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禦其敵手所發動的化學戰以及意外的分子攻擊。在古代,原始湯裡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,即現在人們所說的植物,開始利用陽光直接把簡單分子建成複雜分子,並以快得多的速度重新進行發生在原始湯裡的合成過程。另外一個分支,即現在人們所說的動物,「發現了」如何利用植物通過化學作用所取得的勞動果實。動物要麼將植物吃掉,要麼將其他的動物吃掉。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,如在海洋裡、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,終於帶來了今日給人類以如此深刻印象的豐富多采的動植物。
動物和植物經過進化都發展成為多細胞體,每一個細胞都獲得全套基因的完整拷貝。這個進化過程始於何時,為什麼會發生,整個過程經過幾個獨立的階段才告完成,這一切我們都無從知道。有人以「群體」(colony)來比喻動植物的軀體,把它們說成是細胞的」群體」。我卻寧願把軀體視為基因的群體,把細胞視為便於基因的化學工業進行活動的工作單位。
儘管我們可以把軀體稱為基因的群體,但就其行為而言,各種軀體確實取得了它自己的獨特個性。一隻動物是作為一個內部協調的整體,即一個單位,而進行活動的。我在主觀意識上覺得自己是一個單位而不是一個群體。這是意料中的事情。選擇的過程有利於那些能同其他基因合作的基因。為爭奪稀有資源,為吞食其他生存機器並避免讓對方吃掉,生存機器投身於激烈無情的競爭和鬥爭中去。為了進行這一切競爭和鬥爭,在共有的軀體內存在一個中央協調的系統必然比存在無政府狀態有利得多。時至今日,發生於基因之間的交錯的共同進化過程已經發展到這個地步,以致個體生存機器所表現的集群性(communal nature)實質上已不可辨認。事實上,很多生物學家不承認存在這種集群性,因此也不同意我的觀點。
就本書在後面章節中提到的種種論點的「可靠性」(新聞工作者用語)而言,幸而這種分歧在很大程度上是學術性的。如果我們在談論生存機器的行為時反覆提到基因,那未免會使人感到厭煩,事實上也沒有必要這樣做;正如我們談論汽車的性能時提到量子和基本粒子反覺不便一樣。實際上,把個體視為一個行為者,它「致力」於在未來的世代中增加基因的總量,這種近似的提法在一般情況下自有其方便之處。而我使用的亦將是簡便的語言。除非另作說明,「利他行為」與「自私行為」都是指某一個動物個體對另一個動物個體的行為。
這一章將論述行為,即生存機器的動物分支廣泛利用的那種快速動作。動物已經變成活躍而有進取心的基因運載工具——基因機器。在生物學家的詞彙裡面,行為具有快速的特性。植物也會動,但動得異常緩慢。在電影的快鏡頭裡,攀緣植物看起來像是活躍的動物,但大多數植物的活動其實只限於不可逆轉的生長。而另一方面,動物則發展了種種的活動方式,其速度超過植物數十萬倍。此外,動物的動作是可逆轉的,可以無數次重複。
動物發展的用以進行快速動作的機件是肌肉。肌肉就是引擎,它像蒸汽機或內燃機,以其貯藏的化學燃料為能量產生機械運動。不同之處在於:肌肉以張力的形式產生直接的機械力,而不是象蒸汽機或內燃機那樣產生氣壓。但肌肉與引擎相類似的另外一點是,它們通常憑借繩索和帶有鉸鏈的槓桿來發揮其力量。在人體內,槓桿就是骨骼,繩索就是腱,鉸鏈就是關節。關於肌肉如何通過分子進行活動的方式,人們知之甚多,但我卻感到下面的問題更有趣:我們如何控制肌肉收縮的時間和速度。
你有沒有觀察過構造複雜的人造機器?譬如說,針織機或縫紉機、紡織機、自動裝瓶機或乾草打包機。這些機械利用各式各樣的原動力,如電動馬達或拖拉機。但這些機械在運轉時如何控制時間和速度卻是一個更其複雜的問題。閥門會依次開啟或關閉,捆紮乾草的鋼抓手會靈巧地打結並在最恰當的時刻伸出割刀來切斷細繩。許多人造機器的定時操作是依靠凸輪來完成的。凸輪的發明的確是個輝煌的成就。它利用偏心輪或異形輪把簡單的運轉轉變為複雜的、帶節奏性的運轉。自動演奏樂器的原理與此相仿。其他樂器,如蒸汽風琴,或自動鋼琴等則利用經過按一定模式打孔的紙制卷軸或卡片來發出音調。近年來,這些簡單的機械定時裝置有被電子定時裝置取代的趨向。數字計算機就是個例子。它們是大型的多能電子裝置,能夠用以產生複雜的定時動作。像計算機這樣的現代電子儀器,其主要元件是半導體,我們所熟悉的晶體管便是半導體的一種形式。
生存機器看來繞過了凸輪和打孔卡片。它使用的定時裝置和電子計算機有更多的相同之處,儘管嚴格說來,兩者的基本操作方式是不同的。生物計算機的基本單位是神經細胞或稱作神經原。就其內部的工作情況看來,是完全不同於晶體管的。神經原用以在彼此之間通訊的密碼確實有點像計算機的脈衝碼)但神經原作為一個數據處理單位比晶休管複雜得多。一個神經原可以通過數以萬計的接線與其他單位聯繫,而不僅僅是三個。神經原工作起來比晶體管慢些,但就微型化而言,晶體管卻大為遜色。因此,過去二十年來微型化是主宰電子工業的一種傾向。關於這一點,下面這個事實很能說明問題:在我們的腦袋裡大約有一百億個神經原,而在一個腦殼中最多也只能塞進幾百個晶體管。
植物不需要神經原,因為它們不必移動就能生活下去。但大多數的動物類群都有神經原。在動物的進化過程中,它們可能老早就「發現」了神經原,後來為所有的類群繼承了下來;也有可能是分別幾次重新發現的。
