弗里曼·戴森:生物和文化进化
生物和文化进化
寻找作者的六个角色弗里曼·戴森的EDGE原创文章 [2.19.19]
原文: 生物和文化进化|Edge.org

在不久的将来,我们将拥有基因工程技术,使我们能够精确而大规模地将基因从一个物种转移到另一个物种。粗心大意或商业驱动的使用可能会使物种的概念变得毫无意义,混淆种群和交配系统,从而使物种的大部分个性丧失。文化进化给了我们这样做的力量。为了保护我们的野生动物,正如自然进化的那样,必须保护生物进化的机器免受文化进化的同质化影响。
不幸的是,我们两项任务中的第一项任务,即培养人类兄弟情谊,只是由于近几个世纪以来文化演变的主导作用才成为可能。破坏和危及自然多样性的文化演变,正是通过对不同社会的相互理解推动人类兄弟情谊的同一力量。威尔斯将人类历史视为文化的积累,道金斯通过分享我们的艺术和科学将我们聚集在一起的模因的愿景,Pääbo对洞穴中表亲分享我们的语言和基因的愿景,向我们展示了文化进化如何使我们成为现在的样子。文化演变将是推动我们未来的主力军。
弗里曼·戴森是普林斯顿高等研究院的物理学名誉教授。除了从数论到量子电动力学的基本贡献外,他还致力于核反应堆,固态物理学,铁磁性,天体物理学和生物学,寻找可以有效应用优雅数学的问题。他的著作包括《扰乱宇宙》、《武器与希望》、《方方面面无穷》、《模式制造者》和《生命起源》。弗里曼戴森的边缘生物页面
生物和文化进化:寻找作者的六个角色
在皮兰德娄的戏剧《寻找作者的六个角色》中,六个角色一个接一个地登上舞台,每个人都将故事推向了一个不同的意想不到的方向。我用皮兰德娄的头衔来比喻我们在过去两个世纪里理解进化概念的先驱者。这是我的六个角色,他们有六个主题。
1. 查尔斯·达尔文(1809-1882):多样性悖论。 2. 木村资生(1924-1994):较小的种群进化得更快。 3. Ursula Goodenough (1943- ): 大自然扮演一个高风险的游戏。 4. 赫伯特·威尔斯(1866-1946):人类经验的多样性。 5. 理查德·道金斯 (1941- ): 基因和模因. 6. 斯万特·派博 (1955- ): 考辛斯在洞穴里.
他们所讲述的故事是发生在大约五万年前的一个巨大转变,当时进化的驱动力从生物学转向文化,方向从物种的多样化转变为统一。对这个故事的理解也许可以帮助我们更明智地处理我们作为地球管家的责任。
1. 查尔斯·达尔文 (1809-1882).多样性悖论。
在皮兰德娄的戏剧"寻找作者的六个角色"中,这六个角色是到达剧院开始排练戏剧的演员。剧院经理歉意地告诉他们,有一个误会,他没有戏剧供他们排练。他恳求演员们回家。但主演拒绝离开,并开始即兴创作一出戏,在他前进的过程中编造故事。其他演员一个接一个地加入进来,每个人都将故事推向了一个不同的意想不到的方向。在表演结束时,所有演员都全力以赴,他们一起将故事带到了戏剧性的高潮。我借用了皮兰德娄的书名,并用他的人物来比喻过去两个世纪以来我们理解进化概念的先驱。
直到最近,进化还被认为是一个生物过程,由物种形成和灭绝的缓慢作用力驱动。物种形成是通过将现有物种分裂成不杂交的遗传隔离种群来诞生新物种。灭绝是一个物种的消失,它灭绝而不留下后代。我们的第一个角色查尔斯·达尔文(Charles Darwin)在1859年出版了他的伟大著作《物种起源》(The Origin of Species)。他通过对野外物种的观察和植物和动物选择性育种的影响,用大量证据证明,自然选择是推动进化的强大力量。他的书更强烈地指出,自然选择是进化的原因。[a]和[the]之间的区别几乎没有被他的书的读者注意到。他的理论取得了胜利,并在一百年的时间里成为几乎所有生物学家和大多数受过教育的人都接受的进化论观点。
