【科學現場】偶然或必然

——進化論再也說不過智慧設計論了!

 

文/麥克.比希(Michael Behe, Ph. D.)

譯/任軍

 

 

德國化學家渥樂(Friedrich Wohler),在實驗室中用氰化氨製成尿素時,感到十分驚奇,因為氰化氨是無機物,而尿素是有機物的排泄物。他的實驗顯明:從有機物產生的物質,也可以由無機物製成!從而打破當時人們所認為的生命和無生命之間的界限,並且揭開「生命研究」的序幕。如果,生命是由石頭之類的普通物質組成的,人們藉著科學方法就可以對生命進行研究了。自渥樂的實驗之後一百七十五年間,科學家對生命已經有許多認識,不但發現DNA(脫氧核糖核酸)的結構,破譯基因密碼,也懂得如何克隆(clone複製)基因、細胞、甚至整個生物體。

 

兩種對立觀點


隨著科學日益發展,科學家對宇宙和生命的基本看法是怎樣的?當然,他們有許多種看法,但我認為可以歸納為兩種對立的觀點。


第一種看法,以英國牛津大學生物學教授竇勤(Richard Dawkins)為代表。他在1997年《科學雜誌》277冊第890至893頁上發表一篇論文,標題為「基因科學與上帝:一個熱門傾向?」他認為,我們所觀察到的宇宙並無任何設計,也無任何意義,不好也不壞。


第二種看法,以瑞辛格(Joseph Ratzinger)為代表,他是前天主教教宗若望.保祿二世的顧問,亦是當前新任教宗。十年前他寫了一本小書,名為《在世界的起源:天主教對神的創造和人類墮落的立場》。書中寫道:「微生物學和生物科學,已經在進化論的問題上帶出革命性的見解⋯⋯,生命的產生是一項宏偉的計畫,而不是出於偶然和錯誤⋯⋯,自然科學指向那創造的終極原因,顯明有一個智慧的創造者,而且今天比以前任何時候更能顯明是這樣的。」


瑞辛格的看法可分三點:一、他認為大自然本體確實顯明它是有目的,且經過設計而造成的;二、他指出的是自然證據,並不是哲學、神學或聖經中的證據;三、他引用生物化學「研究生命的分子基礎」作為結論的依據。我這篇文章,將說明為什麼我認為瑞辛格的觀點是正確的。

 

進化論的局限


從1859年達爾文發表《物種起源》之後,就有許多關於生命本質的探討。在這本書中,達爾文提出前所未聞的見解─繁複多樣的生命形態,是由簡單生物體經過無序的自然進化過程而產生的,即所謂的「隨機變化」之中的自然選擇。


達爾文認為,物種之中並不是所有個體都能存活下來並繁殖後代,因為沒有足夠多的食物供給所有個體的生存需求。所以他認為,那些因為偶然的變異而比較容易生存下來的個體,如果這些變異能夠遺傳下去,經過時間的推移,這些物種的特徵就會改變。如果經過漫長的年代,更大的變化也許會發生。


達爾文的理論是個精巧的主意。然而,即使是十九世紀中葉的生物學家,也知道有許多微生物系統是進化論無法解釋的,其中之一就是眼睛。當時的生物學家已知眼睛的結構非常複雜,如果一隻動物出生時,不幸缺少眼睛某部分結構,視力會大降,甚至根本看不見。當時這些科學家就已經懷疑如此繁複的視覺系統,如何能在進化論所宣稱的許多步驟中,被逐一整合在一起。


達爾文也知道關於眼睛的這個問題。他的《物種起源》書中有一章叫「極度完美及複雜的器官」,他承認不知道眼睛怎能靠進化而形成。但是他提到,如果你觀察現代的生物體,就會知道其多樣性;有些生物體內並沒有「眼睛」,只有一片感光細胞。這些感光細胞的排列分佈,能使生物體知道它是在光中或黑暗中,卻不能知道光線從什麼方向來。因為從任何一個方向來的光線,都能刺激這些感光細胞。