從根本上說,神經原不過是一種細胞。和其他的細胞一樣,有細胞核和染色體。但它的細胞壁卻形成拉長了的、薄的線狀突出部分。通常一個神經原有一條特別長的「線」,我們稱之為軸突。一個軸突的寬度狹小到只有在顯微鏡下才能辨認,但其長度可能有好幾英尺。有些軸突甚至和長頸鹿的頸部一樣長。軸突通常由多股集束在一起,構成我們稱之為神經的多心導線。這些軸突從軀體的一部分通向其他部分,像電話幹線一樣傳遞消息。其他種類的神經原具有短的軸突,它們只見於我們稱之為神經節的密集神經組織中。如果是很大的神經原,它們也存在於腦子裡。就功能而言,我們可以認為腦子和計算機是相類似的,因為這兩種類型的機器在分析了複雜模式的輸入信號並參考了存貯的數據之後,都能發出複雜模式的輸出信號。
腦子對生存機器作出實際貢獻的主要方式在於控制和協調肌肉的收縮。為了達到這個目的,它們需要有通向各個肌肉的導線,也就是運動神經。但對基因的有效保存來說,只有在肌肉的收縮時間和外界事件發生的時間具有某種關係時才能實現。上下頜的肌肉必須等到嘴巴裡有值得咀嚼的東西時收縮才有實際意義。同樣,腿部肌肉要在出現有值得為之奔跑過去或必須躲避的東西時,按跑步模式收縮才有實際意義。為了這個緣故,自然選擇有利於這樣一些動物,它們具備感覺器官,將外界發生的各種形式的有形事件轉化為神經原的脈衝碼。腦子通過稱為感覺神經的導線與感覺器官——眼、耳、味蕾等——相連。感覺系統如何發生作用尤其使人感到費解,因為它們識別影像的高度複雜技巧遠勝於最優良的、最昂貴的人造機器。如果不是這樣的話,打字員都要成為冗員,因為她們的工作完全可以由識別言語或字跡的機器代勞。在未來的數十年中,打字員還是不會失業的。
從前某個時候,感覺器官可能在某種程度上直接與肌肉聯繫,實際上,今日的海葵還未完全脫離這種狀態,因為對它們的生活方式來說,這樣的聯繫是有效的。但為了在各種外界事件發生的時間與肌肉收縮的時間之間建立更複雜的和間接的聯繫,那就需要有某種形式的腦子作為媒介物。在進化過程中,一個顯著的進展是記憶力的「發明」。借助這種記憶力,肌肉收縮的定時不僅受不久以前而且也受很久以前的種種事件的影響。記憶裝置,或貯存器,也是數字計算機的主要部件。計算機的記憶裝置比我們的記憶力更為可靠,但它們的容量較小,而且在信息檢索的技巧方面遠遜於我們的記憶力。
生存機器的行為有一個最突出的特徵,這就是明顯的目的性。在這樣說的時候,我指的不僅是生存機器似乎能夠深思熟慮去幫助動物的基因生存下去,儘管事實的確是這樣。我指的是生存機器的行為和人類的有目的的行為更為類似這一事實。我們看到動物在「尋找」食物、配偶或迷途的孩子時,我們總是情不自禁地認為這些動物在那時的感受和我們自己在尋找時所體驗到的某些感受一樣。這些感受可能包括對某個對象的「慾望」,對這個嚮往的對象形成的「心象」以及存在於心目中的「目的」。我們每一個人出於自身的體驗都瞭解這一事實:現代生存機器之中至少有一種已經通過進化的歷程,使這個目的性逐漸取得我們稱之為「意識」的特性。我不通曉哲理,因此無法深入探討這個事實的含義。但就目前我們所討論的課題而言,幸而這是無關緊要的。因為我們把機器的運轉說成好像由某種目的性所驅使,而不論其是否真的具有意識,這樣來得方便些。這些機器基本上是非常簡單的,而且無意識的追蹤目標狀態的原理在工程科學中經常應用。瓦特蒸汽調速器便是其中一個典型例子。
它所牽涉到的基本原理就是我們稱之為負反饋的原理,而負反饋又有多種多樣的形式。一般他說,它是這樣發生作用的:這種運轉起來好像帶有自覺目的的「目的機器」配有某種度量裝置,它能測量出事物的現存狀態和「要求達到的」狀態之間的差距。機器的這種結構方式使它能在差距越大時運轉得越快。這樣,機器能夠自動地減少差距——稱之為負反饋的道理就在於此——在「要求達到的」狀態實現時,機器能自動停止運轉。瓦特調速器上裝有一對球,它們借蒸汽機的推動力而旋轉。這兩隻球分別安裝在兩條活動連接的桿臂的頂端。隨著球的轉速增大,離心力逐漸抵消引力的結果,使桿臂越來越接近X平。由於桿臂連接在為機器提供蒸汽的閥門上,當桿臂接近水平時,提供的蒸汽就逐漸減少。因此,如果機器運轉得過快,蒸汽的饋給量就會減少,從而機器運轉的速度也就慢下來。反過來,如果機器運轉得過慢,閥門會自動地增加蒸汽饋給量,從而機器運轉的速度也隨著增快。但由於過調量或時滯的關係,這類目的機常常發生振蕩現象。為了彌補這種缺陷,工程師總是設法添加某種設備以減少這種振蕩的幅度。
瓦特調速器「要求達到的」狀態是一定的旋轉速度。顯然,機器本身並非有意識地要求達到這個速度。一台機器的所謂的「目的」不過是指它趨向於恢復到那種狀態。近代的目的機器把諸如負反饋這樣的基本原理加以擴大,從而能夠進行複雜得多的」逼真的」動作。比方說,導彈好像能主動地搜索目標,並且在目標進入射程之後進行追蹤,與此同時,它還要考慮目標逃避追擊的各種迂迴曲折的動作,有時甚至能「事先估計」到這些動作或「先發制人」。這些細節這裡不擬詳談。簡單他說,它們牽涉到各式各樣的負反饋、「前饋」以及工程師們熟知的一些其他原理。就我們所知,這些原理現在已廣泛地應用於生活體的運動中。我們沒有必要認為導彈是一種具有任何近似於意識的東西,但在一個普通人眼中,導彈那種顯然是深思熟慮的、目的性很強的動作教人難以相信,這枚導彈不是由一名飛行員直接控制的。
一種常見的誤解是,認為導彈之類的機器是有意識的人所設計和製造的,那麼它必然是處在有意識的人的直接控制下。這種誤解的另一個變種是:「計算機並不能真的下棋,因為它們只能聽命於操縱計算機的人」。我們必須懂得這種誤解的根源,因為它影響到我們對所謂基因如何「控制」行為的含義的理解。計算機下棋是一個很能說明問題的例子,因此我想扼要地談一下。