达尔文本人很清楚,大自然包含许多奥秘,他的理论不容易解释。现实世界与达尔文进化论的理论世界之间存在不匹配,前者拥有惊人的丰富物种,其中许多物种显然背负着多余的花朵和羽毛,而达尔文进化论的理论世界只有适者才能生存。天真地,我们应该期望达尔文的进化论导致一个物种数量少得多的世界,每个物种都被优越的适应性选择成为生存游戏中的赢家。在他的一生中,达尔文一直对大量奇怪而奇妙的物种感到困惑,这些物种看起来像失败者,但仍然幸存下来。我把这种丰富称为多样性悖论。如果只有适者生存,我们应该期望找到几百种非常适合生活在各种栖息地的物种。达尔文观察了现实世界,发现了一种奢侈的物种展示,表面上的差异非常多样化。他看到了维护成本高昂的复杂结构。自然选择进化论应该倾向于使生物保持简单明了,但自然似乎更喜欢优雅而复杂的结构。
达尔文明白,有性繁殖是物种多样性的有力原因。对于一个有性物种的存在和生存,对一种性别(通常是雄性)进行独特的装饰是有利的,并且另一种性别对具有该特定装饰的配偶有强烈的偏好。交配系统导致拥有它的种群与其他相关种群在遗传上分离。交配系统成为遗传屏障,创造了一个新物种并保持其身份。像天堂鸟这样拥有精心交配系统的物种可能会从系统的独特性中获得足够的优势,以支付羽毛的成本。物种多样性的另一个原因是共生,使两个或两个以上的物种能够相互帮助生存或繁殖。共生导致多样性的一个明显例子是开花植物和昆虫的同时进化。另一个例子是珊瑚礁和珊瑚鱼。达尔文的结论是,性选择和共生共同进化可以解释自然生态的整体多样性。但他没有确凿的证据来证明这一结论是正确的。我们现在知道他错了。多样性的另一个原因,他没有概念,也在自然进化中起着主导作用。
达尔文对基因一无所知。他不知道奥地利僧侣格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)的工作,他在他的修道院花园中工作,并做了豌豆荚色遗传的实验。孟德尔发现,诸如豆荚色之类的可遗传性状是在离散的包装中遗传的,他称之为基因。具有不同基因的两个父母的任何有性繁殖行为都会导致后代具有父母基因的随机分布。任何种群的遗传都是一个随机过程,导致父母和后代之间基因的重新分配。各种类型的基因数量在世代之间保持平均,但每个后代的数量是随机的。孟德尔做出了这一发现,并将其发表在布伦自然历史学会的期刊上,仅在达尔文发表《物种起源》七年后。孟德尔读过达尔文的书,但达尔文从未读过孟德尔的论文。1866年,孟德尔的论文发表那一年,达尔文做了一个非常类似的实验,使用金鱼龙代替豌豆,并测试了花形而不是豆荚颜色的遗传。像孟德尔一样,他培育了三代植物,并观察了第三代中正常形状与星形花朵的比例。与孟德尔不同,他对统计变异的数学一无所知。他只使用了125株第三代植物,获得了正常与星形后代比例为2.4的值。这一结果并没有表明花朵形状的继承方式有任何清晰的画面。他停止了实验,不再进一步探索这个问题。达尔文不明白他需要一个更大的样本才能获得具有统计学意义的结果。孟德尔了解统计数据。他的样本比达尔文的样本大六十四倍,因此他的统计不确定性小了八倍。他使用了8023株植物。
孟德尔的基本见解是看到有性生殖是一种将随机性引入遗传的系统。在豌豆和人类中一样,遗传是由从父母传给后代的基因携带的。他关于基因遗传的简单理论预测,在第三代中,绿色和黄色豆荚之间的比例为3。他发现大样本的比率为3.01。这让他相信这个理论是正确的。他的实验需要极大的耐心,持续了八年,对细节一丝不苟。每株植物都经过精心隔离,以防止任何入侵的蜜蜂引起意外受精。修道院花园是进行此类实验的理想场所。不幸的是,当他的修道院命令将他提升为修道院院长时,他的实验就结束了。他服从了自己的誓言,不再是一名探险家,而是成为一名管理员。他的毕生工作隐藏在布伦的一本晦涩难懂的德语期刊上,这座城市后来成为布尔诺,现在位于捷克共和国。