達爾文接著寫道:「如果你能將這些感光細胞置於一個小凹處,就像某些現代的生物體一樣,從某一個方向來的光線會將陰影投射到一部分感光細胞上,而其他感光細胞則被光照。這樣一來,理論上,生物體就能確定光線從什麼方向來的。這就是一種進化。」達爾文使用這觀點,使得與他同時代的許多人都相信有一條逐漸發展的進化之路:從極簡單的感光細胞,到極複雜的脊椎動物的眼睛。如果進化論可以解釋眼睛的進化過程,依此類推,還有什麼不可以解釋的?


然而達爾文留下一個問題沒有解答─這些感光細胞從何而來?達爾文對此不屑一顧。他寫道:「一個神經細胞如何變成對光線敏感,這個問題與生命的起源相比,一點也不重要了。」

 

未知的「黑盒子」


視覺機制和生命起源,這兩個問題在過去半個世紀的科學研究中,相當惹人注目;然而,達爾文拒絕回答感光細胞從何而來的問題,這是有理由的─當時的科學並無實際或概念上的工具,足以用來研究這問題。你若想知道十九世紀中葉科學研究的狀況,請想想原子的問題。原子是所有科學的基礎,但當時只是理論上的概念,沒有人確知原子確實存在。我們現在知道細胞是生命的基礎,但當時人們以為不過是一團簡單的原生質而已。所以,達爾文拒絕解決這個問題,把它放入「黑盒子」中,期待將來的發現可以證實他的理論。


當人們看見一個「黑盒子」在運作時,心理上有一種傾向,會以為這種「黑盒子」一定是按某種簡單的機制來運作的─裡面一定很簡單,運作的原理是容易理解的。然而,經過本世紀生物學巨大的進步之後,我們知道事情並不像他們所說的那樣。


既然現代科學已經打開細胞這個黑盒子,我們就應該重新解釋這個令達爾文跌跤的問題了。需要什麼才能產生一個感光點呢?當一個光電子照射到視網膜時,會發生什麼事情呢?


事實上,當一個光電子照射到視網膜時,它會與一種叫 II-CIS- 視網膜有機分子互相作用。視網膜的形狀原本非常彎曲,但是當它與電子互相作用時,就變直起來,產生異構化作用。這表明有一系列的事情發生了,從而產生視覺影像。當視網膜改變形狀時,它迫使附著在上面的蛋白體也改�雱峈活A從而暴露出蛋白質傳感體在視網膜上的附著點。

 

不可簡化的複合性


接下來的一系列視覺步驟,雖然絕大多數人都以為極其複雜,其實已經省略許多。例如,我還沒有討論視覺系統的復原─它怎麼恢復到起始狀態,準備好迎接下一個光電子。不過我認為,達爾文及其同時代的人所認為的簡單問題,實際上是極其複雜的─比達爾文所能想像的,要複雜得多!


那麼,我們如何證明眼睛或其他器官很複雜,以致無法用達爾文的進化論來解釋呢?其實,達爾文自己已給我們一條判斷其理論正確與否的標準。他在《物種起源》一書中寫道:「如果能夠表明有任何一種複雜的器官存在,而它並不是經由極多的、連續的、小步的變異而形成,我的理論就絕對無法成立。」


有什麼器官或系統是無法經由「極多的、連續的、小步的變異」而形成的呢?請容我在此解釋什麼叫「不可簡化的複合性」。聽起來很玄,其實是個很簡單的概念。例如,我在《達爾文的黑盒子:生物科學對進化論的挑戰》書中,指出「不可簡化的複合性」系統是:一個由幾個配合完善,互相作用的部分組成的單一系統,能達成某種功能,而且當其中某一部分被挪移之後,整個系統就不能正常運作。


