墨多少有點類似,就是原子成層地組合,形成扁平的晶體;另一種形成鑽石形的立體結晶。現在我們在這杯過飽和溶液中同時投入一小片扁晶、一小塊鑽石形晶粒。會發生什麼事呢?我們可以發揮卡林斯–史密斯的文字來描述。注意以後發生的事,你一定會覺得驚訝的。你會看見你的兩種晶體在「長大」:它們不斷碎裂,碎片也會長大。扁平晶體種子產生了一大堆扁平晶體。塊狀晶種產生了一堆塊狀晶體。要是一種晶體成長、分裂得比另一種晶體快,我們觀察到的就是個具體而微的「自然選擇」了。但是這個過程仍然缺乏一個重要的元素,因此不能導致演化(變化)。那個元素就是遺傳變異(或等價的玩意兒)。光兩種結晶形態還不夠,必須每一種都有一連串微小變異,每個變異都能世代相傳,有時還會突變,形成新的變異形式。真實的晶體有相當於遺傳突變的性質嗎?

黏土、泥巴、岩石都是由微小的晶體構成的。在地球上它們的量十分巨大,而且可能一向如此。要是你用掃瞄電子顯微鏡觀察某些黏土或其他礦物質的表面,你會為眼前的美景讚歎不已。晶體的模樣多彩多姿,像成排的花或仙人掌行列,像玫瑰花瓣的花園,像多汁植物橫切面那樣的微小螺旋體,像叢生的管風琴風管,像複雜的多角形折紙作品,以及逶迤如蠕蟲或擠出的牙膏。放大倍率提高後,有秩序的模式看來更令人驚艷。到了原子位置都能顯示的倍率,晶體表面看來就像機器織出的人字呢一般,極其規律。但是—注意,這是要點—你可以看見瑕疵。在一大片極規律的人字花紋中,會有一小塊脫序,或者是人字的夾角稍有不同,或者人字的兩撇不對稱等等。幾乎所有自然形成的晶體都有瑕疵。瑕疵一旦出現了,要是新的晶層在瑕疵層之上形成了,通常會複製那個瑕疵。

晶體表面任何一個地方都可能出現瑕疵。要是你和我一樣,常思考信息儲存量的問題,你就可以想像在一個晶體表面可以創造出多少不同的瑕疵模式。那是個龐大的數量。上一章裡我們想像過將《新約》文本編進一個細菌的DNA裡,同樣的計算幾乎可以用來談任何一個晶體。DNA比起一般的晶體,長處在:已有一套方法可以讀取它的信息。現在暫不談讀取技術,我們很容易設計出一套編碼系統,使晶體原子結構中的瑕疵對應於二元數字(以0與1寫成的數字)。我們可以將《新約》文本編進一個與大頭針「圓頂」一樣大的礦物質晶體。以大一點的尺度來說,儲存音樂的激光唱片就是以同樣的原理製作的。音樂音符先由計算機轉換成二元數字。然後以激光在光盤的光滑鏡面上刻出微小的瑕疵模式。每個激光刻成的小坑對應於1(或0,約定俗成即可)。激光唱盤播放音樂,就是以激光束讀取瑕疵模式,再由專門的計算機將二元數字轉換成聲波,經過擴大線路放大後我們就聽見音樂了。

雖然激光光盤今天主要用來儲存音樂,你也可以將整套大英百科全書存入一張光盤,再以同樣的激光技術讀取。在原子尺度上的晶體瑕疵,比刻在激光光盤表面上的「坑」小多了,因此以面積論,晶體能夠儲存的信息多得多了。一點不錯。在尺度上,DNA分子與晶體可以模擬,而DNA儲存信息的容量的確令人印象深刻。雖然黏土晶體理論上可以儲存大量信息,像DNA分子或激光光盤一樣,可是沒有人認為黏土的確幹過那檔子事。在卡林斯–史密斯的理論中,黏土與其他礦物質晶體的角色是最初的「低端」(low-tech)複製子—它們最後被「高端的」(high-tech)DNA取代了。在地球上,它們在水中自然形成,不像DNA需要複雜的機器才能生產;它們會自然生成瑕疵,有些可以在晶體的新生層複製。要是有「適當」瑕疵的晶體後來破碎了,我們可以想像它們扮演「種子」的角色,形成新的晶體,每個新生晶體都「繼承」了「親代」的瑕疵模式。

