生物的奥妙与信息本体论──新世纪宇宙观的问题

susan-andy

作者：梁燕城 [2001-6-29 1:14:59]
文章出处：国学网http://www.guoxue.com/
   
生物的奥妙  

    记得大约是三、四岁的时候，家里养了一只小花猫，我很喜欢蹲在地上看它的一举一动，又用手去抚摸其毛，它有时对　我咪咪地叫，好像在讲话。这是我第一次感觉到，除了周围的人外，还有其他生物的存在。它们没有语言与文化，有其自己的生活和世界。  
    此外，我常在窗边的墙石上推玩具小车，因为那里像一条直路。然而也发现，总有一行一行蚂蚁在这些小路上走过。有时我用小车压死了几只，不久後则见其它蚂蚁将蚁尸搬回去。究竟这是来自其对同类死亡的关心，还是将之搬去作食物呢？总之感觉这是非常奇异的生命现象。  
    环顾万有纷呈的世界，为何会有各种复杂的生物在活动呢？从花草树木的勃郁，到鸟兽禽虫的跃动，各有各的发展，各有各的世界，而又互相关连，互相依附。这一切从何而来，是否仅由物质的偶合而构成？抑或根据一种奇异复杂的数学去设计出来呢？  
    如果整个宇宙和生命，仅是来自一场意外，一个偶然巧合，则必须假设宇宙无限无始，是永恒中不断排列和组合，不断循环轮回。用宇宙无始的假设，自可让人放下惊叹疑惑，而不追　万有起源。不过二十世纪六十年代以後，宇宙论的新发展，却从各方证据肯定，宇宙有始有边，且日期不长，大约为一百五十亿年，则令所有科学家、哲学家惊异莫名。在这麽短的时间内，如何能偶合地创造出生命呢？於是也成为一大哲学反省的论题。  
    怎样叫做生物体呢？哈佛大学教授乔治．辛普森（George  G.  Simpson）在一九XX年的《科学》杂志中发表论文，从信息科学的角度界定生物体：「一个完全的生命系统（living  system）必须能够保存能量，使之能维持逆熵作用（negentropy），即能产生较低或然性和较低随意性的物质组织，且能从周围的系统中获得增强能量的方法，而非在热力学第二定律（即顺熵）的封闭系统中形成的减弱能量，也同时必须能贮存及复制信息。其复制的信息必须进而发展成一新的系统，就像其原本来自的一样。……同时，又能使有机体与环境之间的物质和能量得以互相选择地转化」[注一]。  
    何夫曼（Dean  Overman）在讨论此说时，特别指出：「生物和死物之分别，在其有基因组（Genome）的存在，且能够制作出遗传信息，带引足够的信息内容去复制和维持一有机体」[注二]。  
    信息内容有极大的复杂性（Complexity），究竟宇宙为何有这种复杂性信息的存在，而又成为生物之构成元素呢？  

