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第四章基因机器(2)


在一些难以预见的环境中,基因如何预测未来是个难题,解决这个难题的一个办法是预先赋予生存机器以一种学习能力。为此,基因可以通过对其生存机器发 出如下指示的形式来编制程序:"下面这些会带来好处:口中的甜味道、情欲亢进、适中的温度、微笑的小孩等。而下面这些会带来不快:各种痛苦、恶心、空空的 肚皮、哭叫着的小孩等。如果你碰巧做了某件事情之后便出现了不愉快的情况,切勿再做这种事情;在另一方面,重复做为你带来好处的任何事情。"这样编制的程 序有一个好处,就是可以大大削减必须纳入原来程序的那些详尽的规则,同时可以应付事先未能预见到其细节的环境变化。在另一方面,仍然有必要作出某些预测。 在我们所举的例子里,基因估计吃糖和交配可能对基因的生存有利,在这一意义上,口中的甜味以及情欲亢迸是"有益的"。但根据这个例子,它们不能预见到糖精 和自渎也可能为它们带来满足。它们也不能预见到,在我们这个糖多得有点反常的环境里,糖吃得过多的危险性。

学习战略已应用于计算机下棋的 某些程序中。计算机和人对奕或和其他的计算机对弈时,这些程序确实能不断得到改善。尽管它们备有一个规则和战术库,但它们的决定程序里也带有一个预先纳入 的小小的随机趋向。它们把以往的种种决定记录下来,每当赢得一局时,它们就稍微增加为这局棋带来胜利的战术的权重,以便计算机下次再度采用同样战术的可能 性增加一些。

预测未来的一个最有趣的方法是模拟。一位将军如果想知道某一项军事计划是否比其他可供选择的计划来得优越,他就面临作出预测 的问题。天气、部队的士气以及敌人可能采取的反措施都是未知数。如果想知道这个计划是否切实可行,一个办法是把该计划试行一下,看看其效果如何。然而,要 把所有想象得出的计划都试行一下是不可取的,因为愿意"为祖国"献身的青年毕竟有限,而各种可能的计划实在多得很。进行与假想敌人交锋的演习也可以考验各 种计划的实践性,这要比真刀真枪地干一下好。演习可以采取"北国"与"南国"全面交战的方式,使用的是空炮弹。但即使是这样也要耗费大量时间和物资。比较 节约一些的办法是用玩具士兵和坦克在大地图上移来移去进行演习。

近年来,计算机已肩负起大部分模拟的职能,不仅在军事战略方面,而且在诸 如经济学、生态学、社会学等必须对未来作出预测的一切领域。它使用的是这样的技术:在计算机内树立世界上某种事物的一个模型。这并不意味着,如果你揭开计 算机的盖子,就可以看到一个和模拟对象相同的微型模仿物。在下棋的计算机里,记忆装置内没有任何看得出是棋盘以及马和卒各就各位的"形象"。有的只是代表 棋盘以及各种棋子位置的一行行的电子编码。对我们来说,地图是世界某一部分的平面缩影。在计算机里面,地图通常是以一系列城镇和其他地点的名字来代表的。 每个地点附有两个数字--它的经度和纬度。计算机的电脑实际上如何容纳它这个世界的模型是无关紧要的。重要的是容纳的形式允许它操纵这个模型,进行操作和 试验,并以计算机操作员能够理解的语言汇报运算的结果。通过模拟技术,以模型进行的战役可以得出胜负,模拟的班机可以飞行或坠毁,经济政策可以带来繁荣或 崩溃。无论模拟什么,计算机的整个运算过程只需实际生活中极小的一部分时间。当然,这些反映世界的模型也有好坏之分,而且即使是上好的模型也只能是近似 的。不管模拟得如何逼真也不能预测到将要发生的全部实际情况,但好的模拟肯定远胜于盲目的试验和误差。我们本来可以把模拟称为代替性的"试验和误差",不 幸的是,这个术语早为研究老鼠心理的心理学家所优先占用了。

