4.1生物----機器的未來
灰暗的秋色降臨，我站在美國最後一片開著野花的大草原中間。微風拂來，黃褐色的草沙沙作響。我閉上眼睛向耶穌----那重生復活的上帝----祈禱。接著，我彎下腰，划著火柴，點燃這片最後的草原。草原燃起熊熊烈火。
"今日原上草，明日爐中燒。"那復活者說。火借風勢噼啪作響，燃起8英尺高的火牆，如一匹脫韁野馬；此時，那一段福音浮現在我的腦海中。叢叢枯萎的野草發出的熱量令人敬畏。我站在那裡，用綁在掃帚把上的橡皮墊拍打火苗，試圖控制火牆的邊界，阻止它向淡黃色的田野蔓延。我想起了另一節福音："新的到來，舊的逝去。"
在草原燃燒的同時，我想到了機器。逝去的是舊的機器之道，到來的是重生的機器之本性，一種比逝去的更有活力的本性。
我來到這片被火燒焦的草地，因為這片開著野花的草原以自己的方式展現了人造物的另一個側面，正如我馬上要解釋的那樣。這片燒焦的土地以事實說明，生命正在變為人造的，一如人造的正在變得有生命，它們都在成為某種精彩而奇特的東西。
機器的未來就在腳下這片雜亂的草地裡。這片曾經野花盛開的草原被機器按部就班地翻犁過，什麼都沒留下，除了我腳下的這一小片草地。然而，具有極大諷刺意味的是，這片小草地掌握著機器的命運----因為機器的未來是生物。
帶我來到這片草場火海的人，是三十多歲、做事極其認真的史蒂夫·帕克德。當我們在這片小草原上漫步時，他撫弄著少許幹雜草----他非常熟悉它們的拉丁名字。大約20年前，帕克德陷入一個無法自拔的夢想。他幻想某個郊區的垃圾場重新綻放出花朵，還原為繽紛草原的原始顏色，成為煩擾不斷的世人尋求心靈平和的生命綠洲。就像他喜歡對支援者說的那樣，他幻想得到一個"帶來生活品質改善"的草原禮物。1974年，帕克德開始實施自己的夢想。在持懷疑態度的環保組織的些許幫助下，他開始在離芝加哥市中心不太遠的地方重建一個真正的草原。
帕克德知道，生態學教父奧爾多·利奧波德在1934年曾經成功地重建了一塊勉勉強強的草原。利奧波德所在的威斯康星大學買了一個名為柯蒂斯的舊農場，打算在那裡建立一個植物園。利奧波德說服學校讓柯蒂斯農場重新還原成草原。廢棄的農場將最後一次接受翻犁，然後被撒上行將絕跡的、幾乎叫不上名字的草原種子，隨後就聽之任之了。
這個簡陋的實驗並非在逆轉時鐘，而是在逆轉文明。
在利奧波德這天真的行動之前，文明邁出的每一步都走上對自然進行控制和阻隔的又一個階梯。修建房屋是為了將大自然的極端溫度擋在門外；侍弄園圃是為了將自然生長的植物轉變為馴服的農作物；開採鐵礦則是為了砍伐樹木以獲取木材。
這種前進的步伐很少有過停歇。偶爾，某個封建領主為了自己的狩獵遊戲會保留一片野生樹林不被毀掉。在這塊庇護地，獵場看守人可能會種植一些野生穀物為他主人的狩獵吸引動物。但是，在利奧波德的荒唐舉動之前，沒有人刻意地去"種植"野生狀態。事實上，即使在利奧波德審視柯蒂斯專案的時候，他也不認為能有人"種植"野生狀態。作為一個自然學家，他認為必須由大自然來主掌這片土地，而他的工作就是保護自然的一切舉動。在同事以及大蕭條時期由國家資源保護隊僱用的一群農民小夥子的幫助下，利奧波德在頭5年時間裡，用一桶桶水和偶爾進行的間苗，養護了300英畝新興的草原植物。
草原植物生長茂盛，非草原雜草同樣生長茂盛。這片草場無論覆蓋上了什麼，都不是草原曾經有過的模樣。樹苗、歐亞舶來種以及農場雜草，都與草原植物一起旺盛地生長。在最後一次耕耘又過了10年後，利奧波德終於明瞭，新生的柯蒂斯草原只不過是個荒原混血兒。更糟糕的是，它正在慢慢變成一個雜草叢生的場地。這裡缺失了什麼。
也許有一個關鍵的物種缺失了。一旦這個物種被重新引進，它就有可能恢復整個植物生態圈的秩序。20世紀40年代中期，人們找到並確認了這個物種。它是個機敏的動物，曾經遍佈高草草原，四處遊蕩，影響著所有在草原安家的植物、昆蟲和鳥類。這個缺失的成員就是----火。
