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科學與超自然：解釋及其敵人

那就是實在，我們就那樣知道一個事物是否是真的。本書的每一章談實在的一個特殊方面——例如太陽、地震、彩虹和各種動 物。現(xiàn)在我說說本書標題的另一個關(guān)鍵詞："魔"。魔是一個很圓滑的字眼，通常有三個不同的用法，我先得將三個用法區(qū)別開來。及時個是"超自然的魔"，第二 個是"舞臺的魔"，第三個(我最喜歡的意思，也是我標題里的意思)是"詩意的魔"。

超自然的魔是我們在神話和童話故事里看到的魔法。("神跡"故 事里也有，不過先不管它，到一章我再說。)那是阿拉丁的神燈，巫師的符咒，格林兄弟和安徒生的童話，還有羅琳(J. K. Rowling)的哈利波特。那是巫婆把王子變成青蛙的咒語，也是仙婆把南瓜變成水晶馬車的口訣。還有很多故事，我們從小就滿心歡喜地讀過，至今演圣誕童 話劇時，我們也一樣喜聞樂見——但我們都知道，那些魔法都是虛構(gòu)的，不會真的出現(xiàn)。

相反，舞臺魔術(shù)真的發(fā)生了，令人驚奇歡喜。或者說，至少發(fā)生了 什么，盡管拿不是觀眾想象的東西。人(多數(shù)是男的，當然也有女的)在舞臺上，騙我們以為真的發(fā)生了什么奇異(甚至像超自然)的事情，而實際發(fā)生的事情卻完 全不同。絲帕不可能變成小兔子，正如青蛙不會變成王子。我們在舞臺看見的只是一個把戲。眼睛欺騙了我們——或者說，魔術(shù)師費盡心思騙過了我們的眼睛：他通 常會巧妙地用言語令我們分心，從而忽略了他手頭的把戲。

有些魔術(shù)師很老實，會坦白告訴大家他就是在玩兒把戲。我想起了"驚人的"蘭迪(James Randi)，想起了佩恩(Penn)和泰勒(Trller)組合，還有布朗(Derren Brown)。這些令人仰慕的演員，也并不都會告訴觀眾他們怎么玩兒戲法——否則他們就會被趕出魔術(shù)圈兒了——但他們的確會讓觀眾明白，他們的戲法里沒有 超自然的東西。其他人不會主動說那是戲法，但也不會夸耀他們的表演——他們只是讓觀眾愉悅地去感受神秘，而不會說謊。遺憾的是，還有些魔術(shù)師會故弄玄虛， 假裝有著"超自然"或"超人"的本領(lǐng)，夸耀能憑自己的意念讓金屬彎曲，令時鐘停止。有些騙子(好聽一點兒叫"江湖術(shù)士")吹噓他們能用"心力"發(fā)現(xiàn)哪兒有 油，哪兒有煤，從煤氣公司那兒掙來大把大把的錢。還有些江湖騙子去開導失去親人的人，說他能與逝者溝通。這寫事情可不是娛樂了，而是利用人們的輕信趁火打 劫。公平地說，這些人也并不都是騙子，有些可能當真相信他們能和死者對話。

"魔"的第三個意思是我標題里的意思：詩意的魔力。美妙的音樂感動我們 落淚，而我們形容那演奏"有魔力"。在沒有月光和燈光的黑夜，我們凝望星空，無限向往，不禁驚呼眼前的景象"如夢如幻"。我們也可以用同樣的字眼來形容輝 煌的落日，嵬峨的山峰，或雨后的彩虹。從這個意義說，"魔"意味著感人肺腑，啟人心扉，動人魂魄。我要在本書向大家展示的就是，實在——通過科學方法所認 識的現(xiàn)實世界的事實——就有那樣的魔力，一種活脫脫的詩意的魔力。

現(xiàn)在回頭來說說超自然的思想，它為什么不可能給我們在我們周圍和宇宙見看到的東 西提供真正的解釋呢？其實，當我們說某事物的超自然解釋的時候，根本就沒有什么解釋，甚至還把任何可能的解釋都排除了。為什么那么說呢？因為任何"超自 然"的東西從定義說來就超越了自然解釋的能力。它一定超出了科學的能力，也超出了科學方法的能力——經(jīng)過不斷的嘗試和檢驗，科學方法在過去的400年里為 我們帶來了巨大的知識進步。當我們說超自然的事情發(fā)生時，并不是說"我們不懂它"，而是說"我們永遠不會懂它，所以用不著去嘗試。"