如果模拟是这样一个好办法,我们可以设想生存机器本该是首先发现这个办法的, 早在地球上出现人类以前,生存机器毕竟已经发明了人类工程学的许多其他方面的技术:聚焦透镜和抛物面反射镜、声波的频谱分析、伺服控制系统、声纳、输入信 息的缓冲存储器以及其他不胜枚举的东西,它们都有长长的名字,其具体细节这里不必细说。模拟到底是怎么一回事呢?我说,如果你自己要作出一个困难的决定, 而这个决定牵涉到一些将来的未知量,你也会进行某种形式的模拟。你设想在你采取各种可供选择的步骤之后将会出现的情况。你在脑子里树立一个模型,这个模型 并不是世上万物的缩影,它仅仅反映出依你看来是有关的范围有限的一组实体。你可以在心目中看到这些事物的生动形象,或者你可以看到并操纵它们已经概念化了 的形象。无论怎样,不会在你的脑子里出现一个实际上占据空间的、反映你设想的事物的模型。但和计算机一样,你的脑子怎样表现这个模型的细节并不太重要,重 要的是你的脑子可以利用这个模型来预测可能发生的事物。那些能够模拟未来事物的生存机器,比只会在明显的试验和误差的基础上积累经验的生存机器要棋高一 着。问题是明显的试验既费时又费精力,明显的误差常常带来致命的后果。模拟则既安全又迅速。

模拟能力的演化似乎终于导致了主观意识的产 生。其所以如此,在我看来,是当代生物学所面临的最不可思议的奥秘。没有理由认为电子计算机在模拟时是具有意识的,尽管我们必须承认,有朝一日它们可能具 有意识。意识之产生也许是由于脑子对世界事物的模拟已达到如此完美无缺的程度,以致把它自己的模型也包括在内。显然,一个生存机器的肢体必然是构成它所模 拟的世界的一个重要部分;可以假定,为了同样理由,模拟本身也可以视为是被模拟的世界的一个组成部分。事实上,"自我意识"可能是另外一种说法,但我总觉 得这种说法用以解释意识的演化是不能十分令人满意的,部分原因是它牵涉到一个无穷尽的复归问题--如果一个模型可以有一个模型,那么为什么一个模型的模型 不可以有一个模型呢……?不管意识引起了哪些哲学问题,就本书的论题而言,我们可以把意识视为一个进化趋向的终点,也就是说,生存机器最终从主宰它们的主 人即基因那里解放出来,变成有执行能力的决策者。脑子不仅负责管理生存机器的日常事务,它也取得了预测未来并作出相应安排的能力。它甚至有能力拒不服从基 因的命令,例如拒绝生育它们的生育能力所容许的全部后代。但就这一点而言,人类的情况是非常特殊的,我们在下面将谈到这个问题。

这一切和 利他行为和自私行为有什么关系呢?我力图阐明的观点是,动物的行为,不管是利他的或自私的,都在基因控制之下。这种控制尽管只是间接的,但仍然是十分强有 力的。基因通过支配生存机器和它们的神经系统的建造方式而对行为施加其最终的影响。但此后怎么办,则由神经系统随时作出决定。基因是主要的策略制定者;脑 子则是执行者。但随着脑子的日趋高度发达,它实际上接管了越来越多的决策机能,而在这样做的过程中运用诸如学习和模拟的技巧。这个趋势在逻辑上的必然结果 将会是,基因给予生存机器一个全面的策略性指示:请采取任何你认为是最适当的行动以保证我们的存在。但迄今为止还没有一个物种达到这样的水平。

和 计算机类比以及和人类如何作出决定进行类比确实很有意思。但我们必须回到现实中来,而且要记注,事实上进化是一步一步通过基因库内基因的差别性生存来实现 的。因此,为使某种行为模式--利他的或自私的--能够演化,基因库内"操纵"那种行为的基因必须比"操纵"另外某种行为的、与之匹敌的基因或等位基因有 更大的存活可能性。一个操纵利他行为的基因,指的是对神经系统的发展施加影响,使之有可能表现出利他行为的任何基因。我们有没有通过实验取得的证据,表明 利他行为是可遗传的呢?没有。但这也是不足为奇的,因为到目前为止,很少有人对任何行为进行遗传学方面的研究。还是让我告诉你们一个研究行为模式的实例 吧!这个模式碰巧并不带有明显的利他性,但它相当复杂,足以引起人们的兴趣。这是一个说明如何继承利他行为的典型例子。

