霍金遺著《The Brief Answers to The Big Questions》之第三問,宇宙中有其他智能生命嗎?(二)

來源: 雁藍楓 2019-01-15 21:52:46 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (12594 bytes)

第三章  宇宙中有其他智能生命嗎(二)?

隨著遺傳基因(DNA)的複製,會出現隨機錯誤,其中很多都是有害的並且會消失。 有些本來是中性的——它們不會影響基因的功能。而一些錯誤本來有利於物種的生存——所有這些都是按照達爾文10)的自然選擇(物競天擇)11)原理進行的。

生物進化的過程起初非常緩慢。 在最早的細胞進化成多細胞生物之前,花費了大約25億年。 但是,從多細胞生物進化到魚類,再從魚類進化到哺乳動物,總共用了不到10億年的時間。然後,進化的速度進一步加快。從早期的哺乳動物到人類,隻用了大約一億年的時間。 其原因是,早期的哺乳動物已經具備了,我們人類所擁有的所有基本器官。 從早期哺乳動物發展到人類,所需的一切就是做細微的調正。

隨著人類進化,到達了一個可以與遺傳基因(DNA)的發展相媲美的關鍵階段,這就是語言的發展,特別是書麵語言。這意味著,信息可以代代相傳,而不是僅僅依靠遺傳基因(DNA)的傳遞。在近一萬年的曆史記錄中,人類的遺傳基因(DNA)已經發生了一些可檢測到的變化,這種變化是由生物進化引起的。但是,人類代代相傳的、所積累的知識總量的增加更加可觀。我用我的書告訴你,在我作為一名科學家的漫長職業生涯中,我所了解的宇宙。正是通過這樣的方法,我把我頭腦中的知識,轉化成了你們可以閱讀的文字。

人類的卵子或精子中的遺傳基因(DNA)含有約30億對含氮堿基。然而,在此基因序列中,許多基因編碼信息似乎都是雙置的或者未被激活的。因此,我們基因中有用信息的總量可能大約是一億比特。對於一個問題,給出肯定或否定的回答,所含的信息量就是 1比特。相比之下,一本平裝小說可能包含200萬比特的信息。因此,一個人的基因信息量大概與50本哈利波特相當。一個國家級圖書館可能藏有大約五百萬本書籍——大約10萬億比特的信息量。 書籍或互聯網上傳遞的信息量是遺傳基因(DNA)的10萬倍。

更重要的是,書籍中的信息,可以更快地更改和更新。我們用了幾百萬年的時間,從不太先進的早期猿類進化而來。在那段時間裏,我們遺傳基因(DNA)中的有用信息,可能隻改變了幾百萬比特。因此,人類生物進化的速度大約是每年一個比特。相比之下,每年約有五萬本用英文出版的新書,其中包含1000億比特的信息。當然,絕大多數這些信息都是垃圾,對任何形式的生命都無用。但是,即便如此,有用的信息以數(每年)百萬甚至數十億的速度增加,遠遠高於遺傳基因(DNA)的改變。

這意味著我們已經進入了一個新的進化階段。起初,進化是通過自然選擇——從隨機突變開始的。這個達爾文所稱的進化過程,持續了大約35億年,並且產生了發明並使用語言作為交換信息工具的人類。但是,在過去的一萬年左右,也許可以說,人類的信息傳遞方式是通過外部方式進行的。在這個階段,內部記載的信息通過遺傳基因(DNA)傳遞給後代。但是,現在外部存儲方式,如:書籍,和其他長期存儲方式,已經有了巨大增長。

有些人將“進化”的概念,僅僅局限於內部遺傳物質的傳遞過程。他們反對將“進化“的概念,應用於外部信息的傳遞過程。我認為,這種觀念過於狹隘。基因並非我們的全部。我們也許沒有我們的穴居祖先強壯,或者可能也不比他們更聰明。但是,我們與他們的區別在於,我們在過去的一萬年中,特別是在過去的300年中,所積累的知識。我認為,把外部信息的傳遞,以及內部遺傳基因轉變都包括在內,采用這樣更廣闊的觀點,來看待人類進化,才是合理的。

外部信息傳遞的進化尺度,就是信息累積的時間尺度。 信息傳遞的進化曾經是數百年,甚至數千年長的時間。但是,現在這個時間尺度縮小到大約五十年或更短。另一方麵,我們處理這些信息所用的大腦,還隻是在達爾文進化意義上的,經過數千數萬年進化而來的。 現在問題來了。在十八世紀,據說有人讀過當時的每本書。但如今,如果你每天讀一本書,你需要幾萬年的時間,閱讀完國家圖書館內的全部藏書。幾萬年後,等到你讀完那些書時,又會有更多的新書。

 

條目注釋:(資料來自:維基百科)

(10)達爾文主義是與生物演化有關的一係列運動和概念,其中也包含與查爾斯·達爾文無關的思想[1][2][3]。隨著時間的推移,“達爾文主義”的含義已經發生了變化,這取決於誰在使用這個詞語[4]。在美國,“達爾文主義”經常被創造論者作為貶義詞使用。但在英國,這個詞並無貶義,它用來指代演化論[5]。 這個詞語是由托馬斯·亨利·赫胥黎在1860年創造出來的[6],那時候被用來描述演化概念,包括早期的概念,諸如馬爾薩斯主義和斯賓塞主義。到了19世紀晚期,它開始代表“自然選擇是唯一的演化機製”這個概念。與拉馬克主義相比,在1900年左右,直到達爾文和格裏哥·孟德爾的思想統一成現代演化綜論以前,它一直被孟德爾定律所掩蓋。隨著現代演化綜論的發展,這個詞語有時候會與特定的思想聯係起來[4]。 後來,隻有科學作家還在使用這個詞,於是它越來越多的被認為不適合用來描述現代演化綜論[7][8][9]。例如,因為達爾文並不熟悉格裏哥·孟德爾的理論[10],所以對遺傳僅僅有含糊和不準確的認識,對遺傳漂變更是一無所知[11]

(11)自然選擇(英語:natural selection,傳統上也譯為天擇)指生物的遺傳特征在生存競爭中,由於具有某種優勢或某種劣勢,因而在生存能力上產生差異,並進而導致繁殖能力的差異,使得這些特征被保存或是淘汰。自然選擇則是演化的主要機製,經過自然選擇而能夠稱成功生存,稱為“適應”。自然選擇是唯一可以解釋生物適應環境的機製。 這個理論最早是由達爾文在1859年出版的《物種起源》中提出,其於早年在加拉巴哥群島觀察了數種動物後發現,島上很少有與鄰近大陸相似的物種,並且還演化出許多獨有物種,如巨型的加拉巴哥象龜,達爾文於開始以為,島上的鴬鳥應與南美洲發現的為同種,經研究,十三種燕雀中隻有一種是與其大陸近親類似的,其餘皆或多或少發生了演化現象,他們為了適應島上的生存環境,改變了鳥的大小。




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