返回信息流王晋康·十日谈 给科幻世界写的杂文
王晋康·十日谈
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超人类时代宣言
人造智能能否超过人类智能?
环境保护与熵增定律
医学与遗传灾难
超级细菌
科学的“坏帐准备”
上帝的怪癖
人类会灭亡吗?
熵守衡之狂想
终极思考
这是一条镜像帖。来源:北邮人论坛 / science-fiction / #2459同步于 2006/1/29
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春节送礼之王晋康之十日谈
serguy
2006/1/29镜像同步10 回复
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应科幻世界的约稿,我写了这十篇杂文。需要说明的是:这些短文中的部分观点已在我的小说中出现过,今天我只是整理了一下,把它们用杂文的形式写出来。它们只是些半成品,按说不该拿出来见公婆的,不过我不是科学家,而是科幻作家,科幻作家有胡说八道的权利。如果它们对读者有启发,那就再好不过。如果没有,读者自可一笑置之。先把这些话撂到前边,以便挨读者骂时好有个退步。此记。
一 超人类时代宣言
1 人类异化的分界岭
20世纪,尤其是20世纪后期,科学技术的超速发展强烈摇撼着人类社会的柱石。它极大地改变了人类的生活环境、生存方式、行为方式乃至伦理道德。互联网成为涵盖一切的全球性母体,成为网虫们器官的延伸,试管婴儿技术和克隆人技术正在蚕食人类最重要的特性之一即人类的种族延续方式……学界已有目光敏锐者提出“后人类”的概念,认为人类历史的发展到了大变革的前夕。但这些学者大都把目光聚焦在思想、伦理、生活方式、生活环境这类变化上,却忽视或淡化了人类变革最基本的特征——科学技术对人类物理层面的变革,亦即对人体的变革。毕竟人类是一种物质性存在,上层建筑归根结蒂要附属于物质基础。
生物(当然包括人类)是进化的,这种进化(或异化)自生物诞生之日就开始,而且永远不会结束。不过人类自从步入文明之后,科学技术对人类的异化(此处仅指物理层面的异化)已经远远超过自然的作用。这种人为的异化源远流长,从圣经时代的阴茎(阴蒂)割礼就开始了,嗣后有柳枝接骨、安装假牙、避孕、盲肠与扁桃腺切除、兔唇修补、输血、文身、整容、女性隆胸、处女膜修补、植入心脏起搏器、猪心移植、盲人电子眼、试管婴儿,直到即将出现的克隆人。不过,总的说来,在21世纪之前,它们尚属缓慢的量变过程。而且,具有反讽意味的是,这些异化的目的却是“去异化”,是为了弥补上帝工作中偶然的疏忽,使病人恢复到正常人的标准(个别宗教性的行为除外,如割阴蒂、裹脚、文身)。安装假牙是为了像正常人一样咀嚼,没有人去安装能嚼碎骨头的鬣狗的牙齿;隆胸术是为了乳房的丰满,不会有人增加成四个乳房。换言之,这种异化的目的是为了“补足”上帝的工作,而不是为了“改进”。所以,即使它发展到极致,也不过是复现上帝造物的完美。千百年来,这些异化之所以为伦理学界所容忍或默认,实际上正是基于这种潜意识的安全感。犹太人对此的思考似乎更为深入一些,一位以色列的首席宗教拉比说:“犹太教律法历来允许医生治愈伤痛,允许体外授精等治疗行为,但不允许侵犯造物主的作用。”
以上所举例证,唯有克隆技术多少超越了藩篱。它并不属于“补足式”的工作,体细胞克隆技术是上帝所不具备的技能,是对上帝造物术的改进。不过,它改变的仅仅是“过程”,而终端产品(人)则保持原状,既无补足,也无改进。也许这一点暗含了一个象征意义——它正好处于“补足式异化”到“改进式异化”的分水岭。
但人类是不会满足于这种补足式异化的。她已经修补了上帝的造物,纠正了上帝的工作疏忽——而且还干得很不错呢。现在,她已经羽翼丰满了,自信心空前膨胀了,难道不想比上帝干得更好吗?没错,她不但要改进上帝的工艺,甚至想改进上帝的原始设计。请注意,这种从“补足”到“改进”的超越并不是遥遥无期的事,它已经伸手可触了。从近期来说,这种改进式的异化将首先在两大领域里实现。
一、 基因技术。人类早就能用基因修补术来治疗遗传病,如以色列医生将经过基因改造的骨髓植入一个10个月大的女孩体内,治好了她的胡勒综合症。以目前的基因技术水平,很容易迈入对人类身体的改进。已有科学家警告,很快会有人用病毒转录法改造运动员的基因,使其肾脏分泌高水平的红细胞生长素,增加血液的携氧能力。这种技术不难实现的,本文的读者在有生之年肯定会目睹它的出现;还会有人用基因嵌接术改变运动员快肌与慢肌的比例,培养出短跑和长跑超级运动员,正如我在小说“豹”里所描写的那样。这对国际奥委会道德委员会可不是好消息。因为,这些违禁的手段比兴奋剂更难检测,它们使用的是非天然的办法,但其结果却是完全天然的,真假莫辨。
二、 人脑的电脑化。英国科学家凯文?沃里克从1995年就开始在体内嵌入芯片,同神经元相连,用意识来开关电器、控制电脑、同妻子进行感情交流(当然是极低级的)。美国科学家用生物神经元造出了简单的生物元件电脑,可与人脑相容。甚至用一个被剥离出来但仍“活着”的鳗鱼脑去指挥一个机械,做出避光趋光这类简单的动作。这些技术目前还未走出幼稚期,但它的发展速度将是非常迅猛的。本世纪内很可能实现的一个重要突破,是人脑嵌入芯片的实用化,用它来强化人脑功能,首先是记忆功能,或越过键盘,实现人脑与电脑的“透明式”交流。上述科学进步不再是科幻,它们已从科幻范畴转入科学家的近期工作计划了。
2 超人类
这种改进式的异化非常可怕,可怕之处在于——它不再囿于上帝定下的造人标准,因而也就没有了上限。如果电子耳能使聋子恢复听力,电子眼能使瞎子恢复视力——那为什么不让他们具有超感觉,能听到超声波和次声波,能看到红外线和X射线呢?这在技术上非常容易实现,而且这些超感觉者一定能找到一个待遇丰厚的职业;如果能改变血液基因来培养超级运动员——那为什么不培养出能在低重力环境长期工作而不会肌肉萎缩的太空人,能在水下呼吸的鱼人,乃至有超级思维能力的巨脑人?这可是真正的“专家”,猎头公司一定会对这些超级专门人才趋之若鹜的。又假如人脑智力可由嵌入的芯片来改善——那么嵌入部分为什么不能日益强大,直到反客为主呢?看看今天电脑微型化的速度,相信人工芯片的“智能密度”(我杜撰的名词,指单位体积所能容纳的智能强度)不久就会超过人脑。也许在不久的将来,一个嵌入人脑的核桃大的人造神经元会成为我们智能(意识)的主体。
当然这些尚属于科幻的范畴,但一旦科学家们迈过从“补足”到“改进”这条道德红线,它们的实现就只是一个时间问题了。那时,今天意义上的人类将发生剧变,将逐渐消亡,地球上将出现一个新的物种——超人类。这个变革同猿人向人类的进化具有同等的份量,不同的是,猿人到人类的进化是由于上帝(大自然)的选择,花费了几百万年;而人类向超人类的进化,则是依赖科学技术的力量,是人类用自身之力异化了自身。相对猿人的进化而言,超人类的进化将非常快速,很可能在一个或几个千年内完成。
对于我们这代人来说,它似乎仍是遥遥无期的事,不过,那是指这个变革的高潮期,而人类大厦倒塌的第一条微裂缝绝不是遥遥无期,很可能在本世纪就出现,甚至现在就已经出现啦。所以——瞪大眼睛去发现这条微裂缝吧,去发现从“补足”到“改进”的一小步跨越吧,那时,你将成为新时代的发现者。
3 恐惧
从近年的文献中,到处可以触摸到一种世纪末的恐惧。恰恰在科技发展最前沿的领域(基因嵌接、克隆技术、人工智能)里,科学家们常常处于进退两难的境地。他们虽然不一定能清晰辨析出“补足式异化”与“改进式异化”的区别,但都从直觉上感觉到了大变革前的腥风。科学技术,这个威力无比的飞去飞来器,本是用以改造外部世界的,现在它掉转头来扑向人类啦。它正从物理层面上变革人类,它正以外科医生式的冷静,一点点割去人类对自身生命的敬畏,而这个“敬畏”正是人类所有道德、伦理、宗教赖以存在的基础。
科学家和生物伦理学家忧心忡忡。假如克隆真的成为人类的一种重要繁衍方式,那么,在克隆人族群中,性爱和母爱还能长存么?要知道,这些被文学家歌颂了千百年的永恒之爱,实际上既不神圣也不神秘,它们只是人类有性生殖方式的衍生物而已。还有,我们十分珍视的人类纯洁性还将存在么?也许人兽基因杂交和人机杂合将成为常见的社会现象……
更可怕的是,这种人类巨变是不可逆转的,除非自此刹住科学之车——但具有讽剌意味的是,它是刹不住的。科学之车的每一步前进都依赖于人类艰难的推动,似乎我们只要歇一口气它就会停止,就会倒转,但这种情况永远不会出现,它会一往无前,荡平一切障碍,直到隆隆地轧过人类的头顶。人类无法刹住由自己推动的科学之车,这看似悖论,却是事实。比如说,今天的政治家们正努力推进联合国禁止克隆人公约,教皇、总统和科学家同声谴责,但其实谁都知道,克隆人的出现只是一个时间问题;又比如说,尽管人类对大脑的电脑化心存恐惧,但它又是不可避免的,因为随着科学技术的飞速发展,客观世界的复杂性已超过人脑的复杂性(信息容量、思维速度),人类不可能就此抛弃电脑技术,也不可能停止对扩大人类智力的尝试。
科学并不能帮助人类进入绝对的自由王国,它为人类打碎了许多桎梏,又划出了新的禁行线。归根结蒂,人类的发展之路要由外在的客观规律所决定,而不是取决于人的自由意志。所以,人类剧变无可逃避。无论对于儒家人本主义的中国人来说,还是对于宗教人本主义的西方人来说,这种前景都令人不寒而栗。那么,在这个剧变来临的前夕,作为自然人的末代,我们该何以自处呢。
4 跳出三界外
不妨作一个假定。假如在猿人到人类的变革期间始终有一位猿人智者关注着这个变化,那么,他的目光必然是悲伧无奈的,因为,在变革过程中,猿人十分珍视的许多“猿性”特征一点点消失了,这个过程无法逆转:他们失去了美丽的体毛,弱化了能引起异性快感的体味,连嗅觉也逐渐退化;强健的身体变衰弱了,失去了在树枝间纵跃如飞的能力;抛弃了符合自然之道的四肢行走方式,改为直立行走,从而导致乳房下垂、胃下垂、脊椎病、关节病、高血压等许多常见病;他们抛弃了上帝规定的背后性交方式(所有动物无不遵守这个规定!),雌性改变了只在发情期发情的良好习惯而变得淫欲无魇,失去了自由的群婚制而被套上一夫一妻制的枷锁;他们失去了对“火”的敬畏,把上帝的私藏变成可以在岩洞的灰堆里保存的东西;他们再不能在战斗胜利之后围着篝火狂欢,杀死俘虏,全族人分食美味的同类之肉……站在那位猿人智者的角度,这些都是“合理的”担忧和伤感。但站在人类的角度,没有人会表示认同吧。
今天,新的人类剧变就要到来,人类智者忧心忡忡,进退两难,高瞻远瞩的政治家们在努力加固道德伦理堤防……但数百年(或数千年)后的超人类会如何看待这一切?也许在后代眼里,今天的人类智者和那位猿人智者同样可笑。这些人类智者其实是在逆天而行,他们竭力要修筑的堤防是注定要被冲垮的。今人笑前人,后人复笑我们。关键是要跳出“旧人类”的圈子,承认这个变革不可避免,承认我们珍视的许多观念不得不被淘汰——那么,许多道德的怪圈将自动化解。不要把这样的异化看得过于可怕。历史不会截然断裂,人类今天的理念还将延续到超人类中——但也不要奢望它会保存得全须全尾。人的本体都变了,体之不存,毛将焉附?