蜜蜂有一种叫腐臭病(foulBRood)的传染病。这种传染病侵袭巢室内的幼虫。

养 蜂人驯养的品种中有些品种比其他的品种更易于感染这种病,而且至少在某些情况下各品系之间的差异证明是由于它们行为上的不同。有些俗称卫生品系的蜜蜂能够 找到受感染的幼虫,把它们从巢室里拉出来并丢出蜂房,从而迅速地扑灭流行病。那些易感染的品系之所以易于染病正是因为它们没有这种杀害病婴的卫生习惯。实 际上这种卫生行为是相当复杂的。工蜂必须找到每一患病幼虫所居住的巢室,把上面的蜡盖揭开,拉出幼虫,把它拖出蜂房门,并弃之于垃圾堆上。

由 于各种理由,用蜜蜂做遗传学实验可以说是一件相当复杂的事情。工蜂自己一般不繁殖,因此你必须以一个品系的蜂后和另外一个品系的雄蜂杂交,然后观察养育出 来的子代工蜂的行为。罗森比勒(w.c.rothenbunler)所作的实验就是这样进行的。他发现第一代子代杂交种的所有蜂群都是不卫生的:它们亲代 的卫生行为似乎已经消失,尽管事实上卫生的基因仍然存在,但这些基因已变成隐性基因了,象人类的遗传蓝眼睛的基因一样。罗森比勒后来以第一代的杂交种和纯 粹的卫生品系进行"回交"(当然也是用蜂后和雄蜂),这一次他得到了绝妙的结果。子代蜂群分成三类:第一类表现出彻底的卫生行为,第二类完全没有卫生行 为,而第三类则是折衷的。这一类蜜蜂能够找到染病的幼虫,揭开它们的蜡蜂巢的盖子,但只到此为止,它们并不扔掉幼虫。据罗森比勒的猜测,可能存在两种基 因,一种是进行揭盖的,另一种是扔幼虫的。正常的卫生品系两者兼备,而易受感染的品系则具有这两种基因的等位基因--它们的竞争对手。那些在卫生行为方面 表现为折衷的杂交种,大概仅仅具有揭盖的基因(其数量是原来的两倍)而不具有扔幼虫的基因。罗森比勒推断,他在实验中所培育出来的,显然完全是不卫生的蜂 群里可能隐藏着一个具有扔幼虫的基因的亚群,只是由于缺乏揭盖子基因而无能为力罢了。他以非常巧妙的方式证实了他的推断:他自己动手把蜂巢的盖子揭开。果 然,蜡盖揭开之后,那些看起来是不卫生的蜜蜂中有一半马上表现出完全正常的把幼虫扔掉的行为。

这段描述说明了前面一章提到的若干重要论 点。它表明,即使我们对把基因和行为连接起来的各种胚胎因素中的化学连接一无所知,我们照样可以恰如其分地说"操纵某种行为的基因"。事实上,这一系列化 学连接可以证明甚至包括学习过程。例如,揭蜡盖基因之所以能发挥作用,可能是因为它首先让蜜蜂尝到受感染的蜂蜡的味道。就是说,蜂群会发觉把遮盖病仔的蜡 盖吃掉是有好处的,因此往往一遍又一遍地这样做。即使基因果真是这样发挥作用的,只要具有这种基因的蜜蜂在其他条件不变的情况下终于进行揭盖活动,而不具 有这种基因的蜜蜂不这样做,那么,我们还是可以把这种基因称为"揭盖子"的基因。

第二,这段描述也说明了一个事实,就是基因在对它们共有 的生存机器施加影响时是"合作的"。扔幼虫的基因如果没有揭盖基因的配合是无能为力的,反之亦然。不过遗传学的实验同样清楚地表明,在贯串世世代代的旅程 中,这两种基因基本上是相互独立的。就它们的有益工作而言,你尽可以把它们视为一个单一的合作单位;但作为复制基因,它们是两个自由的、独立的行为者。

为 了进行论证,我们有必要设想一下"操纵"各种不大可能的行为的基因。譬如我说有一种假设的"操纵向溺水的同伴伸出援手的行为"的基因,而你却认为这是一种 荒诞的概念,那就请你回忆一下上面提到的卫生蜜蜂的情况吧。要记住,在援救溺水者所涉及的动作中,如一切复杂的肌肉收缩,感觉整合,甚至有意识的决定等 等,我们并不认为基因是唯一的一个前提因素。关于学习、经验以及环境影响等等是否与行为的形成有关这个问题我们没有表示意见。你只要承认这一点就行了:在 其他条件不变的情况下,同时在许多其他的主要基因在场,以及各种环境因素发挥作用的情况下,一个基因,凭其本身的力量比它的等位基因有更大的可能促使一个 个体援救溺水者。这两种基因的差别归根结底可能只是某种数量变数的差异。有关胚胎发育过程的一些细节尽管饶有风趣,但它们与进化的种种因素无关。洛伦茨明 确地阐明了这一点。

