演化，生命算法的迭代

如前所述，生命的编码信息并非一成不变，因为在信息的复制过程中会存在偏差，特别是有性繁殖出现之后，编码信息还会出现不同个体的组合，进而加速了生命体的个体差异和种群差异。

到底什么样的基因能够留存下来，却非基因自己决定的，决定谁留存的裁判是环境。

地球自46亿年形成以来至今，其环境一直在发生变化，环境对最初生命体通过复制、繁殖形成的巨大种群进行筛选，那些与当时的环境相适应的生命体信息得以留存下来继续复制、繁殖，生生不息。

这就是自然选择。在宇宙的时间尺度里，百万年或许可以作为自然选择的基本时间单位，这一隐藏在人们认知范围之外，却自生命出现以来就一直存在的规律被一位叫达尔文的人发现并为世人逐渐接受。

1831年到1836年间，年仅22岁的查尔斯·罗伯特·达尔文以博物学家的身份参加了英国海军“小猎犬号”环绕世界的科学考察航行。在这次航行中，达尔文不但接触到一些地质学家、昆虫学家、植物学家和博物学家，他还对沿途的各类生物进行了详细的考察研究。特别是1835年他在太平洋上的加拉帕戈斯群岛发现的14种类似雀鸟，让他充分意识到环境与物种之间的互动关系。

最终，达尔文又经过近20年的资料收集，并于1859年出版了震惊世界的《物种起源》。当然，在这20年间，达尔文除了收集资料之外，还被一件事情耽误了时间，那就是“犹豫不决”。

达尔文和其妻子艾玛都是虔诚的基督教徒，达尔文非常清楚自己手里掌握的资料以及这些资料得出的结论能够毁掉神学的根基，他不希望自己的观点被视为攻击教会，所以一直犹豫不决。直到一位叫华莱士的小伙子在《博物学杂志》上发表了类似的观点之后，达尔文才下决心完成其书稿——《物种通过自然选择或在生存竞争中占优势的种族得以存活的方式的起源》，简称《物种起源》。

该书的主要观点有如下四个方面：

第一，达尔文认为物种是变异的，而变异可遗传；第二，变异是逐渐发生的，且变异方向随机，这导致个体各不相同；第三，物种大量繁殖超过自然承受能力之时，必然有生存竞争和优胜劣汰，只有适应环境的变种才能够生存下来并将优势性状遗传给下一代；第四，对物种竞争胜败的裁决权在自然，物种本身只能被选择。

达尔文的学说一发表就遭到不少误解，直到今日还有很多人分不清“用进废退”和“自然选择”之间的异同，甚至也不理解“进化”与“演化”的不同，这里有必要详细解释一下《物种起源》。

首先，“进化论”这一词语就很有误导性，好像任何生物都是越进化越高级。其实不然，进化是没有方向的，只有适应环境与否的区别，所以“Evolution”一词或许更应该被翻译为“演化”。因为进化隐含着一种方向，而演化则没有任何方向，宇宙的前进、生物的演化真的就是没有进步与否、更无方向可循。这一点美国著名古生物学家古尔德在其《生命的壮阔——从柏拉图到达尔文》一书中已经做过详细的论证。基于此，本书中再涉及“自然选择”时全部使用“演化”一词，因为“进化”还有其他含义，这个我们后面再讲。

严复在翻译赫胥黎所著的《Evolution and Ethics》一书时使用的书名《天演论》即是此意，我认为严复的翻译真正做到了信、达、雅，抓住了达尔文思想的本质，即“物竞天择，适者生存”。当然，或许是为了警醒当时的国人，严复也故意曲解了赫胥黎，将人类社会的伦理关系亦等同于自然法则，将自然选择的法则扩大到了国与国、族与族之间的竞争，即谁更强横有力，谁就是优胜者，谁就能立于不败之地，反之则只能走向灭亡，这种曲解可能会导致社会达尔文主义，我们一定要竭力避免。

其次，变异的原因是繁殖、突变或其他因素，并非“用进废退”导致，“用尽废退和获得性遗传”是拉马克提出来的，并非达尔文的观点。因为当时的人们还不懂得遗传机理，不理解也在情理之中，随着生命科学的发展，科学家们逐渐解开了遗传的密码——DNA，而DNA的复制过程可能会发生变异、畸变或杂交，即复制不准确，这种变异就会给个体带来不同的性状，于是便出现了个体差异和生物多样性。这些具备多样性的差异个体只有适应自然环境者能够存活下来并繁衍后代，进而形成一个较庞大的物种。

最后，所谓“适者生存”，即在这个自然选择过程中，生物没有选择权与主动权，这与我们日常生活中所理解的“适应”是两个完全不同的概念。社会中的适应是指个体主动调整以适应社会，但在自然选择的过程中个体无法主动调整来适应自然，你“遗传”下来的性状适应当时的环境，这种基因就得以延续，如不适应，则“断子绝孙”，主动权根本就不在个体物种的手上。

图1.4 达尔文“进化论”核心理念

最后，既然是自然选择决定了进化的方向，不同的自然环境最终造就不同的物种，所以隔离是导致新物种形成的必要条件。在相互隔离的不同自然环境之下，这种“变异、自然选择”“再变异、再选择”的过程不断重复，便形成了生物的演化过程，生物也因此分类为六界，即动物界、植物界、真菌界、原生生物界、古细菌界和真细菌界。

《物种起源》出版至今已经将近200年，在这期间，随着遗传学等学科的飞速发展，人们越来越认识到“自然选择”框架的合理性。

然而对于自然选择的对象，争论却越来越多，即自然所选择的到底是个体、群体，还是基因？

近年来，基因的重要性越来越突显出来，特别是英国皇家科学院院士理查德·道金斯（Richard Dawkins）的那本《自私的基因》更是从底层解释了遗传与自然选择的本质。他认为基因并不是生物用来保证自己生存繁衍信息的载体，恰恰相反，生物只是基因不断制造和传播自己的一个工具而已，也就是说基因才是自然选择的基本单位，而不是生物的个体或者群体。他认为生命体无非都是基因的容器，基因的“目标”就是持久地复制和永生。在特定的环境下，更加适合存储基因信息的个体得以留存并繁衍。

站在这样的视角能够很容易地解释人类、动物的很多利他行为，如父母对儿女的疼爱、工蜂的自我牺牲等，这些行为并非出于“伟大的道德”，而是因为个体的牺牲能够让基因以更高的概率延续。

正如史蒂夫·乔布斯2005年在斯坦福大学毕业典礼上的演讲所言：“没有人希望死去……但这是理所应当的，因为死亡极有可能是生命最好的发明。它是生命的媒介，它清除衰老的个体并为新生的生命提供空间。”

如果我们将基因比作生命的算法，在外界环境不断变化的过程中，基因也在努力地通过复制、变异等方式，实现自身算法的迭代。

所以我们说，自然选择的本质是为了适应环境而由基因发起的“生命算法”迭代。