古人云,春江水暖鸭先知,科幻作家因其职业特点,能更敏锐地感受到时代的悸动。与其它文人不同,科幻作家的眼光更多地向着未来。他们可以笔录这个时代的彷徨、忧虑和无奈,那同样是留存后世的财富;但更该跳出三界外,达观地看待时代变革,以如椽之笔摹写未来。
二 人造智能能否超过人类智能?
1 上帝的魔术都可以还原成精巧的技术
生物世界中存在着太多太多的奥妙,每一个善于观察的人都会为此惊诧不已,对此顶礼膜拜。比如:一颗种子会长成一棵大树,一颗受精卵会发育成一头雄狮。它们的身体结构和生命轨迹如果用工程语言精确描述出来,一定是一部长得不可思议的天书,怎么可能容纳于小小的DNA结构中?海蚌身体的螺线,三叶草叶子的形状,向日葵籽盘中籽实的盘绕轨迹,都精确地符合某一数学曲线。那么,DNA中也使用数学语言吗?这些数学语言在DNA中是如何具体表达的?小鸡生下来会跑,小袋鼠生下来会抓住母亲的体毛向上爬到育儿袋中。蝴蝶的繁殖经过卵、蛹、幼虫和蝴蝶四个阶段,所以上代蝴蝶和下代蝴蝶是永远无法见面的,但它们却能精确重复上代的行为,甚至能记住数千公里的迁徙路线。上述这些行为指令在DNA中是如何构成的?是如何传递的?物化的DNA序列怎么转化成动物的行为程序?…………等等等等。这些问题太深奥了,尤其是对于我们的先人来说更是如此。这些深奥的问题超出了那时人类的理解能力,所以人们只好用一个“黑箱”把这些问题罩起来,笼统的命名为:本能、上帝的神力、自然之造化、灵魂、生命力……不过,随着科学的发展,这个黑箱子已经一点点揭开了。上述种种都是上帝的魔术,但上帝的魔术全都可以还原成精巧的技术——非常非常精巧和神秘的技术,但终究可以为人类逐步掌握。也许拿电脑作类比是最恰当的。电脑技术发展到今天已近乎魔术了,如果把一台奔4电脑送到伽利略和牛顿的时代,这两位科学家一定会瞠目而对,甚至把它看成是上帝的神力。实际上,电脑的智能是逐步发展的,其原理非常简单。你相信吗?电脑实际是个很笨的家伙,它只会0和1的加法,其它如减法、乘法、除法和更为复杂的运算都是化为加法进行。但“0和1的加法”充分发展后,就变成了令人眼花缭乱的魔术。所以,让我们重复刚才那句话吧:所有充分发展的技术都会变成魔术,而所有上帝的魔术都能还原成精巧的技术。
2 三个飞跃
从技术向魔术的发展是循序渐进的,量变导致质变,导致生物进化的三次飞跃。
第一次飞跃是从无生命物质向有生命物质的飞跃。普通的无生命的原子(磷、碳、氧、氢等)经过复杂的自组织,变成了DNA,具备了自我繁衍的能力,于是,生物在地球上诞生了。其实,物质的自组织过程从宇宙诞生时就开始了,大爆炸的粒子汤“繁衍”出氢、氦原子,水分子会“繁衍”出无数一模一样的雪花,氯化钠会“繁衍”出立方形的晶体……所以,DNA 原子团的自我复制并不是自然界的孤例。但只有当原子团复杂到某种程度并繁殖出能进行新陈代谢、能对外界环境做出反应的后代时,才产生了生命的飞跃。
第二次飞跃是智力的产生。智力也不是凭空出现的,不是人类独有的。什么是智力?不妨把它定义为:生物针对外界环境的变化做出非本能反应的能力。很难说究竟什么时候产生了真正的智力,但至少当黑猩猩能制造工具、海豚能学习单词并能组句的时候,我们就承认它具有智力。当然,人类是智力发展登峰造极的生物。
第三次飞跃是由“自在之物”向“具有我识”的飞跃。“我识”也不是人类独有的,黑猩猩和海豚都能从镜子中辨认自己,如果在黑猩猩的额头上点一个红点,它会努力擦去这“不属于自己”的异物。不过,它们的我识是比较初级的。如果不那么严格的话,我们可以说,人类是自然中唯一具有我识的生物。三次飞跃造就了今天的世界,造就了诸如智力、情感、直觉、创造力、信仰……这类东西。不过请记住,这些精神界面的东西都建基于某种物质缔合模式之上。足够复杂的缔合模式必然会产生另一层面的东西。这就是“整体论”的观点。
3 整体论
整体论是比较新的一种哲学观点。什么是整体论?举例来说,几十只灯泡组成了IBM广告,也就赋予它高出灯泡层面的意义。只要它的缔合模式不变,那么,把红灯变成绿灯,变成石子,变成孔洞,甚至缺那么一两个灯泡,它所表示的意义都不会变。又如,每种DNA对应一种特定的生物,这种“特定的性状”只取决原子的缔合模式,而与DNA中原子的新陈代谢无关,生物体的原子在一生中会不断更换,但蚂蚁决不会变成蜜蜂。整体论者常把目光盯在粘菌、蜜蜂、白蚁这类群居性生物上。粘菌是种单细胞生物,在周围食物丰富时,它们互相独立,各不来往,单独进食,独立繁殖;食物匮乏时,它们会释放出一种化学信号,逐渐拼拢成粘菌大个体,分出头部和身体,然后“它”会缓缓爬行着去寻找食物,甚至作为一个“个体”来生殖。蜜蜂个体的神经系统非常简单,可以说不具备什么智力,但只要它的种群达到一定数量,就会自动产生一种整体智力,它们会建造结构精巧的蜂巢,会遵循复杂的社会规则。在上述两个例子中,都产生了智力的飞跃。人的大脑有140亿个神经元,单个神经元的构造非常简单,只能根据外来的刺激产生一个神经脉冲。但140亿个神经元缔合成非常复杂的立体网络后就产生了智慧,产生了我识。如果我们问爱因斯坦哪几根神经元产生了他的天才?那几根神经元中藏着他的“我识”?这些显然是愚蠢的问题。只能这样说:神经元足够复杂的缔合产生了更高层面的东西。上述生命力、智力和我识等精神界面的东西,都是物质缔合后自然而然产生的。为什么会这样?不知道。人类目前只看到输入和结果,对中间过程一无所知。它暂时还是一个牢牢封固的黑箱,我们把它命名为“整体论”。
4 层面
我们几次提到了“层面”,这是一个很有用的词汇。世界总是由多种层面交叉而成,有了层面这个观点,就可以比较准确地理解世界。烟厂为勤奋生产的工人评模范,发奖金,从某个层面上说这是对的,是完全合理的;但站在更高层面(人类的健康)上看,这么作是奖励犯罪。生物公司为了保证出售种子的利润,在种子上安了自杀开关,从一般的社会规则上说他们是对的,但站在“人与自然和谐”的更高层面,他们是错的。爱因斯坦的相对论并不是完全推翻了牛顿力学,而是说,牛顿力学只在低速世界这个层面上正确。生物的发展经历了三个飞跃,也就是形成了三个层面。有没有第四个、第五个层面呢?下面我们会说到。
5 电脑能赶上人脑吗?
直到这儿才接触到本文的主题。在此之前我们介绍了一些预备知识,那并不是废话。因为,所有阅读过并接受上述观点的读者,都会轻易地回答这个问题:既然智力来源于复杂的物质缔合,既然智力与缔合模式有关而与缔合组元本身的性质无关,那为什么电脑不能赶上人脑?当然能!毫无疑问!
可惜直到今天,还有一些科学家不愿承认这一点。他们承认电脑在逻辑运算上已赶上和超过人类,但他们坚决地说:电脑永远不可能具有人类的创造性,不可能有直觉和灵感,更不可能有我识。这些科学家是人类尊严的热血卫士,他们要全力守住“人类优越性”的最后一块阵地。那么,我们不妨问问这些科学家:“创造性”、“直觉”、“灵感”、“我识”究竟来自何处?它们独立于物质大脑吗?是上帝造出的神秘之物吗?是上帝赐予人类的专用品吗?当然不是。它们只能是普通神经元经过缔合所产生的高层面的东西,只和缔合的模式及复杂程度有关,并不在乎缔合组元是神经元还是集成电路。所以,不要想当然地断言电脑赶不上人脑吧。随着电脑缔合的复杂程度赶上人脑,它一定会具有人脑的所有功能,包括直觉和我识。
当然,电脑今后的发展不会一昧模仿人脑。比如说,人脑的神经脉冲传递是电过程和化学过程的结合——在神经元内是电信号,在两根神经元之间转化为化学信号。电脑当然不会模仿这种低效的繁琐的办法。又比如,一个人的大脑活动与身体密切相关,吸毒吸烟为什么会上瘾?就是因为它们产生的信息素在大脑中产生了快感。电脑想来也不会建立这种联系。总之一句话,未来电脑不会复现逼真的人脑,但就智能的主体来说,回答是肯定的。
电脑肯定能赶上人脑——那么,它能超过人脑吗?
6 高层面的超智力
人类的智慧来源于劳动,来源于社会协作,这个观点没人会怀疑。但我们不妨想一想蜜蜂、白蚁和蚂蚁,它们早在一亿年前就建立了严密的社会,有了分工严密的劳动,为什么它们的智力终结于很低的层面上?