計算機下棋今天還未能達到象棋大師那樣的水平,但它足以與一個優秀的業餘棋手相比美。更準確的說法是,計算機的程序足以與一個優秀的業餘棋手相比美,因為程序本身對使用哪一台具體的計算機來表演其技巧是從不苛求的。那麼,程序編製員的任務是什麼呢?第一,他肯定不像廠個演木偶戲的牽線人那樣每時每刻操縱計算機。這是作弊行為。他編好程序,把它放入計算機內,接著計算機便獨立操作:沒有人進行干預。除了讓對手把他的一著按入機內。程序編製員是否預先估計到一切可能出現的棋步,從而編好一份長長的清單,列出針對每一種情況的妙著?當然不是這樣。因為在棋局中,可能出現的棋步多如恆河沙數,就是到了世界末日也編不出一份完備的清單。也是出於同樣的理由,我們不可能為計算機編製這樣一份程序,使它能在「電腦」裡事先走一次所有可能出現的棋步,以及所有可能的應著,以尋求克敵制勝的戰略。不同的棋局比銀河裡的原子還要多。這些僅僅是瑣細的問題,說明為下棋的計算機編製程序時面臨的難題,事實上這是一個極難解決的難題。即使是最周密的程序也不能和象棋大師匹敵,這是不足為奇的。
程序編製員的作用事實上和一個指點他的兒子怎樣下棋的父親差不多。他把主要的步法提綱摯領地告訴計算機,而不是把適用於每一種開局的各種步法都告訴它。他不是用我們日常使用的語言逐字他說,「像走對角線」,而是用數學的語言這樣說,「像的新坐標來自老坐標,程序是在老坐標X以及老坐標y上加上同一個常數,但其符號不必相同。」實際上使用的語言當然更簡潔些。接著他可以再把一些「忠告」編入程序內,使用的是同樣的數學或邏輯語言,其大意如果用我們日常的語言來表達,不外是「不要把你的王暴露在敵前」,或一些實用的訣竅,如一馬「兩用」,同時進攻對方兩子。這些具體的棋步是耐人尋味的,但講下去未免離題太遠。重要的是,計算機在走了第一步棋之後,它就需要獨立操作,不能指望它的主人再作任何指點。程序編製員所能做的一切只是在事先竭盡所能把計算機部署好,並在具體知識的提供以及戰略戰術的提示兩者之間取得適當的平衡。
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製員一樣通過間接的途徑。基因所能做到的也只限於事先的部署,以後生存機器在獨立操作時它們只能袖手旁觀。為什麼基因如此缺乏主動精神呢?為什麼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。有一本科學幻想小說,它通過比擬的手法非常巧妙他說明了這個問題。這本扣人心弦的小說是霍伊爾(Fred Hoyle)和埃利奧特(John Elliot)合著的《安德洛墨達(Andromeda)的A》。像一切有價值的科學幻想小說一樣,它有一些有趣的科學論點作為依據。可是,說也奇怪,這本小說對其中一個最重要的科學論點似乎有意避而不談,而是讓讀者自己去想像。如果我在這裡把它和盤托出,我想兩位作者不會見怪吧。
離開我們兩百光年之遙的安德洛墨達星座裡有一個文明世界。那裡的人想把他們的文化傳播到一些遠方的世界去。怎樣做才是最好的辦法呢?直接派人走一次是不可能的。在宇宙中,你從一個地方到另外一個地方的最大速度,理論上不能超過光速這個上限,何況實際上由於機械功率的限制,最高速度要比光速低得多。此外,在宇宙中,可能並沒有那麼多的世界值得你去走一趟,你知道朝哪一方向進發才會不虛此行呢?無線電波是和宇宙其餘部分聯繫的較理想的手段,因為,如果你有足夠的能量把你的無線電信號向四面八方播送而不是定向發射的話,能收到你的電波的世界就非常多(其數目與電波傳播的距離的平方成正比)。無線電波以光速傳播,也就是說,從安德洛墨達發出的信號要經過二百年才能到達地球。這樣遠的距離使兩地之間無法進行通話。就算從地球上發出的每一個信息都會被十二代的人一代一代地傳達下去,試圖和如此遙遠的人進行通話無論如何是勞民傷財的。
這是個我們不久就要面臨的實際問題。地球與火星之間,無線電波要走四分鐘左右。毫無疑問,太空人今後必須改變談話的習慣,說起話來不能再是你一句我一句那樣,而必須使用長長的獨白,自言自語。這種通話方式與其說是對話,不如說是通信。作為另外一個例子,佩恩(Roger Payne)指出,海洋的音響效果具有某些奇特的性質,這意味著弓背鯨發出的異常響亮的「歌聲」在理論上可以傳到世界各處,只要它們是游在海水的某個深度上。弓背鯨是否真的彼此進行遠距離通話,我們不得而知。如果真有其事的話,它們所處的困境就像火星上的宇宙航行員一樣。按照聲音在水中傳播的速度,弓背鯨的歌聲傳到大西洋波岸然後等對方的歌聲再傳回來,前後需要兩小時左右。在我看來,弓背鯨的獨唱往往持續八分鐘,其間並無重複之處,然後又從頭唱起,這樣週而復始地唱上好多遍,每一循環歷時八分鐘左右,其原因就在於此。
小說中的安德洛墨達人也是這樣做的。他們知道,等候對方的回音是沒有實際意義的,因此他們把要講的話集中在一起,編寫成一份完整的長篇電文,然後向空間播送,每次歷時數月,以後又不斷重複。不過,他們發出的信息和鯨魚的卻大有逕庭。安德洛墨達人的信息是用電碼寫成的,它指導別人如何建造一台巨型計算機並為它編製程序。這份電文使用的當然不是人類的語言。但對熟練的密碼員來說,幾乎一切密碼都是可以破譯的;尤其是密碼設計者本來的意圖就是讓它便於破譯。這份電文首先為班克(JodreII Bank)的無線電望遠鏡所截獲,電文最後也被譯出。按照指示,計算機終於建成,其程序亦得以付諸實施。結果卻幾乎為人類帶來災難,因為安德洛墨達人並非對一切人都懷有利他主義的意圖。這台計算機幾乎把整個世界置於它的獨裁統治之下。最後,主人公在千鈞一髮之際用利斧砸碎了這台計算機。