於是我們現在對於生命在太古地球上的發生經過就可以臆測勾畫了。起先是自然形成的礦物質晶體,它們有複製、繁衍、遺傳、突變等性質,要不是那些性質,某種形式的累積選擇根本無法開展。不過在這幅圖畫中,還缺一個要素,就是「力量」—複製子的性質必須影響自身的複製前途。我們將複製子當作一個抽像的概念來討論的時候,我們會認為「力量」也許只是複製子直接的、內在的特性,例如黏性。在這一基本的層面上,使用「力量」這個詞似乎有點兒「殺雞用牛刀」,太小題大做了。我使用這個詞,只因為在後來的演化階段中它就不會只是黏性之類的性質。舉個例子好了,蛇的毒牙有何「力量」?答案是:使DNA上的毒牙基因進入下個世代(以及以後的世代),因為它對毒蛇的存活有間接的影響。無論最初的「低端」(low-tech)複製子是礦物質晶體,還是後來直接演化成DNA的有機物前驅,我們都可以猜測它們擁有的「力量」是直接而基本的,例如黏性。蛇的毒牙或蘭花的花朵,是先進層次的「力量」,都是後來才演化出來的。

對黏土而言,「力量」有何意義?什麼樣的偶然性質能提升黏土在田野中繁衍散佈的機會?黏土的成分是硅酸鹽、金屬離子之類的化學物質,河、溪的水就是它們的溶液,是上游岩石風化後溶入水流的。那些化學物質在下游處,要是條件適當,就會從溶液中結晶出來,形成黏土。(事實上我所說的河、溪,指的更可能是地下水而不是地面上奔流的溪水。但是為了簡化行文,我會繼續使用河、溪等詞。)在河、溪中,任何一種黏土晶體的形成,除了其他的條件外,與水流的流速與模式都有關。但是沉澱的黏土也可以影響水流。那是因為黏土沉澱後,溪床的高度、形狀、質地都會改變。當然,那不是有意的。假定有一種黏土剛好能夠改變泥土的結構,所以河水的流速提升了。結果這種黏土反而被沖掉了。根據我們的定義,這種黏土就不「成功」。另一種不成功的例子,就是本身的性質反而創造了使競爭對手易於形成的條件。

當然,我們並不認為黏土「有意」在世上繼續存在。我們談的,一直都是無意的結果,就是複製子剛巧擁有的性質導致的事件。我們再舉一種黏土當例子好了。這種黏土恰巧能夠減緩河水流速,因此提升了自身沉澱的機會。用不著說,這種黏土會越來越普遍,因為它恰巧能夠以有利於自己的方式操縱河水。這種黏土就是成功的黏土。但是,到目前為止,我們討論的只是單步驟選擇。累積選擇呢?

讓我們做進一步的臆測。假定有一種黏土,可以淤積成堤,更增加了自身沉澱的機會。這是它的結構上有一種獨特的瑕疵造成的無意結果。在任何河流中,只要這種黏土存在,淤堤上的水流就會成為靜滯的淺水池,河水的主流就會岔開,另辟河道。在這些淺池中,會有更多這種黏土沉澱。任何一條河流只要湊巧被這種黏土的種子晶體「感染」了,一路上就會出現許多這種淺水池。好了,由於河流改道了,在旱季中淺水池很容易乾涸。黏土乾燥後,在陽光下不免龜裂,表層破碎後隨風飄揚,成為空氣中的灰塵。每一顆塵粒都「繼承」了親代的特有瑕疵結構,就是造成河床淤堤的那種性質。上一章一開始我就提到窗外的柳樹正在迎風飄撒遺傳信息,同樣的,我們也可以說每顆塵粒都攜帶了淤塞河、溪的「指令」—到頭來等於「製造更多塵粒」的指令。塵粒隨風飄蕩,可以穿越很長的距離,有些可能掉落另一條溪流,而那條溪流從來沒被「感染」過。河溪一旦受「感染」,就會出現「造堤」黏土的晶體,於是整個沉澱、淤堤、乾涸、風飄循環再度開始。

將這個循環稱作「生命」循環,等於迴避一個重要的問題,但是它的確是一種循環,而且與真正的生命循環一樣,能夠促成累積選擇。由於有些河溪是源自其他河溪的塵粒「種子」感染的,我們可以將各個河溪區分成親代與子代。源自甲溪的塵粒「種子」感染了乙溪之後,乙溪中的淺水池最後乾涸了,製造了許多塵粒,感染了丙溪與丁溪。以它們各自的淤堤黏土來源而言,我們可以將這四條溪流的關係安排成一棵「家族樹」。每一條受感染的溪,都有一條「親」溪,它自己的「子」溪又可能不止一條。每一條溪都可以比擬成一具身體,這具身體的「發育」會受塵粒「基因」的影響,最後它產生新的塵粒「種子」。源自親代河溪的種子晶體,以塵粒的形式開始新的「世代」循環。每顆塵粒的晶體結構是從親代河溪中的黏土複製出來的。它將那個晶體結構傳遞到子代河溪中,在那兒它生長、繁衍,最後再度送出「種子」。