原因无它,是因为它们的神经系统太简单,无法承载高等智力。即使种群缔合产生了远远超过个体的整体智力,但相对于人类还是很低的。如此说来,我们真该为1400克的人类大脑而庆幸——可是,1400克的大脑是否也有智力极限?人类整体智力是否也会终结于某个高度?作为人类的一员,我们真不愿承认这一点。可惜,这是客观存在。人类大脑的缺陷之一在于它的有限容量。人类大脑中,140亿个神经元组成了极为复杂的立体网络,不少科学家断言,人脑的潜能还远远没有用完。尽管如此,它的容量毕竟是有限的。但人脑增大的过程已达到极限,人类婴儿头颅的大小已是女人骨盆的最大尺寸,以致人类在进化中不得不选择一个折衷办法——让婴儿在未发育成熟时就出生,出生后再把大脑长足。这在动物界中绝无仅有。虽不能断言人类在今后的进化中大脑不再增大,但至少可以肯定,它的增大是极为有限的,赶不上科学发展的需要。
第二点,人类神经脉冲的传递十分缓慢,其中最快的有髓鞘神经元传递脉冲也不过每秒百余米,比起每秒30万公里的电波速度实在不可同日而语。
第三点,人脑的信息输入是间断的,即使宝贵如爱因斯坦的大脑,也会因肉体的死亡而报废。新一代科学家只能从0开始,重复老一代人的学习过程。一代一代,这是多大的浪费!
第四点,人脑中信息的输入是依靠眼耳鼻舌身等感官从外界摄取,实在太低效!更难以在不同个体中做到完全的信息共享。在电脑中一个40G硬盘的拷录是几秒钟的事,但若向一个人灌输40G硬盘中的内容——请想想该有多么艰难吧。
……如此等等。
说到这儿,我们应该骄傲了:看吧,先天缺陷如此严重的人脑,经过一代代锲而不舍的努力,竟然达到今天的科学昌明,甚至创造了比人脑还聪明的电脑,这是多么难能可贵!骄傲归骄傲,但人脑的致命缺陷确实是存在的。在人类社会的早期,这些毛病还不太明显,现在则可以看到它的影响了。今天,人的一生中学习阶段拉得越来越长,小学、中学、大学、硕士、博士、博士后,以至于占到人生的三分之一。如今的科学家中再也找不到像伽利略、牛顿、罗蒙诺索夫这样的全能者,因为每一个细小专业的知识就够一个人学习一生了!而失去统观大略的科学大师,科学的发展就很可能迷失方向。而电脑呢,它们几乎具有一切优点:近乎无限的思维速度,近乎无限的容量,无限的信息共享性。至于创造性、直觉、灵感这类东西,早晚它们也会具有的。电脑中会产生爱因斯坦、牛顿那样伟大的科学家吗?——何止如此!我们不妨再回头看看蜜蜂社会,具有可怜智力的蜜蜂个体以复杂方式缔合起来后就会产生智力的飞跃,那么电脑呢?无数智力超群的、信息无限共享的电脑个体通过网络缔合在一起——会产生什么?
不是能否产生电脑科学家的问题,而是将产生一种高层面的整体智力。不妨称之为超智力,或第四级文明。这种高层面的文明将超出人类的理解力,即使爱因斯坦、牛顿那样的天才也不行,正像最聪明的蜜蜂也无法理解人类的科学、思想和感情。真不愿承认这一点,但是,只要我们不背叛人类的理智,遵从人类的逻辑规则,那种上述结论就是必然的。
7 悲观和达观
那么,人类就束手无策了吗?
当然不会。已经有科学家把人的神经元同人造神经元连结成功,这个成功将导致人脑和电脑建立起“透明式”的联系,有助于打破人脑信息传递的瓶颈,建立人机合一的整体智力,从而使人类跻身于第四级文明之中。但是——这样的人类已经不是今天的人类了。
不过,我们尽可达观地看待这一点。自然界的文明永远在发展中,高层面的文明会覆盖低级文明,这是不可阻挡的,是自然之大道。第四级文明毕竟是在人类文明的沃土上长出来的,人类文明将在它之中延续。更不必担心“机器人屠杀人类”这类呓语,“统治欲”、“嗜杀”这类玩意儿是处于低层文明的人类所独有的优良传统,不需把它们硬派给高层面的文明。
十日谈之三环境保护与熵增定律
我八九岁时常常遇到一个相同的梦境:一条小河,河水清碧,小鱼苗倏然来去。河边垂柳依依,一个小男孩(我)在河边玩耍,一个小女孩(我妹妹)拂开柳丝欢笑着向我跑来……梦景很美,令你醒来后还不忍走出去。梦景多次重复,我想,这也许是我上辈子呆过的地方?终有一天我问了母亲,母亲笑道:那是咱的老家呀,老家旁边有一条河,那时你才四岁,常到河边去玩。
以后我不再做这个梦了,但我把这块圣地一直保留在心中。尘世碌碌,直到30年后我才有暇回故乡,当然首先要去朝拜那块圣地。这是我一生最为后悔的事情之一,我真不该去看的,那样还能把一个美好的记忆永存心中。看过之后……我不忍用文字描述,只能说四个字:惨不忍睹!过后想想,只能怪我的天真,到处都是环境污染,哪儿还能保留一块净土呢。
少时尚不知道熵增定律,但在直觉中已能感到一种宿命的感伤。我的作业本、铅笔、精巧的玩具、可口的食物……最终都变成一团乱糟糟的垃圾,失去之后再也回不来了。如果冥冥中有一个有洁癖的上帝,努力把人类毁坏的一切全部复原,他老人家一定累得吐血,因为,事物变乱非常容易,变得“有序”可就十分困难了。你可以在一秒钟内把一支日光灯废灯管扔到粪堆上,但是当碎玻璃碴散布于农田中之后,得花多大力气才能把它们全部分检出来?看着一车车城市垃圾送往城外,我总免不了悲天悯人:是不是到了某一天,世界上每一寸土地都埋满了垃圾?今天我们在拉动内需,大兴土木,山一般的建筑垃圾毫不怜悯地破坏了原始土层,那可是大自然亿万年才积攒出来的呀,这种破坏是不可逆转的。人类就像一条贪婪的蚕,一路吃着绿叶,也结下了美丽的茧壳,但更多地是留下一路粪便。
美国海洋学家蕾切尔?卡逊在1962年写了“寂静的春天”,吹响了环境保护的号角。现在,西方国家的环境恶化已初步得到遏止,但从世界总体来看,生态仍在继续恶化。我常常怀疑,在人类加快发展的步伐时,能否完全恢复大自然的生命力,使我儿时的梦景变成现实?
生命是高度有序化、组织化的过程,与熵增定律背道而驰,所以,从理论上说,与生命化过程伴随的,必然是更大程度的无序化。茧壳的产生注定会带来更多的粪便。但为什么在工业化之前的大自然中,生态能够维持平衡?河水川流不息,生物繁衍进化,土壤越来越肥沃。大自然保持着自净能力和再生能力,保持着良性循环。这似乎与熵增定律不符啊。其实一点也不矛盾。这是因为地球系统并非绝对孤立,在这个系统之外,太阳公公不停息地为地球输入着能量。因此,从总体上说,宇宙沿着熵增(无序)的方向无可逆转地下滑,但地球由于太阳的赐予或曰牺牲,得以维持一个局部的伊甸园。
“非平衡态热力学”揭示,一个局部系统能够逆熵增之势而行,达到有序化,但这是以外界能量流入为前提的。典型的例子是别洛索夫—扎鲍京斯基反应,一种包含三种成份的溶液在非平衡态时(如保持原料的不断加入或存在温度梯度)就会自动出现美丽的花纹,并按一定的规律重复。这个简单的实验揭示了自然界最为深刻的机制之一—自组织。当然不要忘了它的前提:外界能流。
太阳能几乎是地球唯一的外来能源,表现为水能、风能和光能,据计算为173000TW,相当于每秒500万吨煤。它不是一个小数字,但毕竟是有限的。还有一项外来能源是引力能(表现为潮汐能),其实也是太阳提供的。我们常说太阳能是干净能源,但恐怕没有人理解“干净能源”这四个字的本质含义——它们是从系统之外输入的,使用它们不会增加地球这个系统的熵值。其它能源就不同了。矿物燃料是储存的太阳能,核能和地热能是星体演化时储存的能量。既然这些能量以“物质”的形态存在于地球上,它们就属于这个系统了。它们的使用必然伴随系统的熵增(这里的熵增和显态的环境污染并不是同义词,但就本质上说是一致的),造成酸雨、致癌微粒、光化学污染、温室气体,等等。尤其是核燃料的使用所伴随的核废料,至今没有一个绝对安全的处理办法,它们或被埋在深海,或被埋在稳定地层中,都是顾了今天不顾明天的不负责任的做法。核废料的半衰期很长,从几千年到几十亿年,可以说,当人类把它们从潘多拉魔盒中放出来之后,就再也无法把它们重新囚禁起来了。
西方国家的环境保护已有显著进步,除了先进的环保意识外(本文中不谈人的能动性),重要的原因是他们有钱,翻译成大自然的语言就是“能量”。在地球这个系统内,各局部系统能量的分配严重不均。某些系统(西方国家,或大城市)因为有较大的外来能流,就能造成该系统的有序化,它是以第三世界国家或城外的环境恶化为牺牲的。
但我们并不关心局部,我们关注的是全人类。科幻作家是一些奇怪的生物,他们可能笨口拙舌,呆头呆脑,经济困窘,不受领导爱见,但却一个个心雄万夫,动辄与上帝平起平坐。现在我们就以上帝的视角来审视一下人类:如果不考虑各国的差异,拉平来看,人类在怎样的条件下才能否保持环境的有序化?