    生物的信息内容  

    任何生物体，均有复杂的信息内容（information  content），生物学家也有通过信息内容分析来研究生物的，其中较着名的E.  Ambrose，在其《生物世界的本性起源》中指出：「信息理论能够用在任何包括某些消息的处境。因此写在DNA长分子上的生命语言，与遗传密码多个氨基酸上的二十二个用三密码构成的蛋白，均可表达为被给与的信息数」[注三]。此外，D.  Brooks和E.  Wiley提出熵及信息作为其基本假设，认为熵与信息「可以连结物理规律与生物过程，显示出生物系统并非由特殊生物规律去掌管」，并且「显明进化内在的转变很可能是非偶然性的」[注四]。  
生物体的构造，是最复杂之物体：能生存下去，靠吸收各种养分，转变成能量，使能活动，且能生出下一代，延续其种类。这一切均须极复杂的结构去完成，此中的结构就涵极多的信息。  
    生物体的最基本结构，是分子中的DNA和RNA。任何生物均有DNA，每一DNA分子由数千个长条形的核　酸（nucleotides）构成，每一核　酸均有三部分，一是去氧核糖（deoxyribose），二是磷酸酯（phosphate）组合，三是氮（nitrogen），均由四种物质组合，包括腺嘌呤（adenine），氨基（guanine），细胞弦（cytosine）和胸腺　（thymine）等，其中的糖和磷酸脂分子将两核　酸链结合成一梯状形，围　一核心形成两条梯状的螺旋，两条链方向相反，由十条核　酸组成。此中的组合可有多种可能性，每一生物体均由其特有的组合所构成，这些组合都是一些密码，构成一套信息，指示生物体的发展，而成为其特有的种类。  
    何夫曼举例说明之：「我们可以设想遗传密码的过程，就像写一本小说，DNA的指示就像句子，这些句子抄在RNA中成为一些消息，然後去一印刷厂称为核糖体（Tibosome）。这些消息均用三个字母来写，称为密码子（Codons），由此而写成一本书，名叫「蛋白质」[注五]。  
    何夫曼同时认为，遗传密码信息并非物质，物质不能产生密码，故此这些信息不能化约为物理或化学的东西。物理学家Hubert  Yockey亦指出，物理化学的物质，其性质与信息无关，就像罗马拼音字母，与其构成的文字无关。  
    他说：「如果文字有意义的话，其字母的串列祗是随意组合而成。其意义是由自然语言所决定，而非由字母的性质去决定。……正如任何资讯一样，生命的资讯是非物质性的，有信息内容在内，可通过二进位与二进组（bits  and  bytes）去量度，及运作一些规则」[注六]。他认为这就像英文、德文和法文，都是用罗马字母拼出来，然後放不同系统中，就可以有不同的意义。  
    信息是涉及意义的。生物体的基本构成有其意义，偏偏当代很多科学家所假设的化约主义，并不谈意义，认为这是属形而上学的，非科学的，持这种世界观又想解释一切的人，遇到生物的信息内容，就头疼得很了，物质又如何能组合出意义来呢？  

    DNA的奥妙  

    究竟在DNA和RNA中的信息有多少呢？根据丹顿（Denton）的描述「高级有机体的遗传程序，包含大概十亿个信息码，依据无数千万个数码控制下的密码组成，相等於拥有一千册书的小图书馆中之所有字母。一切都从特定的秩序去生长成千亿计的细胞，才能形成一复杂的有机体」。丹顿是一有哲学反省的科学家，他对进化论的怀疑和批判，带来对科学界的不少冲击，也引起各种争论。他指出：「作为怀疑者，对这些生物信息内容的命题若认为可以偶然产生，是违背理性的。然而达尔文主义者，却毫无怀疑地接受其典范的优先性」[注七]。  
    丹顿对进化论的怀疑和批判，有理性的基础，不单由於古生物学的化石证据常常与进化论的预测矛盾，而且在最基本生物体的存在因素，有太复杂的信息内容，这些信息内容均是一些意义，并非物质，故不能化约为物理与化学的原理或现象去解释，亦即是说，当代进化论者喜欢假设的自然发生论，难以解释生物体中的信息内容何以会出现和存在。任何物质的自然运动，不太可能产生信息内容。  
    一个简单的单细胞生物，均有极复杂的建构，其信息内容约含有1012那麽多的数码，这信息之复杂，就像一亿页的书那麽多的内容，比一套大英百科全书多很多倍。祗有如此多的信息内容，才可以使细胞自己复制自己，形成生命现象。  
    据辛普森指出，最简单的生物如病毒，亦是「令人惊异地复杂」（incredibly  complex），「生命产生成为简单的分子系统，从这阶段到成为一只变形虫（amoeba）的进程，与由变形虫成为人类的进程一样的庞大复杂」[注八]。  
    纵使是一只极微小的单细胞生物，也有其DNA链，根据伦敦大学细胞生物学家E.  Ambrose所指出，一只简单细　称为E.  Coli，其染色体的DNA链，包含有三至四百万个底基对（base  pairs）它们都是「有意义地」（meaningful）依一系列而安排，因而产生酵素分子适合於多种代谢物，为细胞所用。这独特系列的可能安排方式大概是10-2000000的机会，即十的二百万之万分之一的机会。设想一本书共写了二百万字，这大盖可印成六至七册的巨着，而这多册巨着中每一个字都是零字，这就叫做十的二百万次方。这巨大数目中祗有一次机会，是凭空偶然可以组合出一条DNA，这或然率在科学上已无现实意义，Ambrose  认为其产生机会等如零。由此可结论出，生命的起源必是一独特事件，不能由或然率的机会去讨论出结果。此中所谓「有意义」的安排，就是指信息[注九]。  
    此外，蛋白质是生物体的基础，亦是复杂结构，其偶合形成的机会率，据Lovell的计算，是10-130机会，据Guye的计算，是10-160的机会。单从自然产生的机会几乎等如零。法国巴斯德研究所(Pasteur  Institute)的生物学家du  Nouy，用或然率推算一个蛋白质分子偶然合成的机会，若在全宇宙每一处都在迅速组合，也须10234那麽多亿年。而一个简单的生命体，需要二百多蛋白质才能形成[注十]。  
    这些令人惊叹的数字，显明了生物体的一大特性，就是复杂性（complexity）与信息内容。

