我谁的进化生物学将要证明一个两千年前的形而上学猜想?还是形而上学将从根本上改变我们看待生物学的方式?苏黎世大学(University of Zurich)的发育生物学家安德烈亚斯·瓦格纳(Andreas Wagner)支持这两种观点。我不相信。
读一下他2014年出版的书的最后两句,适者生存:自然如何创新.它们出现在名为《柏拉图的洞穴》(Plato’s Cave)的结语中。他写道:“我们正在重新阐释哲学中最持久、最迷人的主题之一。”“我们了解到,生命的创造力来自于一个比生命更古老的源泉,而且也许比时间还要古老我。”(斜体)。瓦格纳认为,这种创造力的来源是“大自然的图书馆”。这是一个比喻,一个抽象的信息仓库,我们永远无法实际接触。“这些图书馆和文本,”他写道,“是概念,数学概念,只有心灵的眼睛才能触摸到。”这就是柏拉图主义,瓦格纳毫不讳言。概念上的真理是被发现的,还是被发明的?柏拉图主义者相信前者,瓦格纳写道,“柏拉图主义在这场辩论中占了上风。”
我认识瓦格纳很多年了(我们见过几次面,但我对他的生物学著作非常熟悉),我可以毫不犹豫地说,他是最有趣、最具煽动性的理论家之一。去年,他在《永恒》杂志上发表了一篇文章,题为《没有柏拉图型相的图书馆,进化就无法进行。“我不敢苟同。
瓦格纳告诉我们,生物分类的一个基本单位是物种。的确,物种在分类学层次中比以下(亚种、种族)和以上(属、科、目)两个层次更重要。但当瓦格纳谈到物种的“本质”时,他开始偏离现代生物学的主线,他直接将其与柏拉图主义联系起来:他写道:“一个系统主义者的任务”——将生物形式组织在嵌套的、高度分枝的树或分支中——“可能令人生畏,但如果每个物种都以其柏拉图式的本质加以区分,它就变得易于管理了。”例如,没有腿的身体和灵活的下颚可能是蛇本质的一部分,不同于其他爬行动物。事实上,在柏拉图主义者的世界里,本质就是物种。成为一条蛇就是成为蛇的一个实例。”
不,绝对不会。现代生物学早已拒绝任何关于“本质”的说法。事实上,达尔文是我们可以称之为“物种反现实主义者”的人:他认为物种是人类为了自己的方便而划定的任意边界,而不是反映任何更深层次的形而上学现实。第二,不,蛇不能被合理地认为是“只是蛇的一种形式”。这个想法不仅在科学上是惰性的(我们如何研究这些形式?它们在哪里?),这也是一种看待事物的方式,它与进化的整个概念有着严重的矛盾。
蛇是一种爬行动物,可能是在大约6600万年前的白垩纪由穴居蜥蜴进化而来的。这意味着它们逐渐获得了所谓的柏拉图式的形体,首先是通过一个两条腿的阶段(在化石中称为Najash rionegrina),一种有后肢,但骨盆骨和椎骨之间缺乏连接的物种(如Haasiophis、Pachyrhachis和Eupodophis)。谁知道今天的蛇的后代将来会有什么样的进化呢。说我们现在所看到的在某种程度上代表了一个进化过程的柏拉图式终点,是完全没有根据的。
瓦格纳意识到这种反对意见,并提出了所谓的“玻璃蜥蜴”,没有腿,与蛇难以区分,但根据许多其他解剖特征将其归为蜥蜴。他还提到了白垩纪时期后肢发育不全的“蛇”。由于这些案例,20世纪著名的进化生物学家恩斯特·迈尔称柏拉图为“进化论的伟大反英雄”。但瓦格纳坚持认为,柏拉图是最后一个词——我们只需要更深入地挖掘。他引用了1905年生物学家雨果·德·弗里斯的话,他是孟德尔著作的重新发现者之一,孟德尔建立了遗传学,并对达尔文持怀疑态度。德弗里斯有句名言:“自然选择可以解释适者生存,但无法解释。适者生存.”
