《大腦簡史》:經過40億年的演化,自由意志可以戰勝基因的掌控嗎?

《大腦簡史》:經過40億年的演化,自由意志可以戰勝基因的掌控嗎?
Photo Credit: Hartwig HKD @ Flickr CC By ND 2.0
我們想讓你知道的是

這本書中強烈主張我們的自由意志,是可以戰勝基因的束縛的。生活在一個又一個想像的共同體等虛構的事物下,究竟什麼是真正的自由呢?

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伯讓是少有的有才科普作家,他在這本《大腦簡史:生物經過四十億年的演化,大腦是否已經超脫自私基因的掌控?》中,加入了許多他對大腦演化的新觀點,並且還有這麼一個創新的作法,邀請幾位專家、作家、部落客等來討論書中的主題。

整體而言,伯讓用了非常生動的筆觸寫了動物的演化史,也很深入淺出地闡述了腦的許多部區和功能,還巧妙地加入他自己長年的研究成果,是本寓教於樂的科普好書。他是台灣大學生命科學學系畢業的,在赴美留學唸博士班前唸了中正大學哲學研究所,探討心靈哲學。這本書探討的是腦的演化,在書中伯讓的哲學觀點是,腦或者說神經元是自私的。其實,我們很少在科普書中,同時看到知識的有趣介紹的同時讀到啟發性的創見,這值得大力鼓勵。

來自《自私的基因》的擬人化比喻

這種擬人化的手法,起源是來自牛津大學的演化生物學大師道金斯(Richard Dawkins)的《自私的基因》(The Selfish Gene)。《自私的基因》無疑是演化遺傳學的經典之作,道金斯用極為淺顯易懂的文字,為大家解釋一個很複雜的演化生物學觀念,不懂故事精彩,邏輯也夠嚴密,所以深受讀者喜愛,歷久不衰。

讀《自私的基因》時,我正在唸大學,也感到非常震撼,覺得演化生物學真是個極為有趣,又有奧妙邏輯的一門科學,於是獻身研究迄今。這是一本博大精深的好書,其中一個重要的觀點,就是用基因是自私的,來解釋利他行為的演化。這個解釋的其中一個奧妙,當然是在兩者乍看之下是矛盾的。

利他行為這種犠牲自己的生存和繁殖機會來造福其他個體的行為,在各種動植物中皆可見。原先,演化生物學家是用團體選擇(group selection)來解釋,也就是那些個人是犠牲小我、完成大我,有利他行為個體的團體比沒有的團體更有利等等。

然而,在60年代,已故的英國演化生物學大師史密斯(John Maynard Smith,1920 – 2004)卻主張天擇的單位不是團體,而是個體。他用數學模式反駁團體選擇的可能。而道金斯在《自私的基因》中的主張更激進,他認為天擇的單位甚至不是個體,而是基因。

他的主張是來自另一位已故的美國演化生物學大師威廉斯(George C. Williams,1926 – 2010)在經典《適應與天擇》裡提出的,持這主張的演化生物學大師還有漢彌爾頓(W. D. Hamilton,1936 – 2000),這些主張稱為「基因中心的演化觀點」(gene-centered view of evolution)。我個人覺得這個理論最大的說服力是,無法遺傳的性狀,無論有多好,天擇都無法挑選的,而表徵性狀既然要能夠遺傳,那麼天擇的單位說是基因也不為過。

這個觀點通俗上就稱作「自私的基因理論」(selfish gene theory),這理論不算好理解,但在《自私的基因》的推波助瀾下,居然也成了大眾都能朗朗上口的演化理論之一。這個理論的提出,是演化生物學史上的一個里程碑,因為可以用來解釋許多很弔詭的現象,而且在也容易測試,還具有啟發性,所以這方面的論文頗多,在學術界也頗有影響力。

道金斯把基因描述成自私的,這擬人化的手法,很有趣也廣為接受,雖然在學術界有很大的爭議,但「自私的基因」(selfish genes)或「自私的遺傳元素」(selfish genetic elements)這類名詞,在學術論文中也可見。一個理論的興衰或價值,很多時候是在其能不能有更好的解釋力。美國科學哲學家孔恩(Thomas S. Kuhn,1922-1996)在其經典的《科學革命的結構》The Structure of Scientific Revolution)中,卻指出典範的建立和轉移,其實比這還複雜。自私基因理論讓科學家有了很方便好用的典範去玩解謎遊戲,所以能夠流行。

然而,道金斯在《自私的基因》中擬人化的說法,卻也造成了不少問題。主要問題就是,「自私」這詞,似乎是帶有「目的性」的。可是,基因是不會思考的,它們沒有「想要」把自己傳下去。比較正確的說法是,有些突變如果剛好能夠透過各種機制增加傳遞而且生存下來的機會,在後代中的頻率會愈來愈高,這是個邏輯性的法則。生物學是實驗科學,我們也確定觀察到這樣的現象。所以「自私」的比喻,實則和自不自私無關,真正關乎的是繁殖和生存能力。

伯讓在《大腦簡史》中,把《自私的基因》的說法搬了出來,也用擬人化的手法來敍述腦的演化,把腦視作一個自私的器官,到最後,人體成了腦的載具而已。當然,伯讓很清楚這些擬人化的比喻是圖方便而已。

神經系統為何演化成更複雜?