祖先晶體結構一代一代保存下來,不過在晶體成長過程中偶然發生的錯誤,會改變原子排列組合的模式。同一晶體的新生層會複製同樣的瑕疵,要是那個晶體碎成兩塊,就會形成兩個同樣晶體的族群。那麼要是改變了的晶體結構使淤積/乾涸/風蝕循環的效率也改變了,就會影響那種晶體在以後世代中的復本數量。舉個例子來說,改變了的晶體可能更容易分裂(「繁殖」)。由改變了的晶體形成的黏土在許多情況中可能更容易淤積。它也許在陽光下更容易龜裂。它也許更容易化為塵土。塵粒可能更容易迎風揚起,就像柳樹種子上的絨毛(整個叫柳絮)。有些種類的晶體也許可以縮短「生命循環」的週期,結果加速了它們的「演化」。它們在連續的「世代」中有許多機會演化出越來越好的本事,更容易繁衍接續的世代。換言之,累積選擇的原始形式有許多機會演化。

以上這些純屬想像力的操作,源自卡林斯–史密斯的點子,而礦物質的「生命循環」可能有許多種,每一種都可能在地球生命史的關鍵時刻發動累積選擇,我們談的只是其中一種而已。舉例來說,說不定晶體的不同「變體」不是以塵粒的形式進入新的河溪,而是將它們的河溪切割成許多小溪,將晶體流布四方,最後那些小溪與新的河溪匯合,於是感染了新的河流系統。有些變體也許會使瀑布衝擊岩石的力道更大,加速岩石的沖蝕,於是使岩石中的礦物質晶體更容易溶入河流中,到了下游就形成新的黏土了。有些晶體變體也許可以製造情境,使競爭原料的「對手」不易存在。有些變體也許會成為「獵食者」,可以分解「對手」,並將「對手」的組成分子納為己用。請記住:我並不是在談「有意的」設計製作,無論是黏土,還是以DNA為基礎的現代生物。我的意思只不過是:世上往往佈滿特定類型的黏土(或DNA),那是因為它們剛巧擁有某些性質,使它們不僅在世上持續存在,還容易散佈四方;一切都自然而然,卻理所當然。

現在讓我們進入論證的下一階段。有些晶體世系也許碰巧催化了某種化學反應,合成了新物質,那些物質又有利於晶體的世代傳承。這些衍生出來的化學物質不會(至少一開始不會)自己形成世系,可以區分出所謂親代與子代,它們由每一世代的晶體(初級複製子)重新製造。它們可以視為晶體世系的工具,原始「表現型」(phenotypes)的起源。卡林斯–史密斯相信:當年的無機晶體複製子有許多本身並不複製的工具,其中以有機分子扮演的角色最突出。現代商業無機化學工業常利用有機分子,因為有機分子對液體流動率、對無機分子的分解與生長都有影響。簡言之,那些影響在當年也可能是晶體世系複製成敗的關鍵。

舉例來說,有一種叫作蒙脫石(montmorillonite)的黏土礦物質(主成分是含水鋁硅酸鹽,「蒙脫」是法國西部的地名),遇上一種叫作羧甲基纖維素(carboXymethyl cellulose,簡寫CMC;牙膏中的保水定型劑)的有機分子後,很容易碎裂。另一方面,羧甲基纖維素的量要是很少,反而會對蒙脫石產生相反的影響,就是使蒙脫石不易碎裂。影響紅酒口感的單寧(tannins,葡萄皮裡的成分),是另一種有機分子,石油鑽探中常使用,因為可以使泥土容易鑽透。石油鑽探人員能利用有機分子改變水流和泥土的可鑽探性,方便石油鑽探,不斷複製自己的礦物質怎麼會不能?沒有理由相信累積選擇不會導致同樣的「念頭」。

