从自然阶梯到“进化的阶梯”——进化观念的演化
2009-03-16 22:25阅读:
进化的观念的演化映照了自古至今的思想者们的不朽足迹,其间蕴涵着无数史诗般的故事。就在历史的画卷逐渐展开其壮丽斑斓的一页时,进化现象及其起源和发生的机制变得愈亦清晰起来。
人类对进化现象的探究总是可以追溯到那个远古的国度——古希腊。大约公元前6-5世纪左右,古希腊爱奥尼亚学派兴起,其中一些自然哲学家对自然的各种现象作出了富有真知灼见的思辨与猜测。起初他们主要是对自然界万物的起源,尤其是生命的起源问题作了一些精彩的论述。如泰勒斯认为万物起源于水,最初的生命一定孕育于海水中,将生命的发生归结于自然的原因而不是神创。恩培多科勒认为爱与恨两种相反的力作用于四种基本元素,产生出结构不完整的有机体,有的会由于功能不适而被淘汰。这也许达尔文进化论自然选择观念的原始描述了。如果说此时的进化观念仅仅限于对生物界事实的基本描述,那么希波克拉底、赫拉克拉特等人则将变化带入了这种事物的本质之中。“变化是唯一的事实”、“你不能两次踏进同一条河流”道出了世界处于永恒的变化之中。
然而,生命的自然起源与变化的思想并没有直接汇合成进化思想的洪流,而是在与静止宇宙观和自然神学的创世论的曲折竞争中缓慢发展。在古希腊,在相当长的时间内静止的宇宙观居于统治地位。如柏拉图的不变的绝对理念,亚里士多德的“自然阶梯”(scala
naturae),毕达哥拉斯的“万物的本原是数”等思想观点对进化的观念更多的体现为一种障碍。不过,这一时期的思想中,亚里士多德提出的“巨型存在之链(Great
Chain of
Being)”,也即自然阶梯的论述,对近代的进化生物学还是有重大贡献。因为他认为,各种生物形成一个连续的系列,在这个序列中从植物到人逐渐变得完善起来。这一序列中的生物次序暗示了进化的方向,也为后来林奈等人对生物谱系的建立提供了方法论。到中世纪,经院哲学、目的论与上帝创世的自然神学容不得有一点点的进化观念的涌动。直到文艺复兴时期,人性与自由的呼声鼓舞了人们走出神学教堂而进入大自然,去探寻大自然的奥秘。地理大发现探险活动既使一些博物学家对生物的多样性大开眼界,也刺激了他们对这些物种进行分类的强烈兴趣。尽管这一时期生物分类学还是基于静止宇宙观下的产物,但它为进化观念的形成买下了很好的伏笔。
打破静止宇宙观哲学的思想家是德
国的泛神论者莱布尼兹(Leibniz,1646-1716)。他首次将动态演化的思想引入到他的哲学体系中。在他的哲学体系中,先是通过“世界的绝对不间断性”这一连续性原理,指出自然界的一切都处于永恒的流动之中,就像河流一样,连续不断地流出和流进。“由于它,静止中的事物的定律,在某种意义上,只是运动着的物体的普遍法则的一个特殊事例。”([德]莱布尼兹.莱布尼兹自然哲学著作选[M].祖庆年译,中国社会科学出版社,1985,p59.)另外,莱布尼兹还认为,这种永恒的流动,不是直线式的,而是要经过曲折的,但整个发展过程是前进的。“由于有理由认为宇宙本身越来越发展,一切都趋向于某个终点……至少是自然而然地越来越好,而它们的完满性不断增加,尽管经常是难以觉察地进行,有时还要向后迂回。”(见上书,p20)“我们必须承认整个宇宙的某一种永久的和十分自由的进步,这就是它经常前进以便得到更大的改善。”(p124)从而莱布尼兹建立的哲学体系是一个开放的宇宙观。“由于连续体的无限可分性,在事物的深渊中,总是留下一些沉睡着的部分,它们有待于唤醒,并变成更大和更好,总之,向一个更加完满的状态前进,因此永远达不到进步的终点。”(p125)后来,以谢林(Friedrich
Schelling,1775-1854)和奥肯(Lorenz