生物的演化,看似往愈來愈複雜的方向演化,給了我們一個錯覺,以為複雜度的提高,是適應性的提高。可是,這是很大也很常見的誤會。更複雜的生物,是更成功的生物嗎?在演化生物學界,我們已放棄了演化是往更進步的方向前進的幻覺。我們人類是萬物之靈嗎?要怎麼定義成功?

是個體數最多?還是生物質量最大?還是繁衍的速度?改造環境的能力?存活在地球上的時間?其實,就以上問題而言,最成功的生物反而是單細胞的細菌無誤。如果細菌那麼成功,那麼為何還會演化出更複雜的生物?簡單的答案,不是因為更複雜的生物更成功,而是更複雜的生物能夠適應到新的「生態棲位」(Ecological niche)。

舉個比較極端的例子,就是細菌能有可能飛上天嗎?飛翔能力是很複雜的,能飛不代表更成功,但肯定能適應到新的生態棲位。

多細胞生物的出現,就是演化史上一項重大創新,也是一道謎。多細胞生物身體中,本身就存在很大的矛盾,為何絕大多數細胞放棄了繁殖的機會,乖乖分化成各種組織器官,然後還整體配合無間。其實,多細胞生物的有些細胞,會出錯而放肆地瘋狂生長,那就是我們熟悉的癌症。若要說「自私」,神經元是比不過癌細胞的。書中提到,動物的神經系統,是從「地方自治型生物」往「中央集權型生物」演化的,這趨勢上是如此,但主要原因是可能是「中央集權型生物」有更大的行為彈性,能夠適應新的生態棲位,而非後者比較有競爭優勢。

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我們人類的意識,無疑是「中央集權型生物」在地球上演化迄今的極致。演化生化學家尼克.連恩(Nick Lane)在他的好書《生命的躍升:40億年演化史上最重要的10個關鍵》Life Ascending: The Ten Great Inventions of Evolution)就把這個人類心智的根源列為40億年演化史上最重要的十大關鍵之一。對比人類歷史,我們也能觀察到類似的有趣現象。

人類社會過去長期是以小部落小村莊的形式存在的,一直到德國哲學家卡爾·雅士培(Karl Theodor Jaspers,1883-1969)在《歷史的起源與目標》(The Origin and Goal of History)提出的「軸心世紀」(Achsenzeit)有了翻天覆地的改變,那大約是從公元前八世紀到前二世紀之間。在這期間,不論是中國、印度及西方,都有革命性的思潮湧現。軸心世紀中國的聖人是孔子,西方在這個時期則是蘇格拉底,而印度文明則對應的是釋迦摩尼。這些哲學思想,可謂是人類社會的集體意識的覺醒吧!

一些人類學家相信,軸心時代的覺醒是由農業創造的大量富餘供給引發的,全世界大規模灌溉系統和水利工程的建設提供了條件。因為,腦發達到能夠產生意識,也說不定是肌肉血管系統的高度發展,為意識的覺醒提供了營養上的大量餘富。有趣的是,為何只有人類這種靈長類有了意識上的覺醒,而非其他動物?這也像為何只有少數社會發展出高度的文明一樣是個難解但誘人的謎題。

我們的心理和行為也是演化的結果?

在書中,伯讓指出,演化到極致的大腦在對抗生物繁衍的宿命。要用演化來解釋人類的許多行為,這在學術界也是能吵翻天的。自從演化生物學大師威爾森(Edward O. Wilson)在他經典的《社會生物學:新綜合理論》Sociobiology: The New Synthesis)的最後一章提到了人類,在學界和公眾都引起了軒然大波,許多學者和公民團體群起團攻,但在學術界也啟發了更多人以演化生物學的觀點來研究人類的行為和心理,創立了演化心理學這一學門。

是的,人類有些行為確實無法再用基因來解釋,例如現代許多國家都面臨了一個囧境,就是太多人為了過較輕鬆愉快的生活,選擇少生孩子,或甚至不生小孩。很多反對「基因陰謀論」者,都指出這和基因演化不符。或者自殺也是個只有人類才有的行為,但那不利基因傳遞。