基因是优秀的程序编制者,它们为本身的存在而编制程序。生活为它们的生存机器带来种种艰难险阻,在对付这一切艰难险阻时这个程序能够取得多大的成功就是判定这些基因优劣的根据。这种判断是冷酷无情的,关系到基因的生死存亡。

下 面我们将要谈到以表面的利他行为促进基因生存的方式。但生存机器最感关切的显然是个体的生存和繁殖,为生存机器作出各种决定的脑子也是如此。属同一"群 体"的所有基因都会同意将生存和繁殖放在首位。因此各种动物总是竭尽全力去寻找并捕获食物,设法避免自己被抓住或吃掉;避免罹病或遭受意外;在不利的天气 条件下保护自己;寻找异性伴侣并说服它们同意交配;并以一些和它们享受的相似的优越条件赋予它们的后代。我不打算举出很多例子--如果你需要一个例证,那 就请你下次仔细观察一下你看到的野兽吧。但我却很想在这里提一下一种特殊的行为,因为我们在下面谈到利他行为与自私行为时必须再次涉及这种行为。我们可以 把这种行为概括地称为联络(communication)。

我们可以这样说,一个生存机器对另一个生存机器的行为或其神经系统的状态施加影响的时候,前者就是在和后者进行联络。这并不是一个我打算坚持为之辩护的定义,但对我们目前正在探讨的一些问题来说,这个定义是能够说明问题的。

我 所讲的影响是指直接的、偶然的影响。联络的例子很多:鸟、蛙和蟋蟀的鸣唱;狗的摇动尾巴和竖起长颈毛;黑猩猩的"露齿而笑";人类的手势和语言等。许许多 多生存机器的行动,通过影响其他生存机器的行为的间接途径,来促进其自身基因的利益。各种动物千方百计地使这种联络方式取得成效。鸟儿的鸣唱使人们世世代 代感到陶醉和迷惘。我上面讲过的弓背鲸的歌声表达出更其高超的意境,同时也更迷人。它的音量宏大无比,可以传到极其遥远的地方,音域广阔,从人类听觉能够 听到的亚音速的低沉的隆隆声直到超音速的、短促的刺耳声。蝼蛄之所以能发出宏亮的歌声,这是因为它们在泥土中精心挖成双指数角状扩音器一样的土穴,在里面 歌唱,唱出的歌声自然得到扩大。在黑暗中翩翩起舞的蜂群能够为其他觅食的蜂群准确地指出前进的方向以及食物在多远的地方可以找到。这种巧妙的联络方法只有 人类的语言可以与之比美。

动物行为学家的传统说法是,联络信号之逐步完善对发出信号者和接收信号者都有益。譬如说,雏鸡在迷途或受冻时发 出的尖叫声可以影响母鸡的行为。母鸡听到这种吱吱啁啁的叫声后通常会应声而来,把小鸡领回鸡群。我们可以说,这种行为的形成是由于它为双方都带来好处;自 然选择有利于迷途后会吱吱啁啁叫的雏鸡,也有利于听到这种叫声后随即作出适当反应的母鸡。