我舉一個捕鼠夾的例子來說明,捕鼠夾通常都包含一塊木板(固定板),其他部分都是固定在它上面的。還有一根彈簧,一端連於木板,另一端連於一個夾子上。當鼠夾張開時,要用一根抓桿將夾子固定,抓桿的尾端則要固定在一片金屬抓鉤上,所有部分都由鉤鎖固定在一起。如果這些鼠夾缺少彈簧、夾子或固定板,就根本無法捕鼠。這就是所謂的「不可簡化的複合性」。


這樣的複合系統,讓那些堅持達爾文進化論的人頭痛不已,因為它們並不是經由許多逐漸的、一小步一小步的變異形成的。比方說,我們想經由進化而獲得一個完整的鼠夾,那麼我們可以從固定板開始想嗎?或者是再加上抓桿從而更有效果嗎?不!我們無法那樣做,因為鼠夾若是不完整,就完全無法工作。

 

生物化學對進化論的挑戰


你也許會問:那麼,有沒有生物系統、細胞系統或生化系統,是像你剛才所說的「不可簡化的複合系統」呢?答案是:有的!而且有許多!


舉細菌鞭毛作例子。基本上,它就是個外裝馬達,能使細菌四處游動,就像驅動汽艇的馬達一樣,細菌鞭毛是一個旋轉裝置,它能施壓到液體介質,進而使細菌游動。鞭毛的螺旋槳裝置,是一個細長的鞭狀結構,由蛋白質組成。螺旋槳又由另一種蛋白質附著在一個驅動桿上,可以使螺旋槳和驅動軸都能旋轉自如。而驅動軸又連接於旋轉馬達,這個馬達利用一股由細菌外部流入內部的酸性物質流作為能源。驅動桿需要穿過細菌隔膜,這需要幾種不同的蛋白質作為襯圈才可能實現。


以上描述可能讓你覺得細菌鞭毛挺複雜的,實際上它卻比我們上面所說的還要複雜得多!這種情況對達爾文的理論來說非常不利,簡直就是一塊絆腳石。

 

憑空想像的學說


細菌鞭毛並不是由我發現的,它的運行機制也不是我發現的,那是在全球各地許多實驗室裡,科研人員經過幾十年研究而得的成果。如果達爾文的理論無法解釋這些分子機器的結構,其他的科學家又有什麼不同的見解呢? 這個問題的答案,你可以在《分子進化專刊》中找到。這是很好的學�N專刊,編委會中大約有四十位科學家,其中約十五位還是國家科學研究院的成員。


如果你隨意打開近期的這份專刊,就會發現大部分論文都在談論「排序分析」這件事。簡單來說,分子機器的蛋白質是由不同排序的一連串氨基酸組成的。如果人們知道蛋白質(或基因)中氨基酸的排序,就可以與另一個物種的類似蛋白質相比較,看看在排序上有何相同、相似或不同處。比方說,比較狗和馬身體中血紅蛋白(在血液中輸送氧氣的蛋白質)的排序,可得知這兩物種間的關係遠近。


這很有趣,但我們應當牢記:比較氨基酸的排序,無法讓我們作出結論,說細菌鞭毛這樣複雜的分子機器,能夠產生達爾文的理論所需的「小步」。舉例來說:比如你拿一隻狗和一匹馬的前腿來比較。你發現,牠們有相同數目的骨頭,而且排列的方式相同。這對你也許是很有趣的發現,而且你可能會作出結論說,狗和馬的關係非常相近;但你如此比較狗和馬的前腿,卻無法得知牠們的前腿骨從何而來。


要知道答案,你必須建構模型、做實驗⋯⋯等等。可是在《分子進化專刊》中,過去十年內的論文中都沒有提及這樣的模型或實驗。絕大多數論文都與氨基酸排序分析有關。我想說的是,排序分析很有趣,也能告訴我們不少信息,但光是靠它,卻不能證實複雜的分子機器,可以按照達爾文的進化論而產生。


