菲利普·鲍尔:《生命传》,王乔琦译,中信出版集团2025年
很荣幸为这本书写了推荐序。正文部分其实我看得不细,主要是从一般的科学哲学的角度写了一些。此处贴我的原稿,实际刊印时可能有一定修改。

科学与类比
基因组是生命的“蓝图”,是生命的“说明书”,生命科学通过基因技术破译着生命的“密码”……这些都是我们耳熟能详的话术。但菲利普·鲍尔在这部《生命传》正是要批判这些“类比”。
除了“蓝图”、“密码”等经常用于公众宣传的宏大类比之外,在生命科学家内部交流中也经常使用各种类比语言,例如“细胞工厂”、“生物机器”、“神经通信”等等。正如鲍尔所说:依赖类比“这个现象在所有科学领域(实际上是所有语言,甚至所有思想中)都存在,但生物学或许比其他学科更需要比喻,原因正是生物学原理似乎难以掌握和阐释。“(009页)
科学不仅包括各种数学符号的计算,更包括如何理解这些符号和公式。在计算的层面我们可以力求精确,但在理解的层面我们总是难免使用类比。
物理学也不例外,例如,量子力学发端于普朗克方程,这个方程精确预测了黑体辐射的各种现象,但是其物理意义却有待理解。最终普朗克用“能量子”即能量存在最小单元来理解方程中的某个符号。然而,这个方程解释通了,量子的引入又造成了一系列更诡异的理解难题:例如电子既是粒子又是波(波粒二象性),一个粒子既在此处又在彼处(双缝干涉实验),猫既是死的又是活的(薛定谔的猫)等等。
以玻尔为代表的哥本哈根学派给出了量子力学的标准解释,但哥本哈根解释究竟在说什么呢?其实最关键的一点,就是强调“类比的有限性”。
玻尔说道:“我们人类从根本上依赖于什么?……我们依赖于我们的言词。……认为物理学的任务是去探求大自然是怎样的想法是错误的。物理学讨论的是我们对于大自然可能说些什么。”[1]海森堡则说:“人们能够谈论原子本身吗,这是一个物理学问题,同时也是一个语言学问题。”[2]哥本哈根解释的要点就是破除了相信“我们能够描述世界的一部分而丝毫不用牵涉我们自己”这一经典物理学的“幻想”[3]
换言之,电子既是粒子又是波,这一悖谬并不是电子或海森堡公式出了问题,而是我们的类比出了问题——我们压根就不该使用“粒子”或“波”这样的概念去想象基本粒子的样子。但问题是,我们所有熟悉的概念都来自于宏观日常生活世界的经验,所以我们根本找不到帮助我们理解微观量子世界的恰当概念。
就科学公式而言,把粒子和波改成包子和粥,把牛顿力学改成马上爱学,其实都无关宏旨,它们只是一个称呼罢了。但是对于可怜的人类来说这有点太刺激了,为了保护我们的大脑不至过于混乱,我们仍然在使用粒子和波等概念讨论物理学,即便这些概念都或多或少也带点混乱。
物理学是如此,生物学当然也不例外:我们不得不使用类比,但又必须小心警惕这些类比可能造成的误会,进而,我们还可以做某种“语言学”的工作,去审视和更新这些类比用法。这就是《生命传》的主题。
事情没这么简单
从量子力学的例子来看,即便科学的公式和测算是准确的,我们也不能保证我们对这些公式的类比理解是准确的,仍旧要去做“语言学”方面的反省。而在生命科学领域,问题更尖锐得多,因为生命科学在很大程度上并不是“精确科学”,它提供的解释和预测并不总是通过数学公式,在更多的时候其理论和预言本身就是用含混歧义的类比语言写成的。所以当我们使用了不恰当的类比时,不止会影响我们对生命科学的理解,还有可能直接影响到生命科学和生物技术的具体实践。
本书第一章就从新冠疫情期间的医学实践为例展开。面对疫情,人们迫切需要科学的应对方式,需要生物学和医学提供指导方针。但理想和现实存在距离,我们发现生命科学给出的判断并不总是及时和有效,现实的情况总是充满不确定性和不可控性。
生命科学中主流的类比模式是还原论和机械论的,这种类比带来一种思维定势,就是总是倾向于把事物切割为小的组件,然后逐一确定各零件的“功能”,描绘各部分如何组织起来的清晰“蓝图”,进而能够控制整个“机器”的运转。
这幅简单化和确定性的图景在现实中屡屡碰壁,一个原因当然是生命科学还有待发展,但是另一方面,或许我们根本就搞错了生命科学的发展方向。一味追求还原论和决定论的世界图景,也许会让生命科学走入死胡同,
科学总是在探求真理,但是自苏格拉底以来,“自知其无知”向来是科学精神的一部分。我们必须承认人类的有限性,敬畏自然的复杂性。在反省错误的类比语言之后,生命科学也未必能够对疫情等复杂现实给出更精确的断言,但是这至少能够避免人们过于傲慢,以至于做出许多糟糕的决策。
不止是面对疫情这样的紧急状况,生命科学特别是基因工程的发展早已影响到人类社会的方方面面,个人的生、老、病、死,如何发展农业,如何规划城市,如何制定法律,生命科学在诸多社会问题中扮演着关键角色。比如说,当基因工程可以修改基因以避免新生儿得遗传病时,是否允许对胚胎进行基因编辑,甚至说是否必须进行基因编辑,否则故意生下有缺陷的婴儿是不人道的?如果是为了改善智力缺陷乃至提升智力又怎么说呢?针对这些问题,我们需要引入伦理学和法学,但更需要恰当地理解生物科学的内涵与边界:基因对一个人而言究竟意味着什么?基因编辑究竟能做到什么?对生物而言究竟什么是“缺陷”?