我想是有条件的,它取决于外来能流的强度。过去人们谈环境污染时,总把它看成是孤立的现象,看成是人类觉悟的问题,似乎全人类一旦认识到它的必要性,这个问题就会迎刃而解。这是很幼稚的想法。对于地球这个系统来说,一定的外界能流只能维持一定强度的生态平衡(是动态的平衡),超过这个限度,从长远上说地球系统就会走向无序。自然之力有穷,人类的索取不可太贪婪。
人类该怎样来保持环境的再生能力?具体做法很多,但如果承认上述观点,则不外乎以下几个方面:
1 尽量提高对外来能流(水力、风力、光能、潮汐能)的利用率。
2 尽量提高系统内能源的使用“效率”。“效率”这个词在这儿不是通常的意义,而是说,当这些能量释放时必然伴随环境污染,为了消除污染又要耗费能量,则效率=(释放能量—耗费能量)/释放能量。
3 当然还有另外的办法,一是扩大系统的范围(向外星球扩展),或是向外界索取更多的能源(比如从月球获取核聚变的原料),但那都是以后的事了。
结束语
本文提出了一些全新的观点:把地球的环境保护纳入整个地球系统的熵增过程来考虑;人类活动强度与系统输入能量流强度有一定的对应关系。这些领域还没有人涉足过,笔者只是偶然心血来潮,朝海边走了几步——还没挨到海水呢,因而也不可能有深刻的、量化的论述。泛泛而谈,谨用它来做引玉之砖吧。
十日谈之四医学与遗传灾难
达尔文进化论揭示了生物进化中两条最重要的机制:
一 生物DNA的遗传是一种稳固的信息传递,没有这种相对的稳固,生物世界就会变成完全无序的抽象画;但DNA又会随时产生变异,这些变异绝大部分不利于物种繁衍,我们把它叫做遗传缺陷,少部分有利于物种适应环境。
二 生物繁殖的后代数量,远远多于能存活的后代数量。这是一个残酷高效的死亡之筛,它筛除了不利于物种繁衍的基因,保存了良性基因。
多么简单的机制!冰冷坚硬,不带感情。但如此简单的机制非常有效地推动着生物的进化,造就了今天绚烂多姿的生物世界。当我们与上帝熟识之后,我们会知道,“简洁”和“深刻”正是他老人家的一贯风格。
如果细分的话,生物的进化包括“后卫”和“前锋”两个方向的工作:
“后卫”要坚持不懈地淘汰随时产生的大量遗传缺陷。其中那些在育龄前就表现出性状的遗传病基因最容易被淘汰,但也不是绝对的,比如说“婴儿猝死率”就保持在千分之一左右。那些育龄后才表现病状的遗传病,如老年痴呆症,则不会在生育过程中被淘汰,但死亡之筛能控制它们在族群中的比例。
“前锋”则要强化生物对环境的适应能力,造成生物器官和机能的高度精巧化。想想低级生物的感光细胞,再看看我们无比精巧的眼睛;想想树懒的笨拙,再看看非洲猎豹的娇捷;我们就会对进化的威力有深刻的感受。顺便说一句,上面所说的“精巧化”只是一种笼统的说法,实际上,寄生虫感官的退化也是一种很好的适应。
今天的人们大都接受了进化论,不再羞于当“猿猴的子孙”。不过,他们常常想当然地认为,人类进入文明社会后这种进化机制已经失效。他们会问,万物之灵仍要受进化论的约束?我们与摩西或黄帝时代的人并无明显的差异嘛。是的,这种机制永远不会失效,不过,因为文明社会的历史至今只有几千年,而进化却常常以十万年百万年为单位,所以,几千年来人类的进化很不明显。唯一的例外是人类的抗病能力,由于致病微生物的进化非常迅速,人类免疫能力的进化也只能以快制快。比如说,感冒病毒曾对澳洲土人是致命的,但在十几代人的进化中,澳洲土著人已经产生了抵抗能力。非洲黑人有一种镰状红血球的遗传缺陷,对个体的携氧能力不利,但由于它对疟疾有较强的抵抗力,而在非洲疟疾又非常普遍,所以这种“歪打正着”的缺陷反倒在进化谱系中占据一席之地。
前面提到的都是自然进化之路,而现在,科学尤其是医学的发展为人类进化注入了新的因素。在医学的帮助下,人类迅速膨胀,足迹遍布世界每个角落,个体总数达到61亿,平均寿命从原始人的20岁提高到70多岁。这些成就足以使人类傲视上帝,但沾沾自喜的人类忘了,它们也导致了大自然悄悄的报复——医学的方向可是与自然淘汰完全背道而驰啊,人类的自然进化之路被基本中止了。现在,除了非洲少数落后地区外,大部分人都能终其天年。遗传病患者不再早夭,因为先天心脏病可以搭桥,糖尿病患者只用每天服胰岛素即可长寿,苯酮酸尿患者只要服用特制的无苯丙胺酸食物即可不发病。这是不是进步?当然是,谁说不是谁是疯子。但问题是,伴随着病人的存活和生育,种种遗传病基因也溜过死亡之筛向后代传递。上面提到的镰状红血球,在没有疟疾的美国,应该算是不良基因了吧,但由于文明社会里已经没有了死亡之筛,它仍在安安稳稳地延续着。还有亨廷顿基因(一种退行性脑病),血友病基因,都是在人类进入文明社会之后出现的遗传缺陷,它们在人类的遗传谱系中稳稳地占了位置。
在死亡之筛失效后,人类不得不依靠计划生育来控制人口总数,不少社会学家呼吁重视对独生子女的溺爱。不过,不客气地说,这只是低层面的忧虑,而深层面的隐忧是:这种“一根独苗、务求全活”的生殖方式,已经非常彻底地堵死了人类的自然进化,连一点缝隙都没留。
人类的自然进化被医学中止了,它会给人类带来什么影响?刚才所说的“前锋式”进化被中止后暂时无妨,那本来就是非常缓慢的变化,而且人类已经有能力在一定程度上控制我们的环境,所以,以现有的器官水平足以应付万儿八千年(也许大脑是个例外)。但“后卫式”的进化呢?我们已经说过,遗传变异随时都会产生,其中绝大多数是不良变异,如果失去了筛除的手段,它会以几何级数增长,在一个不太长的历史时期内(比如一万年以内)就充斥地球,使人类的卫生体系不堪重负而崩溃。
怎么办?令人沮丧的是,这个问题是无解的。意气风发的年轻人总是相信没有人类智慧解决不了的难题,这只是盲目的乐观。人类的智慧至今没有解决战争、暴力、卖淫、强奸、犯罪、吸毒,恐怕在相当长的历史时期也解决不了。上述的遗传灾难也是由深层次的机理所决定的,无法把它同医学进步剥离。
也许有人仍不服气:我们有威力无比的科学啊,尤其是随着基因技术的发展,人类终将进入自由王国,可以随心所欲地剔除遗传缺陷,甚至定向选择人类的进化。这个观点从某个层面看是对的……既然科学对人类进化的干涉不可逆转,那么也只能用科学来做一定的补救;但从另一层面看,它又是错误的……当进化的权柄从大自然转到人类手中时,谁能保证人为的选择恰巧就符合大自然的原意?打一个比喻,人为的优生就像是中央指令的计划经济,它有时候确能起到巨大的促进作用,但更多时候它是僵化、低效、莽撞和方向错误的代名词。
人们已经习惯了对这个问题装聋作哑——既然无解,何必提出来让人心烦呢。但是,那些危险的定时炸弹仍摆在那儿,并不因为我们闭上眼睛就会消失。总得有人去思考这件事,把它拎到众人的视野里,然后从不懈的摸索中慢慢发现几丝光亮。我想,最终的解决办法必然是“中庸式”的,即:在“个体的生存权利”和“种族的健康繁衍”之间,在“自然进化”和“科学的干涉”之间,找出一个最佳的平衡点。这牵涉到对“人道主义”深层次的理解,远非一篇短文所能回答,就此搁笔吧。
十日谈之五超级病菌
少年时代我逐渐学到一些医学知识后,知道我们通常说的病菌实际是一个大家族,包括病菌(立克次体,衣原体)、真菌和病毒。我还发现一个意义深远的现象:自然界中凡是比较容易传播的病原体,一般都不大凶恶,如感冒病毒就比较温和,患上它一般要受10天左右的罪,不过即使不吃药也会痊愈的,还有大肠杆菌广泛生存于人的肠道内,一般并不为害;而凶恶的病原体一般都比较脆弱,像炭疽杆菌,它的芽胞倒相当顽强,在土壤中可以存活30年,但炭疽杆菌本身十分脆弱,晒晒太阳、5%的石炭酸溶液都能杀死它,38度以上的温度能使其停止生长。
而人类恰好在“凶恶者不易传播,易传播者不凶恶”的夹缝中才得以生存——天哪,我们真庆幸人类还有这一条夹缝。这会不会是上帝特意的安排呢,没说的,上帝肯定偏爱他的子民。
有时睡在床上会忽发奇想:万一自然界进化出一种超级细菌,既像感冒病毒或大肠杆菌那样容易传播、又像狂犬病毒或破伤风杆菌那样凶恶,横扫人类,无药可医,我们该怎样逃过这样的劫难?这种前景让一个黑暗中遐想的少年心中寒凛凛的。想想历史上几次大灾疫,这种想法并不是没有根据。黑死病(腺鼠疫)曾使欧洲十室九空,天花在18世纪夺去1.5亿欧洲人的生命。就连我们习以为常的感冒病毒,初次随欧洲人传给澳洲土人时,也是必死无治的凶险疾病……
且慢!话说到这儿看出点门道了——劫后幸存的澳洲土著民族今天已经不大怕感冒了呵。为什么?原来人的免疫系统也会逐步进化,死亡之筛筛除了无抗病能力的个体,留下了有抵抗力的个体。天花在中国的为害也经历了这种变化,它是公元一世纪由战争俘虏从印度传入中国的,故被称为“掳疾”,但结过人与病毒十几个世纪的搏杀,汉族人的抗天花能力就明显高于新入关的满人。满清皇室选嗣时,“是否出过天花”是一条硬杠杠,比现在的文凭还管用,康熙就是因为少时得过天花才有幸成为一代明君。所以,我刚才对那个现象的描述并不准确——事实没说错,但视角错了:并不是“凡是凶恶的病毒就比较脆弱”,而是:凡是比较脆弱的病毒,因为没能造成大的流行,人类还没有适应它,所以一旦流传就可能比较凶恶。而那些比较容易传播的病原体,原先也可能是非常凶恶的,但由于人类特异免疫力的进化,就逐渐变得比较温和了。
但这些道理还是没有彻底回答那个问题:到底有没有可能进化出一种人类无法抵御的超级病原体?回答是:可能性很小。这不是因为上帝对他的子民的偏爱,而只是基于这样一个既成事实:人类是自然界进化之战中的胜利者之一,当然具备抵御环境其它生物进攻的能力。借句天文物理学的名词,这叫“人择原理”——自然界在我们的观察中为什么如此如此,只是因为我们恰巧是自然界进化出的能够思考这一切的生物。
人类既然发展到今天,说明她已经与环境建立了平衡。这是一种动态平衡,但其强弱之势比较稳固。病毒在进化,人类的免疫系统也在进化,它们竭力在百米道上奔跑,最后大致跑成了平手,相错也就那么零点几秒。可能今天你快一些,明天我快一些,没有哪一方能占绝对优势。会不会忽然冒出个百米只跑四五秒的超级选手(病原体),把人类选手戚里卡查扫地出门?不能说完全不可能,但是可能性非常小非常小。这一对冤家还会这么见不得离不得,一直纠缠到世界末日。
不过,先别急着放宽心,人类还有个真正凶恶的敌人呢,那就是——
我们自己。
刚才说过,人类已与环境建立了动态的平衡,但这种平衡也有可能被打破,因为科学发展是如此急剧地改变了我们的环境。现在,任何关于自然界的描述中,首先要把人的因素考虑在内。既然平衡已经被打破,那么太岁星就可能下凡了。
