不要再談什么隨機(jī)論了：進(jìn)化并非只是偶然

鮑勃·霍爾姆斯

物種進(jìn)化的適應(yīng)性從何而來(lái)？我們所知的進(jìn)化，是大自然歷經(jīng)數(shù)百萬(wàn)年從不計(jì)其數(shù)的各類隨機(jī)變異中選擇的結(jié)果。然而，瑞士蘇黎世大學(xué)的系統(tǒng)生物學(xué)家安德里亞斯·瓦格納卻認(rèn)為這種觀點(diǎn)并不全面。在他看來(lái)，自然選擇可以解釋某一種生物適應(yīng)自然而生存下來(lái)，但無(wú)法解釋其適應(yīng)性源自何處。

為此，瓦格納花了10余年時(shí)間尋找一個(gè)可以讓自己滿意的答案，《適者誕生》一書(shū)首次把他的研究觀點(diǎn)呈現(xiàn)在普通讀者面前。在書(shū)中，他給出了一個(gè)有說(shuō)服力的案例，表明物種適應(yīng)性的起源，即適者的出現(xiàn)（而非適者生存）不能僅僅用純粹的隨機(jī)事件來(lái)解釋。

假設(shè)有一個(gè)巨型圖書(shū)館，館中的圖書(shū)包含了所有可能出現(xiàn)的字母序列組合，這樣，大部分書(shū)籍就是沒(méi)有意義的亂語(yǔ)，書(shū)中充斥著沒(méi)有意義的單詞。當(dāng)然，我們也能看到像《哈姆雷特》或《物種起源》這樣的書(shū)。這是瓦格納的著作中做出的核心比喻，用來(lái)描述大部分氨基酸的排列為何形成非功能性質(zhì)的蛋白質(zhì)（即瓦格納比喻的亂語(yǔ)），而有些氨基酸卻能形成工作酶，有的還形成了功能強(qiáng)大的酶。

問(wèn)題在于：這個(gè)“圖書(shū)館”太大了（100種氨基酸就可以形成10130種不同的蛋白質(zhì)），以至于進(jìn)化的概率，也就是我們剛好遇到那本“合適的書(shū)”的概率（即遇到能消除合成毒素的酶的概率），基本上為零。瓦格納說(shuō)，一定有什么別的東西在引導(dǎo)進(jìn)化的發(fā)生。

瓦格納認(rèn)為，不同的蛋白質(zhì)可以表現(xiàn)出同樣的功能，就如同不同的書(shū)可以用不同的語(yǔ)言講述同樣的故事。也就是說(shuō)，進(jìn)化的過(guò)程并不是在整個(gè)圖書(shū)館里尋找某一本有意義的書(shū)，而是從諸多內(nèi)容相近的書(shū)里找出一本。

此外，“圖書(shū)館”的結(jié)構(gòu)也能促進(jìn)進(jìn)化的過(guò)程，幫助我們找到一本又一本有意義的“書(shū)”。瓦格納的團(tuán)隊(duì)研究了相鄰的“書(shū)目”，即那些只相差一個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)大部分蛋白質(zhì)與原有蛋白質(zhì)的功能一樣。之后，他們依次改變了其他幾種氨基酸，所得的結(jié)果也是一樣。實(shí)際上，我們可以一步一步從圖書(shū)館的一端走到另一端，而意義不會(huì)改變。

這可以使種群發(fā)生遺傳變異，但依然能存活。用瓦格納的比喻來(lái)說(shuō)，讀者分散到圖書(shū)館的不同房間，這時(shí)就會(huì)有巨大的回報(bào)。再走遠(yuǎn)一些，就可以找到更多不同種類的書(shū)。回到上面氨基酸的話題，再多改變幾種氨基酸，蛋白質(zhì)的功能就會(huì)發(fā)生根本上的改變——此時(shí)，進(jìn)化的進(jìn)程就將出現(xiàn)突破。

種群所含的隱性變異越多，進(jìn)化發(fā)生的概率就越高。正如瓦格納所說(shuō)，“當(dāng)你沿著其中一條道路前行時(shí)，你不斷尋找的新事物會(huì)在某一瞬間出現(xiàn)在你的身旁”。這是大膽的想象，與單純的隨機(jī)事件截然不同。

在書(shū)中，瓦格納還向我們表明這個(gè)原理同樣適用于代謝基因和調(diào)控基因的網(wǎng)絡(luò)。他認(rèn)為，這些通往不同“圖書(shū)館”的相互連接的道路，可能在任何復(fù)雜的系統(tǒng)中出現(xiàn)。他甚至假設(shè)我們可以把這一原理運(yùn)用于數(shù)學(xué)運(yùn)算，使人工智能的創(chuàng)新速度比其發(fā)明者還要快。

且不說(shuō)這種可能性有多大，瓦格納的觀點(diǎn)還是讓人大開(kāi)眼界。他運(yùn)用生動(dòng)的比喻和具體的實(shí)例闡明其主要觀點(diǎn)，論述清晰，文風(fēng)優(yōu)雅。讀完這本書(shū)，讀者對(duì)進(jìn)化論的看法肯定會(huì)有所變化。