自私的基因:第四章 基因機器 · 3 線上閱讀

學習戰略已應用於計算機下棋的某些程序中。計算機和人對弈或和其他計算機對弈時，這些程序確實能不斷得到改善。儘管它們備有一個規則和戰術庫，但它們的決定程序里也帶有一個預先納入的小小的隨機趨向。它們把以往的種種決定記錄下來，每當贏得一局時，它們就稍微增加為這局棋帶來勝利的戰術的權重，以便計算機下次再度採用同樣戰術的可能性增加一些。

預測未來的一個最有趣的方法是模擬。一位將軍如果想知道某一項軍事計劃是否比其他可供選擇的計劃來得優越，他就面臨作出預測的問題。天氣、部隊的士氣以及敵人可能採取的反措施都是未知數。如果想知道這個計劃是否切實可行，一個辦法是把該計劃試行一下，看看其效果如何。然而，要把所有想象得出的計劃都試行一下是不可取的，因為願意「為祖國」獻身的青年畢竟有限，而各種可能的計劃實在多得很。進行與假想敵人交鋒的演習也可以考驗各種計劃的實踐性，這要比真刀真槍地干一下好。演習可以採取「北國」與「南國」全面交戰的方式，使用的是空炮彈。但即使是這樣也要耗費大量時間和物資。比較節約一些的辦法是用玩具士兵和坦克在大地圖上移來移去進行演習。

近年來，計算機已肩負起大部分模擬的職能，不僅在軍事戰略方面，而且在諸如經濟學、生態學、社會學等必須對未來作出預測的一切領域。它使用的是這樣的技術：在計算機內建立一個世界上某種事物的模型。這並不意味着，如果你揭開計算機的蓋子，就可以看到一個和模擬對象相同的微型模仿物。在下棋的計算機里，記憶裝置內沒有任何看得出是棋盤以及馬和卒各就各位的「形象」。有的只是代表棋盤以及各種棋子位置的一行行電子編碼。對我們來說，地圖是世界某一部分的平面縮影。在計算機裡面，地圖通常是以一系列城鎮和其他地點的名字來代表的。每個地點附有兩個數字——它的經度和緯度。計算機的電腦實際上如何容納它這個世界的模型是無關緊要的。重要的是容納的形式允許它操縱這個模型進行操作和試驗，並以計算機操作員能夠理解的語言匯報運算的結果。通過模擬技術，以模型進行的戰役可以得出勝負，模擬的班機可以飛行或墜毀，經濟政策可以帶來繁榮或崩潰。無論模擬什麼，計算機的整個運算過程只需實際生活中極小的一部分時間。當然，這些反映世界的模型也有好壞之分，而且即使是上好的模型也只能是近似的。不管模擬得如何逼真，計算機也不能預測到將要發生的全部實際情況，但好的模擬肯定遠勝於盲目的試驗和誤差。我們本來可以把模擬稱為代替性的「試驗和誤差」，不幸的是，這個術語早為研究老鼠心理的心理學家所優先占用了。

如果模擬是這樣一個好辦法，我們可以設想生存機器本該是首先發現這個辦法的，早在地球上出現人類以前，生存機器畢竟已經發明了人類工程學的許多其他方面的技術：聚焦透鏡和拋物面反射鏡、聲波的頻譜分析、伺服控制系統、聲納、輸入信息的緩衝存儲器以及其他不勝枚舉的東西，它們都有長長的名字，其具體細節這裡不必贅述。模擬到底是怎麼一回事呢？我說，如果你自己要作出一個困難的決定，而這個決定牽涉到一些將來的未知量，你也會進行某種形式的模擬。你設想在你採取各種可供選擇的步驟之後將會出現的情況。你在大腦里建立一個模型，這個模型並不是世上萬物的縮影，它僅僅反映出依你看來是有關的範圍有限的一組實體。你可以在心目中看到這些事物的生動形象，或者看到並操縱它們已經概念化了的形象。無論怎樣，不會在你的大腦里出現一個實際上占據空間的、反映你設想的事物的模型。但和計算機一樣，你的大腦怎樣表現這個模型的細節並不太重要，重要的是你的大腦可以利用這個模型來預測可能發生的事物。那些能夠模擬未來事物的生存機器，比只會在實際的試驗和誤差的基礎上積累經驗的生存機器要棋高一籌。問題是實際的試驗既費時又費精力，明顯的誤差常常帶來致命的後果。模擬則既安全又迅速。