直到达尔文去世二十年后,生物学家们仍然普遍不知道基因的概念。达尔文设想了各种混合父母遗传特征并将其分配给后代的方法,但他从未想象过基因。如果没有基因的概念,他就不可能正确计算任何自然种群的物种形成和灭绝速度。他从未尝试过这样的计算。如果他用一个基于混合的继承模型进行这样的计算,他会得到完全错误的答案。他很明智地没有经过验证的继承模型就不要进行这样的计算。由于没有对遗传统计的实验知识,他无法可靠地猜测自然选择在创造新物种和消灭旧物种方面的有效性。
2. 木村资生 (1924-1994)。较小的种群进化得更快。
在剧中的这一点上,我们的第二个角色进入了, 木村资生,他是1983年出版的《 The Neutral Theory of Molecular Evolution 》一书的作者,比达尔文的杰作晚了一百多年。木村是一位日本遗传学家,在威斯康星大学与Sewall Wright一起工作。Sewall Wright是1900年孟德尔的论文被重新发现后探索孟德尔发现的进化意义的生物学家之一。我很幸运地于1987年在威斯康星大学的教师俱乐部偶然遇到了Sewall Wright。我当时正在参观大学,并去教师俱乐部吃午饭。独自坐在一张小桌子旁的是一个活泼的老人,原来是塞沃尔·赖特(Sewall Wright),当时他已经98岁了,但仍然完全拥有他的智慧。他给了我第一手资料,说明他是如何阅读孟德尔的论文的,并决定用自己的一生来理解孟德尔思想的后果。赖特明白,基因的遗传将导致所有进化过程中的根本随机性。进化中的随机性现象被称为遗传漂移。木村来到威斯康星州了解遗传漂变,然后回到日本。他将遗传漂移构建成一种数学理论,他称之为分子进化的中性理论。
在1953年克里克和沃森发现DNA分子的结构后,木村知道基因是分子,在一个简单的代码中携带遗传信息。他的理论只适用于由分子的统计遗传驱动的进化论。他称之为中性理论,因为它引入了遗传漂移作为独立于自然选择的进化驱动力。我从未见过木村,但当我开始研究他的作品时,他还活着,我很高兴在他1994年去世之前收到了他的个人鼓励信息。
木村没有证明达尔文的理论是错误的。他证明了达尔文的理论是不完整的。达尔文错过了遗传漂移,这有时很重要,有时不重要。自然选择的进化效应通常与进化种群的规模无关,而遗传漂移的影响在很大程度上取决于种群规模。在其他条件相同的情况下,遗传漂移的速率与种群规模的平方反比成正比。平方反比是独立随机变量统计的简单结果。任何 N 个独立随机变量的平均值以与 N 的平方根成反比的速率变化。对于任何以数百万或数十亿为单位的已建立的物种,遗传漂移可以忽略不计,自然选择占主导地位,达尔文理论是准确有效的。对于一个种群数量以数十或数百为单位的新兴或濒危物种,遗传漂移占主导地位,选择相对不重要,木村理论是有效的。小种群中基因的随机跳跃产生的进化变化比自然选择的温和推动要快得多。木村明白,当物种被创造或灭绝时,遗传漂移是快速跳跃的主要驱动力。
木村的理论解释了困扰达尔文的多样性悖论。为什么我们被如此惊人的鸟类、昆虫和微生物所包围?从达尔文的角度来看,少量的优势物种就足够了。木村通过援引遗传漂移的力量来解释这个谜团,遗传漂移在需要的时候突然变得快速而有效,当小种群变化得足够快,变得基因孤立并形成新物种时。
当地飞地的遗传漂移使每个大型已建立的物种都具有多样化为新物种家族的力量。在小种群的破烂边缘,随机跳跃占上风,物种形成是由木村的中立理论驱动的。达尔文的理论在远离边缘的地方仍然是正确的,因为边缘的选择有时间对大种群进行操作。
3. 乌苏拉·古迪纳夫 (1943- ).大自然扮演着一个高风险的游戏。