在我們看來,有趣的問題是,在哪一個意義上我們可以說安德洛墨達人在操縱地球上的事務。他們對計算機的所作所為無法隨時直接控制。事實上,他們甚至連計算機已經建成這個事實也無從知道,因為這些情況要經過二百年才能傳到他們耳中。計算機完全獨立地作出決定和採取行動。它甚至不能再向它的主人請教一般的策略性問題。由於二百年的障礙難以逾越,一切指示必須事先納入程序。原則上,這和計算機下棋所要求的程序大致相同,但對當地情況具有更大的靈活性以及適應能力。這是因為這樣的程序不僅要針對地球上的情況,而且要針對具有先進技術的形形色色的世界,這些世界的具體情況安德洛墨達人是心中無數的。
正像安德洛墨達人必須在地球上有一台計算機來為他們逐日作出決定,我們的基因必須建立一個腦袋。但是基因不僅是發出電碼指示的安德洛墨達人,它們也是指示本身,它們不能直接指揮我們這些木偶的理由也是一樣的:時滯。基因是通過控制蛋白質的合成來發揮其作用的。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,關於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生了:一隻貓頭鷹掠過頭頂,沙沙作響的草叢暴露了獵物,接著在頃刻之間神經系統猛然行動,肌肉躍起;接著獵物得以死裡逃生——或成為犧牲品。基因並沒有像這樣的反應時間。和安德洛墨達人一樣,基因只能竭盡所能在事先部署一切,為它們自己建造一台快速的執行計算機。使之掌握基因能夠「預料」到的盡可能多的各種情況的規律,並為此提出「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實的。象棋局的程序編製員一樣,基因對生存機器的「指令」不可能是具體而細微的,它只能是一般的戰略以及適用於生計的各種訣竅。
正如揚格(Young)所指出,基因必須完成類似對未來作出預測那樣的任務。當胚胎生存機器處於建造階段時,它此後一生中可能遇到的種種危險和問題都是未知之數。有誰能預言有什麼肉食動物會蹲伏在哪一個樹叢裡伺機襲擊它,或者有什麼腿快的活點心會在它面前突然出現,蜿蜒而過?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境。這種預測並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。這也是為什麼它們仍然能存在於基因庫的原因。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現它們出生在熱帶的沙漠裡,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。
在一個複雜的世界上,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,以便腦袋作出的決定多半能取得積極成果。在進化的賭場中,使用的籌碼是生存,嚴格說來,是基因的生存。但一般他說,作為合乎情理的近似說法,也可以說是個體的生存。如果你向下走到水坑邊去喝水,守候在水坑邊的食肉獸把你吃掉的風險就會增加。如果你不去的話,最後免不了要渴死。去也好,不去也好,風險都是存在的。你必須作出決定,以便讓基因獲得最大的能生存下去的機會。也許最好的辦法是忍著不喝,直到你非喝不可的時候才走下去喝個痛快,以便可以長時間不需要再喝水。這樣,你減少了到水坑邊去的次數,但是到了最後不得不喝的時候,你得低下頭去長時間的喝水。另外一個冒險的辦法是少喝多跑,即奔過去喝上一兩口,馬上就奔回來,這樣多跑幾次也能解決問題。到底哪一種冒險的策略最好,要取決於各種複雜的情況,其中食肉獸的獵食習慣也是一個重要的因素。食肉獸為了取得最大的效果,它們也在不斷改進其獵食習慣。因此,有必要對各種可能性的得失進行某種形式的權衡。但我們當然不一定認為這些動物在有意識地權衡得失。我們只要相信,如果那些動物的基因建造了靈敏的腦袋,使它們在打賭時往往成為贏家;那麼,作為直接的後果,這些動物生存下去的可能性就更大,這些基因從而得到繁殖。
我們可以把打賭這個隱喻稍加引伸。一個賭徒必須考慮三個主要的數量:賭注、機會、贏款。如果贏款額巨大的話,賭徒是願意下大賭注的。一個孤注一擲的賭徒準是有機會博取大量贏款的。他當然也有輸掉一切的可能,但平均說來,下大賭注的人和其他下小賭注以博取小額贏款的人比起來佔不到什麼便宜,也不見得會吃虧。交易所裡買空賣空的投機商和穩紮穩打的投資者之間也有類似之處。在某些方面,交易所這個比喻比賭場更貼切,因為賭場裡的輸贏是受到操縱的,莊家到頭來總歸是贏家(嚴格說來,這意味著下大賭注的人比下小賭注的人輸得多些,而下小賭注的人要比不打賭的人來得窮些。但在某種意義上對目前的論題來說,不打賭的例子是不怎樣合適的)。撇開這個不談,下大賭注和下小賭注似乎都各有理由。動物界中有沒有下大賭注的,或者有比較保守的動物?我們將在第九章中看到,人們通常可以把雄性的動物視為下大賭注、冒大風險的賭徒,而把雌性動物視為穩紮穩打的投資者,尤其是在雄性動物為配偶而相互爭奪的一雄多雌的物種中。閱讀本書的博物學家可以想到一些能稱為下大賭注、冒大風險的物種,以及其他一些比較保守的物種。這裡我要言歸正傳,談談基因如何對未來作預測這個帶有更大普遍意義的主題。
