湯雙

對話之三：人類的進化是停止了，還是在加速？

我：前些時候在美國的Discover雜志上看到一篇挺有意思的文章，題目是《全速進化》。作者綜述了幾個大牌學者關(guān)于人類進化的看法，他們的基本觀點是，近五十年來，由于科學技術(shù)的快速發(fā)展，人類的進化也正在不斷加速，比以往任何時候都快，而且已經(jīng)越來越接近人類的下一個階段—Homo evolutus。evolutus是拉丁文，按照胡安·恩里克斯（Juan Enriquez）的說法，Homo evolutus就是“直接和蓄意地對自身和其他物種之進化進行控制的人類”。他甚至認為我們距離這種新人類的出現(xiàn)，可能僅有一兩代之遙。恩里克斯是哈佛商學院生命科學計劃的創(chuàng)始人，他的話自有其分量，不可等閑視之。與恩里克斯持類似觀點的有一批人，其中不少是知名的學者。他們大都認為，科學技術(shù)可以直接推動人類的進化，尤其是基因科學的進步，使我們可能對下一代的基因進行某種程度的修改和控制，而且這些方面的進步是呈指數(shù)型進展的，也就是說若干年就能翻一番。其中一個最明顯的例子是對個人基因譜解碼的開銷，一九九零年是三十億美元，到二零一二年已經(jīng)下降到一千美元，預計十年之內(nèi)會進一步大幅降低到十美元左右。到那時，個人化、預防性的藥物就將成真，人類的壽命肯定會大大延長。這等于是將人類的進化從有史以來的那種緩慢、漸進的模式一下子變成了跳躍的模式。

小湯：用人為的方法修改基因，從而使后代的基因發(fā)生不可自然逆轉(zhuǎn)的變化，在一般情況下對人類的發(fā)展應該是有利的。不過這與傳統(tǒng)意義上的進化是完全不同的。進化論用現(xiàn)代基因?qū)W的術(shù)語，可以比較精確地表達為：自然界里生物的進化是由隨機的基因變異和變異之后的非隨機的自然選擇來決定的。這里有兩個重點，其一是隨機的基因變異，其二是非隨機的自然選擇。通過基因改造引起的后代的變異，直接違背了這兩點。所以這類變異到底算不算進化還是有可商榷的空間的。狗就是一個典型的例子。我們今天能夠看到成千上萬種的狗—其中有些與它們的祖先狼相比已經(jīng)面目全非，而且這些變異發(fā)生在相對很短的時間里，這全是拜人工選擇之賜。狗的異化是否算進化，實在難說得很，起碼狗的自然進化早就停止了。我覺得人的自然進化恐怕也已經(jīng)停止了。按照自然選擇的法則，任何無法自食其力的人都是應該被自然淘汰的，而我們卻想盡辦法去救助他們。沒有自然選擇，何來自然進化？當然，救助弱勢群體正是人非禽獸的標志之一。但從純粹進化的角度看，這顯然是反自然的。

老湯：進化論是在清朝末期進入中國的。這其中當然有作為科學的生物進化論，但對當時的社會沖擊最大的，卻是嚴復首先引進的斯賓塞的歷史進化論。經(jīng)過本土化后的歷史進化論不但沖垮了以儒家思想為代表的中國傳統(tǒng)文化，同時也使物質(zhì)主義、利己主義和功利主義滲透到社會的各個層面，成為無所不在的社會風氣。為了生存、競爭，仁、義、禮、智、信等等道德規(guī)范全都可以不顧了。從進化論對中國社會的影響來看，其負面作用一直延續(xù)至今。這說明將一種好的科學理論無節(jié)制地外推到社會學領域并付諸實踐是有相當風險的，很值得引以為戒。從中國哲學（特別是道家）上看，人類聽其自然地發(fā)展才是最好的進化。例如莊子就認為如果保持人的原始狀態(tài)也許更好。人為干涉越多，社會越亂，對自然的破壞也越大，反而不利于社會和自然界。

