21.140億年的龐氏騙局
19世紀初，關於"熱"的問題還是一個令人費解的深奧難題。每個人都本能地知道一個熱的物體會逐漸冷卻到與周圍環境相同的溫度，而一個涼的物體溫度同樣會慢慢升高。但是關於熱的完整理論還沒有誕生，並且困擾著當時的科學家們。
真正的熱力學理論必須能夠解釋某些令人費解的問題。是啊，同一空間裡的一個極熱的物體和一個極冷的物體最終會變得溫度相同。但是有一些物體，比如一盆冰水混合物，相比而言，溫度升高的速度就沒有同樣大小的一盆冰或者一盆水來得快。熱脹冷縮，運動產生熱，熱導致運動。還有某些金屬被加熱的時候，重量會增加，也就是說，熱是有重量的。
早期對熱進行研究的先驅者們並不知道他們研究的是溫度、卡路里、摩擦力、做功、效率、能量和熵----這些術語都是後來才產生的。事實上，搞了幾十年，他們還根本不確定自己所研究的究竟是什麼。最廣為認同的一種理論是，熱是一種無孔不入的彈性流體----是一種物質以太。
1824年，法國軍事工程師卡諾（卡諾與薩繆爾·貝克特的著名荒誕戲劇《等待戈多》中行動遲緩的主角戈多諧音）推匯出後來被稱為熱力學第二定律的原理，這一原理的簡單表述如下：沒有永動系統。卡諾的熱力學第二定律連同熱力學第一定律（能量守恆定律）一起，作為理解許多科學理論的主要框架影響了隨後的一個世紀。其中不僅包括熱力學，還有大部分物理學、化學，以及量子力學。總之，熱力學理論加固了所有現代物理科學的基礎。
然而生物學卻沒有如此顯赫的理論。時下，在複雜性研究員中間最流行的笑話就是，今天的生物科學正在"等待戈多"。理論生物學家感覺他們自己就像19世紀熱力學即將誕生之前的熱研究者。生物學家們討論複雜性問題，卻沒有一個衡量複雜性的標準；他們提出了生物進化的假說，卻無法重現一個例項。這讓他們再次回想起研究熱問題卻沒有類似卡路里、摩擦、做功，甚至能量這樣的概念的情形。正如卡諾通過他的熱寂原理為當時無序的物理學構建了一個框架，一些理論生物學家也在熱切期盼著生物學第二定律的誕生，以框定生命領域的大勢----從無序中找到有序。可是這個笑話裡有一絲潛藏的諷刺，因為在貝克特的這部著名的戲劇裡，戈多是一個神秘的人物，而且根本就沒有出場！
探索深度進化和找尋超生命的背後，大多都藏有對生物學第二定律這一關於有序誕生的法則的探索。許多後達爾文主義者質疑自然選擇本身能否強大到足以抵消卡諾的熱力學第二定律。既然我們仍然存在，就說明有這種可能。他們並不清楚他們正在尋找的究竟是什麼，但直覺告訴他們，可以說它是一種熵的互補力量。有些人稱之為反熵，有些人稱之為"負熵"。格雷戈裡·貝特森就曾經問道："是否也有一個生物物種的熵？"
正式的科學研究文獻很少明確表述對這一生命奧秘的探索。當夜深人靜披卷而讀時，大多數文獻都給人以管中窺豹或盲人摸象的感覺：每篇文獻都只看到了事物的一部分。它們都力圖用嚴謹的科學詞彙來完整地表達其理念和直覺。這裡，我把它們所包含的構想歸納如下：
從大爆炸迄今，100億年來，宇宙從一團緻密而極熱的原始物質慢慢冷卻。當這一漫長的歷史走到大約三分之二的時候，一些特別的事情發生了。一種貪得無厭的力量開始強迫這些正在慢慢消散的熱和秩序在區域性形成更好的秩序。這個半路殺出來的程咬金其最不尋常之處在於：（1）它是自給自足的，（2）它是自強化的：它自身愈龐大，就產生愈多的自身。
自此之後，宇宙中就並存著兩個趨勢。一種是永遠下行的趨勢，這股力量初時熾熱難當，然後嘶嘶作響歸於冰冷的死寂。這就是令人沮喪的卡諾第二定律，所有規律中最殘酷的法則：所有秩序都終歸於混沌，所有火焰都將熄滅，所有變異都趨於平淡，所有結構都終將自行消亡。