在一些難以預見的環境中,基因如何預測未來是個難題,解決這個難題的一個辦法是預先賦予生存機器以一種學習能力。為此,基因可以通過對其生存機器發出如下指示的形式來編製程序:「下面這些會帶來好處:口中的甜味道、情慾亢進、適中的溫度、微笑的小孩等。而下面這些會帶來不快:各種痛苦、噁心、空空的肚皮、哭叫著的小孩等。如果你碰巧做了某件事情之後便出現了不愉快的情況,切勿再做這種事情;在另一方面,重複做為你帶來好處的任何事情。」這樣編製的程序有一個好處,就是可以大大削減必須納入原來程序的那些詳盡的規則,同時可以應付事先未能預見到其細節的環境變化。在另一方面,仍然有必要作出某些預測。在我們所舉的例子裡,基因估計吃糖和交配可能對基因的生存有利,在這一意義上,口中的甜味以及情慾亢迸是「有益的」。但根據這個例子,它們不能預見到糖精和自瀆也可能為它們帶來滿足。它們也不能預見到,在我們這個糖多得有點反常的環境裡,糖吃得過多的危險性。
學習戰略已應用於計算機下棋的某些程序中。計算機和人對奕或和其他的計算機對棄時,這些程序確實能不斷得到改善。儘管它們備有一個規則和戰術庫,但它們的決定程序裡也帶有一個預先納入的小小的隨機趨向。它們把以往的種種決定記錄下來,每當贏得一局時,它們就稍微增加為這局棋帶來勝利的戰術的權重,以便計算機下次再度採用同樣戰術的可能性增加一些。
預測未來的一個最有趣的方法是模擬。一位將軍如果想知道某一項軍事計劃是否比其他可供選擇的計劃來得優越,他就面臨作出預測的問題。天氣、部隊的士氣以及敵人可能採取的反措施都是未知數。如果想知道這個計劃是否切實可行,一個辦法是把該計劃試行一下,看看其效果如何。然而,要把所有想像得出的計劃都試行一下是不可取的,因為願意「為祖國」獻身的青年畢竟有限,而各種可能的計劃實在多得很。進行與假想敵人交鋒的演習也可以考驗各種計劃的實踐性,這要比真刀真槍地幹一下好。演習可以採取「北國」與「南國」全面交戰的方式,使用的是空炮彈。但即使是這樣也要耗費大量時間和物資。比較節約一些的辦法是用玩具士兵和坦克在大地圖上移來移去進行演習。
近年來,計算機已肩負起大部分模擬的職能,不僅在軍事戰略方面,而且在諸如經濟學、生態學、社會學等必須對未來作出預測的一切領域。它使用的是這樣的技術:在計算機內樹立世界上某種事物的一個模型。這並不意味著,如果你揭開計算機的蓋子,就可以看到一個和模擬對像相同的微型模仿物。在下棋的計算機裡,記憶裝置內沒有任何看得出是棋盤以及馬和卒各就各位的「形象」。有的只是代表棋盤以及各種棋子位置的一行行的電子編碼。對我們來說,地圖是世界某一部分的平面縮影。在計算機裡面,地圖通常是以一系列城鎮和其他地點的名字來代表的。每個地點附有兩個數字——它的經度和緯度。計算機的電腦實際上如何容納它這個世界的模型是無關緊要的。重要的是容納的形式允許它操縱這個模型,進行操作和試驗,並以計算機操作員能夠理解的語言匯報運算的結果。通過模擬技術,以模型進行的戰役可以得出勝負,模擬的班機可以飛行或墜毀,經濟政策可以帶來繁榮或崩潰。無論模擬什麼,計算機的整個運算過程只需實際生活中極小的一部分時間。當然,這些反映世界的模型也有好壞之分,而且即使是上好的模型也只能是近似的。不管模擬得如何逼真也不能預測到將要發生的全部實際情況,但好的模擬肯定遠勝於盲目的試驗和誤差。我們本來可以把模擬稱為代替性的「試驗和誤差」,不幸的是,這個術語早為研究老鼠心理的心理學家所優先佔用了。
如果模擬是這樣一個好辦法,我們可以設想生存機器本該是首先發現這個辦法的,早在地球上出現人類以前,生存機器畢竟已經發明了人類工程學的許多其他方面的技術:聚焦透鏡和拋物面反射鏡、聲波的頻譜分析、伺服控制系統、聲納、輸入信息的緩衝存儲器以及其他不勝枚舉的東西,它們都有長長的名字,其具體細節這裡不必細說。模擬到底是怎麼一回事呢?我說,如果你自己要作出一個困難的決定,而這個決定牽涉到一些將來的未知量,你也會進行某種形式的模擬。你設想在你採取各種可供選擇的步驟之後將會出現的情況。你在腦子裡樹立一個模型,這個模型並不是世上萬物的縮影,它僅僅反映出依你看來是有關的範圍有限的一組實體。你可以在心目中看到這些事物的生動形象,或者你可以看到並操縱它們已經概念化了的形象。無論怎樣,不會在你的腦子裡出現一個實際上佔據空間的、反映你設想的事物的模型。但和計算機一樣,你的腦子怎樣表現這個模型的細節並不太重要,重要的是你的腦子可以利用這個模型來預測可能發生的事物。那些能夠模擬未來事物的生存機器,比只會在明顯的試驗和誤差的基礎上積累經驗的生存機器要棋高一著。問題是明顯的試驗既費時又費精力,明顯的誤差常常帶來致命的後果。模擬則既安全又迅速。
模擬能力的演化似乎終於導致了主觀意識的產生。其所以如此,在我看來,是當代生物學所面臨的最不可思議的奧秘。沒有理由認為電子計算機在模擬時是具有意識的,儘管我們必須承認,有朝一日它們可能具有意識。意識之產生也許是由於腦子對世界事物的模擬已達到如此完美無缺的程度,以致把它自己的模型也包括在內。顯然,一個生存機器的肢體必然是構成它所模擬的世界的一個重要部分;可以假定,為了同樣理由,模擬本身也可以視為是被模擬的世界的一個組成部分。事實上,「自我意識」可能是另外一種說法,但我總覺得這種說法用以解釋意識的演化是不能十分令人滿意的,部分原因是它牽涉到一個無窮盡的復歸問題——如果一個模型可以有一個模型,那麼為什麼一個模型的模型不可以有一個模型呢……?