我：最近還有報道說英國政府準備在明年正式向國會提出報告，要求立法準許使用父母及捐卵者DNA的“三親療法”。如果國會能夠通過，英國將成為世界上第一個允許基因改造嬰兒的國家?！叭H療法”可以防止一些疾病傳給下一代，從而終結(jié)多種遺傳性疾病。由于這種療法實際上“修改”了胚胎，所以在社會上爭議很大。它一方面可以治病，但同時又打開了通向“訂做嬰兒”的大門，可能引發(fā)許多復雜的社會、倫理問題。

老湯：修改基因短期來看可能對人類有好處，但是從長遠看是否有害就不得而知了。人類基因成為今天這個樣子，是經(jīng)過了自然界千挑萬選的結(jié)果，自有它的和諧之處。人為的改變也許會破壞這種和諧，一時可能沒什么，但沒準就埋下了毀滅性的種子。另外，這種做法也不符合中國傳統(tǒng)的倫理道德價值，特別是儒家講究家族譜系，“三親療法”將徹底打破譜系。

小湯：修改基因是有一定風險的，有可能是在玩火。以今天的技術(shù)，我們雖然能對一個人的基因譜進行解碼，但對每段基因碼之間的相互依賴關(guān)系還知之甚少，這種情況在短期內(nèi)也不可能改變。對某段基因碼的修改，從局部看可能沒有問題，但如果這段基因碼與其他一些基因碼有著某種程度的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，比如具有相互制約的功能，那就不能保證不會破壞整體上的和諧，從而留下嚴重的隱患。

我：退一步講，即使有一天我們能夠保證對某些基因的修改只有好處，沒有害處，也還有一個大問題不好解決，那就是下一代的“質(zhì)量”與父母的財力具有了直接的關(guān)聯(lián)。不管用什么方法來修改基因，與看病一樣，這總是要花錢的?；ㄥX越多，下一代的基因就越完美。這樣一來，有錢人的下一代就會比普通人的下一代更聰明、更漂亮，從而更容易獲得成功，變得更有錢，當然就有條件讓再下一代變得更完美。人與人之間的差異很快就會變得越來越大。

老湯：從社會學角度看，這是一個非常嚴重的問題，究竟是有利于社會還是相反很難預知，所以必須十分慎重。除非能滿足一個先決條件：全社會的平等—大家都有均等的財富。只有這樣，才不會發(fā)生嚴重的、不可逆轉(zhuǎn)的兩極分化。即使能做到這一點，這種做法也可能不容于某些文化，因而無法普遍應用。

小湯：從生物學的角度看，問題可能更為嚴重。正如恩里克斯等人認為的那樣，人為推動的進化具有加速發(fā)展的趨勢，因而進化的速度可以是很快的。如果在不同群體之間由于某種原因—比如經(jīng)濟狀況而造成進化速度的不平衡，幾代下來，差異就可能變得非常之大，甚至大到不同群體成了不同物種。這種人為因素造成的人類分化，其后果是十分可怕的，比一般的種族問題要嚴重得多。

我：也許沒你說得那么嚴重。由于不同群體之間是可以通婚的，所以在群體之間的差異還沒有大到不可收拾的程度之前，差異可能就已經(jīng)被平均掉了。endprint

小湯：哪有那么簡單？很難想象一個經(jīng)過基因改造的既聰明又漂亮的人，會和一個各方面都比自己遜色很多的人去談情說愛。別忘了我們說的是用基因改造的方法達成的跳躍式的進化，而不是自然選擇的漸進、緩慢的進化。

