第25章 自然之流变(4)
人少了一个胰脏,缺了一个肾脏,或切了一节小肠,可能不能跑马拉松了,但他们还都能存活。当身体的许多小部件——尤其腺体——功能降低的时候会引起整体死亡,但这些部件都有厚重的缓冲使其轻易不会破损。的确,避免破损解体是复杂系统主要的属性。
野生状态下的动植物常常在遭受猛烈的暴力或损害后仍能存活。据我所知唯一一次有关野外损害率量度的研究是以巴西蜥蜴为对象,而其结论是有百分之十二的蜥蜴至少缺失了一只爪趾。麋鹿中枪之后仍能存活,海豹被鲨鱼咬过也能痊愈,橡树被砍伐之后还会抽芽。一次实验中一组腹足动物〔腹足动物:软体动物门中物种最多的一个纲。蜗牛以及田螺、玉螺、骨螺等等各种各样的海生螺类都属于这个纲。〕被研究人员故意压碎了壳,然后放归野外生活,之后它们活得和未受损的对照组一样长。自然界中,小鱼“鲨口脱险”不算什么,老朽过世若能导致系统崩溃才是英雄壮举。。
形成网络的复杂性会逆转事物间通常的可靠性关系。举例来说,现代照相机中的单个开关件可能有百分之九十的可靠性。把数百个开关凑合着连成一个序列,如果不按分布式排列,这数百个开关作为一个整体,其可靠性就会大大降低——就算它们有百分之七十五的可靠性吧。而如果连接得当——每一个开关都把信息传给其他开关——比如在先进的小型数码相机中,与直觉相反,照相机整体的可靠性可上升至百分之九十九,超出了每个个体部件的可靠性。
但此时照相机有了许多新的由部件组成的子集,每个子集就像是一个部件。这样的虚拟部件越多,部件层面发生不可预知行为的总体可能性就会越大。出错的路径千奇百怪。因此,虽然作为一个整体的照相机的可靠性更高了,但当它出现意外时,就常常是想象不到的意外。老相机容易失灵,也容易修。新相机则会创造性地失灵。
创造性地失灵是活系统的标记。寻死很难,但导致死亡的路却有无数条。1990年,两百多个高薪的工程师紧张工作了两个星期来找出当时全美电话交换网频繁出现各种状况的原因,而正是这些工程师设计和建造了这个系统。问题在于,某种状况可能过去从未出现过,并且可能将来也不再会出现。
每个人的出生情况都大致相同,每一例死亡却不相同。如果验尸官愿意给出精确的死因证明,那么每一例死亡就都是独一无二的。医学觉得一般化的结案和归类更为有益,因此没有记录每一例死亡独有的真正特性。
复杂系统不会轻易死亡。系统的成员与其整体达成了一种交易。部件们说:“我们愿为整体牺牲,因为作为一个整体的我们大于作为个体的我们的总和。”生命与复杂交织。部件会死,但整体永存。当系统自组织成更复杂的整体,它就加强了自己的生命。不是它的生命长度,而是它的生命力度。它拥有了更多生命力。
我们往往将生与死想象成二元性的;一个生物非死即生。但生物体内自组织的子系统使人联想到,有些东西比别的东西更有活力。生物学家林恩·马基莉斯还有其他人指出,甚至单一的细胞也是以复数形式存活的,因为每一个细胞都至少留有细菌的三个退化形式,是历史性联姻的结果。(细胞的起源:距今39亿年前古细菌、蓝菌(俗称蓝藻)是地球上最初的生命形式,拥有细胞质、细胞壁、细胞膜,我们称为原核生物,而后的真核细胞拥有细胞核、高尔基体(细胞器)、线粒体、内质网等,进行有丝分裂,是真正的细胞。按照现在普遍接受的内共生理论,线粒体是最初真核生物吞噬细菌后,形成共生关系而进化出来的;同样叶绿体是真核生物吞噬蓝菌后共生而来的;细胞器也是如此。)
“我是所有生命中最有活力的,”俄国诗人塔科夫斯基((电影摄制者之父)聒噪道。这从政治角度说来不对,但有可能是事实。麻雀和马的活力可能没有实质的不同,但马和柳树,病毒和蟋蟀之间的活力就不同了。活系统的复杂性越高,里面栖息的生命力就可能越多。只要宇宙继续变冷,生命就会逐步建立更多奇怪的变体,构筑更加互联的网络。〔热寂和熵减的关系:本书作者在2008年的一次访谈中说道:“人们都说,没有什么能逃脱冷酷的热力学第二定律,宇宙的最后归宿是一片热死寂。但这不是故事的全部,宇宙在沉寂的同时,也在热闹起来,从旧物中带来新生、增加复杂性的新层次。宇宙充满了无尽的创造力。熵和进化,两者就象两支时间之矢,一头在拖拽着我们退入无穷的黑暗,一头在拉扯着我们走向永恒的光明。”〕
6.6负熵