    信息与复杂性  

生物体的奇妙构造，在其极为精致复杂的信息内容，而信息祗是一种意义结构，不具物质的内容，既不可化约为物质，且还要靠之来组织物质。  
物质本身的运动和变化，及其依循的规律，均不能创造信息，反而由信息引导生物体，由一颗细胞发展为一个结构完整的生命。这过程完全由DNA的信息所指示，这些信息不由生物体中的化学物理规律而产生，却是不同於物质，又内在於物质的奇特「意义」。这些意义形成了全面的复杂性结构。  
    复杂性的结构，如何能从物质中演变出来呢？生命的起源问题遂成为十分难以用一般自然规律去解释的谜。此中唯一的出路，是主张物质宇宙是无始无终的，祗有在永恒中无止境的碰撞，才有可能产生复杂性的事物。所以一些倾向无神论与不可知论的科学家们，在十八世纪末开始提出的宇宙永恒无限观点，成为这问题的出路。然而好景不长，二十世纪初发现的「红位移」（red  shift）天文现象，到六五年发现宇宙背景射线，到九二年的COBE计划观察到宇宙背景射线的小波动，证明了宇宙真由大爆炸所创始，打破了一切宇宙永恒无限的美梦，迫科学家们面对一个有起源而又不太老的宇宙，各种构成万有的数学，及构成生物的信息，均不太可能在一百五十亿年之内可机缘巧合地产生出来。  
    曾经坚持无神论，努力反对大爆炸论的英国着名天文学家何伊（Hoyle），不能不俯首认输，并且考虑生命如何可以在有宇宙创始的事实下出现，在一九八一年与Wickramasinghe写  Evolution  from  Space一书，指出：「不论我们预计环境有多麽大，生命仍不能偶然地开始……细胞有二千个基因，如果偶然产生的话，其机会率是10-40000。终使全宇宙都充满了有机浓汁，仍是很低的或然率」[注十一]。他们认为，机会率就像一旋风吹过一垃圾堆，结果由其中的物质重新组合成一架波音七四七客机。  
    他们指出，「在最简单的生命系统中，我们均强调其极庞大的信息内容。我们认为信息不能由一所谓『自然过程』所能衍生」[注十二]。这可说点中了问题的核心，这不单是科学的问题，而且是哲学的问题。  

    生命密码的奥秘  

    着名科学哲学家波柏尔（Karl  Popper）在一篇论及生物的论文中，提出一个谜，「之所以生命的起源与遗传密码成为一个令人困惑的谜（disturbing），在於遗传密码并无任何生物学的功能，除非其被翻译出来，那是说祗有在引导向蛋白质综合时，才可以被译出来，然而这些蛋白质结构，又要靠这些密码来形成。……那麽密码被翻译出来，只能靠由其翻译的产品去做。这构成一真正的困惑循环（baffling  circle），或一循回怪圈（vicious  circle），使任何企图构作遗传密码的模式或理论，均走不出来」[注十三]。  
    波柏尔提出这怪圈，揭示了生命体的深远奥秘。遗传密码的复杂信息，已是宇宙人生一大谜，而遗传密码的功能，要靠蛋白质来落实，但蛋白质又是靠这些密码来产生。这是进化论上「先有鸡，还是先有蛋」怪圈的更复杂版本。波柏尔指出，一般科学方法所用的化约主义常会产生这种矛质或吊诡，而科学方法本身就不是完满的。  
    一个简单细胞上的遗传密码，构造已非常复杂，其中有五十多种基本合成物，包括DNA与RNA的密码，也有翻译RNA　带的信息到胺基酸中的核糖体（ribosomes），还有七十个酵素（enzymes），又有　带能量的分子ATP，及核　酸的供应。这是一繁复的系统。更奇异的，是这系统要将密码翻译出来才会形成。但将密码翻译的机制又是靠这系统才有。那麽，在这吊诡的怪圈下，生物体最基本的密码，如何起始呢？  
    生物学家Orgel在一九八二年的New  Scientist中探讨这问题，承认「我们甚至连遗传密码中最普通的特性之根源也不明白；……这遗传密码的根源是生命起源问题中最困惑的一面」[注十四]。这亦是进化论的生命起源论面临之严重挑战。  
    此中的另一个理论困难，是这些密码与其构成的物质无任何牵连关系。另一位着名的科学家和哲学家普兰叶（Polanyi）在一九六八年的《科学》杂志中，指出：「一页印刷纸张的安排，与这纸张的化学构成无关。同样，在DNA分子的基本排列，也与DNA分子中的化学力量无关，正是这物理上对排列的无决定性，使到产生这特殊排列的意义不太可能或然地出现。因这些意义是具有数学决定的信息内容」[注十五]。  
有关遗传密码和DNA的复杂性，使得生命起源问题为一极大的奥秘。