不管意識引起了哪些哲學問題,就本書的論題而言,我們可以把意識視為一個進化趨向的終點,也就是說,生存機器最終從主宰它們的主人即基因那裡解放出來,變成有執行能力的決策者。腦子不僅負責管理生存機器的日常事務,它也取得了預測未來並作出相應安排的能力。它甚至有能力拒不服從基因的命令,例如拒絕生育它們的生育能力所容許的全部後代。但就這一點而言,人類的情況是非常特殊的,我們在下面將談到這個問題。
這一切和利他行為和自私行為有什麼關係呢?我力圖闡明的觀點是,動物的行為,不管是利他的或自私的,都在基因控制之下。這種控制儘管只是間接的,但仍然是十分強有力的。基因通過支配生存機器和它們的神經系統的建造方式而對行為施加其最終的影響。但此後怎麼辦,則由神經系統隨時作出決定。基因是主要的策略制定者;腦子則是執行者。但隨著腦子的日趨高度發達,它實際上接管了越來越多的決策機能,而在這樣做的過程中運用諸如學習和模擬的技巧。這個趨勢在邏輯上的必然結果將會是,基因給予生存機器一個全面的策略性指示:請採取任何你認為是最適當的行動以保證我們的存在。但迄今為止還沒有一個物種達到這樣的水平。
和計算機類比以及和人類如何作出決定進行類比確實很右意思。但我們必須回到現實中來,而且要記注,事實上進化是一步一步通過基因庫內基因的差別性生存來實現的。因此,為使某種行為模式——利他的或自私的——能夠演化,基因庫內「操縱」那種行為的基因必須比「操縱」另外某種行為的、與之匹敵的基因或等位基因有更大的存活可能性。一個操縱利他行為的基因,指的是對神經系統的發展施加影響,使之有可能表現出利他行為的任何基因。我們有沒有通過實驗取得的證據,表明利他行為是可遺傳的呢?沒有。但這也是不足為奇的,因為到目前為止,很少有人對任何行為進行遺傳學方面的研究。還是讓我告訴你們一個研究行為模式的實例吧!這個模式碰巧並不帶有明顯的利他性,但它相當複雜,足以引起人們的興趣。這是一個說明如何繼承利他行為的典型例子。
蜜蜂有一種叫腐臭病(foul brood)的傳染病。這種傳染病侵襲巢室內的幼蟲。養蜂人馴養的品種中有些品種比其他的品種更易於感染這種病,而且至少在某些情況下各品系之間的差異證明是由於它們行為上的不同。有些俗稱衛生品系的蜜蜂能夠找到受感染的幼蟲,把它們從巢室裡拉出來並丟出蜂房,從而迅速地撲滅流行病。那些易感染的品系之所以易於染病正是因為它們沒有這種殺害病嬰的衛生習慣。實際上這種衛生行為是相當複雜的。工蜂必須找到每一患病幼蟲所居住的巢室,把上面的蠟蓋揭開,拉出幼蟲,把它拖出蜂房門,並棄之於垃圾堆上。
由於各種理由,用蜜蜂做遺傳學實驗可以說是一件相當複雜的事情。工蜂自己一般不繁殖,因此你必須以一個品系的蜂后和另外一個品系的雄蜂雜交,然後觀察養育出來的子代工蜂的行為。羅森比勒(W.C.Rothenbunler)所作的實驗就是這樣進行的。他發現第一代子代雜交種的所有蜂群都是不衛生的:它們親代的衛生行為似乎已經消失,儘管事實上衛生的基因仍然存在,但這些基因已變成隱性基因了,像人類的遺傳藍眼睛的基因一樣。羅森比勒後來以第一代的雜交種和純粹的衛生品系進行「回交」(當然也是用蜂后和雄蜂),這一次他得到了絕妙的結果。子代蜂群分成三類:第一類表現出徹底的衛生行為,第二類完全沒有衛生行為,而第三類則是拆衷的。這一類蜜蜂能夠找到染病的幼蟲,揭開它們的蠟蜂巢的蓋子,但只到此為止,它們並不仍掉幼蟲。據羅森比勒的猜測,可能存在兩種基因,一種是進行揭蓋的,另一種是扔幼蟲的。正常的衛生品系兩者兼備,而易受感染的品系則具有這兩種基因的等位基因——它們的競爭對手。那些在衛生行為方面表現為拆衷的雜交種,大概僅僅具有揭蓋的基因(其數量是原來的兩倍)而不具有扔幼蟲的基因。羅森比勒推斷,他在實驗中所培育出來的,顯然完全是不衛生的蜂群裡可能隱藏著一個具有扔幼蟲的基因的亞群,只是由於缺乏揭蓋子基因而無能為力罷了。他以非常巧妙的方式證實了他的推斷:他自己動手把蜂巢的蓋子揭開。果然,蠟蓋揭開之後,那些看起來是不衛生的蜜蜂中有一半馬上表現出完全正常的把幼蟲扔掉的行為。
這段描述說明了前面一章提到的若干重要論點。它表明,即使我們對把基因和行為連接起來的各種胚胎因素中的化學連接一無所知,我們照樣可以恰如其分他說「操縱某種行為的基因」。事實上,這一系列化學連接可以證明甚至包括學習過程。例如,揭蠟蓋基因之所以能發揮作用,可能是因為它首先讓蜜蜂嘗到受感染的蜂蠟的味道。就是說,蜂群會發覺把遮蓋病仔的蠟蓋吃掉是有好處的,因此往往一遍又一遍地這樣做。即使基因果真是這樣發揮作用的,只要具有這種基因的蜜蜂在其他條件不變的情況下終於進行揭蓋活動,而不具有這種基因的蜜蜂不這樣做,那麼,我們還是可以把這種基因稱為「揭蓋子「的基因。