如果你查看其他專刊,比如《國家科學院學報》、《細胞》、《分子生物專刊》等等,情況都是一樣。達爾文在他的《物種起源》書中,多次呼籲讀者運用想像力;但想像力卻是一把兩刃的利劍。一個富於想像力的人,可能看見別人沒看見的東西,但也許會看見原本就沒有的東西。達爾文的進化論,已陷在一個想像的世界中不能自拔了。

 

理解智慧的設計


事實上,人們對達爾文進化論的批評由來已久。許多科學家評論說,生命體的生物化學是極其複雜的,無法用達爾文的進化論來解釋。再進一步來說,許多科學家也指出在科學文獻中,幾乎沒有關於生命的分子基礎的真正解釋。Santa Fe 研究院的Stuart Kauffman,芝加哥大學的 James Shapiro 以及麻省大學的 Lynn Margulis ,全都聲稱:自然進化論對生命現象的某些方面,並沒有好的解釋。


我的觀點與其他批評進化論的學者不同。我的論文提到,當人們看見如細菌鞭毛這樣的分子機器時,會認定它是經過智慧的設計者所設計。我這樣的觀點引起人們注意,一些批評我的人指出我是天主教徒,並暗示智慧設計者的觀點是宗教的,不是科學的。我不能同意這樣的批評,因為我們作出結論說,生命是由一個智慧的設計者所設計的,這樣的結論完全以實驗為基礎;也就是說,它完全基於自然證據。


比如說,你與一個朋友正在樹林中行走,突然朋友腳踝被一根藤條纏住,整個人吊在半空之中!當你砍斷藤條,放開朋友,你們就在現場調查起來。你發現那根藤條被綁在一根大樹枝上,大樹枝被人彎曲釘在地上,藤條被樹葉遮起來,所以你們先前沒看見。你從這些狀況可以很快得出結論,這不是意外,而是經人設計好的陷阱。你作出這個結論,並不是出於宗教信仰,而是完全出於實在的證據。


那麼,這個陷阱是誰設計的?經過一分鐘的思考,我們發現,沒有足夠的資訊讓我們可以回答這個問題。可是,通過觀察這陷阱各部件是如何協調工作的,就知道它是被人設計好的。


這個陷阱何時做成的?我們發現也沒有充足的資訊來回答這個問題。但是不管怎樣,還是能透過觀察而得知:這是由人設計好的陷阱。


要追根究底,就需要額外的資訊;但這個陷阱是被人設計的事實,確實是由我們觀察得來的。雖然我們可以很快也很直覺地看出是智慧的設計,但也可以用很學術和嚴謹的辦法。哲學數學家但斯基 ( William Dembski ) 在他的專題論文中已讓人看到良好的開端,他用科學和哲學的嚴謹方法�蚢麉搥撮z設計的問題。

 

總而言之,我應該回應本文開始時提到的瑞辛格的話,依我看來,這結論基於嚴格的實驗觀察:「生命的產生是一項宏偉的計畫,而非出於偶然和錯誤⋯⋯。自然科學指向那創造的終極原因,並且顯明有一個智慧的創造者,而且今天比以前任何時候更能顯明是這樣的⋯⋯。」

 

 

作者小檔案

麥克·比希(Michael J. Behe)是美國賓州利亥大學(Lehigh University)教授。在生物化學刊物上,他已發表的文章超過35篇;此外,他也是《波士頓評論》、《美國觀察者》和《紐約時報》的主筆。他出版的《達爾文的黑盒子》一書,經過國際間100多種出版品的評析,最近榮獲美國�m國家評論》和《世界》雜誌,提名為20世紀100本最重要的著作之一。

譯者小檔案

任軍,來自中國福建,於紐澤西州州立大學獲地理學和統計學碩士。現與妻子鄭玉珍一起在宣道會神學院(ATS)就讀道學碩士,並在紐澤西州若歌教會服事。

 

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