第五章 共同進化

5.1放在鏡子上的變色龍是什麼顏色的?

20世紀70年代初期,斯圖爾特·布蘭德向格雷戈裡·貝特森提出了上述謎題。貝特森與諾伯特·維納同為現代控制論的奠基人。貝特森接受的是最正統的牛津教育,從事的卻是最異端的職業。他在印尼拍攝巴釐舞影片;他研究海豚;他還提出了實用的精神分裂症理論。60多歲時,貝特森在加利福尼亞大學聖巴巴拉分校任教。在那裡,他那些有關心理健康和進化規律的觀點既離經叛道又才氣橫溢,深深吸引了具有整體觀念且崇尚非主流文化的人群。

斯圖爾特·布蘭德是貝特森的學生,也是倡導控制整體論(cyberneticholism)的傳奇人物。1974年,布蘭德在他的《全球概覽》雜誌中提出了這一變色龍公案。布蘭德這樣寫道:"一次,我與格雷戈裡·貝特森進行討論,當時,兩人都沉湎於思考意識的功能是什麼,或者意識到底有沒有功能(指自我意識)。我向他提出了這個問題。我們都是生物學家,便將話題轉而討論這讓人難以捉摸的變色龍。格雷戈裡斷言,變色龍最終將停留在它變色範圍的中間點;我則堅信,這個可憐的傢伙因為想方設法要從自身影像的世界中隱身,會將種種保護色試個沒完。"

鏡子可以構成一個資訊迴路的絕妙實現。普普通通的兩面鏡子相對放置會產生奇趣屋效應,不停地將一個物象來回對映,直至消失於無窮回溯中。相向而放的鏡子間的任何資訊,無論如何來回反射都不會改變其形式。那麼,如果其中一面鏡子具備了變色龍似的反應功能,既能反射又能產生影像將會如何呢?這種試圖將自己與自身映象保持一致的行為會不斷攪亂自身的映象。它有可能最終定格於某種持續時間足夠長、可以準確描述的穩定狀態麼?

貝特森覺得這個系統----可能與自我意識類似----會快速進入一種由變色龍在各種顏色的極值間變化時而達成的平衡態。互相沖突的顏色(或者人類心智所組成的社會中相互衝突的觀點)會向"中間色調"折衷,彷彿那是一次民主表決。而布蘭德則認為任何型別的平衡都近乎沒有可能,而且自適應系統將既無定向也無終點地搖擺不定。他猜想(變色龍的)顏色變化會陷入一種如同太極陰陽的混沌狀態中。

變色龍對自身影像變化的反應恰似人類世界對時尚變化的反應。從整體看來,時尚不正是蜂群思維對自身映像的反應麼?

在一個緊密相連的21世紀社會中,市場營銷就是那面鏡子,而全體消費者就是變色龍。你將消費者放入市場的時候,他該是什麼顏色?他是否會沉降到某個最小公分母----成為一個平均消費者?或者總是為試圖追趕自己迴圈反射的映象而處於瘋狂振盪的搖擺狀態?

變色龍之謎的深奧令貝特森沉醉,他繼續向自己的其他學生提出此疑問。其中一名學生傑拉爾德·霍爾提出了第三種假說來解釋這位鏡中人的最終顏色:"變色龍會保持進入鏡子反射區域那一瞬間的任何顏色。"

在我看來,這是最符合邏輯的答案。鏡子與變色龍之間的相互作用或許是如此密切、迅捷,幾乎沒有發生適應調節的可能。事實上,一旦變色龍出現在鏡子前,它可能絲毫也改變不了自己的顏色,除非由於外部誘因導致其變色或者其自身的變色程式出錯。否則,鏡子與變色龍組成的系統將凝固於其初始狀態----無論那是什麼顏色。

對於市場營銷這樣一個映象世界來說,這第三個答案就意味著消費者的凍結。他要麼只買其最初所用的品牌,要麼什麼也不買。

當然還可能有其他的答案。在為寫這本書進行採訪的時候,我不時向被訪者提出變色龍之謎。科學家們將它看作是自適應反饋的典型案例。他們的答案林林總總。下面舉幾個例子:

數學家約翰·霍蘭德:變色龍會像萬花筒一樣千變萬化!由於存在時間的滯後,它的顏色會閃爍不停。變色龍永遠不可能停在某種固定的顏色上。

電腦科學家馬文·明斯基:變色龍可能會有若干特徵值或者特徵色,因此會迴歸到若干顏色上。假如你把它放進去的時候它是綠色,它可能一直是綠色;假如是紅色,它就可能一直是紅色;而如果你是在它呈棕色時放進去,它有可能會變成綠色。