    米勒实验的困惑  

    有关生物构造的复杂性及其信息内容，连达尔文也感到困惑。在他一八六○年的书信中，他说「近日有关眼睛（的反省）使我打了一个冷战」。在其物种原始中，他云「我自由地承认，假设眼睛……能够因自然选择中形成的话，在最高可能程度来说也是荒谬的」[注十六]。达尔文虽然坚信他所设想的自然选择原理，但在此所面对的，正是复杂的问题，眼球是一极复杂的结构，他承认颇难用其自己所提议的自然选择去解释。  
    达尔文时代，未知道DNA的密码，也未掌握什应是信息内容，及其不能化约为物质。然而单是生物体的复杂性，已使这种自然主义的观点遭遇很大难题，特别是生命的起源，如何可以用自然去解释呢？  
    二十世纪初期的科学家，曾建议可以自然地产生简单生物体，在一九二四年苏联科学家Alexander  Oparin，及一九二八年英国化学家J.B.S.  Haldane认为地球早期大气层含有各种较复杂物质，如氨（Ammonia）及二氧化碳等，但没有氧气，因为若有氧气，会使分子与氧化合，而不能形成生物的复杂分子。  
    这些物质会因　闪电的能量，结合成复杂的有机物质，因　下雨而落入原始的海洋中，且因　火山活动，将海水加热，形成一种原始有机浓汤，由此而产生最原初的生命，这是生命起源的一个自然解释。  
    这一切生命形成的过程，一九七一年诺贝尔奖得主Jacques  monod写《巧合与必然》（Chance  and  necessity）一书，认为是纯粹的巧合，他说：「机缘巧合Chance  是一切cinnovation  及所有生物氛围中创生的根源，纯粹机缘巧合，绝对的自由与盲目，……所有生命的形式都是由巧合所产生的」[注十七]。他颇大胆而又自信地将这形而上学的假设，视为唯一可被观察和实验的设定。  
    依这个假设，一九五二年米勒（Stanley  Miller）与Harold  Urey在芝加哥大学做了一个着名的实验，就是模拟他假设的早期地球处境，有各种有机物体，及各种水、氢、氮、氧气和闪电，结果成功合成一些胺基酸，是蛋白质的元素，因而震动科学界，认为自然的巧合确可产生生物体的最原初成份。  
    不过当充满想像的科学家如Sidney  Fox等想由实验去造出蛋白质，证明巧合可使胺基酸合成蛋白质，设想一些氨基酸被海水冲上岸，刚巧在高热的地带，海水被蒸发掉，剩下不同的氨基酸即结合起来，因而合成蛋白质，於是将氨基酸放在水中，在实验室将之蒸发净尽，看看是否留下了蛋白质。结果实验却遭遇失败，祗合成了一些又臭又黑的假蛋白（proteinoids），即是胺基酸的胡乱结合，而不是结构精密的生物体蛋白质。  
    其实问题很简单，胺基酸祗是一些较复杂的有机物，而蛋白质分子的排列却具有信息内容。将一般物质结合成有机物是可以的，但若将有机物随意而胡乱地组合，却不能产生信息内容的排列，巧合并不能创造信息。故此要证明自然可以产生生命，确是有一不能逾越的鸿沟。  
    Lehigh大学的生化学家比希(Michael  Behe)批判这类实验合法性，指出要做这类实验很简单，只要先分析氨基酸的结构，将其构成物质买回实验室，依原有比例数目混合，放入适量溶剂，将之放在不受外在影响的容器中加热，随时会合成一些结构。但这只是设计好的条件，亿万年前的地球没有这些科学家及仪器，也没有卖各类物质的商店。如今这些科学家是先设计了最有利的条件去实验，这是一种花招，而不是模仿出自然的状态。  
    一个厨师宣称自然的巧合状况可产生一蛋糕，他证明给人看，是在店里买了糖和面粉等，将之混合一起，然後假设有一自然状态像烤箱，而後因没时间用自然程序，遂将之放入烤箱中，结果真的烤出一蛋糕来。但这是自然的巧合状况吗?合理的证明应是找甘蔗和大麦，将之放在温泉附近，看能否合成一蛋糕，才是正确做法，但他说如此时间太长，故须用以上方法去省减时间，但结果却是设计而非偶合出东西来了，这种实验确是令人啼笑皆非[注十八]。  
    正如德斯(Klaus  Dose)所言，这种实验已做了三十多年，对生命的起源只是增加了问题，而不是多了答案，各种研究的後果若非形成僵局，就只能承认无知。
    其实，根据最新地球物理的观察，一九九五年H.  Yockey指出所谓孕育生命条件的原始浓汤，根本不存在。在格陵兰地质研究所发现的证据，与浓汤假设刚相反[注十九]。  

