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不许说出的黑盒子（二）

芦笛
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标题: 不许说出的黑盒子（二） (642 reads) 时间: 2007-2-07 周三, 下午10:04

作者：芦笛在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

三、“出于无知的争辩”──科学界的反击

Behe教授的挑战，引起了科学家们的愤怒回击，许多文章写得很不客气。绝大多数论者都对他的观点嗤之以鼻，说他举出来的那些例子只暴露了他对生物系统的误解，其质量之低乃是“出于无知争辩的优秀示范”（excellent evidence for the argument from ignorance）；骂他是“简单线性思维”，说他用“快照”（snapshot）的方式从整个过程中特地选取某个画面，却忽略了漫长的过程，以为原始生命一开头就会这么复杂，云云。

Behe的“捕鼠夹”之喻最遭诟病。为了使他的书浅显易懂，Behe将“不可约简的复杂性”比喻为一个捕鼠夹，其中每个零件都为总体功能所需，一旦去除任何一个零件，捕鼠夹也就毫无用处了。此言一出，立即就有人设计出少了某些零件但仍能捕鼠的捕鼠夹来，逼他认输，说他既然说过，有谁若简化了那“不可简化”的捕鼠夹，他就要收回自己的理论，那现在这简化捕鼠夹设计出来了，他为何还不实践前言？更有人直接就用猫来作活的“捕鼠夹”，说猫身上有许多零件完全可以除去，但并不妨碍它的捕鼠功能，这又该怎么解释？

就连Niall Shanks和 Karl H. Joplin在其正经论文中也忘不了嘲弄Behe一把，他们举了松树的某个基本结构分子为例，说按Behe的直线思维，如果那分子缺乏，整个松树也就不可能站立起来，可就是有缺乏该分子的某种松树能照样直立。这本来是正经学术争辩，可那俩作者也忘不了幽Behe一默，在提到松树时插入一句“它倒是可以用来作老鼠夹”。

这些意气之言我看跟网战也差不多，没什么意思，还是介绍科学家们是怎么反驳的吧。

血凝过程：

科学家们指出，它并不是什么“不可约简的复杂性”，鲸就缺乏其中一个因子，但并没有凝血障碍。Behe教授提出的若干不可简化的复杂结构在某些原始生物中并没有那么复杂，乃是由比较简单的结构组成的，完全可以想象高等生物中的复杂结构从那些简单结构进化而来。

眼睛：

科学家们争辩说，最初的原始眼不过是一片感光细胞，后来这些细胞凹了进去，落在洞底，从而取得了定向能力。为了保护它，洞口又挂上了透明的“门帘”，以后这透明门帘又逐步进化为具有聚焦能力的晶状体。Behe本人也接受了这种解释，但强调指出感光能力涉及到的生化反应之复杂，本身就否定了最初的感光细胞自发出现的可能。此说我尚未见到专家驳斥。

细菌鞭毛：

Behe指出大肠杆菌鞭毛由40个复杂的蛋白零件组成，除去任何一个零件，则鞭毛立即失去功能。有科学家指出，大肠杆菌的鞭毛的基本结构其实在其他细菌中也能找到，例如某种沙门细菌使用一种针状结构，用来将毒素如打针一般注入真核细胞中。它的基底部分有许多成分与大肠杆菌的鞭毛相似，缺的只是使得该结构具有鞭毛的功能的那些零件罢了。由此，作者指出，Behe所谓“不可简化的复合体系”的组件，其实本身就有自己的功能。

免疫系统：

机体免疫系统杀伤病原体也是个分工合作的过程，一部分同志担任侦察员，负责将外来敌人打上标记，另一部分同志则是狙击手，专对被打上标记的异物开枪。很明显，这分工合作少了哪个环节都不行。没有识别入侵者的侦察兵，则我方炮火乱轰一气，势必要误伤革命群众，自己把自己毁了，那些什么肾炎、类风湿之类就是出了这毛病，死在“友好炮火”之下。而没有负责杀人的刽子手，你就是给每个入侵者都戴上了地富反坏帽子，那也什么意思都没有。

这在Behe看来就是典型的“不可约简的复杂性”。反驳者们则认为开头由一个“一专多能”的同志顶上，又戴帽子又开枪，后来进化出来个专门的杀手，只负责开枪，以后又进化出一个负责戴帽子的同志，只管标记不管开枪。最后那多面手便功成身退，出现了今日这种不可约简的复杂系统。

其实用简单类比更能说清问题。在反驳者们看来，机体的进化，其实和人类社会进化也差不多，开头是没有分工的原始社会，逐渐进化到今日这种分工无比严密精细的社会。Behe没看到这过程，只看见今日的复杂社会不可约简──没有石油工或矿工当然就没有能源，没有能源就没有发电厂，而没有发电厂也就不可能生产石油或其他能源，把其中任何一个环节除了，现代社会都要瘫痪，于是这就成了“不可约简的复杂性”。Behe只看见了现代情景，却没想到并不是自古以来就如此。