模擬能力的演化似乎終於導致了主觀意識的產生。其所以如此，在我看來，是當代生物學所面臨的最不可思議的奧秘。沒有理由認為電子計算機在模擬時是具有意識的，儘管我們必須承認，有朝一日它們可能具有意識。意識之產生也許是由於大腦對世界事物的模擬已達到如此完美無缺的程度，以致把它自己的模型也包括在內。[*]顯然，一個生存機器的肢體必然是構成它所模擬的世界的一個重要部分；可以假定，出於同樣的理由，模擬本身也可以視為是被模擬的世界的一個組成部分。事實上，「自我意識」可能是另外一種說法，但我總覺得這種說法用以解釋意識的演化是不能十分令人滿意的，部分原因是它牽涉到一個無窮盡的復歸問題——如果一個模型可以有一個模型，那麼為什麼一個模型的模型不可以有一個模型呢……不管意識引起了哪些哲學問題，就本書的論題而言，我們可以把意識視為一個進化趨向的終點，也就是說，生存機器最終從主宰它們的主人即基因那裡解放出來，變成有執行能力的決策者。大腦不僅負責管理生存機器的日常事務，它也獲得了預測未來並作出相應安排的能力。它甚至有能力拒不服從基因的命令，例如拒絕生育它們的生育能力所容許的全部後代。但就這一點而言，人類的情況是非常特殊的，我們在下面將談到這個問題。

[*]我在1988年吉福德演講（Gifford Lecture）《微觀的世界》中就討論了大腦模擬世界這個想法。我依舊不清楚這對我們解決意識本身這個大問題有沒有什麼幫助，但我承認我很高興看到它引起了卡爾·波普爾爵士在達爾文演講（Darwin Lecture）中對它的注意。哲學家丹尼爾·丹尼特提供了另一個關於意識的理論，推動計算機模擬這個隱喻更進了一步。為了理解他的理論，我們需要先了解兩個計算機領域的概念：虛擬機，以及串行和並行處理器的區別。我接下來會先解釋清楚這兩個概念。

計算機是一台真實的機器，機箱裡裝着各式硬件。但是在任何一個特定時間，運行程序使得它看上去像是另外一台機器，一台虛擬機器。長期以來對於每一台計算機來說都是這樣的，但現代「人機交互」計算機則將虛擬機這個概念生動地帶入了每個家庭。在寫這段話時，大家公認的交互型計算機市場上的領頭羊是蘋果的麥金塔。它的成功之處在於，其配備的軟件套裝使得原本操作困難且不符合人類直覺的機器看起來像是另外一種機器：一台專門為了適應人類大腦和手而設計的虛擬機器。叫做麥金塔用戶交互界面的這個虛擬機也可以被看做一台機器。它有着可以按下的按鈕，有着像高保真控制台那樣可以調節的滑動條。但它是一台虛擬機。那些按鈕和滑動條並不是由金屬或塑料製成。他們僅僅是一些屏幕上的圖片，你也只是用一個虛擬的手指在屏幕上按下或滑動它們。作為一個人，你感覺能控制它，這是因為你已經習慣用手指來移動物品。我是一個資深的程序員，在25年裡用過很多不同的電子計算機，我可以證明使用麥金塔（或其模仿者）與使用之前的計算機有着截然不同的感受。操作該虛擬機，你會感覺到一種無需費力，很自然的感覺，就如同它就是你身體的一部分延伸。該虛擬機使你能夠僅僅依靠你的直覺，而無需查使用說明書。

