讀書日記 22 自私的基因

自私的基因從分子生物學的角度來探討進化的選擇機制,作為一個生物學的入門者,看這樣一本書還是有一些困難的,現(xiàn)在就我看得懂的內容來聊聊理查德道金斯的思想。從達爾文物種起源的進化論思想出現(xiàn)開始,人類才開始正確的思考人從哪里來,道金斯在開篇就反駁了許多生物進化學家的群體選擇理論。我們之前認為"物競"指的是物種之間的競爭,"適者"指的是適合的物種或個體。《自私的基因》提出一個非常獨特的視角,認為相互競爭的不一定是物種,還可以是個體或者基因;生存,也不一定是指個體或物種的存亡,還可以是基因的延續(xù)。本書最基本的觀念就是把基因視為自然選擇的基礎單位,以基因進化的視角,來解釋自然界中的各種生物行為現(xiàn)象。

達爾文的"適者生存"其實是穩(wěn)定者生存,這個普遍法則的廣義特殊情況。宇宙為穩(wěn)定的物質所占據(jù)。所謂穩(wěn)定的物質,是指原子的聚合體,它具有足夠的穩(wěn)定性或普遍性而被賦予一個名稱。它可能是一個獨特的原子聚合體。生命出現(xiàn)之前,地球上有哪些大量的化學原料,我們不得而知。但很可能有水、二氧化碳、甲烷和氨:它們都是簡單的復合物。一些化學家曾經(jīng)試圖模仿地球在遠古時代所具有的化學條件。他們把這些簡單的物質放人一個燒瓶中,并提供如紫外線或電火花之類的能源--原始時代閃電現(xiàn)象的模擬。幾個星期之后,在瓶內形成了一種稀薄的褐色溶液,里面含有大量的分子,其結構比原來放入瓶內的分子來得復雜。特別是在里面找到了氨基酸--用以制造蛋白質的構件,蛋白質乃是兩大類生物分子中的一類。"原始湯"的形成想來必然是與此類似過程的結果。生物學家和化學家認為"原始湯"就是大約三十億到四十億年前的海洋。有機物質在某些地方積聚起來,也許在岸邊逐漸干燥起來的浮垢上,或者在懸浮的微小的水珠中。在受到如太陽的紫外線之類的能量的進一步影響后,它們結合成大一些的分子。到了某一個時刻,一個非凡的分子偶然形成。我們稱之為復制基因。它并不見得是那些分子當中最大的或最復雜的。但它具有一種特殊的性質--能夠復制自己的拷貝??雌饋磉@種偶然性非常之小。的確是這樣。發(fā)生這種偶然情況的可能性是微乎其微的。在一個人的一生中,實際上可以把這種千年難得一遇的情況視為不可能。這就是為什么你買的足球彩票永遠不會中頭獎的道理。但是我們人類在估計什么是可能或不可能發(fā)生的時候,我們不習慣于將其放在幾億年這樣長久的時間內去考慮。如果你在一億年中每星期都購買一次彩票,說不定你會中上幾次頭等獎。復制基因一旦誕生了,它必然會迅速地在海洋里到處擴散它的拷貝,直至較小的構件分子日漸稀少,而其他較大的分子也越來越難得有機會形成。這樣我們到達了一個具有全都一樣的復制品的大種群的階段。現(xiàn)在,我們必須指出,任何復制過程都具有一個重要的特性:它不可能是完美無缺的。它準會發(fā)生差錯。我倒希望這本書里沒有印刷錯誤,可是如果你細看一下,你可能會發(fā)現(xiàn)一兩個差錯。這些差錯也許不至于嚴重地歪曲書中句子的含義,因為它們只不過是"第一代"的錯誤。但我們可以想象一下,在印刷術尚未問世之前,那時候如福音之類的各種書籍都是手抄的。以抄寫書籍為業(yè)的人無論怎樣小心謹慎,他們不可避免地要發(fā)生一些差錯,何況有些抄寫員還會心血來潮,有意"改進"一下原文。如果所有的抄寫員都以同一本原著為藍本,那么原意還不至于受到太大的歪曲??墒?,如果手抄本所依據(jù)的也是手抄本,而后者也是抄自其他手抄本的話,那么謬種就開始流傳、積累,其性質也更趨嚴重。我們往往認為抄寫錯誤是樁壞事情,而且我們也難以想象,在人們抄寫的文件中能有什么樣的錯誤可以認為是勝于原文的。不管怎樣,我們將要看到,生物學的復制基因在其復制過程中所造成的錯誤確實能產生改良的效果的。對生命進化的進程來說,產生一些差錯是必不可少的。原始的復制基因在復制拷貝時其精確程度如何,我們不得而知。今天,它們的后代分子和人類所擁有的最精密的復印術相比卻是準確得驚人。然而,差錯最終使進化成為可能。原始的復制基因大概產生過多得多的差錯。不管怎樣,它們出過差錯是肯定無疑的,而且這些差錯是積累性的。隨著復制錯誤的產生和擴散,原始湯中充滿了由好幾個品種的復制分子組成的種群,而不是清一色的全都一樣的復制品,但都是同一個祖先的"后裔"。它們當中會不會有些品種比其他品種擁有更多的成員?幾乎可以肯定他說:是的。某些品種由于內在的因素會比其他品種來得穩(wěn)定。某些分子一旦形成后就安于現(xiàn)狀,不象其他分子那樣易于分裂。在湯里,這種類型的分子將會相對地多起來,這不僅僅是"長壽"的直接邏輯后果,而且是因為它們有充裕的時間去復制自己的拷貝。因此,長壽的復制基因往往會興旺起來。假定其他條件不變的話,那就會在分子的種群中出現(xiàn)一個朝著壽命變得更長的"進化趨向"。

