近期列新年书单,有本《自私的基因》(豆瓣评分8.6分,6369人评)频频出现在各种推荐榜上,并且查理芒格的20本推荐书中也包括这本,就没有犹豫的买了回来。
作者是理查德·道金斯 Richard Dawkins,英国著名演化生物学家、动物行为学家和科普作家,英国皇家科学院院士,牛津大学教授,是当今仍在世的最著名、最直言不讳的无神论者和演化论拥护者之一,有“达尔文的罗威纳犬”(Darwin's Rottweiler)的称号。他的学习经历很富有跳跃性,在牛津大学分别读了动物学学士,文学硕士,哲学博士,科学博士,跨了四个学科,可能正是多学科的经历,让他在这本书中自由地穿梭于动物学的缤纷和灿烂、文学的比喻和拟人、哲学的逻辑与思辨中吧。
这本书的独特之处在于它营造了一个全新的世界观:我们以及其他一切动物都是各自的基因所创造的机器。我主要摘录并归纳几个感兴趣的点:生命诞生的猜想、从基因到大型载体的必然性、自私而非利他、基因与生存机器、细菌的囚徒困境、人类的逆袭。
生命诞生的猜想
在30-40亿年前,海洋中被稳定的原子占据,原子之间经过化学反应,譬如紫外线、闪电等,组合成分子,在某一时刻,一个非凡的分子偶然形成——它可以复制自己,看起来这种偶然性很小,但放到以亿年计数的时间尺度内,倒是还好。所以它形成了具有全部一样的复制品的大种群,而复制中难免产生错误。随着复制和错误的产生,充满了好几个品种的复制因子组成的种群。由于大海中资源不足,所以他们之间互相竞争,任何导致产生更高一级稳定性的复制错误,或以新方法削弱对手的稳定性的复制错误,都会自动延续下来并大量增长,改良的过程是积累性的。一些复制因子也许发现了如何用化学方法把自己裹在一层蛋白质中包围自己,这也许就是第一批生命细胞的成长过程。
从基因到大型载体的必然性
为什么基因走在一起组成大型载体,而这些载体都有自身的基因出口?为什么基因选择聚集,为自身制造大型的身体以供居住?
作者分为三个问题来回答:
1. 为什么基因要组成细胞?作者从人体需要的化学物质不能由单一酶作用而成的结果出发来倒推,首先DNA分子制造蛋白质,蛋白质以酶的作用方式催化特定的化学反应,然而单独一个化学反应不足以合成有用的人体最终产品,这个过程需要一整套蛋白酶来接力。每种蛋白酶都由一个基因制造而成,它当然可以作为一个单独的、自私的基因而存在,但它只能在其他同组基因存在的情况下才能生长繁荣。细胞膜也许是作为保持化学物质、防止它们渗漏的介质出现的。
2. 为什么细胞们要组成多细胞生物?首先是形体优势,体型大的生物可以吃小的;另外这种结合还可以发挥专长,这样每个部件在处理特定任务时就更加高效,比如有些形成感觉器官来发现猎物,有些形成神经来传递信息,有些成为肌肉细胞来捕捉猎物。
3. 为什么生物采纳“始于受精卵-最终目标也是受精卵”的生命循环?这点说起来可能有些悲观,以大象为例,无论大象有多少细胞,它的生命都始于一个单独的细胞——受精卵,而无论成年大象需要多少细胞,所有这些细胞都会汇聚成最终目标——再次制造单细胞——精子或卵子。大象不仅始于受精卵这一单细胞,最终目标也是为下一代制造受精卵这一单细胞。作者给三个解释,我比较喜欢“回到绘图板”的解释,它是说真正彻底的变化只能由“回到绘图板”方式完成,因为这样才能抛弃之前的设计而重新开始,渐进式的优化不可能把螺旋桨发动机变成喷气式发动机。对于生物而言,回到最初的开始,在每一代都有一个干净的起点,它在NDA中遗传祖先设计的灵感,但不遗传祖先自身的器官,这样就使得回到绘图板成为可能,否则就只能小修小补了。
自私而非利他
很多人对书名中的“自私”不理解,认为自然界中有很多利他性的例子,比如小鸟看到老鹰时提醒同伴、汤姆森氏瞪羚跳跃来吸引捕食者,其实这都是自私的例子。
对于小鸟来说,假如它看到老鹰时,不提醒其他小鸟,而是躲在草丛里,蹲下来不动,这对它来说不是最佳的选择。为什么呢?因为当其他同伴还在周围活动,很有可能引起老鹰的注意,使整个鸟群都陷入危险的境地。所以从自私的动机出发,它应该立即对它的同伴发出嘶嘶的警告声,让他们安静下来。而对于瞪羚,它的跳跃并非发给同伴的信号,而是给捕食者看的,它是在说:你看我跳的这么高,我是健壮的羚羊,你抓不到我,快去找我的同伴吧。所以这种跳跃行为也是非利他的,是自私的。
基因与生存机器