    达尔文的黑箱  

    比希在一九九六年出版震撼性的着作《达尔文的黑箱》(Darwin“s  Black  Box)[注十九]，对达尔文主义的进化论提出全面质疑。  
    比希探讨的主题，在指出生命的细节非常复杂，很难恰当地放在达尔文的理论中。达尔文主义主张一种渐进的程序，可一步一步地造成生物体的大转变，而产生进化，但并无交代在生化学上形成复杂结构的仔细程序。  
    达尔文和当代的进化论护卫者多根斯(Dawkins)，均很粗略地认为由单细胞生物，可一步步地改造自己而形成进化，但比希则指出，达尔文主义者在这问题上只是一种黑箱运作，并不交代一些生物体的看似简单结构，其运作有极为复杂程序，更不交代其「一步步的改造」是经过甚麽的路线发展出来。他很仔细地从生化学描述细胞间的微细运作的过程，打开其黑箱，挑战进化论的解释能力。  
    比希指出，当人看见一个黑箱在运作，常以为这箱中的内涵是非常简单，但那只是一种一厢情愿的幻想。十九世纪生物学家Haeckel认为生命的起源，来自碳与蛋白质的简单结合。这就是典型的简化思考，假设了黑箱之中的运作很简单，但二十世纪以来对遗传基因的发现，就晓得一切不是达尔文理论设想那样粗略，如加州遗传学家Endler所言:「虽然今已对突变有很多知识。但相对於进化来说，仍是一黑箱。」突变并无支持进化。  
    多根斯的《盲目之造表者》(The  Blind  Watch  Maker)一书，以保卫达尔文主义而名噪一时，他在书中曾讨论达尔文主义颇为难以处理的问题，即眼睛是非常复杂的结构，如何能一步步进化出来呢?  
    他认为这渐进的过程，每一步骤的机会率是一半一半，单细胞生物有一感光点，在多细胞生物中，这些感光细胞被放在一小杯型组织之中，能转动而找寻光源，就像一未有透镜的照相机。及後如有一些半透明凸体能在此小杯的洞中，就会产生改进，而形成类似眼睛之晶体，而後一步步改进，即可进化成真正的晶体。  
    比希指出，从生化学分析眼球的运作，程序非常繁复，当光刺激视网膜的分子时，分子以光速之快捷变形而超出视网膜，影响其相连的蛋白质，此蛋白质变形而影向其他蛋白质，使其相连的小分子(名GDP)下降，以致另一分子名GTP连起这等白质，三者合起来又影响另一蛋白质，进而使一种叫cGMP的分子冲淡了，而後使一条离子的通道闭塞，因而又减少了钠离子，使电荷不平衡，形成一电流刺激眼睛神经，再由之传向大脑，大脑再解释之形成视觉。  [图一]
    比希批判多根斯的解释，从未正式处理视网膜介子与其相连蛋白质间相关的功能，又其所谓小杯型组织，是一圆形的一群细胞，是如何形成的?此中需不少复杂蛋白质构作其形状，及更多蛋白质来控制某形状之维持。这些形构又如何能从突变形成呢?多根斯对此完全放在黑箱中不谈。至於更复杂的半透明凸体如何形成晶体，多根斯当然又是一笔带过了，比希称多根斯的解释为粗劣的剖析(gross  anatomy)[注二十]。