在木村之后,我们的第三个角色进入了剧中。她是Ursula Goodenough,生物学家,出生于1943年,仍然活跃在圣路易斯的华盛顿大学。像达尔文和木村一样,她是一个观察者和实验者。她给了我们另一个关于多样性之谜的重要见解。她分析了已发表的关于从藻类到哺乳动物的许多不同有性繁殖物种中各种基因随机基因突变率的报告。她和其他人指出,在大量物种中,有两个基因家族的突变率远高于平均基因。这两个系列都具有专用功能。一个家族是与免疫系统有关的基因。免疫功能基因迅速突变是有明显原因的,因为它们必须迅速做出反应,产生新的抗体来检测和杀死入侵的微生物。
另一个快速突变的基因家族与性交配系统有关。Goodenough观察到在交配仪式中活跃的基因有快速突变的系统趋势。交配基因这种加速变异的原因并不明显。大自然正在迫使基因漂移在交配系统中比其他身体功能更快地移动。如果这通常是正确的,正如Goodenough所观察到的那样,这意味着交配系统中的遗传漂移作为进化的驱动力必须具有特殊的重要性。她提出了一个解释事实的一般理论。在数十亿年生命进化的大局中,具有大量种群的既定物种进化缓慢,并且对自然界的平衡具有主要保守的影响。当已建立的物种灭绝并且种群数量较少的新物种多样化时,就会发生进化的巨大飞跃。由新物种做出的巨大飞跃是由小种群的遗传漂移驱动的。为了使小种群形成新物种,它们必须在遗传上孤立。交配系统的快速变化是一条快速的遗传隔离之路。Goodenough得出结论,交配系统基因的快速突变是大自然在大规模进化中实现巨大飞跃的方式。快速进化的交配系统为我们提供了令达尔文感到惊讶的物种多样性。二十年前,古迪纳夫写了一篇题为"性相关基因的快速进化"的论文,描述了她的观察和结论。我认为这篇论文是一篇伟大的作品,是对科学的经典贡献,可与达尔文和木村的著作相媲美。
木村和古迪纳夫所揭示的自然景象是新颖而引人注目的。大自然喜欢赌博。大自然通过冒险而繁荣。她扰乱了交配系统的基因,以增加个别父母无法找到配偶的风险。增加个人不育的风险是大自然计划的一部分。她将增加的风险强加给整个种群,因此,当一对幸运的父母(其名字可能是亚当和夏娃)出生时,配对交配系统突变时,罕见事件将以更大的概率发生。这一罕见的事件让一对父母有机会生下一个新物种。大自然知道如何玩赔率。通过将拇指放在交配系统突变量表上,她增加了所有父母不育的风险,并增加了幸运对开始新物种的机会。大自然知道,从长远来看,已建立的物种是可消耗的,新物种是必不可少的。这就是为什么大自然对父母个人无情,对新兴物种慷慨大方。冒险是长期生存的关键,也是多样性之母。
4. 赫伯特·威尔斯(1866-1946)。人类经验的多样性。
舞台上有三个角色,我们的戏剧似乎即将结束。然后第四个角色突然出现,回到一百年前,讲述了一个不同的故事。他的名字叫赫伯特·威尔斯(Herbert Wells),生于1866年,受过生物学家的教育,但他利用自己的知识给我们一个全新的进化观。前三个角色认为进化是一个生物过程,受从父母到后代的遗传规则的支配。威尔斯知道,生物进化只是一个更大故事的一半。故事的另一半是文化进化,我们星球生活的变化是由思想的传播而不是基因的传播引起的。一旦有大脑的动物进化,文化进化就开始了,它们用大脑来存储信息,并使用行为模式与后代分享信息。昆虫和哺乳动物的社会物种是由文化和生物进化塑造的。但文化进化只有在一个物种发明口语时才占主导地位。口语比基因语言灵活无比。
威尔斯看到,我们碰巧生活在地球历史的巨大转变之后不久,这是由我们自己的物种的出现引起的。这种转变大约在一万年前完成,当时我们发明了农业并开始驯养动物。在转变之前,进化主要是生物性的。在转变之后,进化主要是文化性的。生物进化通常是缓慢的,当大量人口在变化变得明显之前持续数千或数百万代时。文化进化的速度可以快一千倍,在两三代人的时间里会发生重大变化。我们的物种从非洲的起源到今天,花了大约二十万年的时间才在生物学上进化。仅仅用了大约两百年的文化演变,就把我们从农民变成了城市居民,把北美的大部分地区从森林变成了农田。