Oken,1779-1851)为代表的“自然哲学”学派发展了莱布尼兹的观点,并提出了宇宙是历史发展的产物,人是整个宇宙的缩影等观点。正如奥肯所述,“人是自然界发展的顶峰,因此必须把以前的一切囊括在自身之内,正如果子把果树以前的各个发展阶段包括在自身之内一样。一句话,人必然是代表整个世界的小像。”(斯蒂芬·F·梅森.自然科学史[M].上海外国自然科学哲学著作编译组,上海人民出版社,1977,p332.)遗憾的是,这些德国的自然哲学家们没有逃脱泛神论的自然哲学框架,因而也没能提出有实质性进化内容的学说来。
不过,18世纪的法国深受莱布尼兹等人思想影响,为进化论的出现作出了重要贡献。博物学家布丰(Georges
Buffon,1707-1788)、数学家和天文学家拉普拉斯(Laplace,1749-1827)等人就是杰出代表。布丰曾在年轻的时候去英国学习过数学、物理学和植物生理学。从力学中关于运动和连续性的概念中获得启发,使他意识到物种是一个繁殖单元,不同物种可能是从一个共同祖先传下来的想法。并且坚信了这一想法的正确性,“在动植物里面,且不说有好几个物种,即使只有一个物种,是通过直接遗传过程从别的物种产生出来的,只要这个论点一旦成立,……那么自然的力量便不能再加以限制了,而且只要有足够的时间,大自然就能够从一个原始的类型发展出一切其他的生物物种来,这样设想应当是没有错的。”(梅森,《自然科学史》,p314)布丰的这种设想将生物从共同祖先的演化过程直接放到了时间的变化轴上,演化的观念也从一种逻辑的展开而变为现实的发展,成为自然界的一个事实。此外,布丰还首次将变异的发生与环境的变化结合起来考虑,从而引发了后来对变异、物种之间亲缘关系等问题的讨论,对后来拉马克的进化论也产生了重要影响。拉普拉斯将演化的思想运用到天文学中,提出了宇宙起源的星云假说,勇敢地抛弃了“上帝”。在启蒙时代,亚里士多德提出的静止的自然阶梯也逐渐被进化的阶梯所取代,在这方面作出重要贡献的有罗比耐(Robinet,1735-1820)和狄德罗(Denis
Diderot,1713-1784)。尤其是狄德罗在《达朗贝的梦》中表达了物种之间的自然阶梯是动态的、连续的思想,“整个自然界都处在不断流动的状态中,一切动物都是或多或少的人;一切矿物都是或多或少的植物;一切植物都是或多或少的动物。……那么,物种是什么呢?物种不过是一些引向它们所特有的共同目的的倾向而已……那么生命又是什么呢?是一连串的作用与反作用……活分子是万物之源,整个自然界中没有哪一个点是没有痛苦或没有快乐的。”(恩斯特·迈尔.生物学思想的发展[M].刘珺珺等译,湖南教育出版社,1990,p355)在此期间,尽管古生物学家居维叶站在比较解剖学的立场,认识到了间断性、结构与功能的相互联系等问题,但他因过分夸大灾变而与进化论对立。
可以说,18世纪法国的博物学与启蒙哲学为进化理论的诞生提供了丰富的材料和事实证据,也有了一些进化论的雏形。但直到19世纪天才人物拉马克(Lamarck,1744-1829)的出现,进化的理论才初步形成。拉马克对林奈等的分类法进行了重新审视,并以此为突破口,对物种概念、变种、适应、进化及其类型与发生机制等作了比较系统的论述,他以生物的自我进步能力来说明垂直进化(由简单向复杂的序列),以用进废退和获得性遗传机制来说明水平进化(多样性的分化)。拉马克提出的进化理论伟大之处在于赋予生物体的运动变化是自我造就的而不是外界给予的观念,从而使得自然界生物体是富有生机的、整体协调的、有主动性的观点为人们所了解。其理论的不足在于对适应现象产生的内在机制以及物种起源问题不够深入或者不曾提及。这就明显与达尔文的进化论有着相当差距。
达尔文最初接触进化思想是读了其祖父写的《动物规律学》一书,随后在爱丁堡大学与拉马克主义者罗伯特·格兰特(Robert