自然主義者彼得·沃肖爾:變色龍出於某種恐懼反應才改變顏色,因此這一切都取決於其情緒狀態。一開始它也許被自己的映象嚇壞,但隨後就處之泰然了;顏色則會隨著它的情緒而變化。

把變色龍放在鏡子上似乎是個很簡單的實驗,所以我想,即使是作家也可以完成這個實驗。於是我著手實驗。我做了一個小箱子,裡面裝上鏡子,買了一條會變顏色的蜥蜴放進去。雖然布蘭德的謎題已流傳了20年之久,但據我所知,這還是第一次有人嘗試真正動手試驗。

趴在鏡子上的蜥蜴穩定在一種顏色----綠色,是春樹發新葉的那種嫩綠。每次把它放進去時都回歸到這個顏色。但在回到綠色之前,它也許在一段時間內會保持棕色。它在鏡箱裡休憩時用的顏色看來與它在箱外時喜歡保持的深棕色不同。

儘管我完成了這個實驗,但我對實驗的結果卻信心不足,這主要由於如下一些重要的原因:我用的不是真正的變色龍,而是一條變色蜥蜴,它可以改變的顏色種類比真正的變色龍少多了。(真正的變色龍一條要花好幾百美元,還要配一個專門的玻璃容器來飼養,我可不想買。)更為重要的是,根據我所讀過的為數不多的相關文獻資料得知,除了根據背景顏色而相應改變顏色外,變色蜥蜴變色還有別的原因。如同沃肖爾所說,它們為了應對恐懼也變色。它們確實相當恐懼。變色蜥蜴不願進入鏡箱。在箱裡顯示出的綠色與它害怕時採用的顏色一樣。鏡子上的變色龍也可能僅僅會處於持續的恐懼狀態----它本身的陌生感被放大並充斥著其所在的周身環境。假如我在鏡箱裡,肯定也會抓狂。最後是觀察者的問題:我只有把臉貼近鏡箱,將藍眼睛和紅鼻子深入變色蜥蜴的地盤,才能看到蜥蜴。這種行為騷擾了蜥蜴,卻又無法避免。

可能要等到將來使用真正的變色龍,並進行更多的對比實驗,才能真正破解這個謎題。但我仍心存疑慮。真正的變色龍與變色蜥蜴一樣,是身體碩大的動物,有著不只一個改變顏色的理由。鏡子上的變色龍之謎恐怕最好僅作為思想實驗來保持其理想化的形式。

即便從理論角度來考慮,"真正的"答案也取決於下述具體因素:比如變色龍顏色細胞的反應時間,其對色調改變的敏感性以及是否有其他影響訊號的因素。所有這些都是反饋迴路中常見的重要數值。如果有人能夠改變變色龍身上的這些引數,就可以一一演示前文所述鏡子上的變色龍變色的種種可能。其實,工程師們正是這樣設計控制電路以引導宇宙飛船或控制機器人手臂的。通過調整滯後的長短、訊號的敏感度、以及衰減率等引數,他們可以調整一個系統使之達到一個廣域的平衡態(比如將溫度保持在華氏68至70度之間),或不斷的變化,或某個介於兩者之間的動態平衡點。

我們看到,這種情況也發生在網路化的市場活動中。毛衣生產商試圖通過文化映象來激發消費者此消彼長的購買慾望,以銷售多種款式的毛衣;而洗碗機制造商則力圖將消費者行為的反饋聚集在幾個公約數上,即僅推出幾款洗碗機,因為較之花樣繁多的毛衣款式,推出多種洗碗機的成本要高得多。反饋訊號的數量和速度決定了市場的型別。

鏡子上變色龍之謎的重要之處在於,蜥蜴與鏡子形成了一個整體。"蜥蜴屬性"和"鏡子屬性"融合為一種更復雜的屬性----"蜥鏡屬性",其行為方式與單一變色龍或單一鏡子的行為方式都有所不同。

中世紀的生活是極端抹殺個性的。普通人對自己的形像只有模糊的概念。他們對獨立人格和社會身份的認知是通過參與宗教儀式和遵循傳統而達成的,而非通過行為反射。與此相反,當今世界是一個充滿了映象的世界。我們有無處不在的電視攝像機、每天都在進行的民意調查(如"63%的美國人離過婚"),它們將我們集體行為的每一個細枝末節都反映給我們。持續不斷的紙面記錄----帳單、評分、工資單、商品目錄----幫助我們建立了個人的身份標識。不遠的將來,普及的數字化必將為我們提供更清晰、更快捷、更無所不在的鏡子。每個消費者都將成為反射映象與反射體,既是因,也是果。