除了生物学的专业知识外,威尔斯还对普通人的生活有着浓厚的兴趣,他们的命运由古代人类爱恨,恐惧和贪婪的情感所支配。他的职业生涯始于小说家,讲故事,生动地将人物栩栩如生地呈现出来。他对人类状况的看法在他的小说中比在他的生物学中更清晰地看到。他的小说之一是1912年写的《远野邦吉》。叙述者是乔治·庞德雷沃(George Ponderevo),一个年轻而能干的骗子,在二十世纪资本主义的混乱世界中自在。主角是叔叔泰迪·庞德雷沃(Teddy Ponderevo),一个和蔼可亲的骗子,他发明了神奇药物Tono-Bungay,保证治愈所有疾病,给我们带来健康和幸福。乔治知道如何保持现金流,通过喧闹的广告活动和出售欺诈性公司的股票。
有一段时间,Tono-Bungay泡沫使他们变得富有。然后泡沫破裂了,他们是被追捕的罪犯。泰迪叔叔死于一艘自制的飞船坠毁。乔治乘坐他碰巧拥有的一艘私人战舰逃脱。最后一章的标题是"夜晚和公海",乔治的船迅速而无声地穿过黑暗的海浪。威尔斯在写作时预感了两年后爆发的第一次世界大战的恐怖,摧毁了数百万人,他们将为帝国和国家的部落神灵牺牲自己的生命。战舰的船主会幸存下来,寻找新的受害者。
另一部小说《时间机器》直接涉及进化论。时间旅行者发现自己身处未来,八十万年后。威尔斯描绘了有史以来最黯淡的未来图景之一。人类已经下坡进化成两个堕落的物种,捕食者和猎物,身体和思想都减少了。捕食者是莫洛克人,像老鼠一样生活在废墟建筑的地窖里。猎物是埃洛伊人,在美丽的环境中过着漫无目的的生活,被莫洛克人像牛一样作为肉的来源。时间旅行者与一个埃洛伊女孩成为朋友,她给了他两朵花带回家。故事的结尾是时间旅行者在另一次前往未来的旅行中消失了,留下了两朵枯萎的花朵。这些花朵证明了,即使在理性的火花熄灭之后,友谊和感激之情也可以在人类的灵魂中继续存在。
威尔斯最大的作品是1920年出版的《历史纲要》,描绘了自我们物种出现以来文化演变作为历史主题的图景。他以一个引以为豪的主张开始:"《历史大纲》试图用一个连续的叙述,真实而清晰地讲述今天所知的整个生命和人类的故事。接下来的五十页描述了生物进化,直到两个人类物种的崛起,现代人和尼安德特人。插画家约翰·霍拉宾(John Horrabin)的一幅著名画作将威尔斯的文学对手乔治·伯纳德·萧伯纳(George Bernard Shaw)描绘成一个从山洞中走出来的尼安德特人,标题为"我们的尼安德特人祖先,不是尼安德特人,而是平行物种"。最近在现代欧洲人中发现了相当一部分尼安德特人基因,这表明威尔斯的笑话接近事实。在尼安德特人之后,法国和西班牙的洞穴画家来了。从那时起,文化演变已经开始并主导着这个故事。
历史的一半是伟大的世界宗教的诞生,佛教,犹太教,基督教,伊斯兰教。威尔斯以同情的眼光讲述了这些宗教的故事,认识到它们在过去两千年中对文化演变的至关重要性。他用令人难忘的Horrabin插图,在傍晚的黄昏时分在各各他山上做了三个十字架,令人回味地描述了耶稣的生与死。标题如下:"黑暗在山上闭合。遥远的城市开始为逾越节做准备;除了那一串哀悼者在回家的路上,几乎没有人关心拿撒勒人耶稣是否还在死或已经死了。从各各他开始,故事继续随着帝国的崛起和衰落,战争和瘟疫肆虐,财富和工业的增长而继续,并且总是悄悄地在背景中,伟大的宗教用他们的圣书保存着先知的话,提高了无权无势的人对更美好世界的愿景的希望。