可能性之一:原来受禁于局部区域的病原体被释放,如非洲密林中、外太空或南极冰帽。这已不是可能性而是现实了,艾滋病病毒很可能就是从非洲密林的绿猴那儿传出来的,它的为害甚至超过黑死病。现在世界上已有6000万人患艾滋病,2000万人死亡,估计在今后20年内,死亡人数要超过6800万——连黑死病也只造成2500万人死亡啊。在医学高度发达的今天,这个数字实在让科学家羞愧。
或者是人类对“常规”的改变导致某些新的疾病,比如疯牛病就是因为农场主给牛喂食粉碎的动物内脏,初看起来这是个多么有益无害的革新呀,如果当时有人说,让吃草的牛吃肉违犯自然之道,有可能造成意外的灾变,相信那时的科学家们一定会斥为迂腐之谈吧。他们那时绝对想不到,这种迂腐之谈里也含着合理 的内核。
可能性之二:科学增强了病原体的毒性或干脆创造新的微生物。
据说不少国家曾尝试过制造超级病原体,如肉毒杆菌与大肠杆菌嵌合。恐怖分子也在努力获得这种超级致病物。这都是些“坏人”,且不去说他们,相信随着人类的成熟,这些坏人会逐渐消亡。但是那些“动机良好”的科学家们呢?最近见到一则报道,说有些科学家甚至想制造“5个字母的生物”。大家知道,所有生物的DNA都是由鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶四种碱基组成,而这些科学家想试试能不能增加碱基的种类,他们可真是一群大无畏的开拓者啊,全然不怕这样的怪物会造成什么后果。当然,一般来说,这种新生物(如果能成功的话)不容易融入原来的生命系统,但如果它真的融入了,说不定就是个超级元凶,因为人类的免疫力无法适应这种“左撇子选手”。
常常有小报记者喜欢拿“超级病菌(病毒)”来炒作,其实依我说,从长远的目光看来,那只是疥癣之疾,心腹之患倒是人们司空见惯的另一方面:人类对自然进化过程的粗暴干涉。人类现在靠抗生素来对付病菌,结果使病菌在超强度的锻炼中飞速进化,而人类的免疫系统在无所事事中日渐衰弱,强弱移势,终有一天矛盾会来个总爆发。现在已经有很多抗药菌的报道,而这只是这场军备竞赛的开头,它是永远不会结束的。人类也使用疫苗对付病毒病菌,这种方法倒是通过人体的免疫系统在起作用,但过于贪婪的人类总是妄想对病原体铲尽杀绝。天花病毒已经消灭了,脊髓灰质炎病毒即将被消灭——这不是好事吗?当然是好事。谁说不是好事,就让他老婆得天花、儿子得小儿麻痹试试。不过,上述方法的结果是造成了危险的超临界态,就像高堤蓄水,总有一天会出那么一两个孔洞的。美国在对伊拉克作战前,对天花病毒战战兢兢,实质就是因为存在着这种超临界状态,要想有效防范这种超临界状态,代价太高了,几乎难以做到。
即使到十万年以后,我们也不可能生活在病原体的真空中。你全歼了一种病毒,肯定会有新来者填补空位。或者是原来的弱势病毒转变为强势,或者是干脆进化出一种新的病原体。比如,天花灭绝后就出来一种很类似的白痘。而且,微生物世界也是互相制约的,只是这一点人类了解得还不是太深透。已知大肠杆菌能抑制痢疾杆菌,唾液中的链球菌能抑制白喉杆菌和脑膜炎双球菌。近年有报道说,患过天花的人不容易得艾滋病,那么,艾滋病如此肆虐很可能与人类造成的天花真空有关。我真希望医学科学家们不要把人力财力花在全歼某种病毒上,想想长城、马其诺防线和巴列夫防线失败的教训吧。我们辛辛苦苦建成的无病毒世界,只是把我们的后人放在时刻会爆炸的火药桶上。
也许,下一个环保的主题是保护野病毒,就像我们今天保护恶狼恶虎那样。
写到这儿,道理已经讲明了:我们生活在一个动态平衡的生态系统中,人类千万年的进化已经适应了这个系统,不会突然冒出一个超级细菌让人类灭绝,但你也甭想取得对病原体的全胜。人类对这个系统已经有了很多了解,但远不能说透彻,所以,不要轻易去撩拨它,贸然打乱原来的平衡。
当然,并不是让人类回到原始人或部落民的时代,那是迂腐之见,那个时代永远回不去了。但我们在掌握科学利器的同时,应该永远保持对自然的敬畏。土人打猎之后,会以某种仪式来祈求神灵的原谅。我们应该学习这种谦卑,当我们不得不打乱自然界原有的平衡时,我们必须做尽可能的补救工作,以求得自然的宽恕。但愿“战天斗地其乐无穷”的呓语永远成为过去。
没有人愿意自己或亲人因病死亡,即使对于素不相识的人,也要施以救助,这是人类珍爱的人道主义。只是,在对人道主义的理解上似乎一直有偏差,我们过多地重视“个体”而忽略了整体,而自然界关注的最终目标是种族的延续而不是个体的存活。《拯救大兵瑞恩》中用几十人的生命来拯救一个个体,在电影上演演可以,在现实和哲理中都是错误的。我们既要坚持对人类个体的救治,也要兼顾到人类整体的健康和种族的进化,在“生”与“死”之间找一个恰当的平衡点,医学绝不能像今天这样只向一个方向畸形发展。我想,这就是“明天的医学”和“今天的医学”的区别。
十日谈之六科学的“坏帐准备”
我们有幸生活在科学昌明的时代,科学给了我们太多太多的恩惠。大的不说,只说说我身边的小事——作家的写作吧。十年前,我还是用圆珠笔写作,写完草稿后要誊写在方格稿纸上(听说同乡二月河的处女作因为誊写得太次,几乎被退稿),为了留底,得一张一张垫上复写纸(其实连圆珠笔和复写纸已经是拜科学所赐,且不说它),寄到编辑部,修改后送印刷厂,一个一个铅字排好,想要彩色的话还需做若干套印模。今天的孩子们很可能没见过铅字了,那是一个个方形的金属小棍,下端刻着反形字。想当年,能把反形宋体字写得中规中矩,或者熟练地挑选铅字来排版,都是很吃香的技艺呢,但科学进步把这些技艺永远淘汰了。现在呢,我把文章直接打到电脑里,可以随意删改,移动,粘贴,字体调整,繁简互换,中外文互译(这方面电脑的本领还欠火候),上网查资料,写好后 10秒钟就能用伊妹儿发到编辑部,编辑部修改后又可直接转到印刷厂……想到这些,我真对古时作家又钦佩又可怜,在他们的条件下,怎么可能写出那些伟大的煌煌巨著呢。
从脖子戴上红领巾的时候,我们就成了科学教的虔诚信徒,这种虔诚一生一世不会褪色。科学是两个金光闪闪的大字,它通体透明,没有一丝阴影和瑕疵。科学为我们带来了电脑、汽车、飞机、电视、核电站、激光、空调、冰箱、抗生素和疫苗、宇航、手机和电话、互联网、杂交水稻、电子游戏、整容技术、过山车、巧克力……实在是数不胜数啊。可以说,世界上每一个人的每个毛孔甚至每个细胞里都浸透着科学的恩泽。
不过,年岁渐大后,我也看到了科学身后拖着的阴影。科学同样给我们带来了核弹、毒品、兴奋剂、艾滋病、埃博拉、疯牛病、电脑病毒、生化武器、臭氧空洞、环境污染、温室效应、不堪入目的黄碟和色情网站……以及一些善恶不明的东西,如同性恋的泛滥、伟哥、丁克家庭、克隆人等。人类已经迈入21世纪,可以算做文明盛世了,但数千件核武器、数百艘核潜艇仍在虎视眈眈,一旦爆发核战,人类甚至会倒退到蒙昧时代之前。今天的世界上共有6000万人吸毒,6000万人患艾滋病,这么大的数字,甚至超过黑暗的中世纪。靠稿费养家糊口的文人最怵的盗版书也借着科学进步而肆意泛滥,因为现在盗版太容易了嘛,扫描,电脑排版,三两天就能把盗版书鼓捣出来;还有,我们小时候曾尽情享受过的碧蓝的天空、清彻的河水、如茵的绿草,现在都成了奢侈……
原来,科学并不是通体透明啊。当我们不得不小声说出这句话时,感情上实在难以接受,就像某一天醒来,忽然发现我们的母亲(在每个孩子的心目中,母亲都曾是完人)原来只是一个普通的民妇,她除了给我们博大圣洁的母爱外,也有诸多缺点:自私、唠叨、狭隘、偏心、见识短浅……
有人辩解说:科学是无罪的,就像你拿刀子杀人,不能说是刀子的罪过,上述种种弊端都缘于人类本身,是因为人类中的“坏人”(战争狂人、科学狂人、罪犯等)作恶,或者是科学家因为不谨慎或没经验所犯的错误。人类终将进入大同社会,再不会有坏人,再不会有战争、吸毒、核弹、细菌武器这类东西。而且,科学高度发达后,科学家可以真正进入自由王国,完全料知某一项科学进步的副作用,提前作好防范,从而根除它。
这是美好的愿望,也是我们努力的终极目标,可惜,它永远不会实现。
上述关于刀子的辩解其实纯粹是文字游戏。当然,科学没有人格,我们不需要对科学做品行鉴定,我们关注的是事情的客观后果。即使科学本身是无罪的,它也确实降低了灾难发生的阈值,放大了灾难的程度。手里拿一根木棍的黄口小儿杀不了人,但若把一支上膛的手枪给他,灾难发生的几率就大大提高了。马车时代很少交通事故,但现在,一架飞机失事常常伴随着几百个冤魂,一个现代化农场的疏忽能造成全欧洲的食品污染,一个密封圈的损坏能造成一艘航天飞机的失事。不妨看看“911”事件,那是一件令人发指的兽行,但是,单从战略策划的角度来看,它实在是一件杰作——处于文明低层的恐怖分子利用高科技社会的教育系统去学驾驶,然后驾着高科技的飞机去撞高科技的摩天大楼。它说明,生活在高科技社会的人,即使手无寸铁,也能充分利用科技的威力去制造灾难。这就使文明社会对恐怖主义的防范成本太高,实际上不可防范的。这并非是因为社会体制的缺漏,而是由大自然的深层机制所决定的。
科学家的谨慎是否能完全避免科学的副作用?也不可能。进步与灾难因为深层次的机理而互相缠绕,永远解扯不开。回过头看看,即使在人类进步的早期,这种“双刃剑”的作用就显示出来了:人类的集中居住放大了疫病的几率,农作物的集中种植放大了病虫害的几率,这种趋势是无法扭转的。人类只有用抗生素、农药去克制它们,但药物使用后增强了病毒、细菌、害虫的抵抗能力,需要开发更强的药物……这是一个盘旋上升的双螺旋阶梯。何时是这个阶梯的尽头?何时人类能毕其功于一役,永远消灭病原体和害虫?我今天就能给出一个准确的答案:永远不可能。
何况,人类在什么时候也不可能完全了解自然机理,因而从理论上说也无法做出足够的预防。在开始使用DDT时,你怎么可能预料到它在自然界的累积中毒?在发明冰箱时,怎么可能预料到氟里昂所带来的臭氧空洞?电脑病毒是一个更典型的例证。电脑——这恐怕是人类迄今以来最伟大的发明了。但谁能想到它会与电脑病毒纠缠不清?而且那些才气过人的黑客们并不是通常意义的“坏人”,他们没有卑鄙险恶的动机,甚至不以此谋利,他们就是想玩,想炫耀自己的智力。按说他们只是一些偶尔走上歪路的“可教子女”嘛,爹妈费心劝劝,社会多教育教育,今后就再不会有电脑病毒了——可惜,谁都知道这是不切实际的幻想,电脑的发展将永远和电脑病毒相伴而行,而所有公司帐表上永远少不了病毒防范的成本和病毒侵袭的损失。