就這一點而言,卡林斯–史密斯的理論得到了意外的贈品,益發令人信服了。原來其他的化學家為了支持傳統的有機太古濃湯理論,早就認為當年黏土礦物質發揮過功能。例如安德森(Duwayne M. Anderson,1927~2002)在1983年寫道:「在地球歷史上,有複製能力的微生物,很早就在黏土礦物質或其他無機物質的表面附近出現了,那個過程涉及非生物的化學反應與化學程序,也許數量還不少。在學界這個觀點已獲得廣泛支持。」那麼黏土礦物質如何協助生命的發生呢?他列舉了黏土礦物質的五大功能,例如「以吸附作用提升化學反應物質的濃度」,不過我們不必在這裡一一詳述,即使不瞭解也無妨。從我們的觀點來說,重要的是:所謂黏土礦物質的五大功能全都能「反過來說」。安德森的論證顯示了有機化學合成與黏土表面可以有密切的關係。因此他無意中加強了相反的論點:黏土複製子合成有機分子,並利用有機分子達成自己的目的。

早期地球上,蛋白質、糖類等有機分子,以及其中最重要的核酸,例如RNA,對卡林斯–史密斯所謂的黏土複製子究竟有什麼用處?他仔細討論過這個問題,不過這裡我不能詳談。他認為RNA一開始只是純粹的「結構劑」,就像石油鑽探業者利用單寧或我們使用肥皂與清潔劑,都是為了它們能影響其他物質的結構。RNA之類的分子,由於它們的骨幹帶負電荷,往往會形成黏土粒子的「外衣」。再討論下去的話,我們就得進入超過我們程度的化學領域。現在我們只要記住:RNA之類的分子早就出現了,它們的複製能力是後來才發展出來的。還有,使它們演化出複製能力的,是礦物質晶體「基因」,目的在改進RNA分子(或類似分子)的製造效率。但是,一旦新的複製分子出現了,累積選擇的新類型就會開始發展。新的複製子原先只是配角,卻因為複製效率驚人,而將原先的主角—晶體—瓜代了。它們繼續演化,不斷改進,最後成為我們現在知道的DNA基因碼。原先的礦物質複製子就像個老舊的支架,被挪到一邊,所有現代生物都是從後起的共同祖先演化出來的,大家的遺傳系統都是從它那兒來的,因此不但基因代碼完全相同,生化機制也大體相同。

我在《自私的基因》中臆想過:我們現在也許正處於另一個遺傳革命的前夕,一種新型的遺傳系統即將替代傳統的DNA系統。DNA複製子(基因)為自己建造了「續命機器」(survival machines)—生物的身體,包括我們的身體。身體演化出種種裝備,協助基因達成複製、繁衍目的,大腦—隨身計算機—就是裝備之一。大腦演化出與其他大腦溝通的能力,以語言、文化傳統為工具。但是文化傳統創造了新情境,為新型複製子敞開了演化之門。新型的複製子不是DNA,也不是黏土晶體,而是信息模式,它們只能在大腦中發榮滋長,或在大腦的人工產品中,例如書籍、計算機等等。我把這些新的複製子叫作「謎因」(meme),好與「基因」(gene)有個區別。但是,只要世上有大腦、書籍、計算機,這些謎因就能從一個大腦散佈到另一個大腦中,從大腦到書中,從書到大腦,從大腦到計算機,從計算機到計算機。它們在傳播的過程中也會發生變化—突變。也許突變謎因能夠施展我叫作「複製子力量」的影響力。記得嗎?我所說的影響力,只要能影響複製子繁衍可能性的,都算。受這種新型複製子影響的演化—謎因演化—仍在襁褓期。在我們稱為「文化演化」的現象中,可以觀察到謎因演化的跡象。文化演化比起以DNA為基礎的演化,快了不知多少倍,因此更讓人不由得思考生命史上的「替代」(顛覆/篡位)事件。要是一種新的複製子篡位事件已經開始了,可想而知,結果必然是這種複製子的親代—DNA—被遠遠拋在後面,望塵莫及,祖代(黏土,要是卡林斯–史密斯對的話)就用不著說了。果真如此,電腦大概會是先鋒吧。

在遙遠的未來,擁有智慧的計算機會不會有一天開始臆想自己已消失的根源?搞不好它們之中真有一個會得到一個相當異端的結論:它們源自一種古代的生命形式,以有機化學(碳化學)為基礎,而不是以硅晶為基礎的電子學,那才是它們身體的建造原理。說不定會出現一個機器卡林斯–史密斯寫出一本叫作《電子篡位》的書來。他不知怎地發現了某個電子版的「拱形結構」隱喻,因而了悟計算機不可能自然地出現,必然源自累積選擇,而且是一種早期的形式。他會仔細地重建DNA分子,把它視為可能的早期複製子,而且是電子機制篡位的對象。他說不定聰明得猜得到DNA也幹過篡位那檔事,而更古老、更原始的複製子是無機的硅酸鹽晶體。要是他也信仰善有善報、惡有惡報,儘管DNA已在地球生命史上獨領風騷30億年以上,最後還是被推翻了,讓位給以硅晶為基礎的生命形式,往日風華,竟成回憶,這算不算天道好還呢?