生存機器最初是作為基因的貯藏器而存在的。它們的作用是消極的--僅僅是作為保護壁使基因得以抵御其敵手所發(fā)動的化學戰(zhàn)以及意外的分子攻擊。在古代,原始湯里大量存在的有機分子是它們賴以為生的"食料"。這些有機食物千百年來在陽光的有力的影響下孳生繁殖,但隨著這些食物的告罄,生存機器一度逍遙自在的生活也告結束。這時,它們的一大分支,即現(xiàn)在人們所說的植物,開始利用陽光直接把簡單分子建成復雜分子,并以快得多的速度重新進行發(fā)生在原始湯里的合成過程。另外一個分支,即現(xiàn)在人們所說的動物,"發(fā)現(xiàn)了"如何利用植物通過化學作用所取得的勞動果實。動物要么將植物吃掉,要么將其他的動物吃掉。隨著時間的推移,生存機器的這兩大分支逐步發(fā)展了日益巧妙的技能,來加強其生活方式的效能。與此同時,新的生活方式層出不窮,小分支以及小小分支逐漸形成,每一個小分支部在某一特殊方面,如在海洋里、陸地上、天空中、地下、樹上、或其他生活體內,取得超人一等的謀生技能。這種小分支不斷形成的過程,終于帶來了今日給人類以如此深刻印象的豐富多采的動植物。

我們每個生物個體都只是基因為自己創(chuàng)造的“生存機器”或“運載工具”而已。我們是作為基因機器而被建造的。所有基因都自私而盲目地追求在基因池里最大化,但只有很少的基因決定生物體本身是自私的。比如,確實有“無私”和“向善”的基因,包括人類的同情心。這些無私的基因也會自私地追求自身的最大化。它們沒有滅絕,是因為它們和”損人利己“的基因在進化的博弈過程里達成了動態(tài)平衡。而非親屬關系的合作和互利都可以用博弈論中的ESS(Evolutionarily Stable Strategy)來解釋,即進化上的穩(wěn)定策略。

基因和其所代表的生存機器(植物,動物等)之間的關系究竟是什么樣的?理查德道金斯借用計算機下棋,導彈以及蒸汽機等例子說明基因也控制它們的生存機器的行為,但不是象直接用手指牽動木偶那樣,而是象計算機的程序編制員一樣通過間接的途徑?;蛩茏龅降囊仓幌抻谑孪鹊牟渴穑院笊鏅C器在獨立操作時它們只能袖手旁觀。為什么基因如此缺乏主動精神呢?為什么它們不把韁繩緊握在手,隨時指揮生存機器的行為呢?這是因為時滯造成的困難?;蚴峭ㄟ^控制蛋白質的合成來發(fā)揮其作用的。這本來是操縱世界的一種強有力的手段,但必須假以時日才能見到成效。培養(yǎng)一個胚胎需要花上幾個月的時間去耐心地操縱蛋白質。另一方面,關于行為的最重要的一點是行為的快速性。用以測定行為的時間單位不是幾個月而是幾秒或幾分之一秒。在外部世界中某種情況發(fā)生了:一只貓頭鷹掠過頭頂,沙沙作響的草叢暴露了獵物,接著在頃刻之間神經(jīng)系統(tǒng)猛然行動,肌肉躍起;接著獵物得以死里逃生--或成為犧牲品。基因并沒有象這樣的反應時間。基因只能竭盡所能在事先部署一切,為它們自己建造一臺快速的執(zhí)行計算機。使之掌握基因能夠"預料"到的盡可能多的各種情況的規(guī)律,并為此提出"忠告"。但生命和棋局一樣是變幻莫測的,事先預見到一切是不現(xiàn)實的。象棋局的程序編制員一樣,基因對生存機器的"指令"不可能是具體而細微的,它只能是一般的戰(zhàn)略以及適用于生計的各種訣竅。基因必須完成類似對未來作出預測那樣的任務。當胚胎生存機器處于建造階段時,它此后一生中可能遇到的種種危險和問題都是未知之數(shù)。有誰能預言有什么肉食動物會蹲伏在哪一個樹叢里伺機襲擊它,或者有什么腿快的活點心會在它面前突然出現(xiàn),婉蜒而過?對這些問題人類不能預言,基因也無能為力。但某些帶普遍性的情況是可以預見的。北極熊基因可以有把握地預先知道,它們的尚未出生的生存機器將會有一個寒冷的環(huán)境。這種預測并不是基因進行思維的結果。它們從不思維:它們只不過是預先準備好一身厚厚的皮毛,因為在以前的一些軀體內,它們一直是這樣做的。這也是為什么它們仍然能存在于基因庫的原因。它們也預見到大地將為積雪所覆蓋,而這種預見性體現(xiàn)在皮毛的色澤上。基因使皮毛呈白色,從而取得偽裝。如果北極的氣候急劇變化以致小北極熊發(fā)現(xiàn)它們出生在熱帶的沙漠里,基因的預測就錯了。它們將要為此付出代價。小熊會夭折,它們體內的基因也隨之死亡。在一個復雜的世界上,對未來作出預測是有一定風險的。生存機器的每一決定都是賭博行為,基因有責任事先為腦子編好程序,基因是優(yōu)秀的程序編制者,它們?yōu)楸旧淼拇嬖诙幹瞥绦颉I顬樗鼈兊纳鏅C器帶來種種艱難險阻,在對付這一切艱難險阻時這個程序能夠取得多大的成功就是判定這些基因優(yōu)劣的根據(jù)。這種判斷是冷酷無情的,關系到基因的生死存亡。