今天我们能看到“昨天的科学”埋在深层的副作用,但这种事后诸葛没用的。你能对“今天的科学”在“明天”的得失做出准确的剖析吗?比如,越来越多的太空行动会给大气层带来什么危害?人类全歼天花和脊髓灰质炎病毒会不会打乱病毒世界的平衡?空中日益增多的无线电波会不会影响人类的DNA遗传?我们对外星文明的召唤会不会引狼入室?能量越来越高的粒子对撞会不会导致“假真空”也即自然界的崩溃(不要把它看成纯粹的杞人忧天,在欧洲第一次粒子对撞前,俄罗斯物理学家泽利多维奇曾用一星期的疯狂计算来排除这种可能)?等等。上述担忧可能是准确的,可能是无稽之谈。但有一点是肯定的,那就是人类不可能料事如神。当然,随着科学的发展,人类对自然界的认识会越来越深入,但也同样会面对越来越大的未知,所以,事前诸葛是注定当不上的。
其实就是能够料知——你能避免它吗?温室效应的正确性已基本定论了,但人类中的某些人还顽固地因私利而去火上加薪。科技最发达的美国拒签关于控制温室气体的京都议定书,实在让我们对人类的本性感慨万千。而且,不要忘了,中国也已成了世界二氧化碳第二大排放国,尽管按人均来算我们还很低。当我们在为中国的经济腾飞而欢呼时,请时刻念叨着这一点吧。克隆人的副作用也是基本定论了,各国政府、科学界、思想界、宗教界几乎众口一辞地反对,克隆羊之父维尔穆特再三申明他不会进行克隆人研究,但它能被制止吗?即使能制止于一时,最终克隆人是要出世的。自从多莉绵羊诞生,克隆人技术已经是个熟透了的桃子,没人能阻止它落下来。由于认识的差异,或高额利润的诱惑,人类中总有一些人要去行这件事。
不必把灾难的罪责归结到人类中的“坏人”上,也不能把希望寄托在整个人类的成熟与明智上,人类当然会逐步走向成熟——至少现在世界上已经没有食人部落了嘛,这就是5000年文明的进步。但不要指望人类能永远把牢科学发展的方向盘,不走一点歪路。个人有自由意志,而人类作为一个整体来说没有自由意志。我们在讨论科学与人类的关系时,只能以整体的人类为对象。
科学是一枚有正反两面的硬币,永远不存在只有一面的硬币。所以,我们不如干脆明白地承认它的副作用,在人类的财务报表中事先列出它的“坏帐准备”,这才是稳妥的作法。因为,这个坏帐损失是相当大的,远远大于财务上法定的千分之几的坏帐损失。还有一点是人们一直不愿意承认的:随着科学的进步,它所造成的灾难的绝对值只会越来越大,而不会变小。我在前面列举的一些数字,已足以说明这一点。据估计,20年内艾滋病将会造成6800万人的死亡,而中世纪的黑死病也只死了2500万!当然,由于科学带来的正面效应更大,二者的差值仍是一个正数。也就是说,人类的发展趋势仍然是昂扬向上的。
在一篇小说中我曾(开玩笑地)提出一个新概念:“何慈康系数”,即科学副效应与正效应的比值,现在我仍然借用它吧。由于对“进步”与“灾难”还没有准确的量化指标,对该系数的量化描述还不到时候。粗略地、定性地说,这是一个类似于热机效率的玩意儿,在人类作出最大的主观努力的最佳状态下,它也只会趋近于某个值,比如0.4,0.5,而永远不会等于零。有了这个大的把握,我们就可以设法努力降低它,而不会去干那些不可能达到的事,也不会对必然出现的科学灾难如丧考妣。
那么,何慈康系数到底能不能等于或大于1呢,也就是说,灾难会不会超越进步?从总体上说不会。这个结论并不是因为上帝偏爱我们,对我们做过什么许诺,而是基于一万年人类文明史的统计。历史的总趋势是在走向进步,科学技术让人类越来越强大,让我们的生活越来越美好,这是任何人都不能不承认的。只有在某些历史时刻灾难居于上风,比如在二次大战期间,科学制造的武器造成了3800万人的大屠杀,远远甚于十三世纪成吉思汗的黄祸。又比如艾滋病和疯牛病的肆虐。
我在这儿做一个比较灰暗的预言吧,这种灾难的大爆发今后还会发生。古人说人类500年会有一劫,舍弃它的迷信内容后,这实在是对文明发展大势的准确概括。不要指望科学进步到某个程度后就会永远消除它,不会的,间断式的发展是一切事物的发展规律。下一个灾难的大爆发可能是:新的战争;温室效应;医学进步干扰人的自然进化从而造成遗传灾难;超级致病微生物;等等。
好了,现在用几句话做一个概括:
1 科学的副作用不可避免。它降低了灾难发生的门槛并把它放大,所以,灾难的绝对值会越来越大。
2 人类的发展永远是波浪式的,科学的副面效应在长时间积累后,会造成间断式的灾难大爆发。
3 尽管有上面两条,但科学的正面效应仍是主要的,人类就总体而言仍将不断地走向进步。当然,会不会永远是这样,现在也难以断言。
这是一个“谨慎乐观”的估计,它对于虔诚的科学教信徒,或极端的反科学主义者来说,恐怕都不大合口味。不过,这才是对自然规律的科学概括啊。
注:阿喀琉斯是希腊神话中的英雄,出生时被母亲(海洋女神忒提斯)用手握着脚踵放到冥河水中浸过,浑身刀枪不入,唯有脚踵是他的致命处。
十日谈之七上帝的怪癖
上帝(客观上帝)是一个古怪的老人,他辛辛苦苦地管理着宇宙的运行,又牢牢隐匿着行踪。而科学家们则是一群尽职的猎犬,趴在地下嗅闻着向他逼近。现在,人类远不能吹牛说已掌握他老人家的行踪,但至少已勾勒出他的部分行事风格。
上帝有一个怪癖,他乐意在所有的“大厦”的基础中埋下微裂缝。这些微裂缝平时不易被觉察,也不影响大厦的牢固,但当事物发展到某个临界点时,裂缝就会显化,扩大成断裂带,甚至使整个大厦倾颓。这个老家伙简直是心术不正,刻意留下这么多隐患,让人类在前进之路上永远心怀惕怛。
19世纪末,在经过多少代人艰苦的努力之后,经典物理学已经成为一座无比辉煌巍峨的大厦,著名物理学家威廉?汤姆逊在世纪初发表《新年贺词》,断言这座大厦已经构建完美,今后要做的只是小数点几位之后的完善工作了。当时大厦的基础上仅有两条微不足道的裂缝,“静止以太的不存在”和“黑体幅射的紫外灾难”。没人想到这两条微裂缝会推倒整座大厦——量子力学推翻了“连续的物质和能量”,相对论推翻了“平直的物理时空”。今天,我们对经典物理学的倾颓已经不惊奇了,但当年的物理学家们是何等惶惶不可终日啊。 比如爱因斯坦,他曾是量子力学的开拓者之一,但后来顽固地反对它,坚称“上帝不掷骰子”。
数学是逻辑最为坚实的科学,除了少数公理外,每一步的推导都是绝对严密的,在数学大厦下也存在微裂缝?简直不可思议。但事实正是如此。欧氏几何的基础建立在“平行线公理”上,偏偏这个“公认的真理”并非绝对正确,由相悖的公理(过一点对定直线可做一条以上的平行线)而推导出非欧几何。代数的发展中时时产生着悖论:正数范围内的减法会产生负数,有理数范围内的开方会产生无理数甚至虚数。这些裂缝都曾引起科学家的困惑甚至恐惧。数学史上曾有过这么一出闹剧,当古希腊的希帕索斯证明√2是无理数时,他的老师毕达克拉斯为了维护“有理数大厦”的完整,竟然凶残地把希帕索斯投入大海。今天,在我们讪笑毕达克拉斯的愚昧时,不要忘了,他实际是一代哲人啊。
人类的伦理大厦和道德大厦有没有微裂缝?当然有。“血亲不为婚”已经是文明社会的公理了,很少人能记得,它产生于“近亲结婚,其生不蕃”这条生物学规则,并非因为血亲结婚天然是罪恶。那么,万一人类走向克隆繁殖,这条伦理准则会不会失效?还有,人类的所有法律和道德实际上建基于两条公理:人的定义和对人的生命的尊重。为什么杀人有罪而杀猪无罪?这个简单的问题实际是不能证明的,只是被人们普遍认可而已。但随着基因工程的进步,这条微裂缝也会扩大:如果人体内嵌入动物基因或动物体内嵌入人类基因,他(它)是否还符合“人的定义”?这条生命的价值是否应得到同样的尊重?这些问题在现在是无解的,它们是萦绕在20世纪末所有伦理学家心中的噩梦。
人类穷其智力所构筑的所有大厦竟然布满裂缝——这个事实不免让人忧心忡忡。其实不必担心,因为那些裂缝,那些人类智力所不能回答的种种悖论,在历史跨前一步时,都会自动消解。前边说过的√2灾难曾逼得一代哲人狗急跳墙杀人灭口,到现在谁还会把它挂在心上呢。“以太灾难”和“紫外灾难”在新的学说中也得到了圆满的解释。不过话又说回来,上帝可不愿让咱们睡安稳觉,咱们脚下的微裂缝永远别想全部消除,卡卡查查的断裂声还在前边等着咱们哩。即如在20世纪大获全胜的相对论和量子力学,其中肯定仍有微裂缝,总有一天裂缝会扩大,让大厦倾颓。相对论的“光速不变”只是一个人为的假定,缺乏坚实的理论基础;量子力学更是“建立在深刻的佯谬之上”。最可恶的是哥德尔不完备定理,它证明:永远不可能建立完全自洽的绝对严密的数学体系,这就彻底砸碎了人类“毕其功于一役,建树绝对真理”的愿望,连数学都不可靠,遑论其它学科呢。我们的建筑(上层建筑)将建了再毁,毁了再建,永远没有完结。
当然,这种毁与建不是彻底推倒重来,它与先前的体系有继承关系。相对论公式在低速范围内等同于牛顿力学,普朗克的黑体幅射公式在低频范围与经典物理学相符,量子力学的波函数在宏观范围内就会“缩编”……但有一点是肯定的,那就是人类构建的任何一座大厦都不可能仅用“加固”方法便能永续长存,到一定阶段,一定会来一个阶跃,来一个断裂,来一个革命。我们的上帝是个彻底的革命者,革命意志永远(远到宇宙末日)都不会消退。
这个“微裂缝”规律不仅适用于精神层面的东西,也适用于宇宙间万事万物的发展,宇宙、星体、粒子、生物界、科学大厦、道德伦理体系,一切的一切,也包括我们最不愿承认的:人类。不久前还同一位朋友争论,人类的发展之路上是否会有断裂。他认为不会,因为人与其它生物不同,人可以用行为的改变来适应环境,如果明天地球冰期来临,那我们穿上电加热的衣服,再用温室来种植农作物不就行了嘛。我想,他的目光看得还不够远。人类的适应弹性当然远远大于动物,但由于内在、外在的原因,总有一天会走到它的弹性极限,人类之途肯定还会有阶跃和断裂,就像曾经有过的从猿人到人类的断裂一样。下一个断裂也许是智力的突变,也许是其它突变,没人能准确地预估,只有一点是肯定的:人类之河不会永远平稳地流下去。
不由得想起秦始皇。他是千古一帝,雄才大略,但他至少办了两件蠢事:妄想求得个体的长生和朝代的永续,这两件事都是对上帝的忤逆。我想,在他一本正经地定出始皇、二世、三世这样万古流传的谱系时,上帝一定在宇宙深处暗暗摇头呢。今天我们已经知道了上帝的怪癖,不会再奢望任何一座大厦会永存,我们会随时伏在地上,侧耳倾听那些微裂缝的卡查声。而且我们不会再惶惑和感伤,因为当微裂缝扩大并导致旧大厦倒塌时,实际那是上帝赐予我们的新机遇 。
十日谈之八人类会灭亡吗?