希臘哲學家痴迷於鏈式的因果關係,研究如何沿因果鏈條溯本追源,直至找到最初原因。這種反向倒推的路徑是西方邏輯的基礎,即線性邏輯。而蜥蜴-鏡子系統展示的是一種完全不同的邏輯----一種網狀的因果迴圈。在遞迴反射領域,事件並非由存在鏈所觸發,而是由一系列業因如奇趣屋般地反射、彎曲、彼此互映所致。與其說業因和控制是從其源頭按直線發散,倒不如說它是水平擴充套件,如同湧動的潮水,曲折、彌散地釋放著影響力。淺水喧鬧,深潭無波;彷彿萬物彼此間的關聯顛覆了時空的概念。

電腦科學家丹尼·希利斯指出,計算,特別是網路計算,呈現了一種非線性的因果關係域。他寫道:

在物質世界中,一件事對另一件事的影響隨兩者之間的時間或空間距離的增大而衰減。因此,我們在研究木星衛星的執行軌道時不去考慮水星的影響。這是物體和作用力這一對相互依存的概念所遵循的基本原則。作用力的侷限性體現在光速是有限的,體現在場的平方反比定律之中,還體現在宏觀統計效應上,如反應速度和音速等。

在計算領域中,或至少在計算領域的舊有模式中,一個隨意的微小事件有可能、也往往會造成任意的重大影響。比如,一段小程式可以抹去所有的記憶體;一條簡單的指令可以使主機停止執行。在計算科學中沒有類似於距離這樣的概念。沒有哪個儲存單元比別的儲存單元更不易受影響。

自然生態系統中的控制軌跡也呈發散狀溶入因果關係的界域。控制不僅分散到空間中,還隨著時間而逐漸模糊。當變色龍爬到鏡子上的時候,誘使其變色的業因便溶入到一個因果自迴圈的界域中。事物的推演不像箭那樣直線行進,而是像風一樣四散開來。

5.2生命之無法理喻之處

斯圖爾特·伯蘭德在斯坦福大學主修生物學,導師是人口生物學家保羅·埃爾利希。埃爾利希也執迷於難解的鏡子上的變色龍之謎。而他是從蝴蝶與其宿主植物之間的關係中清楚地看到了這一謎題的影子。那些狂熱的蝴蝶收藏家們很早就知道,製作完美標本的最好方法就是將毛毛蟲和它要吃的植物一起裝入盒子等它化繭。變身之後,蝴蝶會破繭而出,展現出完美無缺的翅膀。這時迅速將它殺死,就能製成完美的標本。

這個辦法要求蝴蝶收藏家們懂得蝴蝶要吃什麼植物。為了得到完美的標本,他們可謂不遺餘力。其結果是積累了大量有關植物/蝴蝶群落的文獻資料。簡而言之,大多數蝴蝶幼蟲只吃一種特定的植物。舉個例子,黑脈金斑蝶的幼蟲就專吃馬利筋,而馬利筋似乎也只歡迎黑脈金斑蝶前來就餐。

埃爾利希注意到,從這個意義上說,蝴蝶的映像投入了植物,而植物的映像也投入了蝴蝶。為了防止蝴蝶幼蟲完全吞噬自己的莖葉,馬利筋步步設防,迫使黑脈金斑蝶"改變顏色"----想法子繞過植物的防線。這種相互投映彷彿兩條貼著肚皮跳舞的變色龍。馬利筋如此投入地進行自我保護,以抗拒黑脈金斑蝶的侵襲,結果反而變得與蝴蝶難捨難分。反之亦然。任何長期敵對的關係似乎都包容這樣的相互依存。1952年,關注機器如何學習的控制論專家羅斯·艾希比寫道:"[生物的基因模式]並沒有具體規定小貓如何抓老鼠,但是提供了學習機制和遊戲的旨趣,因此是老鼠將捕鼠的要領教給了小貓。"

1958年,穆德在《進化》雜誌上發表了一篇論文,題為《專性寄生生物與其宿主共同進化的數學模型》。埃爾利希在這個標題中發現了一個可以用來形容這種貼身雙人舞的詞----共同進化(coevolution)。與大多數生物學發現一樣,共同進化這個概念並不新鮮。神奇的達爾文在其1859年的傑作《物種起源》中便曾提到過:"生物體彼此之間的共同適應......"

