第四種生命——數字生物：他們進化而昭示的道理很可怕

    它們是數字也是生物，它們繁殖的速度比細菌還快。有人說它們是沒有DNA的生命，是動物、植物和微生物之外的第四種生命體。進化論有關生物進化過程的關鍵環節，它們一個也不少。是進化遵循一樣的規則，還是它們先行一步，走在了所有進化的前列? 　　　　

    科裏斯·阿亞米是美國加州大學的計算機係的教授。8年前他想讓計算機程序在特定的環境中進化出添加的本領。於是，他製造了一些低級的數字生物，並定期給它們輸入數字。開始它們傻乎乎的沒有任何反應，但引人注意的是，數字生物每複製一次，它的指令鏈上的某個指令就有一次產生突變的機會。有這些突變會使生物體以同樣簡單的方式加工其中的某個數字，比如某個生物體可能會生成閱讀某個數字和產生相同數字的能力。這就是科學家對數字生物具有智能進化的最早發現。　　

    後來阿亞米設計製作了一套名叫“阿威塔”的軟件程序，專門展示數字生物的演化生命過程。再後來阿亞米的研究小組不斷壯大，除了計算機專業人士外，還有微生物學家和哲學家等不同領域的知名學者。正如密歇根大學專門從事細菌進化研究的微生物學家裏查特·倫司奇所說：“這是前所未有的發現!在這靜謐的世界裏，明顯有生命的氣息。它有待揭示的規律對我們認識世界一定具有無法比擬的重要價值。”　　

    隻是短短的幾天時間，倫司奇就被“阿威塔”中的數字生物的神奇功夫所吸引，他馬上停止了自己手頭的研究項目，立即加入到阿亞米的研究小組。　　

    人們不禁會問，呆板的數字怎麽成了生物，是誰為它們澆灌了生命的甘泉?它們的繁殖和進化到底是怎樣完成的?　　　　

何謂進化變異　　　　

    進化就是逐漸適應與慢慢演變的過程。簡而言之，生物的進化遵循的規律是“用進廢退”，力求在有利於自己繁衍與生存的環境中，不斷地完善完美自己。　　

    早在140多年前，歐洲的博物學家讚美上帝為取悅人類而創造了無數鮮豔的花卉時，達爾文便尖銳地指出，花卉是為了吸引傳授花粉的昆蟲才進化得五彩繽紛，那完全是它們傳宗接代的本能使然，與上帝毫無關係。達爾文還用在加拉帕戈斯群島收集的鳥類標本證明，鳥類因為啄食不同的食物，而進化出長短各異的喙。敲開堅果，喙一定得短粗有力；樹洞捉蟲，喙當然要尖長靈敏。　　

在很多時候，自然界中的進化是不以人的意誌為轉移的，是人類看不見，摸不著的。有的時間漫長，有的時間短促。誰也擋不住繁衍和生存的力量。　　

    假如你是男士，說你的前列腺下垂掛著一個子宮；假如你是位女士，說你的卵巢附近有一條輸精管，你們大可不必驚慌失措，它確實存在，與變性手術毫無關係，而是人類20種退化器官之一。還有智齒、闌尾這一對同步退化的器官。在遠古人類單以植物為生時，智齒的存在至關重要。它與另一排臼齒相配合，為人類咀嚼出急需的能量。闌尾是一個狹長、有力的管子，連接到大腸，當人類飲食中植物纖維多於動物蛋白質時，闌尾可以作為一個特殊的區域消化醋酸，除此之外，它還可以產生白細胞。我們的飲食結構逐漸改變後，它們自然也就被慢慢退化了。　　

    微生物的進化也很有趣。眾所周知，100年前，青黴素剛剛問世時，它對病菌引起的炎症可謂藥到病除。可病菌微生物通過不斷的進化變異，逐步具備了抵抗青黴素的功能。包括計算機病毒，也是靠進化變異才練就了強悍無比的殺傷力。可以毫不誇張地說，進化變異不僅是所有生物的製勝法寶，其中肯定還蘊涵著龐大深奧的未知世界。數字生物在其進化變異中表現出超強智慧，就充分說明了這個道理。　　　　
數字生物顯活力　　　　

   數字生物的進化與計算機病毒一樣，是靠一係列的命令來實現的。它們是由二進製數字構成的，能和DNA突變相同的方式產生突變。每一個生物都能在幾秒鍾之內複製出好幾萬個。借助“阿威塔”軟件程序，可以在顯示器上看到潮水般湧現的一組組數字，清楚地觀察它們從生到死的生命過程。　　

    經過近10 年的發展，“阿威塔”數字生物差不多已是真正意義上的生物了。科裏斯·阿亞米說：“這些小東西進化速度驚人，具備的本領越來越大。最讓人興奮不解的是，它們所走的路線與進化論的路線不謀而合，幾乎完全重疊了。它們複製、突變、競爭，自然選擇的過程一樣也不少。總之，與自然界生物進化規則幾乎毫無二致，隻是速度奇快，有時簡直讓人應接不暇。”　　