这很奇怪,因为遗传学和达尔文主义的和解是20世纪生物学的最高成就之一,即所谓的现代合成.它将共同遗传、自然选择、突变和重组的思想融入到进化如何运作的一般数学理论中。回顾德·弗里斯似乎是一条死胡同,但瓦格纳毫不气馁地引入了“自然的图书馆”的比喻——大概是受到了豪尔赫·路易斯·博尔赫斯的启发——来阐明为什么他自己似乎没有走向死胡同。
我们想象一个包含所有可能的DNA序列的图书馆,就像一个包含字母表中所有可能的字母组合的图书馆一样。在后者中,我们会认出相邻的条目,比如达尔文的物种起源和类似的Orygyn Spesies的.有些邻居可能实际上改变了一个单词的意思,但在合理的英语中仍然可读,例如通过“突变”将GOLD转换为MOLD。
瓦格纳看到了基因库的等价物以同样的方式排列。这个库将描述所有的功能蛋白质,以及一堆永远不会起作用的蛋白质。所有维护相同的功能的蛋白质的DNA序列,或全部序列改变氨基酸的蛋白质,同时保留功能,由单一步骤相连,这样可以遍历整个图书馆不让一群巨大的跳跃序列,将非功能性,因此死亡。在英文文本中,就像从来没有遇到过无法读懂的版本物种起源.
瓦格纳认为他已经回答了这个问题:“既然突变是随机的,自然选择如何‘知道’如何在非常、非常庞大的可能形式库中找到自己的方式呢?”正如他所说:“如果没有这些同义文本的途径,这些以不断变化的字母序列表达完全相同功能的基因,就不可能通过随机突变不断发现新的创新。”进化是行不通的。”
是的,它将!自然选择的工作是在基因库中“行走”一个种群,它是一个随机过程(突变)和一个非随机过程(选择)的结合,从而产生进化变化。但在自然选择“走过”图书馆之前,图书馆是不存在的。这个类比是有误导性的:最好是把一个库想象成随着生命的进化而不断创建(和部分破坏)的。这里没有什么神秘的东西,一个世纪以来都没有过。用图书馆和柏拉图式的形式来思考对生物学家来说毫无帮助。
瓦格纳被迫通过试图回答一个更深层次的谜题来增加解决方案不必要的复杂性:“因此,大自然的图书馆和它们庞大的网络在解释生命进化能力方面大有帮助。但它们从何而来?它们存在于概念的世界中,是数学家们所探索的那种抽象概念。这会让他们变得不那么真实吗?”
是的,当然有。对于一个抽象概念或可能性来说,“存在”意味着什么?这些都是数学柏拉图主义者所面临的同样问题,而生物学柏拉图主义者——就像数学柏拉图主义者一样——似乎只是凭空提出了一个以前不存在的问题。由于缺乏争论,瓦格纳求助于像菲尔兹奖得主查尔斯·费弗曼(Charles Fefferman)这样的杰出柏拉图主义者。瓦格纳写道:“他以这样的方式表达了自己在数学领域的突破:‘有些东西令人敬畏。你没有创建。你会发现一直存在的东西,那比人类能创造的任何东西都要美丽得多。’”瓦格纳对这样一个事实感到敬畏:“不管出于什么原因,现实似乎都遵循某种数学公式”。“在物理学中,”他写道,“诺贝尔奖得主尤金·维格纳(Eugene Wigner)称之为‘数学的不合理有效性’。事实上,我们还不清楚为什么牛顿的万有引力定律可以描述从吸积的行星到整个太阳系和旋转的星系的一切。 Except that it does.”
反过来说:首先,现实并不“服从”数学公式。这是倒退。相反,数学公式是人类的发明,或多或少准确地描述了现实。第二,牛顿定律实际上是错误的;而广义相对论,牛顿定律是它的近似值,在某种意义上是错误的或不完整的——它几乎不是柏拉图式的真理。第三,著名科学家、数学家或哲学家的每一句支持柏拉图主义者的话,都可能被同等地位的怀疑论者所反驳。把爱因斯坦"就数学规律涉及现实而言,它们是不确定的;只要他们是确定的,他们就不涉及现实。”
在科学哲学中,我们喜欢把形而上学保持在必要的最低限度,而柏拉图主义只是无端地增加本体论,在哲学或科学中都没有任何回报。
Massimo Pigliucci是纽约市立大学雷曼学院哲学系主任,著有《亚里士多德的答案:科学和哲学如何引领我们走向更有意义的生活.在推特上关注他@mpigliucci.
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看:“我喜欢与哲学家交谈,”麻省理工学院(MIT)的理论物理学家马克斯·泰格马克(Max Tegmark)说。“他们太烦人了!”
这篇文章的一个版本,来自柏拉图的脚注,是经Massimo Pigliucci许可转载。