約翰·湯普森在《互相影響和共同進化》一書中對"共同進化"做了一個正式定義:"共同進化是互相影響的物種間互動的進化演變。"實際上共同進化更像一曲探戈。馬利筋與黑脈金斑蝶肩並肩結成了一個單系統,互相影響共同進化。共同進化之路上的每一步都使這兩個對手纏繞得更加密不可分,直到一方完全依賴於另一方的對抗,從而合二為一。生物化學家詹姆斯·洛夫洛克就這種相擁狀況寫道:"物種的進化與其所處環境的演變密不可分。這兩個程式緊密結合,成為不可分割的單一程式。"

布蘭德採用了這個術語,並創辦了名為《共同進化季刊》的雜誌,用於發表包羅永珍的宏論----闡述相互適應、相互創造、同時編織成為整體系統的生物學、社會學和科技等。作為發刊詞,布蘭德撰寫了共同進化的定義:"進化就是不斷適應環境以滿足自身的需求。共同進化,是更全面的進化觀點,就是不斷適應環境以滿足彼此的需求。"

共同進化之"共同"是指向未來的路標。儘管有人抱怨人際關係的地位在持續降低,現代人在生活中互相依賴的程度卻日益增長,超過了以往任何時候。目前,所有政治都意指全球政治,而全球政治則意味著"共同"政治;在通訊網路基礎上建立起的線上社群則是"共同"世界。馬歇爾·麥克盧漢並非完全正確。我們共同打造的不是一個舒適的地球村;我們共同編織的是一個熙熙攘攘的全球化蜂群----一個最具社會性的"共同"世界,一個鏡狀往復的"共同"世界。在這種環境下,所有的進化,包括人造物的進化,都是共同進化。任何個體只有接近自己變化中的鄰居才能給自己帶來變化。

自然界充斥著共同進化。每個有植物的角落都有寄生生物、共生生物在活動,時刻上演著難解難分的雙人舞。生物學家普萊斯估計,今天物種的50%都是寄生生物。(這個數字已經很陳舊了,而且應該在不斷增長。)而最新的說法是:自然界半數生物都共生共存!商業諮詢師們常常警告其客戶,切不可陷入依賴於某個單一客戶或供應商的共生處境。但是,據我所知,許多公司都是這麼做的,而他們所過的有利可圖的日子,平均起來也並不比其他公司少。20世紀90年代,大企業之間的結盟大潮----尤其在資訊和網路產業當中----是世界經濟日益增長的共同進化的又一個側面。與其吃掉對手或與之競爭,不如結成同盟----共生共棲。

共生關係中的各方行為不必對稱或對等。事實上,生物學家發現自然界幾乎所有的共棲同盟在相互依存過程中都必然有一方受惠更多,這實際上暗示了某種寄生狀態。儘管一方所得就意味著另一方所失,但是從總體上來說雙方都是受益者,因此契約繼續生效。

布蘭德在他那本名為《共同進化》的雜誌裡開始收集各種各樣共同進化的故事。以下是一則自然界裡最具說服力的結盟的例項:

墨西哥東部生長著各類金合歡屬灌木和掠奪成性的螞蟻。多數金合歡長有荊刺和苦味的葉子以及其他抵禦貪婪世界傷害的防護措施。其中一種"巨刺金合歡"(即牛角相思樹)學會了如何誘使一種螞蟻為獨佔自己而殺死或驅趕其他的掠食者。誘餌漸漸囊括了可供螞蟻居住的防水的漂亮巨刺、現成的蜜露泉和專為螞蟻準備的食物----葉尖嫩苞。螞蟻的利益漸漸與合歡的利益相融合。螞蟻學會了在刺裡安家,日夜為金合歡巡邏放哨,攻擊一切貪吃金合歡的生物,甚至剪除如藤蘿、樹苗之類可能遮擋住金合歡媽媽的入侵植物。金合歡不再依靠苦味的葉子、尖尖的刺或是其他保護措施,如今它的生存完全依賴於這種金合歡螞蟻的保護;而蟻群離開金合歡也活不下去。它們組合起來就天下無敵。

在進化過程中,生物的社會性與日俱增,共同進化的例項也愈來愈多。生物的社會行為越豐富,就越有可能形成互惠互利的關係。同樣,我們構建的經濟和物質世界越是相互影響,共同努力,我們越能見證到更多的共同進化的例項。