老湯：看來人們是應該開始認真考慮這類問題，未雨綢繆，才能防患于未然。

對話之四：空間、時間與宇宙起源

我：近幾年科學界最重大的事件，大概要數(shù)在歐洲核子研究組織的大型強子對撞機上證實了希格斯玻色子（Higgs boson，也就是所謂的“上帝粒子”）的存在。其實，在大型強子對撞機上進行的實驗里，還有幾項是具有同等重要意義的，只不過迄今為止得到的結(jié)果是沒有結(jié)果。其中之一是間接觀察是否存在更高維的空間—也就是在我們熟悉的三維空間和一維時間之外，是否還有其他維的空間。目前理論物理中最熱門的超弦理論，是建立在十維或十一維空間（包括時間）上的理論，因此如果能證實高維空間的存在，對超弦理論而言，將是一個很大的利多。有些人設想，在極高能量的碰撞下，也許能在瞬間打開通往高維空間的通道，這樣有一部分能量就可能會“反?！毕?。如果能觀測到這種現(xiàn)象，起碼間接支持了存在更高維的空間的可能性。遺憾的是，到目前為止，這種能量的“反?！毕б恢睕]有出現(xiàn)過。當然，我們也不能就此斷定高維空間不存在，只能說在目前能達到的能量限度內(nèi)，沒有得到超弦理論家們期盼的結(jié)果。

小湯：我沒學過超弦理論，也很難想象更高維空間是怎么回事。一般而論，人對空間和時間的認識首先與自身的特性或者說條件有關(guān)。我們現(xiàn)在這種生命形式只可能存在于三維空間之中。我小時候看過一本叫Flatland的書，講的是二維世界里的故事。書中的主人公是個正方形，挺好玩兒的（注：這本書是英國教師埃德溫·艾勃特寫的，出版于一八八四年，中譯本叫《平面國》。艾勃特的本意是用這部小說來諷刺維多利亞時代的階層制度。有意思的是，這本小說更長遠的貢獻卻是對于空間維度的審視。著名科幻作家艾西莫夫認為《平面國》是“引導人們領悟維度概念的最佳入門讀物”。這大概是艾勃特本人也沒有想到的）。假如真的存在某個二維空間加一維時間的世界，那里面的“人”如果要達到我們這樣的智力水平，它們的“個頭”就得極為巨大，因為要想把我們大腦里的全部信息存儲在一個平面的“存儲器”里，所需的面積將非常之大。而且對我們來說，這個二維世界恐怕是不可探測的。因為我們所有的物理觀測手段，包括對薄膜和表面的觀測，說到底都是三維的。如果不可觀測，那么信息的交換也就無法發(fā)生，從而能量的交換也應該是不可能的。既然二維世界里的能量不能“跑”到我們的三維世界里，那么我們的三維世界里的能量不能“跑”到更高維的世界里去似乎也是很自然的。另一方面，要是存在更高維的空間的“世界”，哪怕只多一維，如果里面有“生物”的話，它們的智力一定比我們高出許多，因為那里的一小塊“體積”能存儲的信息，在我們這里就需要占有極大的空間才行。不過在更高維空間里生命形成的可能性卻會大大降低。這是由于空間維數(shù)的增加，意味著物體運動的自由度會大幅度增加，從而使兩個“小分子”在特定條件下碰撞到一起而形成“大分子”的概率變得微乎其微，而這是無機物向有機物過渡的關(guān)鍵。也就是說，在更高維空間的世界里出現(xiàn)“有機物”的可能性比在我們?nèi)S空間的世界里要小得多。沒有“有機物”，“生物”當然就更談不上了。

老湯：空間和時間從根本上來說，涉及的是宇宙觀的問題。從而不光是物理學中的基本問題之一，長期以來也一直是哲學上的一個基本問題。在《淮南子》里就有“往古來今謂之宙，四方上下謂之宇”，可見很早以前古人就認識到必須把空間與時間結(jié)合起來才能完整地描述宇宙。往古來今和四方上下都沒有確定的范圍，應該已經(jīng)隱含有時、空無限的思想?！肚f子·庚桑楚》中說：“有實而無乎處者，宇也;有長而無本剽者，宙也?！币馑际?，空間通過實體而體現(xiàn)，但其本身卻不能局限于某個具體的范圍;時間有長短，然而自身卻并非實體。在中國文化當中，宇宙觀和認識論是不可分的，所以時、空問題同時又是認識論的問題。不管是道家還是佛家都相信宇無極（極限）、宙無限。釋迦牟尼認為在人類認識范圍的條件下，宇宙的問題是無法解決的，不如去研究可解決的人生的問題。佛教有“三世有”，指一個人有過去、現(xiàn)在和來世，前者不可知，后者亦不可知。佛教的空間觀講“九重天”，“九重天”之外則不得而知。道家則認為宇宙無極而人的認識有限，因而很難知道是怎么回事，是不可知的。