基因控制生存机器的行为,类似程序员,能做到的只限于事先的部署,事后生存机器在独立操作时它们只能袖手旁观,原因显而易见——时滞,基因通过蛋白质合成来发挥作用,但必须假以时日才能见到成效。在一些难以预见的环境中,基因难以预测未来,方法是预先赋予生存机器以学习能力。预测未来最有趣的方法是模拟,现在军事战略、经济学等很多学科都使用计算机模拟来对未来做出预测。模拟能力的演化似乎最终导致了主观意识的产生,作者把意识视为进化趋向的终点,生存机器从主宰他们的主人即基因解放出来,变成有执行能力的决策者。大脑负责管理生存机器的日常事务,也获得了预测未来并做相应安排的能力,甚至有能力拒不服从基因的命令。
细菌的囚徒困境
近期新型肺炎形势依旧严峻,对于细菌和宿主之间的关系,作者做了一个关于囚徒困境的猜想,很有趣。
首先我们先温习下囚徒困境,两个囚徒都各有两种选择:认罪或者不认罪,请看下图
囚徒困境我们以囚徒困境图表可以看出,对于A来说,如果B不认罪,A最好的选择是认罪;如果B认罪,对A最好的选择依然是认罪。所以可以得出结论,无论B如何选择,A最好的选择都是认罪,这个结论反过来对B也成立,所以两个理性的对手相对时,他们都会选择认罪,两人各判5年。虽然两个人都心知肚明,如果两人都选择不认罪,那只用判1年。这就是囚徒困境有趣的地方,自相矛盾的令人恼火。而能解决这个困境的方法就是把单次博弈改为重复博弈,就是说将上述博弈与同一个对手无限次重复。美国生物化学家阿克塞尔罗德针对重复博弈做了个有趣的实验,他选择了15种策略来互相博弈200个回合,8个是“不认罪”策略,7个是“认罪”策略。最终排名第一的策略被称为“针锋相对”,就是在第一回合时采取合作态度,然后在接下来的所有步骤里,只是简单复制对手上一步的行动,它是一个善良的策略,永远不会首先背叛。得分前8名都是选择“不认罪”的策略,也就是说选择合作,或者说善良和宽容,会得到更多好报。但我们要清楚这只能在博弈重复时发生,博弈者必须清楚这并不是他们之间的最后一场博弈,他们才会选择合作,如果两个完全理性的博弈者知道比赛回合数,他们只能不停背叛。
温习完囚徒困境和重复博弈,我们再来看细菌和宿主,我们知道在正常情况下,细菌是无害且有益的,但是在人们受伤时,细菌就变得有害甚至致命。医生会说人的免疫力在受伤时会下降,那我们就猜想细菌是怎么思考的呢?它们是否在不停的考虑它的回报呢?在人体和细菌的博弈中,因为一个普通人寿命很长,所以在人健康的时候,细菌选择“互相合作”奖赏更高,但是人在生病时,寄生菌可能就会意识到未来的博弈次数可能很少了,“背叛”的奖赏就更高,所以就开始在人体肆虐。
人类的逆袭
我们人类的独特之处可以归结为一个词——文化。
除了基因,在地球上有一种新的复制因子:人类文化,作者称为“觅母”。曲调、论点、时装、建筑方式都属于觅母。如基因通过精子和卵子从一个个体转移到另一个个体,从而在基因库繁殖一样,觅母可以从一个大脑转移到另一个大脑,从而在觅母库中繁殖。如果觅母是一个科学概念,那么它的传播将取决于它在一群科学家中受到多大欢迎,它的生存价值可以根据在科技刊物中出现的次数来估算。如果它是一个大众喜爱的调子,我们可以从街上用口哨吹这个调子的行人的多寡来估算。如果它是女鞋式样,我们可以根据鞋垫的销量来估计。有些觅母和一些基因一样,只能短期迅猛扩散,但不能持久,流行歌曲和高跟鞋就属于这种。其他比如犹太人的宗教法可以流传几千年历久不衰。
我们死后可以遗传给后代的东西有两种:基因和觅母,作为基因的生存机器,我们在基因上的功绩隔了三代就被人忘怀,所以不应指望生殖带来永恒性。但如果能为世界文明做出贡献,如果有一个精辟的见解或作了一首曲子、发明了一个火花塞、写了一首诗,所有这些都能完整无损的流传下去。
人类可能还有一种非凡的特征——真诚无私的利他行为的能力。即使我们假定人基本是自私的,我们的预见能力——在想象中模拟未来的能力,可以防止自己纵容盲目的复制因子干出过分的自私行为。我们具备足够的力量去抵抗我们那些与生俱来的自私基因。我们甚至可以讨论如何培植纯粹的、无私的利他主义——这在自然界里是没有立足之地的。我们是作为基因机器而被建造,作为觅母机器而被培养,但我们具备足够的力量去反对我们的缔造者。在这个世界上,只有我们人类,能反抗自私的复制因子。
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