然而,我們知道,其實並非所有表徵,都是天擇的直接產物,都有其適應性的。已故的演化生物學大師古爾德(Stephen Jay Gould,1941-2002),提出一個比喻,指出聖馬可教堂支撐拱肩的拱形桁架(又稱「三角壁」)上有精彩的壁畫,但其作用並非是設計來作畫的,是建築上結構和樣式的副產品,只是後來不用白不用,所以拿來作畫或放其他裝飾。同樣的,並非所有表徵,都是天擇的直接產物,有不少可能只是副產品。所謂的「自由意志」,可能只是個副產品,假如其存在的話。

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其實做出少生育或不生育的決定,也不見得非演化而來的。當後代存活率提升時,少生反而是理性的抉擇,只是這樣的抉擇,在我們現代的社會不適應了。就像我們身體選擇儘量儲存大量脂肪,過去百萬年來,是個很理性的抉擇,但是到了現代社會不適應了。當我們在談論演化時,也得注意到,環境的變動是否讓過去好的性狀或行為,成為不太妙的表徵。

那麼自殺又是怎麼回事呢?自殺比不生育還狠還絕。在論證自殺時,我們是否先要探討自殺的原因。一般來說,自殺有情緒、宗教、榮譽感和人生意義,除了情緒,其他原因不是生物學的。是的,我們人類社會,有許多現象,已經無法用生物學的因素來解釋。以色列歷史學家哈拉瑞(Yuval Noah Harari)在好書《人類大歷史:從野獸到扮演上帝》指出,人類不同於其他動物之所在,是我們能無中生有地建構中想像的虛構事物,還由衷地信以為真。因宗教、榮譽感和人生意義而自殺,是超過生物學能理解的範圍,但那也是起源自我們智人在七萬年前產生的「認知革命」,那是腦和意識演化的副產品,不是天擇直接作用的,當然也非「基因陰謀論」能解釋的。

就情緒而言,最主要導致自殺的情緒,是悲傷。就這個問題,我們也要考量到,遺傳學的理論,也會考量環境的部分的。這問題有兩個層次,一是我們的腦為何要演化出悲傷的感覺?另一個是有些人是否天生就比較容易感到悲傷?悲傷的感覺,並非人類才有,只要有養寵物或觀察過其他動物,也多少能觀察到。悲傷的感受,簡單來說,是演化來避免一些不好的事物,主要還是和繁衍有關;遺傳學的研究也顯示我們是否容易快樂或悲傷,大概有五成的是由遺傳決定的,也就有約五成是後天的。

無論如何,悲傷到自殺,似乎是只有人類才有的行為

既然我們能否產生悲傷的感覺,以及悲傷的程度有遺傳傾向,那麼會自殺,我認為,那是人類行為彈性夠大的一個副產品。其他動物不會自殺,只是因為牠們的行為沒有彈性到自殺能夠成為一個選項。而人類可以有樣學樣,只要有人自殺,其他人可以模仿。

這麼說是有根據的,自殺事件的媒體報導會提高自殺行為,這在社會心理學上已有所研究。這就是為何媒體報導自殺事件,都要列出一則善意的提醒: 「自殺不能解決問題,勇敢求救並非弱者,生命一定可以找到出路⋯⋯」

另外,演化是在持續進行的,我們現在看到的,不過是整個歷史悠遠長河的一個薄薄的切片。在演化的長河中,基因頻率是會因許多因素而變動的,其改變的動力除天擇外,還有隨機漂變、新突變等等。假設全球經濟都得到大幅改善,讓大量人口決定不生小孩了,於是全球都陷入人口萎縮的危機。假設想生多或生少,是可以有遺傳傾向,那麼在未來的世界裡,願意多生小孩的父母,是否就會有了更多更想多生育的子女子孫?那麼是否會愈來愈多人更想大量生育了?這個簡單的思想實驗,可以讓我們瞭解,要瞭解演化,是要瞻前顧後的,而且是要以族群的整體表現為考量。

最後,我要提出,不可遺傳的,就不會是天擇能夠有所作用的,無論那個東西有多奇妙。天擇無法挑選出思想,也無法挑選出文化和信仰;另外,有些可遺傳的性狀表徵,也不一定是天擇直接作用到的,很有可能是某個器官或功能的副產品;還有,少數個體甚至多數個體在即定時刻的表現對繁衍不利,仍無法說明那些行為或特徵和演化遺傳無關,因為我們必須考量一個生物過去面對的問題,以及環境的變動是否讓適應性改變了。

伯讓在這本書中,強烈主張我們的自由意志,是可以戰勝基因的束縛的。生活在一個又一個想像的共同體等虛構的事物下,究竟什麼是真正的自由呢?這是值得好好深究的。

大腦簡史_拷貝
Photo Credit: 貓頭鷹出版社

本文獲The Sky of Gene授權轉載,原文發表於此

責任編輯:李牧宜
核稿編輯:楊之瑜