进化论:它证明了什么,又没有证明什么
"我们是进化来的。没有神。科学已经把这件事弄明白了。"你会在生物课上、在 YouTube 上、从朋友那里,以及从世界上一些最著名的科学家口中听到这句话。它听起来很有底气。它听起来像是盖棺定论。但它是真的吗?让我们来看看证据究竟表明了什么。
这一课为什么重要
进化论大概是学生开始怀疑信仰最常见的单一原因。不是邪恶的问题。不是十字军东征。是进化论。因为它听起来像是科学已经在不需要神的情况下解释了生命,而如果科学能解释生命,那为什么还要信?
但有一件事,大多数生物课永远不会告诉你:"进化"这个词被用来描述至少三种非常不同的东西,而支持每一种的证据差别极大。把它们混为一谈,正是混乱的开端。
藏在一个词里的三个问题
当有人说"进化是事实"时,你首先该问的问题是:哪一种?
- A物种内部的适应(小进化)。达尔文的雀鸟长出了不同形状的喙。细菌产生抗生素耐药性。狗的品种通过选育发生变化。这是直接观察到的、可重复的,也是所有人都确认的。没有人对此有异议,包括创造论者。这是真正的科学。
- B跨越所有物种的共同祖先(大进化)。这个主张认为地球上一切生命都有同一个共同祖先。单细胞生物在几十亿年间,完全通过无引导的突变与自然选择,逐渐变成鱼,再变成爬行动物,再变成哺乳动物,最后变成人类。这被广泛当作定论来教授,但它面临着真正的科学难题,值得诚实地加以检视。
- C生命本身的起源(生命自然发生)。非生命的化学物质如何变成一个活的细胞?这与进化是完全分开的问题。进化论描述的是生命存在之后如何变化。它对生命如何开始只字未提。而且没有人证明过这件事如何能在没有引导的情况下发生。
这里有个花招:教科书和科普作家会从 A(已被证明)滑到 B(存在争议),再滑到 C(尚未解决),仿佛它们都是同一回事。它们不是。认清这个区别,是你在这一课中能学到的最重要的一件事。
道金斯的核心论证
Richard Dawkins(道金斯)是世界上最著名的无神论者,他的整个学术生涯都建立在一个核心观念之上:自然选择消除了对设计者的需要。
他的论证是这样的:在达尔文之前,生命的复杂性似乎需要一位智慧的创造主。人的眼睛、鸟的翅膀、免疫系统,这些看上去都是被设计的。但达尔文表明,复杂的特征可以通过微小的随机突变逐渐发展出来,自然选择保留有用的,淘汰其余的。只要时间够长,盲目而无引导的过程就能造出任何东西,不需要设计者。
道金斯把这称为"终极波音 747 赌局"。如果你说因为生命复杂,所以必定有神设计了它,那么神自己就必定更加复杂,也需要一位设计者。因此,他主张,设计根本不是一种解释。自然选择才是对复杂性唯一真正的解释。
听起来很有力。但它有好几个问题。
道金斯的论证在哪里站不住脚
- 1自然选择需要一个能自我复制的系统才能起作用。这是最根本的问题。自然选择只能作用于某种已经会繁殖、能带着变异复制自己、并把性状传给后代的东西。但第一个活细胞必须先存在,自然选择才能开始。道金斯的整套机制预设了它本该解释的那件事。这就好比在还没有解释市场从哪里来的时候,就说"市场会解决这个问题"。
- 2"终极波音 747"误解了支持神存在的论证。设计论证并没有说"复杂的东西需要复杂的设计者"。它说的是,某些类型的复杂性,具体来说就是那些承载着特定信息并且具有功能的系统,最好的解释是智慧。一首诗的复杂与一场飓风的复杂不是同一回事。一首诗承载着意义。DNA 承载着有功能的指令。问题不是"这东西复不复杂",而是"这东西带不带有心智的印记"。
- 3神并不是一个需要被组装起来的物理对象。道金斯把神当作一台极其复杂的机器,需要一台更复杂的机器来制造他。但古典有神论所说的神并不是一个由零件组成的物理实体。他是非物质的、必然存在的存在者。问"是谁设计了神",就像问"北极的北边是什么"。这是搞错了范畴。
无神论哲学家 Thomas Nagel 写道,道金斯反对神的那些论证"完全比不上最优秀的哲学家所提出论证的精深程度"。哲学家 Alvin Plantinga 称"终极波音 747"论证"不过是一个糟糕的论证,即便按通俗哲学的标准也是如此"。连一些著名的无神论者也承认,道金斯并没有认真处理支持神存在的真正哲学论证。一个人是杰出的生物学家,并不能让他成为称职的哲学家。