历史以第一次世界大战的灾难结束,以及威尔斯写作期间仍在进行的建立具有有效权力的国际联盟以保持世界和平的失败尝试。这是威尔斯所看到的《历史大纲》所传达的信息。"生命永远开始。最后,在人类的领导下,宇宙的师生,团结,自律,用原子的秘密力量和超越梦想的知识武装起来,生命,永远渴望重新诞生,永远年轻和渴望,将站在这个地球上,就像脚凳一样,在星空中伸展它的领域。
由于文化进化,一个单一的物种现在主宰着我们星球的生态,只要任何具有活文化的物种存活下来,文化进化将主宰生命的未来。当我们展望未来,想象我们的后代可能的未来时,文化进化必须是我们的主要关注点。但生物进化没有停止,也不会停止。随着文化进化像野兔一样向前奔跑,生物进化将继续缓慢地爬行,以塑造我们的命运。
我们对我们的文化演变有详细的了解,只是在过去的几千年里,在欧洲和亚洲,书面记录从中幸存下来。我对中国的历史和文学一无所知,所以我只讨论故事的西方部分。在西方文化中,我们看到一系列创造性事件发生在小型城市社区:耶路撒冷在公元前1000年左右发明了一神论宗教,雅典在公元前500年左右发明了哲学,戏剧和民主政府,佛罗伦萨在公元1500年左右发明了现代艺术和科学,曼彻斯特在公元1750年左右发明了现代工业。在每种情况下,一小群人产生了一群先驱者,他们永久地改变了我们的思维方式。天才在群体和个人中爆发。这些创造性变化的爆发似乎很可能是由文化与生物进化的结合推动的。文化演变不断将思想和技能从一个社区传播到另一个社区,用进口的新奇事物激起保守的社会。同时,作用于小的基因隔离种群的生物进化正在引起遗传漂移,因此孤立群落的平均智力禀赋是随机上升和下降的。
在过去的几千年里,遗传漂移导致偶尔发生星爆,当时小种群上升到非常高的平均能力水平。进口的新想法与遗传漂移的峰值相结合,将使当地社区能够改变世界。
在将基因漂移作为人类进步的驱动力的图景中,最大的不确定性是小社区的遗传隔离。我们没有关于耶路撒冷、雅典、佛罗伦萨和曼彻斯特人口在它们变得有创造力之前的几个世纪的交配习惯的可靠信息。他们在地理上在某种程度上是孤立的,但他们也被划分为部落和世袭阶级,这些部落和世袭阶级在社会上是孤立的。阶级偏见和势利可能是遗传隔离的最有力原因,而这些都不是可衡量的数量。遗传漂移对文化进化的贡献仍然是一个推测性的假设。
当我们展望进化的未来时,将未来分为近处和远处是很方便的。不久的将来是下个世纪,我们可以对此做出一些可靠的预测。遥远的未来是下个世纪之后的一切。在不久的将来,我们可以肯定,作为变革的驱动力,基因漂移正在迅速消退。在世界各地,人类正在从村庄迁移到大城市,那里的基因漂移可以忽略不计。在地理上仍然孤立的人群中,人类在种族和阶级障碍下的社会孤立程度越来越低。下个世纪的任何一个小镇都不太可能成为另一个雅典或另一个耶路撒冷。威尔斯在结束他的《大纲》时,瞥见了遥远的未来,没有什么是确定的,所有的预测都是猜测。在遥远的未来,人类和其他形式的生命很可能会像威尔斯想象的那样,在宇宙中传播到很远的地方。如果我们的命运把我们带到星星上,我们的后代将再次被基因隔离,遗传漂移将恢复其古老的力量,将生命塑造成新的多样性模式。
在我们开始前往星空的盛大航行之前,我们必须驾驭二十一世纪的世俗危险。二十一世纪最重要的成就很可能是中国成为一个富裕国家和世界强国。中国的崛起是对过去政治模式的回归,当时中国是一个由保守的儒家官僚统治的伟大帝国。在这五百年的时间里,中国被咄咄逼人的西方文化抛在后面,陷入贫困,这不幸地背离了旧的稳定平衡。中国在本世纪的崛起,将是历经几个世纪的动荡后,传统有组织的社会的恢复。西方社会面临的最大问题将是学习如何与新的天国和平共处。幸运的是,我们将拥有文化进化的强大力量,消除东西方之间的差异。文化演进必须与民族、种族和政治意识形态的分裂力量作斗争。
