第十八章 有組織的變化之架構(2 / 3)

18.2 繞開中心法則

假使大自然能在生物體內雙向傳遞信息的話,就可能實現以基因和基因產物之間雙向交流為前提的拉馬克進化。拉式進化,優勢巨大。當羚羊需要跑得更快以逃離獅口時,它可以利用由身體到基因的交流方式引導基因製作快腿肌肉,再把革新後的基因傳遞給後代。這樣一來,進化的過程將大大加快。

不過,拉馬克進化需要生物體能夠為其基因編製有效的索引。如果生物體遇到了嚴酷的環境——比如說海拔極高,它就會通知體內所有能影響呼吸的基因,要求它們進行調整。身體無疑能通過激素和化學反應把消息通知到各個器官。如果能精準到司職的那些基因的話,身體也能把同樣的消息傳遞給它們。然而,這正是缺失的那一步簿記活兒。身體並不記錄自己是如何解決問題的,因此也就不能確定到底是哪個基因被用來在鐵匠的肱二頭肌上給肌肉充血,或者哪個基因是用來調節呼吸和血壓的。生物體內有數百萬個基因,可以生成數十億個特征——一個基因能生成不止一個特征,而一個特征也可能由不止一個基因生成。簿記和索引的複雜性將遠超過生物體本身的複雜性。

所以,與其說軀體內的信息不能向基因方向傳遞,不如說由於消息沒有確切的遞送目的,才使信息傳遞受到了阻礙。基因中沒有管理信息交通的中央管理局。基因組就是極致的分權係統——蔓生的冗餘片斷,大規模並行處理,沒有主管,無人監察各個事務。

如果有辦法解決這個問題又會怎麼樣呢?真正的雙向遺傳通信將引發一連串有趣的問題:這樣的機製會帶來生物學上的進步麼?拉馬克式生物學還需要些什麼?是否曾出現過通往這一機製的生物路徑?如果雙向通信是可能的,為什麼這種情況還沒有發生?我們能通過思想實驗勾勒出一種可行的拉馬克式生物進化學說嗎?

拉馬克式生物學十有八九需要一種高度複雜形式——一種智能,而多數生物的複雜性都達不到這個水平。在複雜性富足到可以產生智能的地方,譬如人類和人類組織,以及他們的機器人後裔,拉馬克進化不僅可能,而且先進。阿克裏和利特曼已經展示,由人類編程的計算機能運行拉馬克進化。

在最近十年裏(指1984-1994),主流生物學家已經認可了一些標新立異的生物學家鼓吹了一個世紀的言論:如果一個生物體內獲得了足夠的複雜性,它就可以利用自己的身體將進化所需的信息教給基因。因為這種機製實際上是進化和學習的混合,因而在人工領域中最具潛力。

每個動物的軀體都有一種與生俱來且有限的能力來適應不同環境。人類能適應比目前高得多的海拔地區的生活。我們的心率、血壓和肺活量必然也一定會自我調整以適應較低的氣壓。當我們轉移到低海拔地區時,同樣的變化就顛倒過來。不過,我們能適應的海拔高度是有限的。對我們人類來說,就是在海平麵以上2萬英尺。超過這個海拔,人體自我調整的能力達到極限,無法長期停留。

設想一下住在安第斯高山上的居民的生活狀況。他們從平原遷移到一個空氣稀薄之地,嚴格說來那裏不是最適合他們居住的地方。幾千年的高山生活中,他們的心肺和他們的身體為了能適應高海拔環境,不得不超負荷運轉。假如他們的村裏出生了一個“怪人”,他的身體在基因上有處理高海拔壓力的更好方式——比如說,有更好的一種血紅蛋白變體,而不是更快的心跳,那麼這個怪人就有了一種優勢。如果怪人又有了孩子,那麼這種特征就有可能在村子裏代代相傳,因為它有利於降低心肺承受的壓力。根據達爾文的自然選擇原理,這種適應高地生活的突變就開始主宰小村人群的基因庫。

乍看之下,這似乎正是經典的達爾文進化。但是,為了使達爾文進化能夠進行,生物首先必須在未得益於基因改變的條件下,在這個環境裏生活許多代。因此,是身體的適應能力使種群能夠延續到突變體出現的那一天,並借此修正自己的基因。由軀體帶頭的適應能力(肉體適應性),隨著時間的推移,被基因吸收並化為己有。理論生物學家沃丁頓 [383]sup> 稱這種轉變為“遺傳同化”(Geic Assimilation)。控製論專家格雷戈裏·貝特森稱其為“肉體適應性”(Somatic Adaptation)。貝特森將它與社會的立法變革相比——最初的變革由人民推行,然後才被製定為法律。貝特森寫道:“明智的立法委員很少率先提出行為的新準則,他往往僅限於將那些已經成為人民行為習慣的準則確認為法律。”在技術文獻中,這種遺傳認證也被認為是鮑爾溫效應,以心理學家鮑爾溫 [384]sup> 的名字命名。1896年,他首次公布這個概念,並稱其為“進化中的新因子”。

我們再來打個高山村落的比方,這次是在喜馬拉雅山,一個名為香格裏拉的山穀。那裏的居民身體能適應最高達3萬英尺的海拔高度——比安第斯山的居民高1萬英尺——不過,他們也有能力住在海平麵高度上。如同安第斯山的居民一樣,這種變異經過幾代的傳遞,刻寫到這些居民的基因中。拿這兩個高山村落來比較,喜馬拉雅山人現在獲得了一付更具伸屈性、更可塑的軀體,因此從本質上說更具進化的適應能力。這似乎有點像拉馬克學說的典型實例,隻不過那些能最大限度伸展脖子的長頸鹿們能夠借助它們的軀體來守護這種適應,直到自己的基因迎頭趕上。從長遠來看,隻要這些長頸鹿們能保證自己的軀體適應各種極端的壓力,它們就會最終贏得競爭。