第二,這段描述也說明了一個事實,就是基因在對它們共有的生存機器施加影響時是「合作的」。仍幼蟲的基因如果沒有揭蓋基因的配合是無能為力的,反之亦然。不過遺傳學的實驗同樣清楚地表明,在貫串世世代代的旅程中,這兩種基因基本上是相互獨立的。就它們的有益工作而言,你盡可以把它們視為一個單一的合作單位;但作為複製基因,它們是兩個自由的、獨立的行為者。
為了進行論證,我們有必要設想一下「操縱」各種不大可能的行為的基因。譬如我說有一種假設的「操縱向溺水的同伴伸出援手的行為」的基因,而你卻認為這是一種荒誕的概念,那就請你回憶一下上面提到的衛生蜜蜂的情況吧。要記住,在援救溺水者所涉及的動作中,如一切複雜的肌肉收縮,感覺整合,甚至有意識的決定等等,我們並不認為基因是唯一的一個前提因素。關於學習、經驗以及環境影響等等是否與行為的形成有關這個問題我們沒有表示意見。你只要承認這一點就行了:在其他條件不變的情況下,同時在許多其他的主要基因在場,以及各種環境因素發揮作用的情況下,一個基因,憑其本身的力量比它的等位基因有更大的可能促使一個個體援救溺水者。這兩種基因的差別歸根結底可能只是某種數量變數的差異。有關胚胎發育過程的一些細節儘管饒有風趣,但它們與進化的種種因素無關。洛倫茨明確地闡明瞭這一點。
基因是優秀的程序編製者,它們為本身的存在而編製程序。生活為它們的生存機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劣的根據。這種判斷是冷酷無情的,關係到基因的生死存亡。下面我們將要談到以表面的利他行為促進基因生存的方式。但生存機器最感關切的顯然是個體的生存和繁殖,為生存機器作出各種決定的腦子也是如此。屬同一「群體」的所有基因都會同意將生存和繁殖放在首位。因此各種動物總是竭盡全力去尋找並捕獲食物,設法避免自已被抓住或吃掉;避免罹病或遭受意外;在不利的天氣條件下保護自己;尋找異性伴侶並說服它們同意交配;並以一些和它們享受的相似的優越條件賦予它們的後代。我不打算舉出很多例子——如果你需要一個例證,那就請你下次仔細觀察一下你看到的野獸吧。但我卻很想在這裡提一下一種特殊的行為,因為我們在下面談到利他行為與自私行為時必須再次涉及這種行為。我們可以把這種行為概括地稱為聯絡(communication)。
我們可以這樣說,一個生存機器對另一個生存機器的行為或其神經系統的狀態施加影響的時候,前者就是在和後者進行聯絡。這並不是一個我打算堅持為之辯護的定義,但對我們目前正在探討的一些問題來說,這個定義是能夠說明問題的。我所講的影響是指直接的、偶然的影響。聯絡的例子很多:鳥、蛙和蟋蟀的鳴唱;狗的搖動尾巴和豎起長頸毛;黑猩猩的「露齒而笑」;人類的手勢和語言等。許許多多生存機器的行動,通過影響其他生存機器的行為的間接途徑,來促進其自身基因的利益。各種動物千方百計地使這種聯絡方式取得成效。鳥兒的鳴唱使人們世世代代感到陶醉和迷惘。我上面講過的弓背鯨的歌聲表達出更其高超的意境,同時也更迷人。它的音量宏大無比,可以傳到極其遙遠的地方,音域廣闊,從人類聽覺能夠聽到的亞音速的低沉的隆隆聲直到超音速的、短促的刺耳聲。螻蛄之所以能發出宏亮的歌聲,這是因為它們在泥土中精心挖成雙指數角狀擴音器一樣的土穴,在裡面歌唱,唱出的歌聲自然得到擴大。在黑暗中翩翩起舞的蜂群能夠為其他覓食的蜂群準確地指出前進的方向以及食物在多遠的地方可以找到。這種巧妙的聯絡方法只有人類的語言可以與之比美。
動物行為學家的傳統說法是,聯絡信號之逐步完善對發出信號者和接收信號者都有裨益。譬如說,雛雞在迷途或受凍時發出的尖叫聲可以影響母雞的行為。母雞聽到這種吱吱啁啁的叫聲後通常會應聲而來,把小雞領回雞群。我們可以說,這種行為的形成是由於它為雙方都帶來好處;自然選擇有利於迷途後會吱吱啁啁叫的雛雞,也有利於聽到這種叫聲後隨即作出適當反應的母雞。
如果我們願意的話(其實無此必要),我們可以認為雛雞叫聲之類的信號具有某種意義或傳達某種信息。在這個例子裡,這種呼喚聲相當於「我迷路了!」我在第一章中提到的小鳥發出的報警聲傳遞了「老鷹來了!」這一信息。那些收到這種信息並隨即作出反應的動物無疑會得到好處。因此,這個信息可以說是真實的。可是動物會發出假的信息嗎?它們會扯謊嗎?