今天文化进化最强大的驱动力是科学。科学是一项国际事业,它将我们最有力地聚集在一起,以实现共同的目标,要求我们分享想法和工具,经济资源和物质利益。本世纪东西方的任务将是作为科学技术的朋友共同努力,同时尊重我们在政治和文化上的差异。
当我们展望一两个世纪后的未来时,生命领域向宇宙的扩张将是不可避免的,并且由于许多原因也是可取的。这是不可避免的,因为生物技术和空间技术将为生命提供实现大跃进的手段。这是可取的,因为创造性新社会的文化演变需要比一个星球所能提供的更多的肘部空间。有创造力的新社会需要有空间去冒险和犯错误,足够远,以便有效地与邻居隔离开来。生命必须传播到很远的地方,以继续过去推动进化的物种的遗传漂移和多样化过程。将我们的物种拉出非洲探索地球的躁动不安的徘徊将继续将我们拉出地球之外,只要我们的技术可以达到。
5. 理查德·道金斯 (1941- ).基因和模因。
威尔斯垄断舞台的时间太长了,现在是时候轮到我们的第五位演员理查德·道金斯了。威尔斯本质上是一位小说家,他将历史描绘成一个关于人类的故事,有思想和情感,还有神经元和基因。道金斯是一位生物学家,他的职业生涯始于对动物行为的研究,后来才将注意力转移到人类身上。道金斯在1976年出版了他的伟大著作《自私的基因》,他对一般的行为模式感兴趣,而不是对个体人类感兴趣。他的书将人类社会描绘成一个由行为受基因支配的代理的机械系统,类似于行为受计算机程序控制的机器集合。自私的基因是一种具有单一目的的装置,以实现自己的生存和复制。它不关心我们的福利或我们人类的需要。道金斯在我们对基因的思考中引发了一场革命,他的见解是,基因的自私行为可以解释人类的无私行为。他的书之所以经典,是因为他令人信服地得出了一个自相矛盾的结论,即自私的基因可以协调人类合作、慷慨和自我牺牲的进化。他成功地将我们崇高的道德原则和我们的道德信仰简化为不假思索和不关心的DNA分子的作用。
在他的书的最后一章中,道金斯将注意力从生物进化转向文化进化,并引入了我们对人类行为的另一项创新。新的想法是模因,基因的文化类似物。模因是文化行为的单位,就像基因是生物行为的单位一样。模因的例子是思想,习俗,口号,着装或发型的时尚,技能,工具,法律,宗教信仰和政治制度。通过社会接触在人群中传播的模因远远快于通过性接触传播的基因。正如我们在个人层面的行为是由自私的基因控制的一样,我们在社会层面的行为也受到自私的模因的控制。
道金斯对人类社会的看法,作为自私基因和模因的无形网络的可见面孔,在很大程度上是正确的。他的书让我们对道德和宗教的演变有了新的认识。就像达尔文的自然观一样,道金斯的视野可能不完整。接受他将基因和模因视为人类行为的强大代理人的观点是合理的,但拒绝接受他的观点,即它们解释了一切。
6. 斯万特·派博 (1955- ).洞穴中的表兄弟。
我们的第六位也是最后一位演员Svante Pääbo出生于1955年,现在是人类基因组研究的世界领导者,他带着惊人的消息登上舞台。经过长期的挣扎,他的古生物学家和化学家团队已经开发出对被现代DNA降解和污染的古代DNA进行测序的技术。他们成功地对大约五万年前生活在欧洲的尼安德特人表亲的基因组进行了准确的测序。他们还对大约在同一时间生活在欧洲的我们自己物种的基因组进行了测序,并对第三个物种的基因组进行了测序,称为丹尼索瓦人,因为它们是在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴中发现的。2014年,他在《尼安德特人:寻找失落的基因组》一书中发表了测序的故事和令人惊讶的结果。