我再次登上屋后的山丘,漫步至一小片桉树林,本地的4-H俱乐部〔4-H:头(Head),心(Heart),手(Hands),健(Health)。4-H Club又作四健会。〕曾在这里放养蜜蜂。每日的此时,小树林都在特有的水汽笼罩下打盹儿;树林所处的面向西方的山丘,挡住了早晨温暖的阳光。
我想象历史开篇时这山谷瘦石嶙峋的贫瘠模样——满山裸露的石英岩和长石,荒凉而闪亮。十亿年倏忽而过。而今,岩石披上了如织的草毯。生命用成片高过我头顶的树木填补了一片小树林的空间。生命正努力填满整个山谷。下个十亿年,它会不断尝试新造型,并在所有能找到的缝隙或空地勃发成长。
在生命出现之前,宇宙中没有复杂的物质。整个宇宙绝对简单,盐、水、元素,乏味之极。有了生命之后,就有了许多复杂物质。根据天体化学家的观点,在生命之外的宇宙中,我们无法找到复杂分子团(或大分子)。生命往往劫持所有它能接触到的物质并把它复杂化。经由某种离奇的术数,生命向这山谷注入的活力越多,它给未来生命创造的空间就越大。最终,这片加利福尼亚北部海岸蜿蜒的小山谷将会变成一整块坚实的生命。如果任它随意飘摇,生命最终会渗透所有物质。
为何从太空看到的地球不是莽莽苍苍?为何生命尚未遍及海洋并充满天空?我相信假使由它自生自灭,地球总有一天会绿成一体。生物体对天空的侵入是相对较近的事件,而且事情还没完结。海洋的完全饱和有待巨藻铺天接地,进化到能抵御风浪的撕扯。但最终,生命将凌驾一切,海洋会变为绿色。
将来某一天,银河系也可能变为绿色。现在不利于生命的那些行星不会永远如此。生命会进化出别的形式,在目前看来并不适宜的环境里繁盛起来。更重要的是,一旦生命的某个变体在某处有了一席之地,生命固有的改造本性就会着手改变环境,直到适合其他物种的生存。
二十世纪五十年代,物理学家欧文·薛定谔〔欧文·薛定谔(Erwin Schr·dinge R):著名的奥地利理论物理学家,量子力学的重要奠基人之一,同时在固体的比热、统计热力学、原子光谱及镭的放射性等方面的研究都有很大成就。〕将生命活力称为“负熵”,意即与热力学的熵增是反向的〔负熵(negentropy):自然万物都趋向从有序到无序,即熵值增加。而生命需要通过不断抵消其生活中产生的正熵,使自己维持在一个稳定而低的熵水平上。生命以负熵为生。――摘自《生命是什么-活细胞的物理学观》,薛定谔。〕。二十世纪九十年代,一个活跃在美国的科技主义亚文化群体把生命力称作“外熵”〔外熵(extropy):系1988年1月由汤姆·比尔杜撰,并由马克斯·摩尔定义为“生命系统或有组织系统内的智力、功能秩序、活力、能量、生活、经验以及能力还有改进和成长的动力。”外熵只是一种隐喻,还未成为技术名词,故此,它不是熵的反义(反义词是负熵),尽管也有考虑将它作为专用反义词的。马克斯·摩尔撰写的《外熵的哲理》,其原意旨在阐述其超人主义。——译自“维基百科”〕。
外熵概念的鼓吹者自称为“外熵族”。基于生命外熵的活力论本质〔活力论和还原论:两者的纷争由来已久,鉴于逐渐意识到生命体独特的复杂性和整体性,近年来科学界已不再象过去那样排斥活力论了。〕,他们发表了关于生活方式的七点声明。声明第三点是纲领性条文,申明他们“无疆界扩展”的个人信仰——即生命会一直扩张,直至充满整个宇宙。那些不这么认为的人,被他们贴上“死亡主义者”的标签。从他们的宣传来看,这一信条不过是盲目乐观者的自我激励:“我们无所不能!”
但我仍有些固执地把他们的鼓吹当作一个科学主张:生命将会充满宇宙。没有人知道生命所引起的物质扩散的理论极限在哪里,也没有人知道我们的太阳最多能支持多少带有生命印记的物质。
二十世纪三十年代,俄罗斯地球化学/生物学家沃尔纳德斯基写道:“最大化扩张的属性是活物与生俱来的,就如同热从温度较高的物体传到温度较低的物体,可溶性物质溶入溶剂,以及气体扩散到空间。”沃尔纳德斯基称之为“生命的(物理)压力”并且以速率来度量这种扩张。他认为大马勃菌的扩张速度是生命中最快的。他说,大马勃菌产生孢子的速率极快,如果能够快速地为其发育提供原料,那么只须繁殖三代,大马勃菌的体积就能超过地球。按照他晦涩难懂的算法,细菌生命力的“传输速度”大约为每小时一千公里。以这样的速度,生命填满宇宙就要不了太久。