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发表于 昨天 23:56 | 查看: 3| 回复: 0

生命与机械交融的超现实插画:野兔、自行车与蛇

1993年,行星科学家卡尔·萨根领导的一个团队得出一个试探性结论:地球上存在生命。
这个结论本身并不新鲜,真正特别的是,所有证据都来自伽利略号探测器——三年前飞越地球前往木星的航天器。生命对这颗行星的改造如此深刻,以至于仅凭反射的光线和发出的无线电波,就能推断它的存在。今天,我们扫描数十光年外的宇宙,寻找的正是同样的痕迹。

但一个基本问题至今没有科学共识:是什么让生命物质与岩石、气体、海洋如此不同?
许多科学家会提到复制或代谢能力。另一些则用更抽象的语言描述:生命与其环境处于热力学非平衡状态。还有第三种回答:生命体之所以不同,是因为它们“为了理由”而做事。

说生命是一种非平衡的有序组织状态,其中能量和物质持续流动——这个描述同样适用于飓风。但飓风只是“存在”。只有生命体才有目标:寻找食物、繁殖、生存,有时仅仅是体验愉悦。这种区别引出了一个极具争议的概念:生物能动性(biological agency)。

一个概念的战场

生物能动性的核心主张是:生命体拥有“因其自身理由而行动”的能力。这句话立刻点燃了多重争议。争议的焦点不在于生命是否表现出目的性——从筑巢的鸟到追逐细菌的白细胞,生物学家从未否认这一点。问题在于:这种目的性到底意味着什么?

一种观点认为,表面的目的导向性只是基因指令的执行结果。有机体是由基因驱动的自动机,自然选择偏爱那些使生物以特定方式行动的基因变体。在这个机械论、基因中心论的图景中,能动的表象只是经过无数世代优化的自动化程序的表演。

都柏林圣三一学院的神经科学家凯文·米切尔(Kevin Mitchell)在2023年的著作《自由能动者:进化如何赋予我们自由意志》中提出不同看法。他认为所有生命体都能作为“因果实体”行动,而不仅仅是受基因指令操纵的“车辆”。“是你这个决策者让咖啡在今天早上被煮好,”米切尔说,“不是你的原子,也不是你的基因。”

布里斯托尔大学的科学哲学家萨米尔·奥卡沙(Samir Okasha)对此持谨慎态度。他区分了两种观点:有机体是“真实的”能动者,还是它们“仿佛”是能动者。奥卡沙认为,“能动性”很可能只是“表型或行为可塑性”的一个花哨同义词,即有机体对同一刺激产生不同反应的能力。“那么‘有机体表现出能动性’的主张,只是对科学早已熟知的现象的重新包装,并不代表深刻的哲学洞见。”

伦敦弗朗西斯·克里克研究所的理论生物学哲学家詹姆斯·迪弗里斯科(James DiFrisco)走得更远。他认为能动性是一个源自人类心理学的概念,涉及意图、信念、自由和人格。将其引入整个生物学领域,等于“将一种隐秘的自我意识归咎于所有生命”。在他看来,有机体的目标导向性是“通过自然选择进化而来的适应状态”,目标只是行为所服务的适应性的一个方面。说有机体“自己设计目标”既不可检验,也无法解释,“除非我们处理的是能够报告自身心理状态的认知主体”。

科学上的审判:新纲领还是旧标签?

争议的核心在于:能动性概念到底带来了新的研究纲领,还是仅仅给已知现象贴上新标签?

2022年,生物学家索尼娅·苏丹(Sonia Sultan)、阿明·莫策克(Armin Moczek)和哲学家丹尼斯·沃尔什(Denis Walsh)联合提出,能动性可以填补“基因中心方法在表型决定、遗传和新性状起源方面留下的解释空白”。他们主张,能动性需要一种更广阔的遗传观,不仅包括基因,还包括有机体如何与环境互动。他们将生物能动性定义为“一个[生命]系统通过调节自身结构和活动以响应其遇到的条件,参与自身持续、维持和功能的能力”。

苏丹强调这个概念没有任何“超物质主义或令人毛骨悚然”的东西。“从一种考虑到有机体在发育和进化中的能动性,明确理解为自然过程的物理结果,既不表达有意识的欲望也不表达意向性,的视角来看,没有任何超物质的东西。”能动性的存在是一个可检验的假说。