科學的態(tài)度正 好相反。科學是從"無能"成長起來的——至少在今天，它還沒能力解釋一切事物，而那正好促進它不停地追問問題，創(chuàng)建新的可能的模型，然后檢驗它們，從而一 步步向前，一步步接近真理。如果出現(xiàn)什么與我們當下認識的實在有沖突的事情，科學家會將它作為對我們現(xiàn)有模型的挑戰(zhàn)，要我們放棄或至少改造那個模型。通過 這樣不斷的協(xié)調(diào)和檢驗，我們才越來越接近事物的真相。

假如一個遇到謀殺案的偵探，懶得去查問題，卻說那是超自然的神秘事件，你會怎么看他？科學的 歷史告訴我們，從前我們以為超自然的東西——那些由神仙(高興的或生氣的)、魔鬼、巫婆、精靈或魔法和符咒生成的東西——其實都能找到自然的解釋，我們能 理解它、檢驗它，而且可以信賴它。對那些科學一時沒能找到自然解釋的東西，我們也絕無理由像過去認為火山、地震或瘟疫來自神靈的怒火那樣，相信它們會有超 自然的起源。

當然，沒人真的相信青蛙能變成王子(或王子變青蛙？我從來沒記清楚)或南瓜能變成馬車，可是，你有沒有想過，那為什么不可能？有很多解釋，我最喜歡的是下面的一個。

青 蛙和馬車都是復雜的事物，它們有很多零件，需要用特殊方式組裝成特殊的模式，那不可能是偶然形成的(也不可能靠舞動一下魔杖)。所謂"復雜"，就是這個意 思。造一樣和青蛙或馬車那么復雜的東西是很困難的。為了造馬車，你得學會做一個能工巧匠。你不可能彈一下手指頭，念幾聲"唵嘛呢叭咪吽"就做出一架馬車 來。馬車有復雜的結(jié)構(gòu)和運行部件，如車軸、車輪、彈簧、門窗和坐墊。相對說來，我們很容易把像馬車那樣復雜的東西變成簡單的東西——例如煙灰：只要把仙婆 的手杖做成火把就行了。任何東西都容易變成煙灰，但沒人能把一堆煙灰(或南瓜)變成馬車，因為馬車太復雜；不僅復雜，還滿足一定的用途；便于我們驅(qū)車旅 行。

現(xiàn)在我們讓事情變得容易一些。假定仙婆不玩兒南瓜，而是玩兒一堆馬車需要的零件——零件堆放在小盒子里(就像小朋友做模型飛機的盒子)，包括 很多木塊、玻板、鐵絲、鐵棍、鐵釘、螺絲，還有羽絨和膠水。假定仙婆沒看說明書，沒有按照一定的次序來裝配零件，而是胡亂把它們放進一個大口袋，然后搖晃 它們。這些零件有多大機會恰到好處地粘結(jié)起來組裝成一架可以駕駛的馬車呢？答案是——幾乎等于零。部分原因是，你有很多很多可能的方式組合那堆零碎兒，但 幾乎都不可能做成能跑的馬車——或者其他任何有用的玩意兒。

如果有很多零件，我們隨機攪合它們，只可能偶然形成某種有用的模式，或者我們認為特殊 的東西，但達成的方式少得可憐：多得多的可能是，它們會形成我們誰也不認識的玩意兒，簡直就是一堆垃圾。我們有成千上萬的清理那些零碎的方式，但成千上萬 的結(jié)果只不過是變成另一堆零碎兒。你每清理一次，都會得到一堆從前沒見過的垃圾——其中只有極少數(shù)是有用的(例如把你帶進舞會的馬車)或者能被我們以某種 方式記住。

有時候，我們真的可以計算清理零件的方式有多少——例如，打牌的時候，我們可以計算洗牌的方式。

假定發(fā)牌人洗好一副牌，發(fā)給四個人，每人13張。我拿起牌來，打開一看，驚訝得喘不過氣來——13張黑桃！我把所有黑桃都抓到手了。

我太驚訝了，覺得沒法兒玩兒下去。把牌亮給其他三位，我知道他們會和我一樣吃驚。

可是，他們也一個個把牌亮出來，大家更驚訝了。原來每個人都是清一色：一個13張紅桃，另一個13張方塊，還有一個13張梅花。

這 是超自然的魔法嗎？我們也許忍不住那么想。數(shù)學家可以計算如此令人驚訝的牌型純粹靠運氣出現(xiàn)的機會有多大。結(jié)果是微乎其 微：536447737765488792839237440000分之一。我甚至不知道該怎么念這個數(shù)！如果你坐下來玩兒牌，一直玩兒若干萬億年，也許 有機會得到那么的牌。不過，如此牌型其實并不比出現(xiàn)過的任何其他一種牌型更難得！發(fā)52張牌，出現(xiàn)任何一個牌型的機會都等于 536447737765488792839237440000分之一，因為那個數(shù)是所有可能牌型的總數(shù)。只是我們對出現(xiàn)過的絕大多數(shù)牌型都不留意，所以 并不覺得有什么異乎尋常的。我們只注意某些方面特別突出的牌。