對於生命體而言,寄生行為本身就是一片安身立命的新天地。也正因此,我們發現寄生之上還有寄生。生態學家約翰·湯普森注意到"正如豐富的社會行為能夠促進與其他物種的共生關係,某些共生關係也促成了新型社會行為的進化。"共同進化的真正含義是,共同進化孕育了共同進化。

距今千百萬年後,地球上的生命可能大都具有社會性,隨處可見寄生物和共生體;而世界經濟也許會是一個擁擠的聯盟網路。那麼,當共同進化充斥了整個地球時又會發生什麼呢?這個由對映、回應、相互適應以及首尾相接迴圈不息的生命之鏈所組成的星球會做些什麼呢?

蝴蝶和馬利筋繼續在彼此周圍舞蹈著,無休無止的瘋狂芭蕾使它們的形態大大改變,遠遠不同於它們彼此處於平靜狀態時可能擁有的形態。鏡子上不停翻騰的變色龍陷入了遠非正常的某種紊亂狀態。二戰之後的核軍備競賽讓我們同樣有種愚蠢地追趕自我倒影的感覺。共同進化將事物推往荒唐的境地。蝴蝶和馬利筋,雖然從某種角度來看是競爭對手,卻又不能分開獨立存活。保羅·埃爾利希認為共同進化推動兩個競爭對手進入"強制合作"。他寫道:"除掉敵人既損害了掠食者的利益,也損害了被掠食者的利益。"這顯然不合乎常理,但又顯然是一股推動自然的力量。

當一個人的意識失去控制、鑽入攬鏡自顧的牛角尖時,或過於看重自己的敵人以至於對敵人亦步亦趨時,我們會認為這種意識有些失常。然而,智力和意識本來就有一點失常----或者說,一點失衡。從某種程度上說,即使是最簡單的心智,也一定會顧影自憐。莫非任何意識都非得固守其自我嗎?

在布蘭德向貝特森提出鏡子上的變色龍之謎題後,有關意識的失衡性成為了談話的重點,兩人轉而順著這個話題探討了下去,最終得出了一個古怪的結論,相對於其他事物都有一個平衡點來說,意識、生命、智力以及共同進化都是失衡的、意外的,甚至是無法理喻的。我們之所以看到智力和生命的不可捉摸之處,正是因為他們維持著一個遠離平衡態的不穩定狀態。較之宇宙間其他事物,智力、意識乃至生命,都處於一個穩定的非穩態。

蝴蝶和馬利筋,猶如立足筆尖的鉛筆,依靠共同進化的遞迴動態而立得筆直。蝴蝶拉扯馬利筋,馬利筋也拉扯蝴蝶,它們拉扯得越厲害,就越難以放手,直到整體的蝴蝶/馬利筋逐漸形成一個獨特的存在----一個鮮活的昆蟲/植物系統便自我生成。

共生並非只能成雙成對。三個一組也可融合成一個漸進的、以共同進化方式連線的共生系統。整個群落也可共同進化。實際上,任何生物,只要能適應其周邊生物,就可以在某種程度上起到間接的共同進化觸媒的作用。既然所有的生物都相互適應,就意味著同一生態系統內所有生物都能通過直接共生或間接相互影響的方式參與到一個共同進化的統一體裡。共同進化的力量由一個生物流向它最親密的鄰居,然後以較弱一級的波狀向周邊擴散,直至波及所有生物。這樣一來,地球家園中由億萬物種構成的鬆散網路就編結起來,成為不可拆分的共同進化體系,其組成部分會自發提升至某種不可捉摸的、穩定之非穩態的群集狀態。

地球上的生命網路,與所有分散式存在一樣,超越了作為其組成成分的生命本身。然而強悍的生命向更深處紮根,不但用它的網路將整個地球包裹起來,而且將沒有生命的岩石和大氣也串連進它的共同進化的怪誕行動之中。

5.3.在持久的搖搖欲墜狀態中保持平衡

30年前,生物學家請nasa(美國國家航空和航天管理局)將兩個無人操縱的探測器發射到最有可能找到地外生命的兩個待選星球----火星和金星上,並用探針插入它們的土壤檢測是否有生命跡象。

nasa的生命探測器是一個相當複雜、精密而且昂貴的精巧裝置,一旦著陸,就能從灑落其上的塵土中找尋細菌生命的蛛絲馬跡。說話溫和的英國生物化學家詹姆斯·洛夫洛克是nasa聘請的顧問之一。他發現了一個能夠更好檢測行星生命的辦法。這個辦法不需要價值數百萬美金的精巧玩意兒,甚至都不需要發射火箭。