我現在轉向另外一個需要從計算機科學中引入的背景知識，也就是串行和並行處理器的概念。今天的電子計算機大部分都是採用串行處理器。它們都有一個計算中心，所有的數據在被處理時都得通過這唯一的電子瓶頸。因為速度非常快，所以它們能夠製造出一個能同時處理多個任務的假象。一個串行計算機就像一個國際象棋大師「同時」與二十個棋手對弈，但實際他只是在他們之間不斷地輪換。和國際象棋大師不同的是，計算機在不同任務間切換得是如此的迅速與安靜，以至於每一個使用者都產生了一個幻想，享受着計算機對自己的單獨服務。然而，從本質上來說，計算機只是按着順序對每一個用戶進行服務而已。

最近，隨着對更高處理速度的要求，工程師們製造了真正的並行處理機器。我最近很榮幸去參觀的愛丁堡超級計算機就是其中一員。它包含一個有着數百個「單板機」的並行陣列，每一個單板機都相當於一台現在的台式機。超級計算機的運行方式首先是獲取提交的問題，將該問題分解成若干更小且能獨立解決的任務，然後再將這些任務分配給單片板群組。那些單板機則獲得這些小問題，解決然後提交答案並申請一個新的任務。與此同時，其他的單板機群組也匯報着它們各自的結果，這樣一來，整個超級計算機就能以高於普通串行計算機幾個數量級的速度找到最終答案。

我說過一台普通的串行計算機能夠製造出一個就像是並行處理器的假象，只需要將它的「注意力」在幾個任務之間切換得足夠快。我們可以說在串行的硬件之上，存在一台虛擬的並行處理器。丹尼特認為人類大腦所做的恰恰相反。大腦的硬件部分本質是並行的，就像那台愛丁堡機器。而大腦所運行的程序從設計上就是要產生一個串行處理的假象：一台基於並行架構的串行處理虛擬機。丹尼特認為，關于思考的主觀影響中最顯眼的就是「一件一件的來」，「意識流」，流水般的自我意識。他相信對於多數動物來說，它們並沒有這類串行的體驗，都是直接使用原本的並行處理的模式。人類的大腦無疑也會直接使用其並行架構去處理很多保持複雜生存機器運轉的常規任務。但是，在此基礎上，人類大腦同樣也進化出一台用來模擬串行處理器假象的程序虛擬機。頭腦及其流水般的意識就是一台虛擬機，也就是一個用戶友好地與大腦交流的方式，如同「麥金塔人機交互界面」是一個用戶友好地與灰箱子裡的計算機實體交互的一個途徑。

當其他物種似乎對它們天然的並行機器滿意的時候，為什麼人類需要一台串行虛擬機這個問題還沒有明顯的答案。也許對於人類需要去做的一些更複雜任務有一些更基本的順序在其中，或者丹尼特錯誤地將我們特殊化了。他進一步相信串行程序的發展已經成為了一個大的文化現象。同樣，這對我來說也不是那麼的顯然。但我需要加一句的是，在我動筆之時，丹尼特的論文還尚未發表，我的評論只是基於他在倫敦1988年雅各布森演講（Jacobsen Lecture）中闡述的信息。我建議讀者們在他論文發表後直接與丹尼特探討，而非僅僅基於我這不完整的、主觀的，可能甚至是潤色過的評論。

哲學家尼古拉斯·漢弗萊（Nicholas Humphrey）也曾提出過一套誘人的假說來說明模擬能力的進化是如何能導致意識的產生。在他的《內部的眼睛》（The Inner Eye）一書中，漢弗萊舉出了一個很有說服力的例子來說明像我們或黑猩猩這樣的高等社會性動物都必須變成專業的心理學家。大腦必須處理和模擬世界的很多方面。但是世界的大多數方面與大腦自身相比是那麼的簡單。一個社會性動物生活在一個包含有其他動物的世界，這個世界裡有潛在的伴侶、對手、夥伴與敵人。為了能在這樣一個世界裡存活並取得成功，你必須變得能很好地預測其他個體下一步要做些什麼。與在一個社會性的世界裡預測下一步要發生些什麼相比，要知道一個沒有生命的世界下一步要發生什麼簡直是小菜一碟。那些大學裡的心理學家，運用着科學的方法，尚且不能很好地預測人類的行為。社會夥伴們往往能通過面部肌肉的微小動作及其他一些微妙的線索，令人驚訝地擅長於讀心以及猜測行為。漢弗萊相信這種「自然的心理學」技巧在社會性動物中得到了很好的進化，幾乎相當於一個額外的眼睛或者另外一個負責的器官。這個「內部的眼睛」就是進化過的社會心理學器官，就像外部眼睛是一個視覺器官一樣。