信息难题
下面这个论证,道金斯从未给出令人满意的回答:DNA 不只是一个复杂的分子。它是一套信息存储系统。
一个人体细胞含有大约 32 亿个 DNA 碱基对。它们并不是随机排列的。它们按照特定的序列排列,编码着制造蛋白质、调控基因、运行生命机器的指令。这是有功能的、被特定指定的信息,与你在计算机代码、书籍和设计图中看到的是同一类信息。
在人类经验中的其他每一个例子里,被特定指定的信息都来自一个心智。软件来自程序员。书籍来自作者。设计图来自工程师。我们从未观察到被特定指定的信息由无引导的物理过程产生。一次也没有。
Stephen Meyer 是一位曾在剑桥求学的科学哲学家,他就此写了两本重要著作:Signature in the Cell 和 Darwin's Doubt。他的论证很直接:对生物学信息之起源最好的解释,与对我们所知的其他每一种信息最好的解释是同一个。那就是智慧。
在 Peter Robinson 主持的 Uncommon Knowledge 节目的一期对谈中,牛津大学数学家 John Lennox、科学哲学家 Stephen Meyer 和莱斯大学化学家 James Tour 讨论的正是本节刚刚提出的问题:DNA 不只是复杂,它还含有类似语言的、被特定指定的信息,而任何无引导的过程都无法产生这样的信息。Lennox 把这一点讲得非常尖锐:
"那是一种极其复杂的、语言性质的信息。而语言不是由自然过程生成的。你可以有 138 亿年。你可以有 1380 亿年。你可以有 13800 亿年。你还是差得远,因为就这件事的本质而言,你无法通过自然过程得到类似语言的复杂性。"
完整的对谈约一小时。Tour 解释为什么化学上根本行不通,Meyer 论证信息总是可以追溯到一个心智,Lennox 最后说明为什么单靠时间解决不了这个问题。
James Tour、John Lennox、Stephen Meyer 与 Peter Robinson 对谈 · Uncommon Knowledge,Hoover Institution · 在 YouTube 上观看 · 本视频为英文;YouTube 提供中文字幕,可通过字幕按钮开启。
化石记录中的难题
达尔文预言,我们会在化石记录中找到无数渐进的过渡型态,也就是一步一步显示某一类动物慢慢变成另一类的序列。160 多年过去了,那些平滑的过渡在很大程度上仍然不见踪影。
- 1寒武纪大爆发。大约 5.4 亿年前,几乎所有主要的动物身体构型都在地质学上极短的一段时间里忽然出现在化石记录中,而在它们之前找不到清楚的祖先。这与渐进进化所预测的恰恰相反。古生物学家称之为"生物学上的大爆炸"。
- 2等待时间难题。数学家计算过,要让多个彼此协调的基因突变在一个种群中偶然出现,所需的时间远远超过可用的时间,哪怕有几十亿年也不够。单靠随机突变来构建全新的身体构型,数学上说不通。
- 3不可化约的复杂性。生物化学家 Michael Behe(贝希)主张,某些生物系统,比如细菌鞭毛(一部分子旋转马达),需要多个部件同时协同工作才能发挥任何功能。去掉一个部件,这个系统并不是效果差一点,而是根本无法运作。渐进进化是一次只前进一小步的,对于中间步骤毫无功能的系统,它很难给出解释。
这一切并不能证明大进化是不可能的。但它意味着"进化论已经解释了一切"这种自信的说法被夸大了。这里确实存在真实的、尚未解决的科学问题。
一位非基督徒牛津科学家的不同声音,他自己的原话:"新达尔文主义已死"
本课到目前为止提出质疑的几位,Tour、Meyer、Behe、Lennox,都是基督徒。这让人很容易把他们当作有宗教动机而不予理会。所以请仔细看看下面这个例子,因为这是一种非常不同的声音。
Denis Noble(诺布尔)是英国皇家学会会士(英国最高的科学荣誉)、牛津大学荣休教授,被广泛视为系统生物学的创立者。1958 年,他建立了第一个活体心肌细胞的计算模型。在此后的六十年间,他一直研究细胞、基因和蛋白质在真实的生物系统中究竟如何运作。