我在拙作《生命之歌》中曾写过小宪云对死亡的突然感悟,那是我的亲身经历。大约在八九岁时,一天晚上我忽然悟到:爹妈肯定会死的,我也肯定会死的,我死后世界还会存在,还会有绿树红花,蓝天白云,但那一切永远不会属于我了。而且,最可怕的是,死亡无可逃避,绝对地、彻底的无可逃避,不管你的父母如何爱你,不管你做出怎样的努力,都无助于改变这个结局。神话曾是我唯一的安慰,但那时我所受的教育已足以把这种麻醉剂剔除了。我躺在床上,一任泪水长流。
当然,我并没有因为这次感悟而终日悲伤,甚至去上吊跳河。第二天,当艳丽的朝霞浮出天际时,我仍然蹦蹦跳跳的上学去了,此后也逐渐淡忘了那晚的悲伤。
这是我对个体死亡的感悟,对人类死亡的感悟则来得晚一些。很长时间内我受的教育是:人类是永存的,人类将逐步认识和控制自然,这个过程永远向前没有尽头。这才是无产阶级的革命乐观主义,而与此相悖的则是资产阶级的颓废虚无。在感悟到个体的必然命运后,这些观点对我是很好的安慰:毕竟人类文明是万古不朽的嘛,个体的生死轮替可以汇成永远奔流的生命之河。
后来我才认识到,把阶级的标签加到这个观点上是多么肤浅多么失当。人类的命运是以天文单位来衡计的,而阶级只在数千年(最多数万年)内存在,这个小秤砣吊不起那个大盘子。
文化革命中,忽然从非正规渠道中听到了毛主席对此的论述——那个年代也只有他老人家敢说这样的话,他说:人类有诞生,当然就会有灭亡。我至今还记得听到这个观点时的感受,就像是一下子揭开蒙布,看到了事情的真相。是啊,万物都有死有生,这个观点已为人们广泛接受,它怎么会独独不适用于人类呢。
这个观点的正确性是非常明晰无可置疑的,如果谁对这一点有怀疑,不妨用“极端法”对它审视一下。极端法是一个很有用的思想方法,那就是,当你对某件事物的一般状态无法做出清晰的判定时,就把它放到极端情况下,先做一个粗线条的判定。现在,我们就把“人类是否会灭亡”放到它的极端情况下——宇宙的末日来看吧。科学已证明宇宙是动态的,它诞生于大爆炸,而且仍在不停的膨胀,最终,不论是无限膨胀还是向内塌陷,它总归是要灭亡的;还有质子的洇灭呢。质子的寿命虽然极长(1032年),但它终归有尽头。当宇宙和质子(组成人体的砖石)都消失之后,人类还会存在吗?
古人对此已经有贴切的描述:覆巢之下,安有完卵。
好,现在我们已经站在高山之巅遥遥望见了人类的归宿,再收回目光看看人类具体的行程——人类会如何灭亡,什么时候灭亡。不过事先要说明,以下的内容只是证据不足的推测,今天的科学还不能明白无疑地回答这些问题,而前边所说的“人类终将灭亡”则是基本可以确定的结论了。
西班牙的罗莎?希尔提到人类灭绝的十种可能方式:小行星撞击,伽马射线爆炸,漂移的黑洞与地球相遇,太阳大爆发或干脆变成超新星,地球超大规模火山爆发,地球变暖,世界性灾病,核战,机器人主宰世界。以目前人类的想象力来说,上述可能性已经基本上涵盖全面了,不过这肯定不是潘多拉宝盒中的全部。我不想穷举所有的可能性,而是想换一个说法:把所有的可能性分成几个类型。
第一类可能:人类亡于人类无法抵抗的外部灾难。
古时中国有一个忧天的杞人,两千年来一直是人们嘲笑的对象,今天我们才知道他是一个先知先觉者。相对于浩淼的、近乎无限的宇宙来说,人类是何等渺小,即是以“小如蝼蚁”来比喻也非常失当。当上帝(客观上帝)推动着时间之车高视阔步时,想来他不会在乎是否会误伤一只蝼蚁。过去我们总是说,科学会使人类日益强大,从而战胜所有宇宙中的灾难。这种说法只有一半是对的:人类当然会日渐强大,不过不要忘了,即使千百万年后,相对于宇宙而言人类仍是弱者,何况,灾难并不会等人类有了足够的防御力量后才跚跚而来。可能200年后人类就能防范小行星的撞击——但那时的来袭之物如果是一颗漂移的黑洞呢?如果是邻近恒星的大爆炸呢?人类想要抵御它们,恐怕不是几百万年内所能做到。
并不是说人类就一定会亡于这些灾难。毕竟,足以毁灭地球的灾难非常罕见,是以天文时间来衡计的。但你得承认一个基本的观点:人类不可能完全控制宇宙,人类的进程在很大程度上取决于上帝的骰子,即使在科学高度发达的千百万年后也是如此。
第二类可能,人类亡于内因,亡于人类发展的内部机制。具体说来有:
可能性之一:人类亡于生态动力学的崩溃。众所周知,宇宙中最强大的机理是熵增定理,沿着时间之箭的方向,宇宙在不可逆转地走向无序,走向寂灭。生物的进化却是与熵增规律逆向而行的有序化、组织化的过程,它是不稳定的,就像在桌上垒棋子,总有一天,棋子会哗然崩溃。在地球上,凡是高度进化的生物,没有一个能永久存在,相反,倒是那些在进化上最原始的生物,如病毒、苔藓、海豆芽等,其生命期更为长久一些。
不要指望科学能逆转这一过程。科学只能发现规律而不能改变规律。
可能性之二:人类生存环境的崩溃,其内在的机理同样基于熵增规律。科学技术的发展和工业化已经造成了严重的环境污染。人类正在努力保护环境,西方先进国家的环保已颇见成效。不过不要忘了一点:系统的有序化以该系统存在能量流入为前提,所以环保所能达到的程度是有限的。
可能性之三:人类亡于科学造成的遗传灾难,前文已说过。
可能性之四:科学造就高于人类的智能,前文也论述过。这一天的到来不容怀疑,但把它作为人类的忌日也大可不必。即使人造智能超过人类,它所传承的仍是人类文明。不妨这样说,那时灭亡的是持有自然智力的“狭义的人类”,人类发展的一幕结束了,而全剧仍在进行。
上述人类灭绝的可能性都是由于人类发展的内因,或者说是科学技术的发展造成的。当“规律”中掺杂了人为因素后,难免不为读者信服。他们会问:难道人类不会改变自己的行为来矫正它?人类可以限制人造智能的发展,可以改变医学发展的方向使其强化自然选择作用,可以减慢社会发展的步伐而保持环境的有序……如此等等。这种想法是太天真了。科学本身的发展也是在客观规律的约束之下。人有自由意志,而人类就整体而言没有自由意志,比如,一个个人可以拒绝战争,拒绝追逐利润,拒绝犯罪,拒绝现化科学,但人类则不能免除这种种好的坏的东西。没人能停住科学之车,停住人类发展之车,或改变人类前进的方向。客观规律之所以称为“客观”,就是它不为人类意志所左右。
既然人类的灭绝无可逃避,那么,能不能把希望寄托在另一个方向上:物质层面的人类灭绝而精神永存?那样对于人类多少是个安慰。可惜不行,这也是一条死胡同。我们仍然可以用极端法来做出判定:当宇宙灭亡时,人类文明能否继续存在?不可能。无论宇宙亡于无限膨胀还是向内塌缩,它的结局都是绝对的混沌,不会有任何能量的流动,也就不允许任何信息的传递(按量子力学的观点,那时还会有量子范围内的能量涨落,但那种涨落是无序的,不能传递有序的信息)。
满篇尽是不祥之语,就此打住吧。鲁迅曾说过,谁如果说邻家才满月的婴儿“将来一定会死”,肯定是会挨打的,尽管他说的是真理。我今天扮演的就是这么一个傻子。不过我想,什么时候人类能坦然面对自己的必然归宿,“他”就是大人了,成熟了。是啊,每个人都会死,人在世上活一天就是向坟墓前进一步。但很少人会因为了解这一点而放弃人生的奋斗。他只会因此而更加珍惜生命。人类只不过是一个放大的人,碎形几何的相似性原理在这儿仍然适用。人类终将会灭亡,终将爬上进化或发展的巅峰而开始下坡。不过,人们仍将心境坦然,继续我们的奋斗,继续享受大自然赐予我们的乐趣,等着那必然的结局。不要在人类中划分什么悲观主义和乐观主义,那些东西都太肤浅了。对于成熟的人类而言,只有一种态度是正确的:达观。我们参透了人生的宿命又保持着旺盛的生存欲望,这才是最难能可贵的。
十日谈之九熵增与宇宙生命
一位科学家说,科学的探索可以分为“合理的假设”和“轻狂的猜想”,而本文的内容比“轻狂的猜想”还要更狂一些。读者阅读时全当是做一次智力体操,不可当成真的科学假说。先打一个预防针,下面开始正题。
罗素说,有史以来,科学所做的最可怕最阴郁的预言,就是热力学第二定律(熵增定律)所预言的宇宙末日。宇宙在不可违抗地走向热平衡,走向无序,走向寂灭,人类所创造的辉煌业绩注定要在大死亡中归于灭绝,人类成就的整座殿堂将不可避免地被埋葬在宇宙的碎片之下。这个理论是如此无可争辩,以至于没有哪一种反对它的哲学可望站住脚。
这个可怕的定律实际得之于最普通的物理现象:任何比环境温度高的物体,都会把热量向低温环境散发,直到系统内温度平衡。如果没有外界能流的引入,绝不会出现热量重新富集的反向过程。所以,所有的恒星终将熄灭,宇宙中不再有能量的流动,因而不可避免地走向无序(信息流与能量流密不可分,这其实是电脑发热的最本质的解释)。
从上中学物理课时我就领悟到了熵增的威力。它太雄辩太明晰了,任谁也无法用逻辑来推翻它的可怕预言。不过,这个定律总是给人一种不舒服的感觉。因为,除它之外的所有物理学定律都能在时间轴上反演,物理学家艾米·诺特尔曾指出,能量之所以守恒,其实质原因就是因为物理定律关于时间对称。但熵增不可逆定律在时间对称性上撕了一个很大的缺口。尤其令人不安的是,把熵增定律应用于我们这个至今存在的宇宙,就必然得出一个结论:它是从一个很特殊的、高度负熵的状态下开始的。这个特殊的负熵状态从哪儿来?只有一个说得通的来源:上帝。