    不可化约的复杂  

    在面临生物的复杂信息内容，对科学的哲学反省，不能不重新检讨自亚里士多德下来所提出的设计论问题。亚里士多德提出万有的四大原因，其中的目的因就认为宇宙万有依目的而设计，这观点指导了差不多两千年的科学研究，直至培根（F.  Bacon）才在其Advancement  of  learning中，将目的因排除在科学以外，视为形而上学，认为科学并不探讨大自然中之目的。於是科学的解释，祗是从机缘巧合，及必然规律来解释事物，此即Monod所谓的Chance  and  Necessity。
    但由於当代科学的新发展，包括宇宙论中的「创人原理」（Anthropic  Principle）及生物体的信息内容之探讨，涉及万有的复杂数学结构及生物之密码，均显明单从巧合与必然性来解释，似乎难关重重。所以，现今有一批科学家，开始讨论设计论或目的论是否应放回科学中，成为一解释模式呢？此中的代表者除了比希外，还包括在麻省理工学院与普林斯顿大学作後博士研究，Discovery  Institute“s  Center  of  the  Renewal  of  Science  and  Culture资深研究员的谭博斯基（William  Demdski）。  
比希指出达尔文主义种种不合理之处後，特别主张生物结构是来自设计。定义「设计」是指「按目的去安排不同的部分」，这可以纯粹由研究的资料去显示，不须由形而上学的推论或宗教经典来确立。他认为「当一批各自分离而又互相作用的部分，按秩序组合，而完全成一整体功能，超过单独一部分可自己形成的，就是设计的证据」。正如一个字母不能构成一个字，而一个字母和多个字母构成，其功能是超过单独一字母的，则这字可称为一「设计」。  
    比希指出，当代生化学发现细胞极度复杂，至如今没有任何诺贝尔奖得主或哈佛教授，可以用达尔文主义的进化论成功地解释视觉或血小板凝结系统的形成。比希提出「不可化约的复杂性」（irreducible  Complexity）一辞，指「一个独一系统，由几个互相吻合又互相作用的部分构成其基本功能，取去其中一部分，则其功能即会停止」。此中的内部结构一致，不能由另一系统的渐进修正去形成。  
    若揭开视觉产生的复杂结构，就可称为不可化约的复杂，其每一部分的构成，均按　达致视觉之目的去组合。比希认为这就可称为一设计；是可以从科学观察去确定，而非仅为形而上学思维[注二十一]。  