如果我们愿意的话(其实无此必要),我们可以认 为雏鸡叫声之类的信号具有某种意义或传达某种信息。在这个例子里,这种呼唤声相当于"我迷路了!"我在第一章中提到的小鸟发出的报警声传递了"老鹰来 了!"这一信息。那些收到这种信息并随即作出反应的动物无疑会得到好处。因此,这个信息可以说是真实的。可是动物会发出假的信息吗?它们会扯谎吗?说动物 说谎这种概念可能会令人发生误解,因此我必须设法防止这种误解的产生。我记得出席过一次比阿特丽斯(beatrice)和加德纳 (alangardner)主讲的一次讲座,内容是关于他们所训练的遐迩闻名的"会说话的"黑猩猩华舒(她以美国手势语表达思想。对学习语言的学者来说, 她的成就可能引起广泛的兴趣)。听众中有一些哲学家,在讲座结束后举行的讨论会上,对于华舒是否会说谎这个问题他们费了一番脑筋。我猜想,加德纳夫妇一定 有些纳闷,为什么不谈谈其他更有趣的问题呢?我也有同感。在本书中,我所使用的"欺骗"、"说谎"等字眼只有直截了当的含义,远不如哲学家们使用的那么复 杂。他们感兴趣的是有意识的欺骗。而我讲的仅仅是在功能效果上相当于欺骗的行为。如果一只小鸟在没有老鹰出现的情况下使用"鹰来了"这个信号,从而把它的 同伴都吓跑,让它有机会留下来把食物全都吃掉,我们可以说它是说了谎的。我们并不是说它有意识地去欺骗。我们所指的只不过是,说谎者在牺牲其同伴的利益的 情况下取得食物。其他的小鸟之所以飞走,这是因为它们在听到说谎者报警时作出在真的有鹰出现的情况下那种正常反应而已。

许多可供食用的昆 虫,如前一章提到的蝴蝶,为了保护自己而模拟其他味道恶劣的或带刺的昆虫的外貌。我们自己也经常受骗,以为有黄黑条纹相间的食蚜蝇就是胡蜂。有些苍蝇在模 拟蜜蜂时更是惟妙惟肖,肉食动物也会说谎。琵琶鱼在海底耐着性子等待,将自己隐蔽在周围环境中,唯一触目的部分是一块象虫一样蠕动着的肌肉,它挂在鱼头上 突出的一条长长的"钓鱼竿"末端。小鱼游近时,琵琶鱼会在小鱼面前抖动它那象虫一样的钩饵,把小鱼引到自己的隐而不见的咀巴旁。大咀突然张开,小鱼被囫囵 吞下。琵琶鱼也在说谎。它利用小鱼喜欢游近象虫一样蠕动着的东西这种习性。它在说,"这里有虫",任何"受骗上当"的小鱼都难逃被吞掉的命运。

有 些生存机器会利用其他生存机器的性欲。蜂兰(beeorchid)会引诱蜜蜂去和它的花朵交配,因为这种兰花活象雌蜂。兰花必须从这种欺骗行为中得到的好 处是传播花粉,因为一只分别受到两朵兰花之骗的蜜蜂必然会把其中一朵兰花的花粉带给另外一朵。萤火虫(实际上是甲虫)向配偶发出闪光来吸引它们。每一物种 都有其独特的莫尔斯电码一样的闪光方式,这样,不同物种之间不会发生混淆不清的现象,从而避免有害的杂交。正象海员期待发现某些灯塔发出的独特的闪光模式 一样,萤火虫会寻找同一物种发出的密码闪光模式。photuris属的萤火虫雌虫"发现"如果它们模拟photinus属的萤火虫雌虫的闪光密码,它们就 能把photinus属的萤火虫雄虫引入壳中。

photuris属的雌虫就这样做了。当一只photinus属的雄虫受骗接近时,雌虫就 不客气地把它吃掉。说到这里,我们自然会想起与此相似的有关塞王(siren)和洛勒莱(lorelei)的故事,但英国西南部的康瓦耳 (cornwall)人却会追忆昔日那些为行劫而使船只失事的歹徒,他们用灯笼诱船触礁,然后劫掠从沉船中散落出来的货物。

每当一个联络 系统逐渐形成时,这样的风险总会出现:即某些生物利用这个系统来为自己谋私利。由于我们一直受到"物种利益"这个进化观点的影响,因此我们自然首先认为说 谎者和欺骗者是属于不同的物种的:捕食的动物,被捕食的动物,寄生虫等等。然而,每当不同个体的基因之间发生利害冲突时,不可避免地会出现说谎、欺骗等行 为以及联络手段用于自私的目的的情况。这包括属于同一物种的不同个体。我们将会看到,甚至子女也要欺骗父母,丈夫也要欺骗妻子,兄弟俩也要相互欺骗。

有 些人相信,动物的联络信号原来是为了促进相互的利益而发展的,只是后来为坏分子所利用。这种想法毕竟是过于天真。实际的情况很可能是:从一开始,一切的动 物联络行为就合有某种欺诈的成分,因为所有的动物在相互交往时至少要牵涉到某种利害冲突。我打算在下面一章介绍一个强有力的观点,这个观点是从进化的角度 来看待各种利害冲突的。



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