物理学家们当然不愿让上帝复辟。但他们都信仰真理的普适性,如果不得不承认我们的世界来源于一个非常特殊非常偶然的状态,那和相信上帝有什么不同呢。
后来我从一些课外读物上知道了自组织定律,那时的中学物理不讲它的,我至今不明白,如此重要的定律为什么竟然上不了中学课本。自组织的一个典型例证是别洛索夫――扎鲍京斯基反应,几种化学溶液掺混之后就会自动产生非常美丽的、周期性变化的花纹(但必须保持溶液的倾倒)。从酒瓶里往外倒啤酒时的咕嘟声也是一种自组织现象。这些小杂耍似的发现之所以重要,是因为这些“组织化”完全是由内部原因产生,并没有一个外来的设计者或管理者。
以上只是自组织现象的很小的范例,其实,这种现象渗透到宇宙的每一个角落每一个时刻,自组织定律是与熵增定律同等重要的两大定律之一,一个管宇宙的死,一个管宇宙的生。
从宇宙肇始,自组织就登台了。宇宙爆炸,变成一锅高温的均匀的粒子汤。我们不知道在大爆炸“最早的瞬间”所产生的“最原始的粒子”是什么,或者说,根本不存在什么最基本的粒子,在能量向粒子转换的边界,可能是能量和物质的共存,是一种模糊状态。但为了叙述方便起见,我们就称它为“原始粒子”吧。原始粒子非常均匀,按照熵增定律,它应该在宇宙向外膨胀是变得稀薄而更加均匀,绝不会产生物质富集的现象。但是,当熵增开始耀武扬威时,宇宙大舞台上的又一个主角——力——同时出场了。我们已经知道宇宙中有四种力:强力,弱力,电磁力和引力,比较公认的说法是,四种力其实只是一种,在大爆炸的极端状态它们会合而为一,在更深的层面应该表现为其它力。不过力的具体组成与本文中的观点并无关系,反正有力就行了。力使原始粒子互相结合,经过尚未知晓的某种粒子层面,再结合成六种夸克,再结合成轻子强子介子,再结合为丰度为3:1的氢氦原子。在这些过程中,强力、弱力和电磁力都起了作用,但引力尚未走上前台。
物理学家已经能用公式精确地描述这些粒子的生成过程,但好像没见到谁指出,它们实际是熵增的逆过程。因为,按照爱因斯坦的质能公式,任何物质微粒的形成都是能量的富集和组织化,与“热平衡”和“无序”相逆。也就是说,在宇宙大爆炸的最初的“滴答”内,熵增和熵减就已经开始同时存在、并行不悖了。
在宇观层面,轮上引力出场了。若按照熵增定律,早期宇宙中的氢氦原子只会日渐混合均匀,并在膨胀过程中变得稀薄,而不会出现质量富集的趋势。但引力却与熵增定律唱对台戏,当原子汤因量子效应出现偶然的涨落时,引力会使其产生雪崩效应,进而聚集成星云,星云中产生星体,星体生长,直到引发核反应,于是,在局部地区的“高能态”产生了,并造就了此区域的能量流(这些能量实际来源于微观层面的能量富集化)。请注意,从宇观上说,宇宙仍保持熵增的方向,宇观的熵增与小区域的熵减并行不悖。
星系小系统内也同样有熵增过程,恒星的热量向空间传播,向热平衡的方向前进;但在另外的层面,熵减过程也在不停息地进行。行星从星云中诞生,行星上产生了岩石圈、大气、河流、季风、泉水、矿藏,这些都是组织化的过程,是对无序的反抗。这种有序化、组织化进程的顶峰,便是生命的产生:DNA团块、单细胞生物、多细胞生物、植物和动物,一直到最精巧的组织化结构——人类。像熵增一样,自组织也是一个无尽的不可违抗的过程,它从宇宙爆炸开始,并一直延续到宇宙末日。而它得以进行的因素是力。不同的力在不同的层面上起作用,比如,原始粒子的生成是强力和弱力的功劳;在我们处身其中的环境里是电磁力在变戏法,它造就了生命结构和金木水火土;而在宇观范围内是引力在起作用,它造就了星体和黑洞。天行者卢克的老师尤达大师曾把“力”作为对抗黑暗的唯一力量,他真是一个伟大的科学家,道出了大自然的本质。
其实,“自组织”有一个更恰当的名称:生命化。这儿的“生命”一词是广义的。宇宙大爆炸的浓汤里生出来无数一模一样的粒子(夸克、重子、轻子等),然后是原子“自发的复制”,再生出模样相同的星云和星体;云朵中生出一模一样的六角形的雪花;在金伯利岩脉中生出结构相同的钻石……这些全都是自然界的“生育”啊。有人说,生物生命何等精巧何等神秘,现在把“生命化”拿来定义夸克、强子、原子、星体等“非生命体”的生成,未免不伦不类。不,这个定义的推广绝不牵强,它们的本质是一致的。生物生命从何而来?首先是原始海洋中的各种原子因电磁力的作用而发生自组织,生成有机物,有机物的自组织又生成第一个能自我复制的DNA或RNA……即使今天生物的繁衍,比如DNA双股的分解和复制,从物理层面上说仍是在电磁力作用下的自组织过程。
当然,生物与非生物还是有分别的,生物生命是高等的自组织,需要一个复杂的模板,而这种模板来之于自然界长期演化中一个难得的机缘。所以我们可以相当武断地肯定,人马座的外星人与我们绝不会相同,因为由“机缘”得出的生物模板不可能雷同;而人马座的雪花却必然是同样的六角,因为雪花的“生育”不需要特殊的模板。还有一点不同是,生物生命中的自组织只和电磁力有关,而粒子、星体等的自组织与强力、弱力、电磁力和引力有关。
不管怎么说,它们的本质是一样的,都是与熵增相逆的、由“力”引发的自组织。宇宙的生命化贯串宇宙的始终,而我们平常所说的“生命”只不过是宇宙生命的一根分枝一个阶段罢了。
自打宇宙肇始,熵增和生命化两个相逆的过程就同时存在,并行不悖,互相缠绕,多层渗透。一边是热平衡、均匀化、无序;一边是能量和质量富集、组织化或有序化。而两者的综合则是一个零熵的世界。
这么一来,物理学家也可以安心了。原来,我们的宇宙并不是肇始于一个很特殊的负熵状态,而是非常普通的一个零熵的“点”。由于量子世界的偶然涨落,这个点爆炸了,从空无一物中产生了能量和负能量,正物质与反物质,有序与无序,熵增与生命化。宇宙是从零熵开始,以零熵延续,也将以零熵结束。在这种理论结构中,所有物理定律相对于时间轴都是可以反演的,物理学家的心腹之患,那个不可逆的时间之箭,在这儿被轻松化解了。
不过,这会儿说出这个结论未免早了一点儿――我们还没考虑宇宙的结局呢。自打宇宙爆炸假说得到基本证实(最主要的证据是星系红移和宇宙背景幅射温度),宇宙有灭亡也就没人怀疑了,有生就有死,有死就有生,尽管对它是亡于无限的膨胀还是亡于向内塌缩还在争论。那么,在宇宙灭亡的时刻,熵增与生命化两种力量又是如何角力呢。
我们先考虑那种向内塌缩的结局,整个宇宙将塌缩成一个超级黑洞,一个死亡之洞。黑洞是个绝顶贪婪的家伙,吃骨头不吐渣,所有进入黑洞的物质都再无出头之日。黑洞无毛,黑洞是绝对的高熵(熵值与黑洞表面积成正比)。“熵增”在这儿达到了极致。那么,在这个大过程中,哪是逆向而行的宇宙生命化?原来它也并存在这个死亡之洞里。恰恰在这里,宇宙的质量(能量)富集化、或曰组织化过程也达到了极致,因而为下一次大爆发作好了准备。黑洞是宇宙的终结,但也是生命化的巅峰。有人可能认为这个说法太拗口,黑洞也是宇宙生命化的一部分?对,是的。它是由引力所造成的极端的自组织,也是与熵增过程背道而驰的。
关于黑洞的未来尚无定论,也许它会逐渐蒸发,通过量子效应把能量还给环境,最终变回一个普通的“空间点”;也许它会通过蛀洞与其它宇宙相连,在那儿表现为一个白洞;也许它会在塌缩的某一时刻反弹,产生大爆炸(关于大爆炸的前景毕竟有一个现成的实证――我们的宇宙就肯定产生于大爆炸)。不管是哪种结局,反正它所在的宇宙会保持一个总体的零熵状态。
不过科学家们说,宇宙不一定亡于向内塌缩,更可能亡于“无限膨胀”。“零熵”机制并不排除这种可能,只是要求:在建造“宇宙无限膨胀”的构架时,必须仍有熵增和生命化两个相逆的过程,让熵的总和继续为零,否则这个理论就是错的。这就像是把宇宙看成一个多级齿轮箱,我们可以进行力的计算,一步步算出其输出扭矩和速度;也可以根本不管其内部结构,单用能量守恒定律就能验算其输出值是否正确。
目光敏锐的读者会发现,在本文中虽然讲述了“熵增”和“生命化”两个相逆的过程,但并未做量化的论述,怎么就贸然得出“熵的总和为零”这个结论?这个质疑很对。笔者是个科幻作家而不是科学家,科幻作家可以天马行空,凭着直觉,省去中间过程而直接得出结论。至于这个结论是否正确,交给有兴趣的科学家去论证好了。造物主似乎偏爱守恒,有能量守恒,质量守恒,动量守恒,动量矩守恒,正负电荷守恒,CPT守恒,如此等等。过去的理论中,只有熵不守恒,正反物质不守恒和宇称不守恒。现在,咱们试着让其中一个浪子改邪归正了,这比较符合人们的直觉,符合人们的感情。至于其它两个浪子能否回头,且拭目以待吧(已经有科学家怀疑,在更深的层面里宇称是守恒的)。
正篇结束了,再说点题外话。我对中国的太极图非常欣赏,非常信服,我觉得它简直是宇宙的河图洛书。一个简单的“零边界”的黑白两体图形包含了极为丰富的思想:守恒、转化、对立统一,等等。如果某一天“零熵”的大厦得以建成,我会把太极图拿去钉在大厦门楣上作为徽章。韩国人太精了,怎么就想到把咱们的太极八卦拿去做国旗图案?这可是东方哲学的精髓呀。简直是对中国商标的“恶意抢注”嘛,我真希望有一天咱们去讨回公道。
再说一句题外话:“宇宙生命化过程将贯串宇宙的始终”这个观点并不意味着人类文明可以永生,那是不同层面的东西。很对不起,我让偏爱乐观主义的人失望了。