第二種趨勢與此平行，但產生與此相反的效果。它在熱量消散前（因為熱必會消散）將其轉移，在無序中構建有序。它藉助趨微之勢，逆流而上。
這股上升之流利用其短暫的有序時光，儘可能搶奪消散的能量以建立一個平臺，來為下一輪的有序作鋪墊。它傾盡所有，無所保留，其秩序全部用來增強下一輪的複雜性、成長和有序。它以這種方式在混沌中孕育出反混沌，我們稱之為生命。
上升之流是一個波浪，是衰退的熵的海洋裡微微的上漲，是自身落於自身之上的永不消逝的波峰，且永遠處在坍塌的邊緣。
這波浪是劃過宇宙的一道軌跡，是混沌的兩個不同側面之間的一條細線：線的一邊下滑形成僵硬的灰色固體，另一面悄悄沒入沸騰的黑色氣態，而這波浪就是兩種狀態間不斷變幻著的瞬間----是一種永恆的液體。熵的引力不容藐視；不過由於波峰不斷跌落，生物的秩序便如同衝浪者一般踏浪滑翔。
生物的秩序利用這上漲的波浪不斷積累，猶如衝浪板，利用外來的能量將自己送入更加有序的領域。只要卡諾定律的力量繼續下行使宇宙冷卻，上升流便不斷的偷走熱能提升自己，憑自己的力量維持自身高度。
這就像一個金字塔騙局，或一個空中樓閣，在這場遊戲裡，生物秩序作為遊戲的槓桿，其功用便是用來套取更多的生物秩序，若不能持續擴張，便只有崩潰。如果把所有生命當作一個整體的話，其歷史就是一個高明絕頂的騙子的故事。這個騙子找到了一個極為簡單的騙人把戲，並且堪稱完美地實施了這個計劃----迄今為止都逍遙法外。"生命也許應該被定義為逃避處罰的藝術，"理論生物學家沃丁頓如是評說。
或許，這富於詩意的想法僅僅是我個人的幻想，是我對他人著說的一知半解和斷章取義。但我不這樣認為。我已經從許多科學家那裡聽到了類似的觀點。我也不認為人們所期待的"卡諾法則"純屬神秘主義----當然，這還只是人們的一種希望而已，但我仍希望能找到一種可證實或證偽的科學理論。儘管有種種貌似於上升流的不那麼靠譜的學說，譬如"生機論"，但這第二種力量的科學性絕不輸於機率論或達爾文的自然選擇。
然而，一種猶豫不決的氛圍籠罩在"上升流"的頭上。人們的主要顧慮在於，"上升流"意味著宇宙中存在某種方向性：當宇宙的其餘部分慢慢耗盡能量，超生命卻在穩步積累自己的力量，朝著相反的方向逆流而上。生命朝著更多的生命、更多種類的生命、更復雜的生命以及更多的某種東西進發。而這導致了某種懷疑論。現代認知在這種程式中嗅到了一絲氣味。
這種程式散發著以人類為中心的味道。對一些人來說，它如同宗教狂熱一般刺鼻。最早也是最狂熱地支援達爾文理論的正是基督教新教徒的神學家和修士，因為它為人類的主導地位提供了科學證據。達爾文進化論提供了一個漂亮的模型，描述了無知的生命向已知的完美巔峰----人類男性----進發的過程。
對達爾文學說的濫用不僅助長了種族主義，而且無助於進化這個概念的發展。比進化的進步更重要的是重新審視我們人類的位置。我們並非宇宙的中心，只不過是宇宙中一處毫不起眼的角落裡一個無足輕重的螺旋星系邊微不足道的一縷煙塵。如果我們並不重要，那麼進化會通往何處呢？
進步是條死衚衕，沒有任何出路。在進化論研究以及後現代史、經濟學和社會學中，進步之死基本上已蓋棺定論。沒有進步的變化正是我們當代人對自己命運的認識。