洛夫洛克是現代科學研究領域罕見的奇才。他在英格蘭康沃爾郡鄉下一個灌木籬笆牆圍繞的石頭庫房內從事科學研究,彷彿一位獨行俠。他保持著無可挑剔的科學聲望,卻不隸屬於任何正規的科研機構,這在動輒就需要大筆資金的科學界實屬罕見。他那鮮明的獨立性滋養了自由思想,也離不開自由思想。20世紀60年代早期,洛夫洛克提出了一個顛覆性的建議,讓nasa探索團隊的其他成員都感到不痛快。他們是真想向外星發射探測器,而他卻說不必找這個麻煩。

洛夫洛克告訴他們,只需通過一架天文望遠鏡進行觀測,他就能確定某行星是否有生命。他可以通過測量該行星大氣層的光譜來確定其氣體的成分。包裹著行星的大氣組成就能揭秘星球是否存在過生命體。因此,用不著投擲一個昂貴的罐罐穿越太陽系去查明真相。答案他早就知道了。

1967年,洛夫洛克寫了兩篇論文,預言說,根據他對星球大氣光譜的解讀,火星上面沒有生命。10年後,nasa發射了環火星軌道航天器,再10年後的數次壯觀的火星軟著陸探測終於明白地告訴世人,火星確實如洛夫洛克預測的那樣死氣沉沉。對金星進行的類似探測帶回來同樣的壞訊息:太陽系裡除地球之外一片死寂。

洛夫洛克是怎樣知道的呢?

是通過對化學反應和共同進化的研究。火星大氣和土壤中的成分被太陽射線賦予能量,被火星核心加熱,再被火星引力吸附,歷經數百萬年進入動態平衡。懂得了化學反應的一般規則,科學家就可以將星球當作一個大燒瓶裡的物質來對它們的複雜反應做計算。化學家得出火星、金星以及其他行星的近似反應方程式之後,等號兩邊基本持平:能量、吸入成分;能量、逸出成分。通過天文望遠鏡以及後來的實地取樣獲得的結果都符合反應方程式的預測。

地球卻不同。地球大氣中氣體混合的路數並不循常。經洛夫洛克查明,它們的不循常,是共同進化累積形成的有趣效果。

尤其是氧氣,它佔地球大氣的21%,造成地球大氣的不穩定。氧氣是高活性氣體,能在我們稱之為火或燃燒的激烈化學反應中與許多元素化合。從熱力學角度來看,由於大氣氧化了固體表面,地球大氣中氧氣的高含量理應快速下降才對。其他活性示蹤氣體,如一氧化二氮、碘甲烷也處於異常爬升的水平。氧氣雖與甲烷共存,卻根本不相容,更確切地說,它們太融洽了,以至於會相互引爆。令人費解的是,二氧化碳理應像在其他行星那樣成為大氣的主要成分,卻僅僅是一種示蹤氣體。除大氣之外,地球表面的溫度及鹼度也處於異乎尋常的水平。整個地球表面似乎是一個巨大、不穩定的化學怪胎。

在洛夫洛克看來,似乎有一種看不見的能量,一隻看不見的手,將互動的化學反應推至某個高點,似乎隨時都會回落至平衡狀態。火星和金星上的化學反應猶如元素週期表那般穩定,那般死氣沉沉。以化學元素表來衡量,地球的化學性質是不正常的,完全失去了平衡,卻充滿活力。由此,洛夫洛克得出結論,任何有生命的星球,都會展現奇特的不穩定的化學性質。有益生命的大氣層不一定富含氧氣,但應該突破規範的平衡。

那隻看不見的手就是共同進化的生命。

共同進化中的生命擁有非凡的生成穩定的非穩態的能力,將地球大氣的化學迴圈推至一個洛夫洛克所稱的"持久的非均衡態"。大氣中的氧含量應該隨時都會下降,但數百萬年來它就是不降下來。既然絕大多數的微生物生命都需要高濃度的氧,既然微生物化石都已存在億萬年了,那麼,這種奇特的不和諧的和諧狀態算得上是相當持久而穩定的了。

地球大氣尋求穩定的氧含量,與恆溫器尋求穩定的溫度非常相似。它碰巧使得氧氣的平均濃度為20%,按一位科學家的說法"純屬偶然"。低於這個水平是貧氧,高於這個水平就易燃。多倫多大學的喬治·r·威廉斯這樣寫道:"20%左右的氧含量似乎能夠保證某種平衡,在洋流近乎完全換氣的同時,又不會招致毒性物質或可燃性有機物的聚集而產生更大危害。"那麼,地球的感測器和溫控機制在哪兒呢?那個加熱用的爐子又在哪兒呢?