当他将这三个物种的古代基因组与现代人类基因组进行比较时,他看到了大量混合的证据。起源于欧洲和亚洲的现代人类携带着百分之几的尼安德特人基因。巴布亚新几内亚的现代人类携带着丹尼索瓦人百分之几的基因。古代基因组来自欧洲和北亚最后一个冰河时代的恶劣气候盛行的时代。人类和他们的表亲在洞穴中岌岌可危地生存,在那里他们可能蜷缩在洞穴的火炉旁取暖,做饭和讲故事。现在看来,这三个物种经常一起坐在洞穴火灾周围,而不是分开。他们一起交配和抚养家庭。我们的物种在种群中所占的比例较大,并将大部分基因提供给混合后代。但尼安德特人和丹尼索瓦人从未灭绝。他们只是将他们的基因组与我们的基因组合并。它们作为我们遗传遗传的一部分存活下来。
Svante Pääbo的发现表明,早在五万年前,从生物进化到文化进化的转变就已经非常先进了。正如Kimura和Goodenough所证明的那样,生物进化通过有利于小种群的遗传隔离来加速新物种的诞生。文化进化产生了相反的效果,消除了相关物种之间的差异,并将它们聚集在一起。当表兄弟们学习彼此的语言并分享围绕洞穴火灾的故事时,就会发生文化演变。由于文化演变,生物差异变得不那么重要,表亲学会和平共处。模因的共享将物种聚集在一起,基因的共享是意想不到的后果。
在生命的长远历史中,从生物进化到文化进化的转变是一个具有超然重要性的事件。直到最近,由于Svante Pääbo及其同事的发现,我们才意识到它的重要性。这种转变导致了进化方向的逆转,从多样化到统一,从不同物种的扩散到物种的联合,成为人类的兄弟情谊。在最近的种族主义历史中,我们看到了这种转变的一个小规模的例子。直到最近,种族主义还是一种有利于物种多样化的自然力量。人类传统上憎恨和鄙视不同肤色的人。自然的进化结果将是我们的物种分为三个新物种,一个粉红色,一个黑色和一个黄色。只是在过去的几个世纪里,出现了对种族主义的强烈反应,种族间的婚姻变得可敬,我们物种的文化统一将我们推向了生物统一。这是人类社会从无休止的战争向兄弟情谊过渡的漫长历史中的一小步。
我们的六位演员都在舞台上,戏剧开始了,我的故事结束了。作为表演的尾声,我补充了一些关于我们可能从故事中学到的实际教训的简短评论。在接下来的几个世纪里,我们的物种面临着两项重大任务。我们的首要任务是使人类兄弟情谊有效和永久。我们的第二项任务是保护和加强我们周围世界丰富的自然多样性。我们对生物和文化进化的新理解可能有助于我们更清楚地看到我们必须做什么。
根据木村的说法,大自然创造和支持丰富多样的野生动物的工具是由小种群的快速遗传漂移产生的物种,以及根据Goodenough的说法,交配系统基因的快速突变产生的物种更加丰富。在不久的将来,我们将拥有基因工程技术,使我们能够精确而大规模地将基因从一个物种转移到另一个物种。粗心大意或商业驱动的使用可能会使物种的概念变得毫无意义,混淆种群和交配系统,从而使物种的大部分个性丧失。文化进化给了我们这样做的力量。为了保护我们的野生动物,正如自然进化的那样,必须保护生物进化的机器免受文化进化的同质化影响。
不幸的是,我们两项任务中的第一项任务,即培养人类兄弟情谊,只是由于近几个世纪以来文化演变的主导作用才成为可能。破坏和危及自然多样性的文化演变,正是通过对不同社会的相互理解推动人类兄弟情谊的同一力量。威尔斯将人类历史视为文化的积累,道金斯通过分享我们的艺术和科学将我们聚集在一起的模因的愿景,Pääbo对洞穴中表亲分享我们的语言和基因的愿景,向我们展示了文化进化如何使我们成为现在的样子。文化演变将是推动我们未来的主力军。
我们现在的双重任务是保护和促进自然设计的生物进化和我们发明的文化进化,试图实现两者的好处,并在它们发生冲突时行使明智的克制来限制损害。随着生物进化,我们应该继续玩大自然教我们玩的危险游戏。随着文化的演变,我们应该利用语言、艺术和科学的独特天赋来相互理解,并最终实现一个人类社会,即使不总是和平的,也是可控的,野生动物是无穷无尽的创造力,如果不是总是永恒的。