火使草原有效地運轉。它使那些需要浴火重生的種子得以發芽，將那些入侵的樹苗一筆抹去，讓那些經不起考驗的"城裡人"望而卻步。火在高草草原生態中所承擔的重要職能被重新發現，這也正契合了對火在北美其他幾乎所有生態圈內所承擔的職責的重新發現。說是重新發現，因為原住民中的土地學家早已認識和利用了火對大自然的影響。歐洲移民曾詳細記錄了火在白人統治前的草原上無處不在、肆意橫行的情況。
儘管對我們來說火的功能已經瞭然，但當時生態學家還不清楚火是草原的重要組成部分；自然資源保護論者，也就是我們現在所說的環保人士，就更不理解了。具有諷刺意味的是，奧爾多·利奧波德，這位最偉大的美國生態學家，竟然強烈反對讓野火在荒地裡燃燒。他於1920年寫道："放火燒荒不僅無益於預防嚴重的火災，而且最終會摧毀為西方工業提供木材的森林。"他列舉出放火不好的五個原因，沒有一個是有根據的。利奧波德嚴厲斥責"燒荒宣傳員"，他寫道，"可以確定地說：如果燒荒再持續50年的話，我們現存的森林區域將進一步大幅度縮小。"
10年後，當大自然的相互依賴性被進一步揭示之後，利奧波德終於承認了天然火的重要本質。當他重新在威斯康星這塊人造草地引入火種之後，草原迎來了幾個世紀以來最茂盛的生長期。曾經稀少的物種開始遍佈草原。
然而，即使經過了50年的火與太陽及冬雪的洗禮，今天的柯蒂斯草原仍然不能完全體現其物種的多樣性。尤其是在邊緣地帶----通常這裡都是生態多樣性最集中體現的地方，草原幾乎成了雜草的天下，這些雜草同樣肆虐在其他被人遺忘的角落。
威斯康星的實驗證明，人們可以大致地拼湊出一個草原的近似物。但是，到底要怎樣才能再現一個各方面都真實、純潔、完美的草原呢？人類能從頭開始培育出真正的草原嗎？有辦法制造出自維持的野生狀態嗎？
4.2用火和軟體種子恢復草原
1991年秋天，我和史蒂夫·帕克德站在他的寶地----他稱之為"閣樓中發現的倫勃朗"----芝加哥郊外的樹林邊。這是我們將要放火焚燒的草原。散生的橡樹下生長著幾百英畝的草，沙沙作響、隨風傾倒的草掃拂著我們的腳面。我們徜徉在一片比利奧波德看見的更富饒、更完美、更真實的草地上。融入這片褐色植物海洋的是成百上千種不尋常的物種。"北美草原的主體是草，"帕克德在風中大聲喊道，"而大多數人注意到的是廣告中的花朵。"我去的時候，花已經凋謝，樣貌平平的草和樹似乎顯得有些乏味。而這種"無趣"恰恰是重現整個生態系統的關鍵所在。
為了這一刻，帕克德早在20世紀80年代初，就在伊利諾伊州繁茂的叢林中找到了幾塊開滿鮮花的小空地。他在地裡播上草原野花的種子，並將空地周邊的灌木清除掉，擴大空地的面積。為了阻止非原生雜草的生長，他把草點燃。起初，他希望火能自然地做好清理工作。他想讓火從草地蔓入灌木叢，燒掉那些林下灌木。然後，由於林木缺乏油脂，火就會自然地熄滅。帕克德告訴我，"我們讓火儘可能遠地衝進灌木叢。我們的口號是，'讓火來做決定'。"
然而，灌木叢沒有按他希望的那樣燃燒。於是，帕克德和他的工作人員就動手用斧子清除那些灌木。在兩年的時間內，他們獲得了令人滿意的結果。野生黑麥草和金花菊茂密地覆蓋了這片新領地。每個季節，這些重建者都要親自動手砍伐灌木，並播種他們所能找到的、精挑細選的北美草原花種。
可是，到了第三年，顯然又有什麼不對勁的地方。樹蔭下的植物長得很不好，不能為季節性的燒荒提供良好的燃料。而生長旺盛的草又都不是北美草原的物種，而是帕克德以前從沒見過的。漸漸地，重新種植的區域又還原為灌木叢。
帕克德開始懷疑，任何人，包括他自己，是否能走出幾十年來焚燒一塊空地，卻一無所獲的困境。他認為一定還有另一個因素被忽略了，以至於無法形成一個完整的生物系統。他開始讀當地的植物歷史，研究那些古怪的物種。