到此為止，我覺得漢弗萊的理由還是令人信服的。他接下來主張內部的眼睛是靠自我審視來工作的。每一個動物都審視它自己的感受和情感，藉此去理解其他動物的感覺和情感。這個心理學器官依靠自我審視來工作。我不是很確定我是否同意這個觀點能夠幫助我們理解意識，但漢弗萊確實是一個睿智的作者，他的書很有說服力。

這一切和利他行為、自私行為有什麼關係呢？我力圖闡明的觀點是，動物的行為，不管是利他的還是自私的，都在基因控制之下。這種控制儘管只是間接的，但仍然是十分強有力的。基因通過支配生存機器和它們神經系統的建造方式對行為施加其根本影響。但此後怎麼辦，則由神經系統隨時作出決定。基因是主要的策略制定者，大腦則是執行者。但隨着大腦的日趨高度發達，它實際上接管了越來越多的決策機能，而在這樣做的過程中運用諸如學習和模擬的技巧。這個趨勢在邏輯上的必然結果將會是，基因給予生存機器一個全面的策略性指示：請採取任何你認為是最適當的行動以保證我們的存在。但迄今為止還沒有一個物種達到了這樣的水平。

和計算機類比以及和人類如何作出決定進行類比確實很有意思。但我們必須回到現實中來，而且要記住，事實上進化是一步一步通過基因庫內基因的差別性生存來實現的。因此，為使某種行為模式——利他的或自私的——能夠演化，基因庫內「操縱」那種行為的基因必須比「操縱」另外某種行為的、與之匹敵的基因或等位基因有着更大的存活可能性。一個操縱利他行為的基因指的是對神經系統的發展施加影響，[*]使之有可能表現出利他行為的任何基因。我們有沒有通過實驗取得的證據表明利他行為是可遺傳的呢？沒有。但這也是不足為奇的，因為到目前為止，很少有人對任何行為進行遺傳學方面的研究。還是讓我告訴你們一個研究行為模式的實例吧！這個模式碰巧並不帶有明顯的利他性，但它相當複雜，足以引起人們的興趣。這是一個說明如何繼承利他行為的典型例子。

[*]人們有時會為「導致」利他行為的基因或其他一些表面看很複雜的行為的基因感到不安。他們（錯誤的）認為在某種意義上行為的複雜度是編碼在基因里的。當其他基因都是編碼一個蛋白時，怎麼會有一個單獨的基因來導致利他行為呢？但實際上所謂的基因「導致」了什麼只是意味着如果這個基因發生一個變化，那麼那東西會跟着產生一個變化。單個遺傳性的變化，也就是細胞里遺傳分子的某些細節的變化，就會導致原本就很複雜的胚胎發育過程產生變化，因而，導致行為的變化。

例如，一個「導致」鳥類兄弟般利他主義的基因突變，一定不是單獨地肩負起了一個全新的複雜行為模式的責任。相反，該突變會調節一些已經存在的，而且肯定很複雜的行為模式。這裡最有可能的先驅者是家長行為。鳥類通常都會有複雜的神經裝置來滿足它們餵養和照看它們自己後代的需要。這實際上也是來自於它們的祖先，然後經過了很多世代的緩慢的、一步一步地進化而來。（順帶說一句，對於操縱兄弟關愛的基因的懷疑者總是前後矛盾的：他們為什麼不對同樣複雜的關於操縱家長關愛的基因產生懷疑呢？）這個之前就存在的行為模式——本例中的家長關愛——是受一個簡單的經驗法則所調控的，例如「餵養巢里一切張着小嘴喳喳叫的東西」。那麼負責「餵養弟弟妹妹」的基因則可以通過加速該經驗法則的發育成熟時間而實現。一隻攜帶有兄弟關愛基因突變的幼鳥僅僅是將其「家長」經驗法則比正常鳥類提前激活。它會把父母巢里的張口喳喳叫的東西——實際是它的弟弟妹妹——當做是它自己巢里張口喳喳叫的他自己的孩子。遠比不上發明一個嶄新的複雜行為，「兄弟行為」可以通過在此前已經存在的行為的發育時間上進行一點小小的變化而產生。和通常一樣，謬誤往往發生於我們對遺傳的漸進性的遺忘。事實上適應性進化是通過小的、一步一步地對已經存在的結構或行為的改變而來。