    从观察侦测设计  

    甚麽才叫设计呢？设计是一可观察的事实，而不能视为形而上学的假设。当考古学家在一片荒凉沙漠中，发现一堆残破的石柱、泥墙及陶片上有各种古文字和花纹，监定之为一古文明遗迹。他们怎麽知道这是人类文明的遗物呢？为何不视为纯自然的产品呢？主要是靠探究其有无人工设计的痕迹，这完全由经验观察，可以监定一些陶片是否人工设计的後果。  
设计是可以被观察所侦测出来的，考古学的成立，是靠这个假设，一般侦探去破解一件谋杀案，也是基於这假设，去侦察出凶手留下的蛛丝马迹。  
    当考古学家在埃及沙漠发现一块写有古埃及圣书文字的石碑时，绝不会认为这是千万年来风沙磨蚀，慢慢从自然中演变出来。因为由理性的判断，可以从圣书文字的复杂结构与语言中的意义，侦测出其是一人工设计的成品。  
    然而当生物学家观察细胞中的DNA，其信息内容同样具有更复杂结构与意义，却一般假设这是由千万年进化而形成，这种假设自始至终没有甚麽科学的实验或可观察的确实证据，却祗是一种哲学上的认定而已。  
比希和谭博斯基均指出，反而设计是可以从观察侦测出来，於科学上有据。而进化的假设却从未被观察去证明，如今科学团体用这理论，纯粹来自教条思考。  
    怎样的结构，可被监定为一设计呢？谭博斯基提出从现察上可从三个特点去显明：一是偶然性（Contngency），二是复杂性（Complexity），三是独特性（Specification）。  
    所谓「偶然性」，是指一事物或结构，其产生出来是可以有很多不同的可能性，不必然成为如此的，如宇宙的起始状态，是有无数可能的发展，不必然会产生如今我们所见的万物。并无任何必然规律限定了宇宙要发展出如今可以让生物存在的条件，严格来说，着名的物理与数学家彭罗斯（R.  Penrose）就指出，在宇宙原始的「相空间」（phase  space）中，若要找出产生如今那麽复杂的宇宙之点，其体积是10-10123那麽细小，宇宙可有无数其他可能现现，故原始状态是「偶然性」的。其产生不能通过「自然发生」的角度，用自然规律之必然发展可以解释。  
    所谓「复杂性」，是从或然率上言，从或然偶合构成的机会越低，其复杂性则越高，此中的复杂性若涉及一些形式，就有可能来自设计。如某人发射一百支箭向墙，再在箭插之处划上红心，则这一百支箭中一百个红心，纯是或然的，但若果在墙上划有一箭靶，某人发射一百支箭，均中红心，则可推论其为一世界级箭手，有高度技术。此中推论涉及三点：一是有一批事件可能发生（如一百支箭射向墙），二是对这可能性有一限定范围（如祗有一个箭靶在墙），三是确实这事件发生（一百支箭射中红心）。此中即可知这事件有一特别形式，可称为一设计的事件，而非或然地巧合碰巧形成。  
    所谓「独特性」，是指一个形式的存在，完全独立於其所描述的事件以外，是分离的（detachable）。如抛一钱币一百次，其掉上来是人头的一面还是字的一面呢？如果一百次的後果竟都是人头，则显明有一形式，而这形式又与抛钱币的行动无关，是分离而独立的。则可结论这钱币必依一种特有条件设计出来，形成这形式。这在统计学称为有条件的独立性（Conditional  independence  ）即与事件的或然率无关。而这独立性的条件，可追溯其特有的根源，而知其形式的特有性。谭博斯基综合为两种条件，一是有条件的独立性条件（Conditional  independence  condition），二是具可追溯性的条件（tractability  condition），即对这形式的知识可追溯来源，而又不影响事件本身的知识，是为独特形式[注二十一]。  
    满足这三方面特点的事物或事件，可以从经验上肯定其为一个设计，因而设计是科学上和经验上可侦测和监定的。

    本体诠释学与信息本体论

    在当代各种知识领域中，所谓「设计」，早已被视为经验观察的事实，如考古学家发现一块陶片上的花纹，美国太空总署研究外太空电波有无外星智慧信息，警探从各种线索追寻罪案犯人，均是在经验事实上发现一些信息内容，考察这些内容不是自然原因可足够解释，故推论这是一智慧设计的产品。  
    所谓自然的解释，根据Jacque  Monod的着名观点，主要就是靠两个概念，一是机缘巧合（Chance），一是必然性（Necessity）。自然的规律是必然的，其产生事物则是凭机缘巧合，自然发生。但这两原则如果遇到一事物或事件，具「偶然而又独特地复杂的」信息，就与这两原则不一致，因为既是偶然的，即有多种可能性出现，没有必然规律让其产生。其次，是其信息内容复杂而又独特，不能从机缘巧合来解释，於是自然的解释至此终止，须假设这事件或物件为一智慧设计的产品。  
    这种对设计的经验侦测，在考古、外太空电波分析及侦探案件运作中，均已是持之有效的经验方法，从来没有一些哲学家或科学家会愚蠢到宣称这是形而上学或是宗教信念。  
    奇怪在当代学界观察生物体的复杂信息内容，及宇宙的复杂数学原理时，却有强大的意识形态的教条，不容许其有可能为设计，认为一谈设计，一谈到目的论，就是非科学的，形而上学的，宗教的。这是出於现代文明的独断观点，而非理性公平的探讨事实，难怪着名的科学哲学家费耶本（Feyeraband）就主张科学也须有民主法则，须要一种科学的无政府主义了。科学从不可以定於一尊，要求大一统的。  
    其实生物体的信息内容，完全可以通过观察而描述出来，及DNA中密码的奇特排列，均从多个研究数据显明是不能机缘巧合出现，是「偶然而又独特地复杂的」。另一方面，多年来，多个试图从必然规律（如自然选择）去做的实验，亦都全无确认成果。所有从必然性及巧合假设去作的努力，都未提供过一个可信的证据。  
    如何能对宇宙设计有一深度的方法论探索呢？这可从中国哲学入手。我们描述「设计」，主要是从被观察的对象之结构上见有一整体性的互相关联，形成一独特的复杂性。这整体的关联是由信息来连扣起来，即其组成源於一种整体的意义，而非各部分物质单位的组合。这种整体关联的观点，可从中国哲学的宇宙观加以掌握。中国易经的哲学特质，就是强调宇宙是可以通过六十四卦辞符号的系统去表达。宇宙万有本为一整体相关的世界，通过符号的意义，将之贯通而成一互相关联的整体。根据成中英教授的「本体诠释论」观点，太极本体除了衍生天、地、人三大范畴之外，也衍生了卦辞的意义系统。本体不但衍生万有，也同时衍生了意义即信息，人可通过卦辞的意义理解万有，越多理解万有以後又可掌更多的意义，进而更深入理解万有。从中国哲学来说：所谓「道」，就有信息本体的意义在内。我们可建立新时代中国的信息本体论，从哲学上对生命体的设计加以更完整的解析。  
    面临二十一世纪，新的宇宙观正在形成，我相信中国哲学所强调的整体和谐相关的宇宙，会在宇宙论上渐渐被重视，其网络宇宙的观点，可与量子力学的世界观吻合，取代粗劣的化约主义所形成的偏见。并且可通过「道」的概念，以信息本体论去理解万有的数学结构，及生物体复杂的信息内容。在新宇宙观下，宇宙或许不祗是物质的偶合，却有极大的智慧与设计在其中。  