第二種力量的理論重新點燃了進步的希望，同時也提出了棘手的問題：如果存在一個生命的第二法則----上升流，那麼這個潮流的方向究竟指向哪裡？如果進化的確有一個方向，那麼它究竟會有一個什麼樣的方向？生命到底是在進步，還是僅僅在盲目地徘徊？也許進化只不過有個小斜坡，使之看上去有某種趨勢，並且可以部分地預測。生命（不論是天然的還是人工的）會具備哪怕是微小的趨勢麼？人類文化和其他活系統是有機生命的映象嗎？或者，某個物種能夠不依賴其他物種而獨立地發展？人為進化是否有它自己的規律和目標，完全超越其創作者的初衷？
我們首先必須承認，我們所看到的生命和社會的進步只不過是由人類的錯覺。生物學中流行的"進步階梯"或"大物種鏈"這些概念在地質學中根本就找不到任何證據。
我們從最初的生命開始，把它看作一個起點。想象它的所有後裔一層層緩慢膨脹，就好比一個越吹越大的氣球。時間即是半徑。每個生活在特定時間的物種就成為當時這一球面上的某個點。
在40億年（也即今天）這個時間點上，地球的生命世界裡滿滿地塞了大約3000萬個物種。其中某個點是人類，而遠端另一側某個點則是大腸桿菌。在這個球面上，所有點與最初生命起點的距離都是相同的，因此，沒有哪個物種優於其他物種。地球上所有生物在任何一個時間點上的進化都是同步的，他們都經歷了同樣多的進化時間。說穿了，人類並不比大多數細菌進化得更多。
讓我們仔細看看這個球面，很難想象，人類不過是其中毫不起眼的一個點，憑什麼成為全球的最高點？也許3000萬共同進化的其他生物中的任何一個點----比如說，火烈鳥或毒橡木----都代表了這整個進化的過程呢。隨著生命不斷地探索新的領域，整個球體的範也在不斷地擴大，共同進化的位子數也隨之增加。
這個生命的球狀圖不動聲色地動搖了進步式進化的自證圖景，即生命從簡單的單細胞成功攀登到人類這一階梯的頂點。這幅圖景忽略了其他數十億也應該存在的進化階梯，包括那些最平淡無奇的故事，比如，一個單細胞生物沿著漫無目的的進化之梯演變成另外一種略有不同的單細胞體。事實上，進化沒有頂點，只有數十億個分佈在球面上的不同的點。不管你做的是什麼，只要有個結果就好。
不管是四處遊蕩還是呆在原地不動，都無所謂。在進化的時間程式中，原地踏步的物種可要比那些激進變革的物種多得多，而他們在回報上卻沒有什麼差別。不管是現代人類還是大腸桿菌，都是進化的倖存者，是經歷了億萬年淘汰後獲勝的佼佼者。而且，沒有誰會在下一個百萬年的進化中比其他倖存的物種更具優勢。事實上，許多悲觀主義者認為，人類比大腸桿菌倖存更久的機率是一百分之一，儘管這種微不足道的生物目前還只能生存在我們人類的腸道里。
21.2進化的目的是什麼
就算我們承認生命的進化沒有展示出任何進步的跡象，那它也會有個大致的方向吧？
翻了翻關於進化的書籍，我找不出哪一本書的目錄上有"趨勢"或者"方向"這樣的字眼。許多新達爾文主義者絕口不提這兩個字眼，近乎狂熱地剷除著進化中有關進步的概念。其中最直言不諱的一個人就是史蒂文·傑·顧爾德，他也是為數不多的幾個曾公開討論這個觀點的生物學家之一。
顧爾德其科普作品《奇妙的生命》一書中對伯吉斯頁岩化石群給出了全新的解釋。這本書的核心思想就是，生命的歷史可以被視為一盤錄影帶。我們可以試想著將帶子倒回到起點，並藉助某種神奇的力量，改變生命之初的某些關鍵場景，然後從那一點起重新播放生命的歷程。這種屢試不爽的文學手法在美國經典聖誕電影《美好人生》中達到了極致：在這部電影中，主人公吉米·斯圖爾特的守護天使為他重演了因沒有他的存在而變得不幸和痛苦的其他人的生活。因此，顧爾德將其名字借用過來，作為自己的書名。