我：中國古代哲學的時、空觀看起來比古希臘哲學的時、空觀要高明一些，像《莊子·庚桑楚》是用時、空的性質(zhì)來定義時、空，而不是囿于具體的實際物體。古希臘哲學中的空間和時間似乎更絕對一些，這種絕對性對西方科學早期的發(fā)展影響很大。直到愛因斯坦，他的相對論對經(jīng)典物理的最大顛覆之一，就是否定了空間、時間的絕對性。按照相對論，兩點之間的距離、時鐘的快慢都與觀測者的速度有關(guān)。在廣義相對論里，有質(zhì)量的物質(zhì)則會使它周圍的空間彎曲、時鐘變慢。

老湯：我一直覺得我們看到的世界就像演電影，看似連續(xù)，實際上是分立的，是一個畫面接著一個畫面的，只是我們感覺不出來。

小湯：你的意思實際上是說，時間是不連續(xù)的。有個英國人（注：Julian Barbour，物理學家、哲學家、科學史學家） 寫過一本書，叫The End of Time，大概可以譯為《時間之終結(jié)》，他認為時間只是人的錯覺，真正存在的僅是一個又一個分立的瞬間（moment），每個瞬間都有一個特定的、包括宇宙間所有東西的組態(tài)（configuration）。當然，一個人在每一個瞬間所能體驗（experience）到的，僅是這個瞬間的組態(tài)的極小部分。這跟你的想法非常接近，你說的電影畫面就是他說的組態(tài)。

我：在物理上，有人提出過一種“圈量子引力”理論，它的目的和超弦理論一樣，都是為了解決引力量子化這一難題。在這個理論里，空間和時間都是量子化的，也就是分立的。這方面的研究目前還在繼續(xù)，也取得了一些進展，不過算是非主流。endprint

小湯：如果空間和時間本身都是量子化的，那咱們的世界真可能就是個模擬世界了。在計算機里，空間間隔必定要有一個事先設定的最小單位，所以是格點化的;時間則是處理器每次運算之間的間隔。它們自然都是不連續(xù)的。

我：空間和時間與宇宙的起源有著密切的關(guān)聯(lián)。按照宇宙起源的大爆炸理論，宇宙是在大約一百三十七億年前從一個密度無窮大的奇點爆發(fā)開始形成，這個奇點的空間尺度為零，同時又是時間的起點。大爆炸之后一段極短的時間里，由于能量密度極高，物質(zhì)間的引力非但不是吸引的，反而是排斥的，宇宙因而會經(jīng)歷一個極速膨脹的短暫過程。此后再進入比較緩慢的膨脹，達到今天的狀態(tài)。最近有幾個澳大利亞物理學家又提出了一種新的大爆炸理論，認為宇宙一開始本來是十維或十一維的，但在大爆炸開始后只有我們所處的三維空間得到了膨脹，其他維的空間則沒有，因而也就不可能觀測到。這樣既解釋了為什么我們的空間是三維的，又兼顧了超弦理論對高維空間的需求。

老湯：這個宇宙開始的奇點是客觀存在的實體？還是像老子的“道”那樣，是不存在而有？抑或就是純粹的“無”？《易經(jīng)》云：“易有太極，是生兩儀。兩儀生四象，四象生八卦。” 兩儀既是天地，也可以說是宇宙?！兑捉?jīng)》的太極是生成宇宙的本源，和你們說的奇點有相似之處。《老子》中則有“天下萬物生于有，有生于無”，這里的“無”是不是也有點像大爆炸理論中的那個奇點？如果宇宙真是從一個奇點爆炸出來的，就意味著時間有起點，那么這個起點之前是什么？這個問題在物理學的范疇內(nèi)也許不可問，但在哲學上卻是個無法回避的問題。

小湯：萊布尼茲幾百年前就問過一個與此相關(guān)的問題：“宇宙為什么在它開始的時間開始，而不是在十分鐘之后？”他由此得出的結(jié)論好像是不可能有絕對的時間。沒有絕對的時間，當然也談不上時間的起點。萊布尼茲甚至認為時間并不是真實存在的，真正有意義的是事件的順序。