但2025年,迪弗里斯科和理查德·戈恩(Richard Gawne)在《进化生物学杂志》上发表批判文章,认为生物能动性是“一个没有研究纲领的概念”。它要么在重复生物学中早已熟悉的东西,要么在召唤某种“几乎神秘的力量”,一种模糊的“整体性力量”,类似于18世纪用来解释生命的“活力”,实际上什么也没解释。迪弗里斯科暗示,一些人“正在利用‘能动性’的模糊性来支持生物学需要某种准精神现实的观点”。

苏丹和同事反驳说,这种批判误解了他们提出的概念。但迪弗里斯科和戈恩的批评击中了要害:如果用“因为它的能动性”来解释一个行为,这本身就是循环论证,拒绝进一步分析。苏丹一方则认为这种描述不准确。

这场交锋暴露了问题的症结:能动性是一个“真实的因果力”,还是一个“高层次的方便标签”?迪弗里斯科认为,谈论有机体的“决策”只是对决定行为的“多尺度机制”的便利指称,这种机制完全可以容纳情境和冲突信号。但米切尔坚持,能动性的本质在于行动由理由和目标支配。野兔是真的在试图逃离狐狸,而不仅仅是看起来如此。这种“试图做某事”是生命的基本性质:进化构建了“试图做某事”的实体。

一个关键证据是,即使从传统进化理论的角度看,能动性也已经被默认承认。这种现象被称为“行为驱动”(behavioral drive):新的适应性状仅仅因为一群有机体选择做某件新事情而出现。改变饮食或迁移到新栖息地,仅仅因为探索选项的冲动,可以改变一个种群经历的选择压力,从而改变其进化轨迹。关键是,没有基因在告诉有机体“去吃那种新植物”,是有机体自己采取了主动。这种现象类似于19世纪心理学家马克·鲍德温(Mark Baldwin)首次提出的“鲍德温效应”:非先天的行为选择(可能是社会学习的)本身创造了新的选择压力,最终导致这些选择在种群中被遗传固定。原文作者菲利普·鲍尔(Philip Ball)的评论一针见血:“如果你想把能动性排除在进化之外,已经太晚了。”

历史的回响:目的论与机械论的古老张力

生物能动性争论并非新事。它是生物学中“目的论”(teleology)与“因果机械论”(causal mechanism)之间古老张力的现代回响。

18世纪的法国动物学家让-巴蒂斯特·拉马克(Jean-Baptiste Lamarck)走得很远。根据其最新传记作者、斯坦福大学历史学家杰西卡·里斯金(Jessica Riskin)的总结,拉马克认为“生命本质上是创造性的能动性”,这与当时认为自然世界中唯一真实的能动性来自神性的主流观点形成对比。查尔斯·达尔文也承认有机体有能力改变其环境,尽管他与拉马克在进化变化的来源上存在分歧。两人都将有机体“为自己行动”的能力置于其理论中心。

现代分子生物学的兴起改变了这一图景。从进化论者恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)到分子生物学先驱雅克·莫诺(Jacques Monod),生物学家都承认有机体表现出目标导向性。但莫诺的基因中心论试图将这种目的性解释为遗传程序的执行,这是机械论在现代的彻底胜利。

迪弗里斯科对“活力论”幽灵的担忧,正是这种机械论传统对任何“非物质”解释的本能警惕。但苏丹等人的立场表明,能动性概念并不必然滑向活力论。它试图在机械论与被否定的活力论之间,找到一条基于系统复杂性和因果涌现的中间道路。有机体不仅仅检测和响应环境变化,西班牙巴斯克大学的哲学家阿尔瓦罗·莫雷诺(Álvaro Moreno)指出,它们“拥有改变环境的能力”。

未来的图景:如果能动性被自然化

米切尔和同事亨利·波特(Henry Potter)强调,如果能动性要超越哲学立场,成为对科学有用的工具,首先需要被“自然化”(naturalized):我们需要一种关于能动性的恰当理论,能够提供某种研究纲领。

目前还不存在这样的理论,但可以勾勒出它需要面对的问题。有机体如何确定其目标?这些目标如何在有机体的分子或神经机制中被“表征”(如果有的话)?有机体如何整合信息(包括关于自身内部状态的信息)来做出行动决策?能否测量一个实体拥有多少能动性,或拥有哪种能动性?波特认为,“开发衡量能动性不同维度的经验指标,是将能动性转变为科学概念的主要途径。”