那是科幻小說,而且也許聽來不可思議。無妨。現在的卡林斯–史密斯理論,甚至所有其他的生命起源理論,也許你都覺得不可思議,難以相信。你認為卡林斯–史密斯的黏土理論與比較正統的有機太古濃湯理論都太離譜,不可能是事實嗎?隨機地將原子胡亂組合一氣,最後就能形成能夠複製自己的分子!你覺得需要奇跡才成嗎?那麼讓我告訴你,有時我也這麼認為。但是我們要更仔細地深究這個有關奇跡與「絕無可能」的問題。我的目的是說明一個表面看來矛盾的論點,就因為它看來矛盾,所以很有意思。這個論點就是:要是生命起源這檔事對我們的清明意識而言不顯得神秘難解,我們科學家才該擔心呢!就正常的人類意識而言,對生命起源這檔事,我們應該找尋的正是一個顯得神秘難解的理論。我要用這個論證結束本章。換言之,我們要討論所謂奇跡究竟指的是什麼。也可以說,它是演繹我們早些時候以行星數量所做的論證。

言歸正傳,奇跡究竟是什麼?奇跡就是一件發生過的事,可是發生的事令人極端意外。要是大理石的聖母馬利亞向我們揮手,我們應當視為奇跡,因為我們所有的知識與經驗都告訴我們大理石像不會那樣行動。我剛說完:「現在讓閃電來劈我吧」,要是閃電果真這時擊中了我,我們會視為奇跡。但是實際上這兩件事科學都不會判定「絕無可能」。「非常不可能」倒無疑問,而且石像揮手比閃電劈人更不可能。閃電本來就會劈人的。我們任何一個都可能遭雷擊,但是在任何時候這事發生的可能性都非常低。(不過根據吉尼斯紀錄,美國弗吉尼亞州有一個人被雷擊中過7次,外號「人類避雷針」。)我虛擬的故事中唯一令人覺得不可思議的,就是我被雷劈中與我出言不遜兩者的巧合。(譯按:禍福無門,唯人自召?)

巧合就是加倍的不可能。在我一生中,任何一分鐘內遭雷擊的概率都低於千萬分之一,這還是保守的估計呢。我在任何一分鐘召喚雷擊的概率也很低。到寫書的這一刻,我只召喚過一次,我已活過2340萬分鐘,我看以後我不會再犯了,因此這麼幹的概率大概可說是50萬分之一。兩件事「巧合」的概率是兩者概率的乘積,因此就是5萬億分之一。要是這種數量級的巧合真的發生在我身上,我會視為奇跡,而且以後說話一定會小心。但是,雖然這樣的巧合實在離譜,它的概率我們仍然能夠計算。它發生的概率並不等於0。

再說大理石像的例子。大理石像中的分子一直不斷地彼此推擠,方向不定。由於分子彼此的推擠相互抵消,石像的手就保持不動。但是,要是所有分子湊巧同時向同一方向運動,石手就會移動。然後要是那些分子同時反向運動,手就會回到原來的位置。因此一個大理石像向我們揮手是可能的。這種事發生的概率低得難以想像,但不是不能計算的。我有一位同事是物理學家,好意地為我計算過。結果得到了一個天文數字:我們窮整個宇宙的年紀都不足以寫完那個數字中的0。理論上要是一頭乳牛有那等運氣,搞不好一躍就上了月球。好了,論證的這個部分,結論是:有些事可能發生,我們憑想像就可知道,可是比較起來,我們借計算之力得以進入馳騁的奇跡領域,廣袤多了。

現在讓我們討論這種可能發生的事吧。我們憑想像認為可能發生的事只是個子集合,而實際上可能發生的事則是個大得多的集合。有時那個子集合甚至比實際上的還要小。這與光好有一比。我們的眼睛是設計來處理一個狹窄的電磁帶寬波段的(那個波段我們稱為光),正好位於一個頻譜的中間左右,頻譜的一端是無線電長波,另一端是X射線短波。光波段很狹窄,它以外的射線我們看不見,但是我們可以計算它們的性質,也可以製造儀器偵測它們。同樣,我們知道空間與時間的尺度可以向兩個方向延伸,一直進入我們視線不及之處。我們的心靈無法應付天文學處理的遙遠距離,也無法應付原子物理學處理的微小距離,但是我們能用數學符號表示那些距離。我們的心靈無法想像皮秒(picosecond,一兆分之一秒)那麼短的時間長度,但是我們可以計算皮秒,我們也可以製造指令週期以皮秒為單位的計算機。我們的心靈無法想像長達百萬年的時間長度,更不要說地質學家的計算動輒就是10億年了。