Noble 不是基督徒。他也不属于智慧设计运动。
而在 1966 年,在牛津,他曾担任 Richard Dawkins 博士论文的考核人。
他对《自私的基因》的评价
在那次论文考核将近六十年之后,道金斯最著名的著作 The Selfish Gene(《自私的基因》)仍然是有史以来最有影响力的科普著作之一。它的中心论点是:生物体本质上是基因为了延续自己而造出来的"载具"。按这种看法,你的一切都不过是自私的 DNA 链条的生存机器。
Noble 对他这位老学生中心论点的评价,简单得近乎无情:
"这是个精彩的故事。它只不过和生物学里实际发生的事情完全不一样。"
Noble 在他学术生涯的最后二十年里,系统地说明了原因。他的核心论证分三个部分。
1. 基因不能单独行动。《自私的基因》的整个前提是 DNA 自我复制并指挥细胞。Noble 指出,这在生物学上是本末倒置的。没有活细胞,DNA 就无法复制。细胞会动用大约七种专门的酶来检测 DNA 中的错误并加以纠正,而且在纠正完成之前拒绝分裂。细胞是怎么"知道"错误已经改好了的?没有人能解释。但这件事确实在每一次细胞分裂中可靠地发生。是细胞在控制基因组,而不是反过来。
2. 蛋白质并不像教科书所说的那样工作。标准说法,也就是 Crick 的"中心法则",认为 DNA 编码一种蛋白质,蛋白质折叠成特定的形状,而这个形状决定功能。Noble 指出,大约 70% 的蛋白质可以根据细胞环境的不同,折叠成多种不同的形状。同一种蛋白质在一个位置可以作为酶,在另一个位置可以作为转运体。决定蛋白质做什么的是细胞,而不是基因。
3. 细胞表现出能动性。当免疫系统遭遇 COVID-19 时,它并没有被动地等待随机突变发生。它主动地让免疫球蛋白发生突变,挑出有效的那些,并指示存活下来的细胞进行繁殖。Noble 的重点是:这看上去像是有目的、有指向的行为。自私的基因这套框架给这种现象留不出位置。然而它每天都在每一个健康的身体里发生。
他为什么说新达尔文主义已死
Noble 对教科书这套更大叙事的评价同样直截了当。
"新达尔文主义已死。"
这句话需要仔细拆解,因为 Noble 并没有把自然选择丢掉。他肯定物种内部的适应确实发生。那就是本课前面所说的A 类:小进化。可观察、可重复、所有人都确认,没有人有异议。
Noble 所拒绝的,是教科书那个主张:单靠随机突变加自然选择就足以解释B 类,也就是全部生命的共同祖先,以及通过无引导的过程构建出全新的身体构型。在这一点上,他的论证是数学性的。
随机突变加自然选择,按照我们实际能够测得的速率运作,所需的时间会"比宇宙存在的时间还要多出三百亿年"。而宇宙只有 138 亿年的历史。一定还有别的东西在加快进化的速度。用 Noble 的话说:"一定还有别的过程,把基因组中随机变化这个极其缓慢的过程给短路掉。"
那些过程可能是什么?Noble 主张,是细胞本身,在某种看上去像是能动性的引导下,在做随机突变做不到的工作。
当系统生物学的创立者,也就是那位曾考核 Richard Dawkins 本人博士论文的科学家,公开表示《自私的基因》"和生物学里实际发生的事情完全不一样"时,人们就再也不能声称只有宗教人士才会质疑大进化了。如今这种批评来自科学内部,来自学术体制的最高层。教科书那种"进化论已经把一切弄明白了"的自信,是没有根据的。
在荷兰莱顿与 Essentia Foundation 的一次对谈中,Noble 讲述了他 1958 年最初的心肌细胞研究、人类基因组计划各项预测的失败、他与道金斯长达五十年的学术友谊、还原论的局限、支持生物能动性的理由,以及他为什么认为一门健康的科学必须愿意提出哲学问题。
Denis Noble 教授与 Essentia Foundation 对谈 · 荷兰莱顿 · 在 YouTube 上观看 · 本视频为英文;YouTube 提供中文字幕,可通过字幕按钮开启。
那些接受进化论的基督徒又怎么说?