如果我們能夠重播地球上生物演化的過程，這一過程是否會按照我們已知的歷史發展？生命將重現那些我們熟悉的階段，還是會做出相反的選擇而讓我們大吃一驚？顧爾德用講故事的方法，告訴我們為什麼他認為如果進化可以重來的話，我們將會完全認不出地球上的生命。
此外，既然我們能夠將這盤神奇的錄影帶放到我們的機器裡播放，那麼也許還可以進一步做一些更有趣的事。如果我們關掉燈，然後隨意地翻轉帶子，再播放它，那麼，來自另外一個世界的訪客是否能夠判斷磁帶究竟是正向播放還是在倒帶？
如果我們倒過來播放這史詩般的《奇妙的生命》，那麼會在螢幕上看到些什麼？現在，就讓我們調暗燈，仔細地欣賞吧。故事在一個蔚藍色的壯麗的星球上展開：地球的表面包裹著一層很薄的生物膜，有些是移動的動物，有些是生根的植物。影片中是數以萬計的不同種類的演員，大約一半是各式各樣的昆蟲。在這個開場中，並沒有太多的故事發生。植物演變出不計其數的形狀。一些靈巧的大型哺乳動物逐漸演變成外形相似而體型較小的動物。許多昆蟲逐漸演化成其他昆蟲；與此同時也出現了許多全新的面孔，它們又隨之逐漸地變化為其他模樣。如果我們仔細地觀察某一個體，並且通過慢鏡頭密切關注它的變化，很難辨別出什麼特別明顯的前進或是倒退的變化。為了加快節奏，我們按下了快進鍵。
從螢幕上，我們看到地球上的生物越來越稀少。許多動物----但並非全部----形體開始逐漸縮小。生物種類的數目也在變少。故事情節的發展慢了下來。生物所扮演的角色越來越少，每個角色的變化也越來越少。生命的規模和大小都逐步衰退，直到變成微小、單調的基本元素。在乏味無趣的大結局中，隨著生物演變成一個單一、微小且形狀不定的小球，最後一個活物也消失了。
讓我們回顧一下：一個由形式多樣的生物群組成的錯綜複雜、相互關聯且無比壯闊的生物網路，最終退化成一些結構簡單、樣式單一而且大多隻會自我複製的蛋白質微粒。
那你怎麼看？來自雷神之星的朋友？你覺得這微粒是起點還是終點呢？
新達爾文主義者辯稱，生命當然會有時間上的方向，但除此之外，一切都不能肯定。既然有機界的進化沒有定向的趨勢，那麼生命的未來便無法預測。因此，進化不可預測的本質倒是我們有把握作出的少數幾個預測之一。新達爾文主義者相信進化是不可預測的。當魚類在海洋裡撒歡的時候----當時正是生命和複雜性的"巔峰"，誰又料想得到，一些醜八怪正在靠近陸地的乾涸泥潭裡做著極其重要的事情？而陸地，那又是什麼東西？
另一方面，後達爾文主義者不斷提及"必然性"。1952年，英國工程師羅斯·艾希比在其頗有影響力的著作《為大腦而設計》中寫道："地球上生命的發展絕對不能被視為一件不同尋常的事情。相反，它是必然發生的事情。像地球表面這麼龐大且基本處於多型穩定的系統，不溫不火地保持了50億年之久，所有變數都聚合成具有極強自維持力的形式，除非是奇蹟才能使之脫離這種狀態。在這種情況下，生命的誕生就是不可避免的。"
然而，當"必然"與進化放在同一個句子裡時，真正的生物學家卻退縮了。我認為這是正常反應，因為歷史上"必然"曾經指的就是"上帝"。不過，即使是最正統的生物學家也認同，人工進化為數不多的合法用途之一就是作為研究進化中定向趨勢的實驗臺。
物理世界中是否存在某些基本的限定條件，使生命只能沿某種特定的軌跡前行？顧爾德把生命的可能性空間比作一個"寬廣、低窪、均勻的巨大斜坡"。水滴隨機地落在斜坡上涓涓而下，侵蝕出許多雜亂無章的細小溝壑。形成的溝壑因為有更多的水流沖刷而不斷地加深，很快形成了小溪谷，並最終成為更大的峽谷。