我：萊布尼茲的想法在一定程度上倒是和相對論相一致。愛因斯坦提出過一個非常重要的概念—同時性的相對性：在一個參照系中的兩個不同地點同時發(fā)生的兩個事件，在與這個參照系具有相對運動的觀測者看來，是發(fā)生在不同時間的。也就是說具有相對運動的不同參照系，是不可能定義出共同的“同時”的。不過因果關(guān)系卻是絕對的，對任何參照系，因、果都不會被顛倒過來。這等于是說事件的順序是有絕對意義的。至于時間的起點，這應該算是物理學里一個懸而未決的問題。有一種循環(huán)宇宙模型，宇宙由大爆炸開始，經(jīng)過膨脹、收縮，最后又回到一個點，然后開始新的大爆炸，產(chǎn)生下一個宇宙。循環(huán)往復、無頭無尾。我們所處的宇宙只不過是這無窮無盡過程中的一小段。這個理論似乎可以避免時間起點的麻煩。

小湯：在這個模型里，空間從無到有、從小到大，再收縮到零，然后開始下一輪的大爆炸。時間卻不一樣，雖然可以把每次大爆炸的開始規(guī)定為那次大爆炸所形成的宇宙的時間起點，但宇宙形成、消失、再形成……是有順序的，因而存在凌駕于宇宙之上的時間。可是宇宙本身就是空間和時間再加上物質(zhì)與能量，好像又不應該有宇宙之外的時間。

我：這的確是個問題。到目前為止，物理上并沒有一個真正令人滿意的理論。大爆炸理論盡管被普遍接受為解釋我們這個宇宙生成的合理理論，但關(guān)于宇宙是否唯一、宇宙生成之前是怎么回事以及宇宙的歸宿等等問題，卻有不少五花八門的理論。塔夫茨大學宇宙學研究所所長維蘭金（Vilenkin）花了三十多年時間鉆研宇宙起源的問題，他自認為已經(jīng)找到了答案。按照維蘭金的理論，我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個，而且由于存在所謂的“量子漲落”，在空間膨脹的過程中，新的宇宙還會不斷產(chǎn)生。對每個宇宙來說，都有各自開始的時間。

小湯：“量子漲落”必須在某個時間發(fā)生在某個空間點上，也就是說，必須先有宇宙，才能發(fā)生“量子漲落”。這不成了雞生蛋還是蛋生雞的問題了嗎？維蘭金的理論一定會導致存在第一個宇宙，這個宇宙的開始，也就是凌駕于之后產(chǎn)生的各個宇宙的時間之上的“超級時間”的起點。

我：你說的也許沒錯，按照維蘭金的理論，時間確實有起點，而無終點。

老湯：你們討論的這些理論很難說能不能算是科學理論。科學是需要實證的，而這些理論聽起來都是無法驗證的。它們充其量只是可以自圓其說的理論，離哲學比較近，離科學反而比較遠。另外，還有些更本質(zhì)的問題是這些理論本身無法回答的。比如對于維蘭金的理論，我們可以問，那些宇宙是否各自遵從相同的物理規(guī)律？如果是，這些放之四海而皆準的規(guī)律又從何而來？如果不是，這些宇宙又怎么會從同一種“量子漲落”的物理機制中產(chǎn)生出來？莊子在《人間世》里說：“吾生也有涯，而知也無涯，以有涯隨無涯殆已。”我們的生命有限，能了解我們所處的宇宙已經(jīng)很不容易了，很難想象由這個宇宙中得到的知識可以應用到其他宇宙中去。

我：這些問題恐怕確實不是物理學所能回答的。一些當代哲學家也曾探討過類似的問題，美國哈佛大學的諾齊克（Nozick）是其中名氣很大的一個。不過他們的結(jié)論也不能讓人十分信服，還是屬于那種信不信由你的東西。

老湯：我想物理學家最好學些哲學，哲學家也最好學些物理，這樣大家想問題時的思路會更開闊，有助于對空間、時間和宇宙起源這類大課題的思考。endprint