    [注一]George  Gaylord  Simpson  "The  Nonprevalenle  of  Humanoids"  Science  143,771（1964）。  
    [注二]Dean  L.  Overman,  A  Case  Against  Accident  and  Self  -  Organization,  New  York:  Rowman  &  Littletield  Publishers,  1997,  P.33.  
    [注三]E.  Ambrose,  The  Nature  and  Origin  of  the  Biological  world,  1982,  P.135.  
    [注四]D.  Brooke  &  E.  Wiley,    Euolution  as  entropy  X.  Chicago:  U  of  Chicago  Press,  1986。  
    [注五]同注二P.37。  
    [注六]Hubert  Yockey,  "In  formation  in  Bits  &  Bytes:  Reply  to  Litson“s  Review"  Bio  Essays  17,  85（1995）。  
    [注七]Michael  Denton,  Evolution:  A  Theory  in  Crsis,  Bethesda:  Adler  and  Adler,  1985,  P.351。  
    [注八]G.  Simson,  The  meaning  of  Evolntion  1949  P.15-16。  
    [注九]同注三。  
    [注十]叁考W.  R.  Bird,  The  Orgin  of  Species  Revisited,  New  York:  Philosopical  Library,  1989.  P.304-305。  
    [注十一]Fred  Hoyle  &  Chandra  Wickramasinghe,  Evolution  from  Space,  London:  J.  M.  Dent,  1981.  P.  129。  
    [注十二]同上P.150。  
    [注十三]Karl  Popper,  "Scientific  Reduction  and  the  Essential  Incompleteress  of  all  Science",  Studies  in  the  Philosophy  of  biolgy  259,  270（1974）。  
    [注十四]L.  Orgel,  “Darrwinism  at  the  very  Beginning  of  Life”,  New  Scientist  149,  151（1982）。  
    [注十五]M.  Polanyi,  "Lifes  Irreducible  structure",  160  Science  1308-1310（1968）。  
    [注十六]叁考The  Life  and  Letters  of  Charles  Darwined.    F.Darwin,  1887,  P.67.  及C.  Darnin,  The  Origin  of  Species.  N.  Y:  New  York  University  Press,  1988,  P.186-87。  
    [注十七]Jacqnes  Monod,  Chance  and  Necessity  （London:  Collins,  1972.  P.110）。  
    [注十八]叁考Michael  Behe,  Darwin“s  Black  Box,  The  biochemical  Challerge  to  Evolution,  N.Y.  The  Free  Press,  1996.  P.166-186。
    [注十九]Hubert  Yocky“Comments  on  Let  there  Be  Lifes,  Thermodynamic  Reflections  on  Biogenesis  and  Evolution  by  Avshalom  C.  Elitent”,  Journal  of  Theoretical  Biology  176,  351,  1995.。
    [注二十]同注十八P.  26-39。  
    [注二十一同上书p.39-45及p.110-11。  
    [注二十二]  William  Dembski,  Intelligent  Design,  the  Bridge  Betneen  Science  and  Theology,  Illinois:  IVP,1999,  P.122-149。  
    （本文原载加拿大《文化中国》总第二十七期）  

     

作者：梁燕城 [2001-6-29 1:14:59]