Grant)成为朋友,从他那里了解到拉马克的进化理论。后来到剑桥学习神学时认识了植物学家亨斯罗(Henslow,1796-1861),使他成为了一名合格的博物学家,也使得他从自然神学出发,最终成为一名进化论者。1831年,达尔文以博物学家的身份参加了英国皇家军舰“贝格尔”号的环球航行。这次航行搜集了沿途各地的地质、生物分布等资料,为其后来的进化论提供了充实的事实材料和证据。而在环球航行期间阅读了地质学家赖尔(Charles
Lyell,1797-1875)的《地质学原理》一书,地质演化过程的存在蕴涵了生物进化的结论,这使得达尔文逐渐接受了一种进化论的框架,而航海过程中搜集到的经验事实证明并充实了这种进化论框架的内容。航海归来后,达尔文开始边整理事实材料,边寻找物种变异的机制。对于发现物种变异的机制问题,必需考察适应现象和物种起源问题。达尔文就从这两个问题入手,并通过大量的考察,最终用自然选择和生存竞争来解释适应和变异的问题。1859年,达尔文《物种起源》一书的出版,正式宣告了进化论的诞生。
达尔文进化论的诞生不是演化思想的结束,而是演化思想逐渐成熟并向新的方向演化的开始。在其之后,演化思想活跃开来,并从不同角度、不同研究者的视野以及进入不同的研究领域,呈现出一派风景各异的“进化论图景”。
当“进化”作为事实普遍得到认同,但在进化动力问题上差异使得进化论逐渐出现了两大阵营:以生物学家为主主张“选择”的进化论者和以哲学家为主主张“非选择”的进化论者。前者将遗传学的发展成果同自然选择理论有机结合,提出了综合进化论,主要以杜布赞斯基的《遗传学与物种起源》与迈尔的《生物学哲学》和《进化是什么》等为代表作。他们都分别论述了环境在选择过程中的塑造作用,强调自然选择是一个积极的创造过程的观点。尤其是迈尔的边缘物种形成理论拓展了达尔文的进化论,也成为其后间断平衡理论的核心内容。对生物进化过程中的偶然性与必然性,进化的被动性与积极性等作了有益的探索。
如果说以生物学家为代表的关于生物的起源、演变的进化还只停留在物种意义上进化的话,那么以哲学家为代表的进化论者则是将其推至整个宇宙,使进化成为哲学研究的主题。它们以柏格森(Henry
Bergson,1859-1941)的创造进化论,亚历山大(Alexander,1859-1938)和摩尔根(Morgan,1852-1936)的涌现进化论以及贝塔朗菲的系统进化论为代表。柏格森提出了“绵延”(Duration)的概念作为哲学上的时间概念,它具有内在性和连续性,代表了一种动态的、持续不断的存在。然后通过对达尔文适应现象的起源和变异等的批判,从而批判其将适应现象归之于自然选择这一外因而不考虑有机体内在主动性的观点。于是柏格森认为,自然的进化过程通常是从被动适应开始的,而后就建立起了一个主动适应的机制。生命进步的真正原因在于生命的原始冲动,生命是作用于惰性物质的一种倾向。这种作用方向并不是预先决定的,但其瞬时性、延续性的特点使其具备了绵延的特性。蓬勃的生命冲动在惰性物质中为自己开辟了一条进化之道,将主动性、创造性赋予了本来缺乏灵气的物质。《创造进化论》的标题表达了一种新的进化观念。亚历山大和摩尔根提出的涌现进化论更多的是从宏观、整体的图景入手,把整个宇宙体系看作处于动态演化过程的金字塔,底端是单纯的时空,从单纯的时空涌现出物质,依次出现物理学、化学层次的质,再次是具有生命和意识的质,最后是具有理性的质。正如摩尔根所总结的,“我的哲学观包括:(1)在整合系统中,有一个不断增加的复杂性,新的关系类型随之源源不断地产生;(2)在此意义上,实在性是指发展的过程;(3)存在着一个上升的阶梯,我们也许可称之为实在性的丰富性;(4)我们所知道的最丰富的实在位于涌现进化的金字塔的顶部。”(L.