在顧爾德的比喻中，每一個細小的溝壑都代表了一個物種發展的歷史路徑。而最初的溝壑設定了隨後的屬、科、類的走向。初期，這些細小溝槽的走向是完全隨機的，但是一旦形成，隨後形成的峽谷的走向便固定了。儘管他承認在他的這個比喻中有一個起始斜率，而這個斜率"確實給坡頂上的降水設定了一個優先的流向"，但是顧爾德還是堅持沒有任何東西可以擾亂進化的不確定性。引用他喜歡重複的解釋就是，如果你一次次重複這樣的實驗，每次都從一個完全相同的空白斜坡開始，那麼，你每次得到的由山谷和山峰構成的地形都會大不相同。
有意思的是，如果你完全按照顧爾德的假想實驗在沙盤上進行實地實驗的話，結果可能恰好暗示了另外一個相悖的觀點。當你像我曾經做的那樣，一次次地重複這個試驗，你首先注意到的事情就是，你得到的地貌型別是所有可能形成的型別中非常有限的子集。許多我們熟悉的地貌地形----連綿山脈、火山錐、拱肩、懸谷，永遠也不會出現。因此，你儘可以放心地預測，生成的山谷和峽谷一般都是和緩的溪谷。
其次，儘管由於水滴是隨機滴落的，因而最初的溝槽也是隨機出現的，但隨後的侵蝕則循著非常相似的過程。峽谷會按照一個必然的次序顯露出來。借用顧爾德的類比：最初的一滴水好比是最先出現的物種；它可能是任何意料不及的生物體。雖然它的特點是不可預期的，但是沙盤的推演證明，根據沙子構成的內在趨勢，其後代顯露出一定的可預測性。所以，儘管進化在某些點上對於初始條件是敏感的（寒武紀生命大爆發就是其一），但是這絕不能排除大趨勢的影響。
在19世紀與20世紀之交，一些頗有聲望的生物學家們曾大力宣傳進化的趨勢。其中一個著名的學說是垂直進化論。垂直進化的生物沿著一條直線發展，從最早的生物a，順著生命的字母表，演化成最後的生物z。過去有些定向進化論者真的認為進化是沒有分支的：他們把進化想象成一個向上攀登的生物階梯，每一層都駐有一個物種，每一層都近於天道般的完美。
就算是不那麼傾向於線性般完美的垂直進化論者也往往是超自然主義者。他們覺得，進化之所以有方向，是因為有某種力量為其引導了方向。這種指引力量，是超自然的作用，或是注入活物的某種神奇的生命力，甚至是上帝本身。這些觀念顯然超出了科學的認知範圍，本來就對科學家沒有什麼吸引力，加上神秘主義和"新人類"的膜拜，更使人們對其敬而遠之。
但在過去幾十年裡，視神為無物的工程師們已經制造出了可以自己設定目標且似乎有自己動機的機器。控制論的始創人諾伯特·維納是最早發現機器內部自我導向的人之一。他在1950年寫道："不僅是人類可以為機器設定目標，而且在絕大多數情況下，一臺被設計來用於預防某些故障的機器，會找尋自己能夠達成的目標。"維納暗示，一旦機械的設計複雜性越過某個門檻，就會不可避免地湧現出目的。
我們自己的意識是一個無意識因子的集合，其中湧現出目的的方式和其他非特意的活系統中湧現出目的的方式完全相同。舉一個最實際的例子，一個最低端的恆溫調節器也有它的目標和方向，即尋找並保持設定的恆定溫度。令人震驚的是，有目的的行為可以從軟體中許多無目的的子行為中顯現出來。羅德尼·布魯克斯的麻省理工移動式機器人採用自下而上的設計，能夠基於目標和決策來執行復雜任務，而它的目標則是從簡單的、無目的的電路中產生的。於是乎，成吉思這個蟲形機器人"想要"爬過厚厚的電話簿。
當進化論者把上帝從進化中抖落掉的時候，他們認為自己已經抖落掉了所有目的和方向的痕跡。進化曾是一臺沒有設計者的機器，一隻由盲人表匠打造的鐘表。