    裏查特·倫司奇專門研究細菌的進化規律，他從大腸杆菌的後代身上發現了12個不同的菌落，他的發現為生物的最新進化方式提供了動因。但是，他的研究花費了17年，使這些菌落經曆了3萬多代的進化變異。期間既有微小變化也有突發性進化。借助“阿威搭”程序，倫司奇為他的茵落建立了數字進化模式，並由此開始了對數字菌落的研究。“阿威塔”的適應性與進化速度始終吸引著他，利用數字生物的這些特點，極大提高了自己的工作效率。不僅實驗條件可以隨意改變，還能使每個生物的每次突變都自動記錄下來。他現在1個小時收集到信息比在真細菌身上1年得到的還要多。　　　　

深層次驗證進化論　　　　

    以往進化生物學家隻能靠大量的化石進行研究推論，雖然碳14測定法等科學手段，使考古學成績斐然，但科學家怎麽也不可能看到每一代以及每一個基因的進化過程，比如現今的海豚究竟是由哪一種陸地生物演變而來的，其間幾個重要的進化過程又是怎樣的?而“阿威塔”的數字生物卻為我們提供了觀察幾百萬代數字生物隨機突變和自然選擇的可能。它們的進化過程為科學家回答某些重大進化問題提供有價值的參考。　　

    進化論認為，複雜係統來自簡單的祖先，不同的進化渠道能產生相同的複雜器官。蜻蜓和海蟹都能通過它們的眼睛形成圖像，但它們的眼睛和我們的眼睛有著顯著的不同。用數字生物做的實驗，充分驗證這一理論的正確。開始阿亞米研究組為簡單的運行設立了獎勵，並為複雜一些的運行設立了大獎。在他們的一個實驗中，數字生物複製了1.6萬代。他們將此實驗重複了 50遍。　　

    實驗結果令人興奮不已。在50個實驗中，有23個進化出了能執行相等運行的生物。而當取消運行的獎勵時，數字生物便再沒有進化出任何一個相等程序。觀察發現，每一個進化過程都是以完全不同的方式進行的，證明了達爾文的觀點基本正確。　　
 
    還有兩項實驗與自然界生物的進化驚人地相似。一是能量過剩可能導致生命凋零。森林中的植物吸收陽光的多寡是有區別的，正因為如此，才有森林植物的豐富多彩。有人做過實驗，給林地中不同的植物都賦予一樣的光照。開始它們都長勢旺盛，但不久便會逐漸凋零，最終隻有幾種植物能夠生存下來。這在一定意義上說，獲得陽光的差異性，就是自然選擇的結果。　　

    數字生物的成長過程，同樣受這一規律的製約。研究人員無限製地給它們提供食物——也就是數字。像饑餓的人獲得食物一樣，開始它們也很興奮，大吃特吃，並且生長極快。可不久它們就會慢慢死去，隻剩下少得可憐的幾個生物在那裏苟延殘喘。相反，如果讓它們有節製地進食，吃得量也各不相同，它們就像自然界的物種一樣，進化出不同的種類。數字生物消化數字的速度一旦過快，它們的正常生長便會受到影響。如果有太多的生物都去爭搶某一個數字食物，它們生長的功能就會喪失。　　

    進化論認為，有性繁殖可以使生命得到優化，可以有效克服有害突變帶來的影響。所以青蛙有性行為，烏龜有性行為，就連蜜蜂也有性行為。數字生物的有性繁殖又是怎樣的呢?　　

    在生物學家的指導參與下，阿亞米把性的概念輸入到了“阿威塔”的數字生物中。數字生物的性行為雖然有點呆板，但從進化角度看，它們的確具備了性行為的要素：後代身上結合了來自父母雙方的遺傳物質。當它們複製自己時，新生物體不能立刻在程序中獲得自己的地位並開始繁殖，而是先與另一個新生物體大量交換密碼，隻有交換完成後傳宗接代的工作才能開始。　　

    參與研究的科學家相信，數字生命與地球生命的共有模式等一係列進化巧合絕非偶然，一定是某種規律在起作用，或者說有某種奧秘等待揭示。　　　　

它昭示的道理很可怕　　　　

    地球生命的顯著特征是，一旦遭到控製，自然能進化出反控製的本領。比如，幾乎銷聲匿跡的傳染病近年來又卷土重來，肺結核、SARS、禽流感等輪番襲擊人類。原因是經過幾十年的進化，病菌已經找到了對付抗生素的武器。所以，在一定意義上講，我們對抗病魔的內涵，其實就是與病菌進化速度所進行的競賽。　　

    這方麵，數字生物比地球生物一點也不差。它們在進化中表現出智能常常令人始料不及。近日，阿亞米在他的研究基地驚奇地發現(在那裏有數百台計算機，是數字生物進化的天堂)，進化中的數字生物竟然具備了欺騙的功能。起因是他記錄當它們失去適應性將會發生什麽。每當一個數字生物體發生突變時，他就會對其進行一次特別的檢驗，如果是有益的突變，該生物體便會被消滅。　　

    結果，這樣非但沒有阻止它們的適應性進化，還激發它們學會了用新的方式處理信息，並且進化的速度比以往更快了。為了逃避被消滅的危險，這些機靈的家夥通過得到食物的頻率能意識到何時將被檢測。為免遭厄運的降臨，臨近檢測，它們就停止對數字的處理，以絕食的方式蒙混過關。　　

讓科學家感到不安的還不止這些，因為數字生物的智能，終究要聽命於程序指令，還不會演變成可怕的怪物逃出計算機。令阿米亞擔憂的是，細菌或計算機病毒一旦學會了數字生物的進化本領，那問題可就大了。