說動物說謊這種概念可能會令人發生誤解,因此我必須設法防止這種誤解的產生。我記得出席過一次比阿特麗斯(Beatrice)和加德納(Alan Gardner)主講的一次講座,內容是關於他們所訓練的遇逸聞名的「會說話的」黑猩猩華舒(她以美國手勢語表達思想。對學習語言的學者來說,她的成就可能引起廣泛的興趣)。聽眾中有一些哲學家,在講座結束後舉行的討論會上,對於華舒是否會說謊這個問題他們費了一番腦筋。我猜想,加德納夫婦一定有些納悶,為什麼不談談其他更有趣的問題呢?我也有同感。在本書中,我所使用的「欺騙」、「說謊」等字眼只有直截了當的含義,遠不如哲學家們使用的那麼複雜。他們感興趣的是有意識的欺騙。而我講的僅僅是在功能效果上相當於欺騙的行為。如果一隻小鳥在沒有老鷹出現的情況下使用「鷹來了」這個信號,從而把它的同伴都嚇跑,讓它有機會留下來把食物全都吃掉,我們可以說它是說了謊的。我們並不是說它有意識地去欺騙。我們所指的只不過是,說謊者在犧牲其同伴的利益的情況下取得食物。其他的小鳥之所以飛走,這是因為它們在聽到說謊者報警時作出在真的有鷹出現的情況下那種正常反應而已。
許多可供食用的昆蟲,如前一章提到的蝴蝶,為了保護自己而模擬其他味道惡劣的或帶刺的昆蟲的外貌。我們自己也經常受騙,以為有黃黑條紋相間的食蚜蠅就是胡蜂。有些蒼蠅在模擬蜜蜂時更是惟妙惟肖,肉食動物也會說謊。琵琶魚在海底耐著性子等待,將自己隱蔽在周圍環境中,唯一觸目的部分是一塊象蟲一樣蠕動著的肌肉,它掛在魚頭上突出的一條長長的「釣魚竿」末端。小魚游近時,琵琶魚會在小魚面前抖動它那象蟲一樣的鉤餌,把小魚引到自己的隱而不見的咀巴旁。大咀突然張開,小魚被囫圇吞下。琵琶魚也在說謊。它利用小魚喜歡游近象蟲一樣蠕動著的東西這種習性。它在說,「這裡有蟲」任何「受騙上當」的小魚都難逃被吞掉的命運。
有些生存機器會利用其他生存機器的性慾。蜂蘭(bee orchid)會引誘蜜蜂去和它的花朵交配,因為這種蘭花活像雌蜂。蘭花必須從這種欺騙行為中得到的好處是傳播花粉,因為一隻分別受到兩朵蘭花之騙的蜜蜂必然會把其中一朵蘭花的花粉帶給另外一朵。螢火蟲(實際上是甲蟲)向配偶發出閃光來吸引它們。每一物種都有其獨特的莫爾斯電碼一樣的閃光方式,這樣,不同物種之間不會發生混淆不清的現象,從而避免有害的雜交。正像海員期待發現某些燈塔發出的獨特的閃光模式一樣,螢火蟲會尋找同一物種發出的密碼閃光模式。Photuris屬的螢火蟲雌蟲「發現」如果它們模擬Photinus屬的螢火蟲雌蟲的閃光密碼,它們就能把Photinus屬的螢火蟲雄蟲引入殼中。
photuris屬的雌蟲就這樣做了。當一隻Photinus屬的雄蟲受騙接近時,雌蟲就不客氣地把它吃掉。說到這裡,我們自然會想起與此相似的有關塞王(Siren)和洛勒萊(Lorelei)的故事,但英國西南部的康瓦耳(Cornwall)人卻會追憶昔日那些為行劫而使船隻失事的歹徒,他們用燈籠誘船觸礁,然後劫掠從沉船中散落出來的貨物。
每當一個聯絡系統逐漸形成時,這樣的風險總會出現:即某些生物利用這個系統來為自己謀私利。由於我們一直受到「物種利益」這個進化觀點的影響,因此我們自然首先認為說謊者和欺騙者是屬於不同的物種的:捕食的動物,被捕食的動物,寄生蟲等等。然而,每當不同個體的基因之間發生利害衝突時,不可避免地會出現說謊、欺騙等行為以及聯絡手段用於自私的目的的情況。這包括屬於同一物種的不同個體。我們將會看到,甚至子女也要欺騙父母,丈夫也要欺騙妻子,兄弟倆也要相互欺騙。
有些人相信,動物的聯絡信號原來是為了促進相互的利益而發展的,只是後來為壞分子所利用。這種想法畢竟是過於天真。實際的情況很可能是:從一開始,一切的動物聯絡行為就合有某種欺詐的成分,因為所有的動物在相互交往時至少要牽涉到某種利害衝突。我打算在下面一章介紹一個強有力的觀點,這個觀點是從進化的角度來看待各種利害衝突的。
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