一些研究者已经提出,能动者需要特定类型的内部架构来管理感觉、认知过程、行动和需求之间的关系。莫雷诺认为,这种组织涉及反馈回路,不仅使系统适应环境,还能让系统改变环境,例如,仅仅通过从一个地方移动到另一个具有不同条件的地方。理论生物学家斯图尔特·考夫曼(Stuart Kauffman)提出,这种性质依赖于他所谓的“组织封闭性”(organizational closure),其中各部分相互维持,各自支持其他部分的功能。考夫曼说,这种性质赋予整体系统“因果力”,米切尔所说的能动者“代表自身行动”的能力,而不仅仅是更低层次原因的被动载体。神经科学家卡尔·弗里斯顿(Karl Friston)则认为,能动性产生于那些能够预测行为结果并将其与实际结果进行比较、并寻求最小化二者差异的实体,所有这些都不要求有意识自我反思的能力。

这些理论目前听起来“有点抽象,远离实际的生物学”,这是鲍尔自己的评价。但鲍尔持谨慎乐观态度,认为这些理论想法与生物机制结合的前景并非不可能。例如,表现出更多能动性的有机体,似乎也拥有允许更多情境和外部信息影响的分子通路,这不太可能是巧合。

如果能动性概念被自然化,它可能为多个领域提供新视角。理解集体目标如何产生,正如多细胞生物在远古时代首次出现时那样,以及它们如何瓦解,就像癌症中发生的那样。更恰当的理论可能让我们更清楚地知道,创造真正的人工智能体需要什么,不是仅仅执行我们编程目标的计算机和机器,而是能够自己制定目标的实体。那时我们可能也更清楚地看到,这种真正具有能动性的机器可能带来的好处和危险。

边界与平衡:拟人化的风险

对能动性概念最直接的批评是:它将人类心理特征投射到所有生命体上。迪弗里斯科明确警告,“许多关于能动性的工作都在利用这个术语的模糊性”,暗示在简单生物中存在比预期“更高级的认知过程”。他认为,除非是能够报告自身心理状态的“认知主体”,否则谈论“目标”没有意义。

苏丹坚决否认这一点,试图将能动性定义为一个去心理化的、可操作的科学概念。她明确将其与“有意识的欲望或意向性”区分开。但迪弗里斯科认为这种尝试注定会因概念本身的起源而失败。

这里的关键在于区分“目标导向性”和“有意识意图”。鲍尔以野兔为例:野兔在狐狸出现之前可能正在觅食和警惕捕食者。它没有“逃离狐狸”这个具体目标,直到狐狸出现。这种“试图做某事”,在当下情境中设定并追求近端目标,正是能动性支持者所指的。它不需要自我意识,只需要一个能够整合情境信息并做出行动决策的系统。

生命不仅仅是不同的

回到卡尔·萨根的实验。生命之所以能从太空中被识别,恰恰是因为它“为了某种目标”而重塑了行星的面貌,改变大气成分、覆盖地表植被、发射无线电波。这种对行星尺度的改造,是无数生命体追求各自目标的结果的集合。

生物能动性概念目前仍是一个充满争议、有待自然化的假说。迪弗里斯科和戈恩的批评是合理的:它确实缺乏一个独立的研究纲领。但苏丹和米切尔等人的论点同样有力:基因中心论在解释行为可塑性、发育可塑性和进化创新方面存在局限。有机体不仅仅是基因指令的执行者,它们是在当下情境中做出决策、设定目标、并主动改变自身和环境的实体。

这场争论的价值不在于它能否给出一个确定的答案。它的价值在于,它迫使科学直面一个长期被回避的问题:机械论世界观是否足以解释生命?如果生命仅仅是遵循物理化学定律的复杂机器,那么它的“目的性”就是一种幻觉。但如果我们承认,生命体“为了理由”而行动,即使这些理由不是有意识的,那么我们就需要一种超越纯粹因果机械论的解释框架。

鲍尔的态度或许是恰当的:既不是赞美能动性,也不是埋葬它,而是探索它能否成为一个科学上有生产力的概念。目前来看,答案尚不明确。但正是这种对“目的性”的追问,生命不仅仅是不同的,它还是“为了什么”而存在的,推动着科学不断逼近生命的本质。而科学才刚刚开始认真对待这个“为了什么”。

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