然而，當我們真正構造非常複雜的機器、涉獵合成進化的時候，我們發現兩者都能自行運轉，而且都形成了它們自己的一串處理事務的方式。斯圖亞特·考夫曼在適應系統中所見的自組織的無序之有序，和羅德尼·布魯克斯在機器中培育出的帶有目的性的目標，是否足以說明，不管進化是如何發生的，它都會進化出它自己的目標和方向？
如果仔細找尋，我們可能會發現，在生物進化中湧現出來的方向和目標可能產生自一大群無目的和無方向的組成部分，而無需援引活力論或者其他什麼超自然的解釋。計算機進化的實驗證實了這一內在的目的性，這一自發產生的"趨勢"。兩位複雜性研究的理論家，馬克·貝多和諾曼·帕卡德，仔細評判了許多進化系統，並得出結論："正如最近混沌研究的結果所表明，確定性系統可能是不可預測的，我們相信確定性系統是有目的性的。"對於那些被"目的和進化"的爭論吵昏了頭的人們來說，這個解釋會有助於他們把目的性理解為"驅使"或"勢頭"，而非一種自覺的、有意的目標或計劃。
在下一節裡，我列出了進化可能存在的大規模、自發性勢頭。我在這裡所用的"勢頭"這個詞，是一個籠統的概念，並且容許例外，並非每一個生物種類都會遵循這些趨勢。
我們以教科書中常見的原理"柯普法則"為例。柯普是20世紀20年代著名的巨型骨化石收藏家，他曾經用多種方法重新繪製了恐龍的外形。他是恐龍研究的先驅，並不懈地推動了對這一奇特生物的研究。柯普注意到，總體而言，隨著時間的推移，哺乳動物和恐龍的形體似乎在逐漸增大。後來的古生物學家仔細地研究之後發現，他的觀點只適用於大約三分之二有記載的化石；人們可以找到很多例外，即使是在他曾經十分留意的物種中也存在例外。如果他的這一法則沒有例外的話，那麼地球上最大的生物也許應該是如城市街區一樣巨大的真菌，而非現在那些藏在森林底層的"原始"蘑菇了。儘管如此，進化中肯定存在著長期的趨勢，即較小的生物如細菌是早於鯨這類大型生物而出現的。
21.3超進化的7個趨勢
我注意到，在一刻不停的生物進化中湧現出了7個主要趨勢。而當人工進化踏上漫漫征途時，這7個趨勢也將伴隨其左右。它們是：不可逆性、遞增的複雜性、遞增的多樣性、遞增的個體數量、遞增的專業性、遞增的相互依存關係，以及遞增的進化力。
b不可逆性。/b進化不可倒退（即著名的多洛氏不可逆法則）。當然，這個也有一些例外。比如說鯨在某種意義上從哺乳動物回退成一條魚。但這些例外也恰恰驗證了這一法則。總之，今天的物種無法退回到過去的形態。
要放棄來之不易的屬性並不容易。這是一個文明演進的公理：已經發明的技術就再也不能當作從未發明過。某個活系統一旦進化出了語言或者記憶，就再也不會放棄它。
同樣，生命出現了就不會再隱退。我注意到，沒有任何一個地質區域會在有機生命滲入之後重歸寂靜。生命一旦在某種環境中安頓下來，就會頑強地維持著某種程度的存在，無論那裡是滾燙的溫泉、高山裸岩、還是機器人的金屬表面。生命利用無機物質世界，不顧一切地將其轉化為有機物質。正如沃爾納德斯基所寫到的："原子一旦捲入生命物質的洪流，就別想能輕易離開。"
生命出現之前的地球在理論上是一個貧瘠荒涼的行星。現在人們普遍承認，雖然當時地球一片荒涼，卻在慢慢熬製著生命所需的配料。實際上，地球是一個等待接種的球形培養基。你可以想象，有一個方圓8000英里的大碗，裝滿了經過高溫滅菌的雞湯。某一天你將一個細胞滴落其中，第二天，細胞便以指數級的增長佈滿這個海量的巨碗。幾十年間，各種變異的細胞就拱入了每個角落。即使它要用上百年的時光，也不過是地質年代的一個瞬間。生命誕生了，就在一瞬間！生命勢不可擋。