在兩性戰(zhàn)爭這一章中作者并沒有講到人類社會,只講生物界普遍的雄性和雌性,但我覺得很多觀點對人類同樣適用。雄性對后代投資少,會傾向于處處留情和不挑剔配偶;雌性對后代投資更多,對配偶更加挑剔。雌性個體手中握的王牌是可以拒絕交配,因為她的嫁妝是一個既大又富營養(yǎng)的卵子。交配之前,能夠據(jù)以進行激烈的討價還價。可是一旦進行交配,她就失去了手中的王牌,她把自己的卵子信托給了與之交配的雄性個體。可應對的有兩種策略,家庭幸福,和大丈夫策略。大丈夫策略不提,是雌性動物對得不到孩子們的爸爸的幫助已不再計較,而把全部精力用于慎之又慎,精心挑選,培育優(yōu)質基因。家庭幸福策略要求雌性個體辨別出雄性個體其忠誠和眷戀家庭生活的跡象,從而使自己受益。要做到這點的方式之一是,長時間地搭架子,忸怩作態(tài)。凡是沒有耐心,等不及雌性個體最終答應與之交配的雄性個體大概不能成為忠誠的丈夫。而對于雄性的個體而言,假使它知道今后它要接近的任何其他雌性個體,也會以同樣的方式進行拖延,然后才肯交配,那么,對它來說,遺棄該雌性個體的念頭也就沒有多大誘惑力了。同樣理論也完美解釋了為什么女人要“考驗”男人,為什么淫蕩的女人占少數(shù),矜持的女人占大多數(shù),以及忠誠的男人占大多數(shù),花花公子占少數(shù)。雌性的最佳策略也許是:享受家庭男(忠誠的雄性)的殷勤,但與大丈夫男(不忠誠但有性吸引力的雄性)生育。

人類很傲慢地認為自己和動物不同,但是從基因出發(fā)觀察就會得出完全不同的結論。某一物種比另一物種的高尚完全毫無客觀依據(jù)。作為人類,我們以及其他一切動物都是我們自己的基因所創(chuàng)造的機器。任何一個個體,也只不過是壽命不長的基因組合體的臨時運載工具。存在的目的和價值只是在于某部分特定基因的延續(xù)。人類的大猩猩基因的相似度在95%以上,和香蕉相似度在30%以上。

作者在最后提出了一個"meme"即“文化基因”的概念,正如基因之間相互競爭著,自私地、不顧一切地要進入到下一代的身體之中,最終決定了生物世界的格局及其結構;與此類似,謎米之間相互競爭著,自私地、不顧一切地要進入到另一個人的大腦、另一本書、另一個對象之中,這最終決定了我們的文化以及我們的心理結構。人既是基因的機器,也是文化的機器。人腦成為Meme的原始湯,同時我們在進化最高級階段形成的自我意識,在Meme進化過程中扮演著選擇的角色,如同自然選擇之于原始生命分子。對人類來說,生物基因的進化是緩慢的,但是文化基因的進化確是飛速的。

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