他發現，那些在橡樹地邊緣的空地上繁茂生長的不知名物種並不屬於北美草原，而是屬於稀樹大草原生態系統----一個生長有樹木的草原。研究了那些與稀樹大草原有關的植物之後，帕克德很快意識到，在他的重建地邊緣還點綴著其他的伴生物種，如蒲公英、霜龍膽和金錢草。甚至還在幾年前，他就發現了怒放的星形花朵。他曾經把開著花的植物帶給大學的專家看，因為星形花植物多種多樣，非專業人士是分辨不出來的。"這是什麼鬼東西？"他問植物學家，"書中找不到，（伊利諾伊）州物種目錄中也沒列出來。這是什麼？"植物學家說："我不知道。這可能是稀樹大草原的星形花植物，可是這裡並沒有稀樹大草原，那麼，它就不可能是那種植物。不知道是什麼。"人們對他們不想要的東西總是視而不見。帕克德甚至告訴自己那不同尋常的野花一定是偶然出現的，或被認錯了。他回憶說："稀樹大草原物種不是我最初想要的，因此曾想把它們除掉來著。"
然而，他不斷地看到它們。他在地裡發現的星形花植物越來越多。帕克德漸漸明白了，這古怪的物種是這些空地上的主要物種。其他與稀樹大草原相關的許多物種，他還沒有認出來。於是，他開始到處搜尋樣本----在古老公墓的角落裡，沿著鐵路的路基，以及舊時的馬車道----任何可能有早期生態系統零星倖存者的地方，只要可能，就收集它們的種子。
帕克德看著堆在車庫裡的種子，有了一種頓悟。混成一堆的北美草原種子是乾燥的、絨毛似的草籽。而逐漸多起來的稀樹大草原的種子則是"一把把色彩斑斕、凹凸不平、粘糊糊的軟膠質"，成熟後的種子包有果肉。這些種子不是靠風而是靠動物和鳥類傳播。那個他一直試圖恢復的東西----共同進化系統，聯鎖的有機體系----不是單純的北美大草原，而是有樹的大草原：稀樹大草原。
中西部的拓荒者稱有樹的草原為"荒野"。雜草叢生的灌木叢，和長在稀少樹木下的高草，既不是草地也不是森林，因此對早期定居者來說那是荒野。幾乎完全不同的物種使得這裡保持著與北美大草原截然不同的生物群系。這塊稀樹大草原的荒野特別依賴火，其程度遠超過北美大草原。而當農民們來到這裡，停止了燒荒，這塊荒野就迅速淪為樹林。本世紀初，這種荒野幾乎消失，而有關這裡的物種構成也幾乎沒有記錄。但是一旦帕克德腦子裡形成了稀樹大草原的"搜尋影像"，他就開始在各處看到它存在的證據。
帕克德播種了成堆的稀樹大草原古怪的粘糊糊種子。兩年之內，這塊地就由稀有的被遺忘了的野花點綴得絢麗多彩：問荊、藍莖秋麒麟、星花蠅子草、大葉紫菀。1988年的乾旱使那些原本非土生土長的雜草枯萎了，而重新得以安家落戶的"土著居民"卻依然茁壯成長。1989年，一對來自東方的藍色知更鳥（在這個縣已經幾十年未見過了）在它們熟悉的棲息地安了家----帕克德將這件事看作是"認證"。大學的植物學家們回了電話，州里似乎有關於稀樹大草原多種花色鮮明植物的早期記錄。生物學家將其列入瀕臨滅絕的物種清單。長有橢圓葉的乳草植物在這塊重建的荒野恢復生長了，而在州里其他任何地方都找不到它們的影子。稀有而瀕臨滅絕的植物，如白蝴蝶蘭花和淺色連理草也突然自己冒了出來。可能它們的種子一直處在休眠中----在火和其他因素之間找到了合適的萌芽條件----或者由鳥類，如來訪的藍色知更鳥，帶了過來。伊利諾伊州各地整整10年未見過的銀藍色蝴蝶，奇蹟般地出現在芝加哥郊區，因為，在那新興的稀樹大草原上生長著它最喜愛的食物，連理草。
"啊，"內行的昆蟲學家說，"愛德華茲細紋蝶是典型的稀樹草原蝴蝶，但是我們從沒見過。你肯定這是稀樹草原嗎？"到了重建後的第5年，愛德華茲細紋蝶已經在這個地區滿天飛舞了。
"你蓋好了，他們就會來。"這是電影《夢幻之地》中的經典臺詞。這是真的。你付出的努力越多，得到的越多。經濟學家稱其為"報酬遞增法則"，或滾雪球效應。隨著相互聯絡的網路編織得越來越緊密，再加織一片就更容易了。
4.3通往穩定生態系統的隨機路線