無生命星球通過地質輪迴來達到平衡。氣體,如二氧化碳,溶入液體並經沉澱析出固體。溶入定量的氣體之後達到自然飽和。固體在火山活動中經加熱或加壓,會將氣體釋放回大氣層。沉降、風化、隆起----所有巨大的地質力量----也如強大的化學作用那樣,打斷或形成物質的化學鍵。熱力學的熵變將所有化學反應拉到它們的最低能量值。火爐的比喻不管用了。無生命星球上的平衡不太像恆溫控制下的平衡,它更像碗裡的水,處在等高的水平;當不能降得更低時就乾脆處在同一個水平上。

而地球則是一個恆溫器。相互糾纏共同進化的生命提供了一個自主迴圈的迴路,引導地球的化學物質趨向上升的勢能。大概要等地球上所有的生命都寂滅之後,地球的大氣才會回降至持久的平衡態,變得像火星和金星那樣單調乏味。但是,只要生命的分散式之手仍佔主導地位,它就能保持地球的化學物質脫離四平八穩的狀態。

但失衡本身卻是自主平衡的。共同進化的生命產生的持久失衡,自有其穩定之道。洛夫洛克一直致力於尋找這種持久失衡,想以此作為生命存在的快速測試。據我們所知,地球大氣中20%左右的氧含量已保持了億萬年之久。大氣層像一個高空懸索上搖搖擺擺的雜技演員,而且幾百萬年來一直保持著那個欲跌還休的姿勢。她永不墜落,也永遠擺脫不了墜落的趨勢,始終處於搖搖欲墜的狀態。

洛夫洛克認為這持久的搖搖欲墜狀態是生命的顯著特徵。近來複雜性理論的研究人士也已意識到,任何活系統:經濟體、自然生態系統、複雜的計算機模擬系統、免疫系統,以及共同進化系統,都具有搖搖欲墜的顯著特徵。當它們保持著埃舍爾式的平衡態----處在總在下行卻永遠未曾降低過的狀態時,都具有那種似是而非的最佳特性----在塌落中平衡。

戴維·雷澤爾在他的科普性書籍《宇宙發生說》中辯稱:"生命的核心價值不在於它繁殖的不變性,而在於它繁殖的不穩定性。"生命的金鑰在於略微失調地繁衍,而不是中規中矩地繁衍。這種幾近墜落乃至混沌的執行狀態確保了生命的增殖。

少有人注意到活系統的核心特點是,這種似是而非的特質是具傳染性的。活系統將它們的不穩定姿態傳染給它們接觸到的任何事物,而且無所不及。地球上,生命橫衝直撞,把勢力擴張到固體、液體和氣體之中。就我們所知,沒有哪塊從未被生命觸控過的岩石。微小的海洋微生物將溶入海水的碳和氧固化,生產出一種散佈在海床的鹽。這些沉積物最終被沉澱性的重量壓成岩石。微小的植物性微生物將碳從空氣中吸入土壤乃至深入海底,在水下化為石油。生命生產出甲烷、氨氣、氧氣、氫氣、二氧化碳以及其他氣體。鐵,還有金屬,聚集來細菌造出金屬礦團。(鐵作為非生命的典型代表,竟然產生生命!)通過嚴格的觀察,地質學家得出結論:所有露出地表的岩石(或許火山岩除外)都是再迴圈的沉澱物,因此,所有的岩石都具生物成因的實質,也就是說,在某些方面受生命影響。共同進化生命的無情推拉,最終將宇宙中的非生命物質帶入它的遊戲之中。它甚至將頑石也變成為對映其婆娑姿影的明鏡之一角。

5.4.岩石乃節奏緩慢的生命

俄羅斯地質學家弗拉基米爾·沃爾納德斯基第一個明確提出了具有劃時代意義的觀點----生命直接塑造了地球的肉身。他將地球上億萬生命體加以總結,並思考它們對地球的物質資源產生的群體影響。1926年,他出了一本書,把這個宏大的資源系統稱為"生物圈"(其實愛德華·蘇斯在幾年前也曾創造了這個術語),書中著手對生物圈進行了量化評估。這本名為《生物圈》的著作直到最近才被譯成英語。