一個窮兇極惡的人，可以把王子的身體隨意組合，變成億萬種東西，但多數(shù)組合都像一堆垃圾——就像億萬手隨意的撲克牌。只有極少數(shù)可能的組合能勉強成為像樣的東西，要成為青蛙，談何容易啊。

王 子不會成為青蛙，南瓜也不會成為馬車，因為青蛙和馬車都很復雜，它們的零件幾乎有無限多種組合成為一堆垃圾。可我們也知道，每個生命——如人、鱷魚、畫 眉、樹木甚至芽甘藍——都是從更簡單的生命形式演化而來的。難道那寫過程不是靠運氣或者魔法嗎？當然不是！不是！這是相當普遍的一個誤會，所以我想馬 上解釋一下，為什么我們從現(xiàn)實生命看到的東西不是幸運的結(jié)果，更不是任何"魔法"的產(chǎn)物(當然，除了那些令我們充滿敬畏和快樂的東西所具有的那種嚴格意義 的"詩意的魔法")。

生命演化的魔法漫步

通過一個步驟把一個復雜的生命變成另一個復雜的生命——就像童話里說的那樣——其實是遠遠超出了 現(xiàn)實的可能。可復雜的生命確實存在呀，它們是怎么來的呢？如青蛙、獅子、狒狒、菩提樹、王子、南瓜，還有你和我，這些復雜的生命酒精是怎么產(chǎn)生的？在漫長 的歷史中，這一直是個令人困惑的問題，沒人能正確回答，人們就編了很多故事來解釋它。后來，到了十九世紀，，有人回答了這個問題——而且答得很精彩——他 就是有史以來最偉大的科學家之一，達爾文(Charles Darwin)。在本章剩下的篇幅里，我就用新的語言來簡要解釋他的回答。

答案是，復 雜的生命——如人類、鱷魚和芽甘藍——不是一下子突然出現(xiàn)的，而是一小步一小步逐漸形成的，這樣，每一步只能產(chǎn)生一點細微的變化。假如你想創(chuàng)造一只有四條 長腿的青蛙，你可以選一個良好的起點，從一個已經(jīng)和你的目標有幾分相似的東西出發(fā)，例如一只短腿的青蛙。你要給你的青蛙做體檢，測量它們的腿，然后選出幾 只腿比較長的公蛙和母蛙，讓它們配對，而把短腿的蛙趕出去。

長腿的母蛙和公蛙一起生出蝌蚪，蝌蚪長出四條腿兒，變成青蛙。為新一代青蛙做測量，然后把那些腿長超過平均水平的母蛙和公蛙選出來，讓它們配對。

如 此經(jīng)過大約10代之后，你會注意到一些有趣的事情。你養(yǎng)育的那群青蛙的平均腿長比開始的那一代的平均腿長明顯長多了。你甚至可能發(fā)現(xiàn)第10代的所有青蛙都 長著比及時代青蛙更長的腿。如果經(jīng)過10代還達不到這樣的結(jié)果，你可以繼續(xù)做到20代甚至更多的世代。最終你會自豪地說："我養(yǎng)出了長腿的新蛙種。"

這兒沒有魔杖，也沒有什么魔法。我們經(jīng)歷的過程叫科學育種。它基于一個事實：青蛙能自我變化，而那變化可以遺傳——即通過基因從父母傳給孩子。我們只要選好哪樣的青蛙，就能培育哪樣的新后代。

很 簡單，是吧？可是只把腿變長了還算不得什么。畢竟，我們本來就是從青蛙開始的。假如開始時我們沒用短腿的青蛙，而是用不同的動物(例如像蠑螈)。蠑螈 的腿比青蛙短多了(至少與后腿相比)，它們的腿不是為了跳躍，而是為了行走。蠑螈有長尾巴，青蛙沒有；蠑螈的體型也比青蛙細長。但我想你可以看到，經(jīng)過千 百代以后，你可以把一個蠑螈種群變成一個青蛙種群，只要你有耐心，從千百代的蠑螈里選出像青蛙的雌雄個體，讓它們交配，而把不像青蛙的個體趕出去。在這個 過程的每一步，你不會看到任何劇烈的變化。每一個后代看起來都跟它的父母一樣，但若干代以后，你會發(fā)現(xiàn)蠑螈尾巴的平均長度越來越短了，而后腿越來越長了。 經(jīng)過千百代以后，長腿短尾的蠑螈會發(fā)現(xiàn)長腿很方便跳躍，比爬行容易多了。