我們的眼睛只能看見狹窄的電磁波波段,那是天擇打造的,我們的祖先已經是那樣了。大腦也一樣是天擇打造的,無論對個兒頭還是時間,都只能應付很狹窄的一個「波段」。我們可以假定我們的祖先用不著處理日常生活經驗以外的長度與時間,因此我們的大腦從沒有演化出足夠的想像力,以想像那些不尋常的尺度。我們的身材不過一兩米,大約位於我們所能想像的範圍中央,也許不是巧合。人生不滿百,剛好也落入我們所能想像的時間範圍中間。

關於奇跡與「絕無可能」之事,道理也一樣。請想像一個漸進的「不可能」標尺,相當於從原子到星系的長度距離標尺,或者從皮秒到10億年的時間標尺。在標尺上我們將各種標誌點都標上。在左手端,都是極端確定的事件,例如「太陽明天依舊東昇」的概率——記得嗎,這是數學家哈代以半個便士打賭的事。接近左端的都是概率不低的事,例如以兩顆骰子擲出六一對,概率是1/36。我預期我們會經常擲出六一對。朝向右手端的另一個標誌點是橋牌比賽中出現「完美局」(perfect deal)的概率。所謂完美局,就是四位橋牌手都拿到一套花色完整的牌,概率是2235197406895366368301559999分之一。我們就叫它一「狄隆」(dealion)吧,算是「不可能」的單位。要是一件事的發生概率,根據計算是一「狄隆」,可是真的發生了,我們就該斷定那是奇跡,除非我們懷疑其中有詐—那倒比較有可能。但是它有可能清清白白地發生,而且比起大理石像向我們揮手,它發生的概率高得太多了。不過,我們已經討論過,即使大理石像向我們揮手這檔事,也在事情發生的概率標尺上有個正當的位置。我們可以計算它發生的概率,儘管可能必須以10億分之一「狄隆」為單位。在骰子擲出六一對與橋牌的「完美局」之間,是的確會發生的事,只是發生概率或高或低罷了,包括任何一人遭雷擊、在足球賽賭局中贏得大獎、高爾夫球場上一桿進洞等等。在這個範圍中,有些事巧合的程度會讓我們禁不住脊樑骨發麻,例如在睡夢中見到一位幾十年沒見的人,醒來後得知那人就在那夜過世了。這些令人毛骨悚然的巧合,要是我們碰上了或是我們的朋友碰上了,管叫你印象深刻,但是它們發生的概率,可能必須以10億分之一「狄隆」為單位。

我們已經建構了一根測量「不可能」的數學標尺,標誌點或基準點都在上面標明了,現在我們要勾勒出一個小範圍,涵蓋我們在日常生活或思緒中可以處理的那些事件。那個範圍的寬度,可以與電磁波頻譜上我們的眼睛可以看見的那個狹窄波段比擬,或是長度與時間標尺上我們可以想像的那個範圍—就是以我們的身材與壽命為中心的狹窄範圍。結果那個範圍起自左手端的「確實會發生」,向右直到小型奇跡,例如一桿進洞或夢境成真。於是可以計算卻很罕見的事件全都落在可以想像的範圍之外—一個大得多的範圍。

我們的大腦是天擇打造來評估概率與風險的裝備,就像我們的眼睛是評估電磁波波長的裝備。我們配備了大腦,可以在心裡計算風險與機會,可是只著眼於那些對人的一生有用的概率範圍。舉例來說好了,我們要是用箭射一頭水牛,讓它受傷的風險有多大?要是我們在雷雨中躲在孤立的樹下,被雷劈的風險有多大?要是我們游泳過河,溺死的風險如何?這些我們可以接受的風險,與我們不滿百的生年是相稱的。要是我們的身體可以活100萬年,我們也願意活那麼久,我們就應該以不同的尺度衡量風險。舉例來說,你應該養成習慣,絕不穿越馬路,因為要是你每天穿越馬路,不出50萬年就會被車子碾過。