作者认为,用还原论、机械论、决定论的态度看待基因,会造成严重的后果:“这个想法本身并不像优生学那样危害巨大,但如果不谨慎对待,那它与信奉优生学也只有一步之遥,而且它同样有缺陷。”(035页)
还原论的观点倾向于把许多问题简单化,最后这些争论似乎也被简化为进步派和保守派的非此即彼的矛盾。似乎我们要么不顾一切拥抱新科技,要么就只能当冥顽不灵的“玄学鬼”、宗教神学的卫道士。但这两种态度同样都是狂热的、不理智的。
本书呼吁用一种更加“科学”的态度来理解科学,首先就是要警醒还原论的滥用,承认生命的复杂性。“对‘生命如何运作’这个问题,其中一个答案是:它很复杂!”(295页)
顺便说一句,这也造成这本书并不是那么好读。通常而言,好的科普书的特点是化繁为简,把复杂的科学原理用简单通俗的语言表达出来。但这本书反其道而行之,因为其宗旨恰恰是要破解普通大众对于生命科学和基因工程的简单化理解,提示出生命的复杂性。所以想要快速把握原理要义的读者恐怕会读得一头雾水,因为作者在讲述每一条科学知识后,并不会让你产生”啊哈,原来如此!“的感受,而是不断地告诉你”但是,事情没这么简单……“。
作者在介绍科学知识之余,融入了大量科学史和科学哲学的内容。作者梳理的历史也并不是呈现一种知识构建的清晰脉络,而是重点展示各种新发现所遭遇的争议,许多时候顽固的偏见阻碍了知识的更新,许多问题至今也还悬而未决。
好在作者对“类比“之道用力颇深,他在提醒读者不要刻板地看待任何类比的前提下,运用了更丰富的类比语言,把许多复杂的知识讲得生动形象,拯救了本书的可读性。
两种类比语言
是的,作者并不反对类比语言,甚至也不完全反对机械论的语言,这些语言或多或少是有效的。他反对的是对采用特定倾向的类比语言并缺乏自觉。
许多人有意无意地采纳了某一类类比,即还原论、机械论、决定论的类比语言,如生命机器、“说明书”、“密码”等,而拒绝另一类类比,例如目的论的、拟人化的、价值论的类比语言。例如谈论细胞的目的、生命的意义、单细胞生物的“认知“等等。同样是类比语言,前一些词汇被认为是科学的、客观的,而后一类词汇则被认为是玄学的、臆想的。作者引用说:“提出与机械比喻相反的观点反而会被视作不科学,别人会带着强烈的敌意认为你在试图将带回形而上学。”(011页)
相比于机器和程序的类比,作者更偏爱“认知的语言“(327页),我们既然可以像谈论机器一样谈论生物的零件、功能和程序,那么我们也能像谈论一个认知主体那样谈论生物的语言、目的和意义。“是时候拥抱目的概念和能动性概念了——而且,这么做没什么好怕的。”(XVII)
而后一类语言带来的倾向是反还原论的,一个机器的功能是什么,确实有可以通过精确研究拆解下来的每一个零件的结构来整理推演而得,但一个人的目的是什么,无法通过拆解为每一个细胞再组合出来。意义总是在每一个更高的层级上重新涌现出来——细胞有其意义,器官有其意义,个体生命更有其意义,但每一层意义都不是更低层级的意义简单组合而成的。“就像我们‘解读’一本书甚至一个句子,永远不可能将其简化为或者还原至对单个词的解释一样,对生命运作机制的解释同样如此。生命过程的每一个层级都不完全由前一个层级定义或包含于其中。“(033)
借助这套新的语言,作者对“生命是什么”这一古老问题给出了自己的回答:“我们可以认为生命是一种‘意义产生器’。你可以这么说,生命就是那些有能力赋予环境价值,进而找到其对宇宙来说的意义的实体。”(017)
这种语言描绘的是一个富有意义的世界图景。或许有人担心,这样谈论生命会让科学掺杂价值,而不再保持客观中立,因而是有害的。但问题是,原本的机械论世界图景从来就不是绝对中立的,它也蕴含某种价值观念和道德倾向。作者说道:“它在道德层面上也是失败的,因为它迫使我们将生命视为一个具有规范特征的计划,而现实总可能或多或少地偏离这个计划。事实恰恰相反,生命是一个过程,一个实实在在不断展开的过程。是时候摒弃那些旧观点了。”(263页)