當然，在剛才描述的情景里，我是想象我們自己是養(yǎng)育人，是我們?yōu)榱诉_成我 們希望的結(jié)果而選擇了配對的個體。千百年來，農(nóng)民用這項技術(shù)養(yǎng)育了豬牛羊，種出了產(chǎn)量更大也更能抗病的莊稼。達爾文及時個認識到，即使沒人做選擇，選擇的 過程也會發(fā)生。他發(fā)現(xiàn)整個事情都會自然發(fā)生，是自然而然的，理由很簡單：某些個體能長久存活，而另一些個體卻不能。有些個體能存活，是因為它們比其他個體 具備更好的條件。所以，它們的后代繼承了父母生存的優(yōu)點。不論是蠑螈還是青蛙、刺猬或蒲公英，總有些個體會比其他的活得更好。假如長腿碰巧發(fā)揮了優(yōu)勢(例 如，它有助于青蛙或草蜢跳出險境，有助于獵豹捕食羚羊或羚羊逃離獵豹)，那么腿長的個體更容易活下來，有更多的機會養(yǎng)育后代。而且，長腿的父母也會越來越 多。所以，每一代的長腿基因都有更多的機會傳給下一代。經(jīng)過一段時間以后，我們會發(fā)現(xiàn)種群里越來越多的個體具有長腿基因。這樣的結(jié)果，與讓某個聰明的設(shè)計 者(如育種或養(yǎng)殖人人)來選擇長腿個體進行培育是一樣的——區(qū)別只在于，不需要那樣的設(shè)計者，一切都是靠它自己自然發(fā)生的，其自然結(jié)果就是，有些個體活下 來養(yǎng)育后代，有些個體消失了。所以，這個過程叫自然選擇。

經(jīng)過漫長的世代更替，蠑螈似的祖先可以變成青蛙一樣的后代。再經(jīng)過更多的世代以后，看起 來像魚的祖先可以變成猴子一樣的后代。如果世代更多，細菌也會變成人。這就是現(xiàn)實發(fā)生的事情，這就是動植物歷史上發(fā)生的故事。那經(jīng)歷的世代，比你我所能想 象的多得多。但世界已經(jīng)幾十億年了，我們從化石知道生命從35億年前就開始了，所以有足夠的時間發(fā)生演化。

這是達爾文的偉大思想，叫自然選擇下的 物種演化，是人類思想史上最重要的思想之一。它解釋了地球生命的一切。因為它的重要，我在以后的章節(jié)還會說它。這會兒我們只需要明白，演化是緩慢而漸進的 過程。正因為它的漸進，才會出現(xiàn)青蛙和王子那么復雜的事物。青蛙通過魔法變成王子，不會是漸進的，而是突然的，所以不會在現(xiàn)實世界里發(fā)生。演化才是真正的 解釋，它真的有效，而且有確鑿的證據(jù)來證明它的真實。關(guān)于復雜的生命形式是突然降臨(而不是逐步演化)的說法，不過是一個懶人的借口——等于是童話故事里 虛構(gòu)的魔杖。

至于南瓜變馬車，和青蛙王子的情形一樣，那咒語也不可能是真的。馬車不會演化，至少不會像青蛙和王子那樣以自然的方式演化。但做馬車 的人卻是演化來的——他們也做飛機和鶴嘴鎬，還做計算機和燧石箭頭。人的大腦和雙手，和蠑螈的尾巴和青蛙的腿一樣，都通過自然選擇而演化。人腦一旦演化出 來，就能設(shè)計和制造馬車和汽車，能做剪刀和手表，能寫交響樂。這里一樣沒有魔法，也沒有欺騙。一切都能那么簡單而優(yōu)美地解釋。

在本書的其他不凡， 我要向你證明，真實的科學認識的世界有它自己的魔法——就是我所說的詩意的魔法：那是一個更優(yōu)美動人的魔法，因為它是真的，因為我們能理解它是如何運行 的。與真實世界的真正的"美"與"魔"相比，超自然的魔咒和舞臺的戲法就顯得廉價而俗不可耐了。現(xiàn)實的魔既不是超自然的，也不是忽悠的，而是單純的奇妙。 奇妙而真實，因為真實而奇妙。