我們的大腦演化出意識,會對風險與機會做主觀評價,評量的依據就是壽命。我們的祖先一直需要對風險與機會做出決定,因此天擇使我們的大腦可以用我們的壽命做基準,以評估概率。要是在某個行星上,有一種生物可以活100萬個世紀,他們可以理解的風險範圍,就會朝向右手端延伸過去,遠超過我們的範圍。他們玩起橋牌,會期望「完美局」經常出現,要是真的發生了,大概也不會大驚小怪,非寫信告訴家人不可。但是,要是一個大理石像向他們揮手,他們就會畏懼、害怕,因為即使他們的壽命比我們長很多,這等規模的奇跡也極其罕見。

以上的討論與生命起源的理論何干?記得嗎,我們展開這個論證,是從我們對卡林斯–史密斯理論與太古濃湯理論的感覺談起的。我們覺得它們聽來有點兒不可思議,因此不可能是真的。那個理由使我們很自然地覺得該排拒這些理論。但是請記住,我們的大腦所瞭解的風險,只是可以計算的風險標尺上左側的一個小範圍。對於看來像是值得下注的賭局,我們的主觀評價與它實際上值不值得下注無關。一位壽命達100萬世紀的外星人,主觀判斷必然與我們不同。某個化學家提出理論,對第一種複製分子的起源做了猜測,在那位外星人看來,可能覺得頗為可能,而我們只演化出不滿百年的壽命,不免會認為那是令人驚訝的奇跡。我們怎能判斷誰的觀點才是正確的,我們的還是長壽外星人的?

這個問題的答案很簡單。像卡林斯–史密斯提出的理論或太古濃湯理論,若要討論它們的可能性,得從長壽外星人的觀點來看才會正確。因為那兩個理論都假設了一個特定的事件:某種能夠複製自己的實體自然形成,而那種事件大約10億年才發生一次。從地球誕生到第一個類似細菌的化石,大約有15億年。我們的大腦意識以10年為單位,10億年才發生一次的事,當真罕見得足以稱為重大奇跡。對長壽外星人而言,它就不怎麼像奇跡了,他們的感受可能相當於我們在高爾夫球場上一桿進洞。我們大多數人也許都知道某人知道某人一桿進洞的故事。就判斷生命起源的理論而言,長壽外星人的主觀時間量尺有相關性,因為那把尺約略等於生命起源涉及的時間量尺。要是以我們的主觀量尺來衡量,誤差可能達1億倍。

事實上我們的主觀判斷還可能錯得更離譜。我們的大腦是自然組裝的,它的功能不只是評估短時間長度中的事物風險;它只能評估發生在我們身上的事,或者我們認得的一小撮人。因為大腦不是在大眾傳播媒體主導的情境中演化。有了大眾傳播媒體之後,若有一件不大可能的事發生在任何人身上或任何地方,我們都會在報上讀到,或從吉尼斯紀錄瞭解到。要是世界上任何一個地方出現了個演說家,他公開聲明一旦說謊就遭雷劈,結果就被雷劈了,我們在報上讀到消息,一定會驚疑不置。但是世上有幾十億人,這樣的巧合的確可能發生,因此表面看來像是巧合的事,實際上未必那麼巧。我們的大腦也許是自然組裝來評估發生在我們身上的事用的,或是一圈村子裡的幾百個人,他們生活在彼此的鼓聲距離內,我們的部落祖先接收到的新聞,不出那幾百人範圍。要是我們在報上讀到一則新聞,說是一件驚人的巧合發生在弗吉尼亞或印第安納的某人身上,我們一定會覺得印象深刻,比「正常的情況」還要驚訝。大眾傳播媒體以世界人口為抽樣對象,而我們的大腦卻在祖先的見聞範圍內演化,不會超過幾百人。因此在世界上不算罕見的事,到了見聞受制於生活範圍的地方,就會令人印象分外深刻,算起來世界新聞令人反應過度的程度,可達幾億倍。

數量推估與我們對於生命起源理論的判斷也有關係。不是因為地球上的人口數量,而是因為宇宙中的行星數量,生命可能已經出現的行星數量。這正是我們先前在本章討論過的論證,因此在此不必多說。回到我們衡量事物發生可能性的漸進量尺上,上面有橋牌狀況與擲骰子的概率。在這個以「狄隆」與百萬分之一「狄隆」為刻度的量尺上,標明以下三點:假定每個太陽系生命都會出現一次,那麼在10億年之內,生命在一顆行星上起源的概率;要是每個星系生命出現一次,生命在一顆行星上起源的概率;要是生命只在宇宙中發生一次,任意選擇一顆行星會發現生命的概率。將這三個點取名為太陽系數字、星系數字、宇宙數字。記住:宇宙中大約有100億個星系。我們不知道每個星系中有幾個太陽系,因為我們只能見到恆星,而不是行星,但是我們先前引用過一個估計數字,那就是宇宙中也許有1萬萬萬億顆行星。