蜜蜂有一種叫腐臭病（foul brood）的傳染病。這種傳染病會侵襲巢室內的幼蟲。養蜂人馴養的品種中有些品種比其他品種更易於感染這種病，而且至少在某些情況下各品系之間的差異證明是由於它們行為上的不同。有些俗稱衛生品系的蜜蜂能夠找到受感染的幼蟲，[*]把它們從巢室里拉出來並丟出蜂房，從而迅速地撲滅流行病。那些易感染的品系之所以易於染病，正是因為它們沒有這種殺害病嬰的衛生習慣。實際上這種衛生行為是相當複雜的。工蜂必須找到每一患病幼蟲所居住的巢室，把上面的蠟蓋揭開，拉出幼蟲，把它拖出蜂房門，並棄之於垃圾堆上。

[*]如果這本書的初版就有腳註，那麼肯定會有一個腳註來解釋那些關於蜜蜂的結果並不是那麼完美，就像羅森布勒（Rothenbuhler）自己小心翼翼做的一樣。按照該理論，在那許多品系中不應該出現衛生品系的行為，但是實際上卻出現了一個。按羅森布勒自己的話來說：「我們不可能忽略這個結果，無論我們多麼想這樣做，但我們這個基因假設是基於其他數據的。」一個可能的解釋是那個異常的品系發生了一個突變，儘管這並不是那麼可信。

由於各種理由，用蜜蜂做遺傳學實驗可以說是一件相當複雜的事情。工蜂自己一般不繁殖，因此你必須以一個品系的蜂后和另外一個品系的雄蜂雜交，然後觀察養育出來的子代工蜂的行為。羅森比勒（W. C. Rothenbunler）所做的實驗就是這樣進行的。他發現第一代子代雜交種的所有蜂群都是不衛生的：它們親代的衛生行為似乎已經消失，儘管事實上衛生的基因仍然存在，但這些基因已變成隱性基因了，像人類遺傳藍眼睛的基因一樣。羅森比勒後來以第一代的雜交種和純粹的衛生品系進行「回交」（當然也是用蜂后和雄蜂），這一次他得到了絕妙的結果。子代蜂群分成三類：第一類表現出徹底的衛生行為，第二類完全沒有衛生行為，而第三類則是折中的。第三類蜜蜂能夠找到染病的幼蟲，揭開它們的蠟蜂巢的蓋子，但只到此為止，它們並不扔掉幼蟲。據羅森比勒的猜測，可能存在兩種基因，一種是進行揭蓋的，另一種是扔幼蟲的。正常的衛生品系兩者兼備，而易受感染的品系則具有這兩種基因的等位基因——它們的競爭對手。那些在衛生行為方面表現為折中的雜交種，大概僅僅具有揭蓋的基因（其數量是原來的兩倍）而不具有扔幼蟲的基因。羅森比勒推斷，他在實驗中所培育出來的，顯然完全是不衛生的蜂群里可能隱藏着一個具有扔幼蟲的基因的亞群，只是由於缺乏揭蓋子基因而無能為力罷了。他以非常巧妙的方式證實了他的推斷：他自己動手把蜂巢的蓋子揭開。果然，蠟蓋揭開之後，那些看起來是不衛生的蜜蜂中有一半馬上表現出完全正常的把幼蟲扔掉的行為。