这一点需要诚实地面对:忠心的、相信圣经的基督徒在进化论的问题上意见并不一致。
Francis Collins 领导了人类基因组计划,是一位坚定的福音派基督徒,他在较广的意义上接受进化理论,并创办了 BioLogos,推广神以进化作为其创造方法的观点。他认为支持共同祖先的证据是有力的,并相信这与信仰可以并存。
James Tour 是地球上被引用次数最多的化学家之一,同样是一位坚定的基督徒,他的态度要怀疑得多。他直接向生命起源的研究界提出质疑,主张盲目而无引导的过程无法解释生命中的复杂性与信息。
Michael Behe 是一位生物化学家,也是天主教徒,他接受共同祖先,但主张某些分子系统显出明确的设计证据,是无引导的进化所无法解释的。
这告诉你什么?它告诉你,基督徒在科学上会得出不同的结论,这个问题值得认真思考,而不是互相贴标签。但其中有一部分不只是科学问题。圣经说,神“用地上的尘土造人,将生气吹在他鼻孔里”(创世记 2:7),又用那人造了女人(创世记 2:22)。保罗把福音建立在这一个人身上:“罪是从一人入了世界”(罗马书 5:12),而耶稣是“末后的亚当”(哥林多前书 15:45)。这就是为什么许多基督徒不接受人类是从更早的动物演变而来的说法。不论你在科学上得出什么结论,都要抓住最要紧的事:神创造了生命,生命有其目的,人类承载着造他们之主的形象。
就算进化理论的每一个细节都是对的,它也不能证明神不存在。发现了机制,并不能推翻那位机械师。喷气发动机按照物理定律运作,但没有人会因此断定劳斯莱斯公司不存在。如果神以进化作为他的方法,那么进化就是怎么做,而不是反对是谁做的证据。真正的问题是:单靠无引导的过程,在任何环节都不涉及智慧,能不能解释我们所看到的一切。而证据正是在这一点上提出了反驳。
当你听到"进化论证明了神不存在"时该怎么办
你一定会听到这句话。在课堂上。在网上。从聪明人口中。当那一刻来临时,以下是如何清晰地思考:
- 1问一句:是哪一种进化?物种内部的适应吗?那是真实的,没有人有异议。跨越所有物种的共同祖先吗?那是一个更大的主张,面临真正的难题。生命的起源吗?那完全没有解决。不要让任何人把它们混为一谈。
- 2记住信息的问题。DNA 承载着被特定指定的、有功能的信息。在其他每一种情境下,被特定指定的信息都来自智慧。这个问题至今没有得到回答。
- 3分清"如何"与"为什么"。科学描述的是机制。它无法回答为什么竟然有任何东西存在、为什么宇宙在数学上是有序的,或者为什么存在的是某物而不是虚无。而这些正是指向神的问题。
- 4不要慌。学习进化论并不意味着你的信仰是错的。历史上一些最伟大的科学家就是基督徒。来自哲学、宇宙学、精细调节、道德和历史的支持神存在的证据,完全独立于进化论之争而成立。
常见质疑
"这只是一个填补空隙的神的论证。科学还没弄明白的地方,你就把神塞进去。"
"填补空隙的神"论证说的是"我们不知道,所以是神"。设计论证说的是另一回事:"我们确实知道被特定指定的信息总是来自智慧,而我们在 DNA 中观察到被特定指定的信息,所以智慧是最好的解释。"这不是诉诸无知的论证。这是从我们对信息来源的正面知识出发的论证。我们指向的不是一个空隙,而是一个规律。
"科学家压倒性地接受进化论。你是说他们全都错了吗?"
大多数科学家接受小进化(适应)以及共同祖先的总体框架,这值得尊重。但科学共识以前也曾出错,有时错得非常离谱。更重要的是,许多接受进化论的科学家仍然相信神。Francis Collins 就是最著名的例子。问题不是"科学家接不接受进化论",而是"进化论就算是真的,能不能证明神不存在"。第二个问题的答案显然是否定的。
"不可化约的复杂性已经被驳倒了。科学家已经解释了细菌鞭毛。"
有些科学家为鞭毛的某些部分提出了可能的进化路径,但这些设想包含大量推测,并没有证明无引导的过程真的造出了这套系统。Behe 已经对每一条被提出的路径作了详细回应。更重要的是,鞭毛只是一个例子。更大的要点仍然成立:生物系统中含有整合在一起、富含信息的机械装置,看上去是被设计的。无论某一个具体的例子能否站得住脚,整个生物学中的这个规律仍然令人惊叹。
"如果你拒绝进化论,你就是在拒绝科学。"
这一课并没有拒绝科学。它区分了科学已经证实的(适应)、科学提出但仍有真正难题的(大进化),以及科学完全没有解释的(生命的起源与生物学信息)。对一个理论提出尖锐的问题不是拒绝科学。这就是科学。科学史上最伟大的进展,正是来自那些质疑共识的人。如果一个理论不能被质疑,它就已经变成教条,而不是科学了。
- 如果生物课上有人说"进化论证明了没有神",你会怎么说?你能解释那三重区分吗?
- DNA 所承载的信息比美国国会图书馆里所有书籍加起来还要多。在其他每一个例子中,被特定指定的信息都来自一个心智。你认为这告诉了我们什么?
- Francis Collins 接受进化论,并且相信神。James Tour 对大进化持怀疑态度,也相信神。他们之间的分歧告诉了你什么,关于进化论问题与信仰之间的关系?
- "填补空隙的神"的论证,与从我们对信息来源的正面知识出发的论证,两者有什么区别?
这一课关于进化论所教的最重要的区分是什么?
DNA 中存在被特定指定的信息,为什么这对设计论证很重要?
进化不是一件事。它是三个不同的主张,各自有三种不同强度的证据。适应已被证明。大进化仍有争议。生命的起源尚未解决。DNA 承载着被特定指定的信息,而在其他每一个已知的例子中,这类信息都来自智慧。就算进化论是真的,发现了机制也不能推翻那位机械师。而世界上一些最伟大的科学家正是基督徒,他们在严肃的科学与严肃的信仰之间看不到冲突。下一次有人说"进化论证明了没有神",你就会确切地知道该说什么。