不過，其中仍有機巧。隨著事情的進展，帕卡德注意到物種加入的次序很有關係。他獲悉其他生態學家發現了同樣的情況。利奧波德的一位同事發現，通過在雜草叢生的土地，而不是像利奧波德那樣在新開墾的土地上播種北美草原的種子，能夠獲得更接近真實的北美草原。利奧波德曾經擔心爭強好勝的雜草會扼殺野花，但是，雜草叢生的土地比耕種過的土地更像北美大草原。在雜草叢生的陳年地塊上，有一些雜草是後來者，而它們中有些又是大草原的成員。它們的提早到來能加速向草原系統的轉變。而在耕耘過的土地上，迅速抽芽的雜草極具侵略性，那些有益的"後來者們"加入這個集體的時間過晚。這好比在蓋房子時先灌注了水泥地基，然後鋼筋才到。因此，次序非常重要。
田納西州立大學生態學家斯圖亞特·皮姆將各種次序----如經典的刀耕火種----與自然界上演了無數次的次序作了比較。"從進化的意義上來說，參與遊戲的選手們知道先後的順序是什麼。"進化不僅發展了群落的機能，而且還對群落的形成過程進行了細調，直到群落最終能夠成為一個整體。還原生態系統群落則是逆向而行。"當我們試圖還原一塊草原或一塊溼地的時候，我們是在沿著該群落未曾實踐過的道路前行，"皮姆說。我們的起點是一箇舊農場，而大自然的起點則可能是一個萬年前的冰原。皮姆自問道：我們能通過隨機加入物種，組合出一個穩定的生態系統嗎？要知道，人類還原生態系統的方式恰恰帶有很強的隨機性。
在田納西州立大學的實驗室裡，生態學家皮姆和吉姆·德雷克一直在以不同的隨機次序組合微生態系統的元素，以揭示次序的重要性。他們的微觀世界是個縮影。他們從15至40種不同的單一水藻植株和微生物入手，依次把這些物種以不同的組合形式及先後次序放入一個大燒瓶。10到15天之後，如果一切進展順利，這個水生物的混合體就會形成穩定的、自繁殖的泥地生態----一種很特別的、各物種相互依存的混合體。另外，德雷克還在水族箱裡和流水中分別建立了人工生態。將它們混在一起後，讓其自然執行，直到穩定下來。"你看看這些群落，普通人也能看出它們的不同，"皮姆評論道，"有些是綠色的，有些是棕色的，有些是白色的。有趣的是沒辦法預先知道某種特定的物種組合會如何發展。如同大多數的複雜系統一樣，必須先把它們建立起來，在執行中才能發現其秘密。"
起初，人們也不是很清楚是否會容易地得到一個穩定的系統。皮姆曾以為，隨機生成的生態系統可能會"永無休止地徘徊，由一種狀態轉為另一種狀態，再轉回頭來，永遠都不會到達一個恆定狀態"。然而，人造生態系統並沒有徘徊。相反，令人驚訝的是，皮姆發現了"各種奇妙的現象。比如說，這些隨機的生態系統絕對沒有穩定方面的麻煩。它們最共同的特徵就是它們都能達到某種恆定狀態，而且通常每個系統都有其獨有的恆定狀態"。
如果你不介意獲得的系統是什麼樣子，那麼要獲得一個穩定的生態系統是很容易的。這很令人吃驚。皮姆說："我們從混沌理論中得知，許多確定系統都對初始條件極其敏感----一個小小的不同就會造成它的混亂。而這種生態系統的穩定性與混沌理論相對立。從完全的隨機性入手，你會看到這些東西聚合成某種更有條理性的東西，遠非按常理所能解釋的。這就是反混沌。"
為了補充他們在試管內的研究，皮姆還設立了計算機模擬試驗----在計算機裡構建簡化的生態模型。他用程式碼編寫了需要其他特定物種的存在才能生存下來的人造"物種"，並設定了弱肉強食的鏈條：如果物種b的數量達到一定密度，就能滅絕物種a。（皮姆的隨機生態模型與斯圖亞特·考夫曼的隨機遺傳網路系統相似。見第二十章）每個物種都在一個巨大的分散式網路中與其他物種有鬆散的關聯。對同一物種列表的成千上萬種隨機組合進行了執行後，皮姆得到了系統能夠穩定下來的頻度。所謂穩定，即指在小擾動下，如引入或移除個別物種，不會破壞整體的穩定性。皮姆的結果與其瓶裝微觀生物世界的結果是相呼應的。