Morgan,Emergent Evolution[M].Henry Holt and
Company,1923,p203.)涌现进化论在涌现的动力上未能给出令人满意的解释,使得最终归于神秘的上帝才能使得涌现得以出现,很显然这使涌现进化论滑入了一个深渊。19世纪下半叶系统理论的崛起为重新理解进化提供了新的视角。一般系统论的创立者贝塔朗菲通过将生命体定义为一个“开放系统”,从开放系统的角度研究进化的一系列问题,提出了系统进化论。在他的系统进化论中,发现了生物进化所面临的一些问题,特别提到开放系统的演化会伴随着逐步的机械化这一事实,那就是随着演化过程的展开,功能的精确化、固定化,无限的可能性被有限的现实性所替代,即系统演化的机械化过程。在这一过程中,人的机械化是一个危险信号,是现代社会对人性的压制和扼杀(这也是许多人文主义的技术哲学家批判的话题)。对此,贝塔朗菲开始致力于创立一种新的伦理体系,即将人文性引入到自然科学的研究中,在自然科学与人文科学之间架起一座桥梁。从而为探讨生命、进化、人性与自然科学等问题留下了思索的空间。
20世纪以来,随着物理学革命,演化思想深入人心。耗散结构理论、自组织理论、协同学等理论为人们重新审视进化观念提供了新的思路与方法。并且演化思想向其他学科领域扩展开来,如向社会学、经济学、认知科学等领域渗透,出现了社会进化理论和演化经济学等。特别是拉兹洛等人提出了广义进化论,在近些年来取得了丰富的研究成果。使得进化思想进一步深化。
进化(evolution)本来的含义是展现、演变。陈蓉霞认为,现在进化的含义已在两方面有所拓展,一方面,它不单纯是一个展现的过程,而且还是一个从无到有、创造新质的过程;另一方面,它也不单纯是一个演变的过程,而是带有方向性的进步过程,是变化与进步的结合。(p190-191)就其动力来说,也有两个方面,“外在方面是指通过变异和自然选择,进化在挣脱束缚中渐渐成熟起来;内在方面是指进化通过自身各个部分的协调导致新层次的涌现,从而表现出越来越强大的自主性和独立性。”(p212)
从进化思想的发展史来看,无论是用“演化”还是用“进化”一词都没有明显的区分,基本含义都是指动态的演变。演化的对象包括宇宙以及自然界的生命(包括人类自身)。演化的层次和方向是从低层次向高层次,低级向高级,简单向复杂的进步过程。演化的机制逐渐涵盖了“外在”机制(如达尔文自然选择)和“内在”机制(如涌现、系统涨落等)。
根据以上基本观点,我们可以把演化理解为宇宙间事物或现象因某种动力而进行的不可逆的运动过程。在这一过程中,必然涉及多样性、适应性、变异性、选择等特征。如果将演化引入到人工世界的工程领域也不例外。不同的是,工程的多样性的划分标准问题,工程对于社会需求和经济发展等的适应性问题,工程创新(变异性)、工程的选择等问题不能简单的照搬自然界生物进化的模式。但是也必然含有相同的成分,那就是工程演化的动力机制也需要从“外在的”和“内在的”两个方面加以讨论。可以认为工程中“技术性要素”和“非技术性要素”应作为其外在的动因,而工程所造之物所依赖的“自然因素”应作为工程演化的内在机制。
苏轼有《琴诗》:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听。”“指弹”与“琴”对于“琴声”的不可或缺就在于此。恰之于“演化”与“工程”的“合奏”能否发出“工程演化”的“曲调”,是否有雅?还在于我辈努力。