要是我們得評估卡林斯–史密斯理論之流所假定的事件是否可能發生,我們應該以這三個數字來衡量,而不是我們的主觀意識。至於這三個數字中哪一個最適當,則視以下三個敘述中我們認為最接近真相的那一個而定:

1.生命在整個宇宙中只出現在一顆行星上(那麼,那顆行星必然是地球,我們先前討論過)。

2.生命大約在每個星系發生一次(在銀河系中,地球就是那顆幸運的行星)。

3.生命起源是件非常可能的事,因此每個太陽系都可能發生一次(在我們的太陽系,地球就是那顆幸運的行星)。

這三個陳述對生命的獨特性有不同的觀點。實際上,生命的獨特性也許落入陳述1與陳述3之間。我為什麼要那麼說?說白一點,我們為什麼要排除第四種可能性,就是:生命起源是比陳述3給人的印象還要可能發生的事件?這不是個有力的論點,但是,既然我們已經將它提出來了,也不妨說一說。要是生命起源是件比太陽系數字默認的還要可能的事件,我們就應該期望到現在我們已經與地球之外演化出的生命聯絡上了,即使不是面對面,也該有無線電接觸。

常有人指出化學家從未在實驗室中成功地複製「生命自然發生的過程」。他們運用這個事實的方式,就好像它可當作證據,用來駁斥那些化學家想測驗的理論。但是,事實上你可以抗辯,要是化學家輕易就能在試管中讓生命自然發生,我們就得擔心了。因為化學家的實驗只進行了幾年,而不是幾億年;從事這些實驗的化學家,只有少數幾個,而不是幾億個。要是幾個人幹上幾十年實驗就能使生命自然發生,那麼生命的自然發生就是非常可能的事件,因此生命在地球上應該發生過許多次,在地球附近(接收得到地球發射的無線電)的行星上也應該發生過許多次。當然,這些說辭全規避了重要的問題,那就是:化學家是否成功地複製了早期地球的條件,但是即使答案是正面的,由於我們不能回答這些問題,這個論證值得進一步研究。

要是以尋常的人類尺度來衡量,生命起源是個可能的事件,那麼地球附近無線電波發射距離內的許多行星,應該早就發展出無線電技術了(請記住:無線電波每秒前進近30萬公里),而且我們使用無線電通訊器材幾十年了,至少也該接收到一次其他行星發射過來的無線電波吧。要是我們假定他們擁有的無線電技術與我們的沒有差別,那麼在無線電波的發射範圍內,大概有50顆恆星。但是50年只不過是一瞬間,而且要是另一個文明的發展程度與我們的幾乎同步,必然是個重大的巧合。要是我們在計算裡包括那些1 000年前就發明了無線電技術的文明,那麼就會有100萬顆恆星在發射無線電波的範圍內(再加上繞行它們的行星)。要是我們將那些1萬年前就有了無線電技術的文明納入,恆星數以萬億計的整個星系都在無線電波的範圍內了。當然,無線電信號穿越了那麼遙遠的距離後,必然已經非常微弱了。

於是我們的結論似乎非常弔詭:要是一個生命起源理論描述的事件太容易發生了,我們憑主觀判斷就能確定,反而無法解釋我們的經驗—在宇宙中我們很少觀察到生命跡象。根據本論證,我們尋找的理論必然是看來似乎不大可能發生的那種,因為我們的想像力受限於我們有限的存在(壽命與地球的時空限制)。這麼看來,卡林斯–史密斯的理論也好,太古濃湯理論也好,都似乎瀕臨「太過可能」的臨界點,反而頗有可能是錯的。這麼說了之後,我必須承認,由於在我的計算中仍有大量的不確定成分,果真有位化學家成功地創造了自發生命,我也不會感到疑慮不安。

我們仍然不知道自然選擇(天擇)在地球上究竟是怎麼開始的。本章的目標只是解釋它必然是以哪一種方式發生的。目前學界對於生命起源理論尚無共識,但是這不該視為整個達爾文世界觀的絆腳石,三不五時有人這麼想,但是我擔心那只是一廂情願。先前各章已經清除了其他的所謂絆腳石,下一章會處理另一塊,就是「天擇只能摧毀而不能創造」。