反对完美
这里牵涉到的道德倾向,关键在于如何评估“完美”。著名哲学家桑德尔有一本讨论生命科技的著作叫做《反对完美》,大概也涉及到类似的问题。一架机器是有其“完美”状态的,当它的每一部分都遵循蓝图,精密无误、严丝合缝时,它就是完美无缺的。而现实中的机器运转总会遇到一些问题,要么是零件尺寸不够精确,要么是运转中遭遇意外情况,要么是哪里太紧或太松,甚至莫名其妙就缺一个零件或多一个零件……这些状况当然不再是完美的,于是我们总要去努力调试,减少误差,力求让机器接近完美。
但在新的语言阐发下的生命科学却不再把上述的“完美”视作好的或积极的方向,恰恰相反,这种机器式的“完美”恰恰是“非生命”的意思,是否定性的和消极的概念;而传统意义上的“不完美”,恰恰是“生命”的本来面目,是肯定性的和积极的概念。对人类社会而言,更需要去追求和发扬的,不是机械化的完美,而是蓬勃的生命力。
有些人想象着“基因工程手段创造的‘完美’社会”,但生命科学启示我们这种社会“有多么危险“(265页),抗拒基因工程的滥用并不意味着抗拒生命科学,相反,我们恰恰是在遵循生命科学的教导,因为这种精确控制的倾向才是”反生命“的。
生命的不完美性发端于分子尺度,对一架机器我们能够还原到每一个零件而获得精确的认识,这是因为零件和整体机器总的来说还是处于同一尺度的东西,并不足以发生涌现现象——直到最近的人工智能领域,也是得益于新的类比语言(如“神经网络”),终于打开了局面,从而在人造机器的领域我们也或多或少营造出“涌现”的现象。而对生命来说,我们的“还原”是跨尺度的,尤其是在分子的尺度上,不确定性变得不可忽视。
作者说道:“把生命类比成机器之所以会失效,一大关键在于,细胞在分子尺度上工作,而分子世界的情况与日常世界中大为不同。分子运动随机、不可预测、充斥着噪声,在这些混乱的特性面前,生命与其说是在努力维持秩序,不如说是在尝试充分利用这种特性。生命蓬勃发展的基础便是分子层面的噪声与多样性,是偶然出现的意外和波动。要是分子失去了这种混乱的特性,生命就无法运作。”(VIII页)
简而言之,复杂性、混乱、多样性、意外,这些不是有待排除的消极因素,而是生命之为生命的积极特征。如果没有复杂性或负熵,生命就不存在;如果没有意外和变异,生命就不能演化;如果没有多样性,生命就难以共存。
机器一旦发生故障,就难以持续运行,但是生命的生长和繁衍过程却充满了不确定性——“难道我们不是一次又一次地在各个层级上看到,生命确实就是这样运作的吗?”(260页)
当我们从“机器类比”的语言切换回“生命类比”的语言后,我们可以更深刻地理解之前提及的各种现实问题。例如,我们要不要用基因工程杜绝人类的各种先天缺陷?——如果说并没有一个确定的“蓝图”来决定何谓完美的人类,那么所谓的“缺陷”都是相对的:没有尾巴对猴子而言是缺陷,而对人类而言是优点,如果生命的繁衍永远完美无缺,不出现“缺陷”,那么生命的演化也将停滞不前。如果说生命不能被拆解为一个个功能明确各司其职的零件来讨论,那么即便我们的科技手段再怎么发达,也总是很难精确地修改某一个复杂性状,特别是那些人类珍视的能力,比如理性、情感、社交能力等等,也许一次基因编辑能够改善孩子的记忆力,但同时让他倾向于更加孤僻;一项改善相貌的操作也许会潜藏某种疾病的风险,诸如此类。
这不是说我们要拒绝任何基因疗法,相反,作者当然相信生命科学和基因技术正在不断造福人类。关键是我们不能迷信科技的力量,把全知全能作为对科学的理想。科学总是有缺陷的、不完美的,现在如此,未来也如此。但正如生命本身一样,“缺陷”恰恰证明了科学总是富有生命力的。
[1] 转引于罗杰·G·牛顿:《何为科学真理》,武际可译,上海科技教育出版社2001年,第179页
[2] 海森伯:《物理学和哲学》,范岱年译,商务印书馆1984年,第109-110页
[3] 海森伯:《物理学和哲学》,范岱年译,商务印书馆1984年,第21-22页