沃爾納德斯基將生命明確地比作石頭鏡子上的變色龍,這個說法得罪了兩方人。他把活體生物所處的生物圈看作巨型的化工廠,激怒了生物學家。在他看來,植物和動物在礦物質環繞世界的流動中充當著臨時化學容器的作用。"活體生物不過是岩石的一個特類......既古老又永恆年輕的岩石,"沃爾納德斯基寫道。活體生物是儲存這些礦物的精美而脆弱的貝殼。有一次他談到動物的遷移和運動時說:"動物存在的意義,就是為了幫助風和浪來攪拌發酵中的生物圈。"

與此同時,沃爾納德斯基將岩石看作半生命,又引起了地質學家的強烈不滿。他說,由於每塊石頭都是從生命中起源,它們與生命機體之間的不斷互動表明岩石是生命中移動最慢的一部分。山脈、海洋裡的水以及天空中的氣體,都是節奏非常緩慢的生命。地質學家們當然要阻止這種明顯的密契主義觀點。

兩種奇思怪論組合成一個美麗且對稱的體系。生命是不斷更新的礦物質,礦物質是節奏緩慢的生命。它們構成了一枚硬幣的正反兩面。等式的兩端並不能精確地開解;它們同屬一個系統:蜥蜴/鏡子、植物/昆蟲、岩石/生命,以及當代的人類/機器系統。有機體即是環境,而環境也即是有機體。

這個古老且神聖的觀念在邊緣科學領域起碼存在有幾百年了。19世紀的許多進化論生物學家,如赫胥黎、赫伯特·斯賓塞,當然還有達爾文,對此都有直覺上的認識----物理環境塑造了生物,生物也塑造了其所處的環境。如果從長遠看,環境就是生物,而生物就是環境。早期的理論生物學家阿爾弗雷德·洛特卡於1925年寫道:"進化的不只是生物或物種,而是物種加環境的整個系統。兩者是不可分割的。"進化的生命和星球構成了一個共同進化的整體系統,一如變色龍的鏡上舞。

沃爾納德斯基認為,假如生命從地球上消失,不但地球本身沉淪至一種"化學穩定"的平衡狀態,而且那些沉積的粘土層、石灰岩的洞穴、礦山中的礦石、白堊的峭壁,以及我們視為地球景觀的特有構造也將隨之消退。"生命並非地表上偶然發生的外部演化。相反,它與地殼構造有著密切的關聯,"沃爾納德斯基於1929年寫道,"沒有生命,地球的臉面就會失去表情,變得像月球般木然。"

30年後,自由思想家詹姆斯·洛夫洛克通過天文望遠鏡對其他星球進行分析,也得出同樣的結論。"生物體簡直無法'適應'一個僅由物理和化學支配的死氣沉沉的世界。它們生存的世界由其先祖們的氣息和骨骼構成,而今由它們繼續維持著。"洛夫洛克有關早期地球的知識較之沃爾納德斯基更為全面,對氣體和物質在地球上的環流模式的理解也略高一籌。所有這些,都令他得出一個十分嚴肅的結論:"我們呼吸的空氣,以及海洋和岩石,所有這一切要麼是生命機體的直接產物,要麼是由於他們的存在而被極大改變了的結果。"

法國自然哲學家讓·巴蒂斯特·拉馬克早在1800年就已預言了這一非凡的結論,當時他所擁有的行星動力學方面的資訊甚至比沃爾納德斯基還要少。作為生物學家,拉馬克與達爾文旗鼓相當。他,而非達爾文,才是進化論真正的發現人。拉馬克之所以沒有獲得應得的讚譽而淪落為失敗者,部分原因是他太過依賴直覺而不是現代科學所推崇的詳細例證。拉馬克憑直覺推演生物圈,而且具有先見之明。但因為當時沒有一絲一毫的科學根據的支援,拉馬克的言論並不具有影響力。1802年,他寫道:"以單體聚合、礦體、岩層等形式出現的所有構成地殼的複合礦物質,以及由此形成的低地、丘陵、峽谷和山脈,都是在地球表面生存過的動植物的獨一無二的產物。"

拉馬克、沃爾納德斯基還有洛夫洛克之流大膽的主張乍看起來似乎荒謬可笑,但是在橫向因果關係下卻頗有道理:我們周圍目所能及的一切----白雪皚皚的喜馬拉雅山,從東到西的深海,逶迤起伏的群山,色調陰森的荒漠峽谷,充滿樂趣的溪谷----與蜂窩一樣都是生命的產物。