根据我的肤浅阅读，我觉得Shanks和Joplin的反驳最有力。这俩同志提出了两个理论，一曰“自我组织的化学过程”（self-organizing chemical processes），二曰“多余的复杂性”（redundant complexity）。

作者以所谓“BZ型反应”来说明这“自我组织的化学过程”：

（BZ）硫酸＋丙二酸＋硝酸铵铈＋溴酸钠＝二氧化碳＋二溴醋酸＋溴丙二酸＋水

据说，这个反应由三个分反应构成连续步骤，每一步都生成中间产物，而这中间产物又起到自我催化作用，启动了下一反应，最后反应完成后又回到初始状态，构成了一个循环。如此循环下去，一直到原料消耗完为止，在这不断循环过程中，溶液的颜色便因中产物的反复出现和消失周期性地改变，由无色变为黄色，再由黄色变为无色，周而复始。据作者观察，这循环在试管内一直延续了30分钟之久。

据作者说，这和体内发生的三羧酸循环非常相似。三羧酸循环在前节提到过，那也同样由一连串的分反应组成，每一步都生成中产物，反应结束时又回到了起始原点。据此，作者认为，有许多化学反应天生就是这种“自我组织的过程”，并不需要什么设计。按Behe的标准，三羧酸循环当然也算一种“不可约简的复杂性”，那么上述BZ型反应也该算成是“不可约简的复杂性”了，它又需要什么“智能设计”？

所谓“多余的复杂性”，乃是说机体在进化过程中产生了许多类似的机制，这样如果一个机制失灵，可以用别的来顶上。打个浅近的比方，从甲地到乙地本来只需修一条路，机体却修了许多条，常用的却只有一条，那些多出来的路似乎是可以裁减的“冗员”，但其实不然，如果主要道路给阻断了，机体就可以开放别的通道。

作者举糖代谢为例来说明这“多余的复杂性”。葡萄糖是体内的重要能源，它一般有两条路可走，也就是“闲时吃稀，忙时吃干”。如果食物摄入等于或小于能量消耗，它就直接给送到锅炉里去燃烧产生能量，于是人就变得精瘦。如果食物摄入大于能量消耗，它就被合成为高分子的糖原储藏起来。此外它还能合成脂肪，这就是为何太太们为何忌食甜食，因为它能变成菜刀膘（杀猪时，如果猪肚皮上的膘有菜刀宽度那么厚，则农民称之为“菜刀膘”，认为那是最有营养的，老毛“吃肥肉能补脑”的科学发现就源出于此）。无论是糖原还是菜刀膘，都是储藏的能源，等到闲时过了，忙时到来之际，机体就靠消耗它来弥补外来能量摄入的不足，所以，它们其实是动物用来储藏食物的“驼峰”。

由此可见，糖代谢的第一道门其实是个转换闸门，它能知道机体摄入能量到底是不足还是过剩，“忙”时就将糖送入锅炉烧了，“闲”时则将它送去制造菜刀膘。那“转轮王”乃是一种多功能的蛋白催化剂，也就是所谓“酶”，它不但决定进来的糖到底是走合成还是分解的路，而且能根据后面反应情况，随时调控反应速度。

作者指出，照Behe的说法，这绝对是标准的“捕鼠夹”，把那个酶拿去，则无论是走分解还是合成的哪条路，那后面一系列反应都没法进行了。不但机体再也不能分辨是忙是闲，就算能分辨，也根本无法烧糖或造膘。但这种事根本就不会发生，因为负责糖代谢的酶有许多异构体（isoform），它们由不同的基因编码，序列和功能类似，但细节不同。除去一种异构体，自有其他异构体来顶上。效率可能没有原来的高，但并不会死人。

不仅如此，哪怕你把负责葡萄糖代谢的所有的酶及其异构体去除了，机体还可以利用其他代谢通道。例如使用五碳糖的代谢途径，那涉及到的根本就是不同的酶。类似地，去除了葡萄糖也没关系，机体照样可以代谢其他六碳糖。一言以蔽之，机体其实是造出了许多复杂的公路网，有许多条道重复，但保证了东方不亮西方亮，黑了南方有北方，这就叫“多余的复杂性”。

这多余的复杂性是怎么形成的？那就是所谓“多余的基因”（redundant gene）的产物。它的产生是因为基因在重组时出了“有益的错误”，使得等位基因交换时没有在预定位置发生，而变成了首尾相贯。这样单倍体（也就是精子或卵子的染色体）便多了一个基因，称为基因复制（gene duplication）。多出来的那个基因就叫“多余基因”。它的出现与自然选择的压力无关，但多了个基因也就多了个“防爆备胎”，因而在生存竞争中显示出优势来。所以，它的产生不是负选择而是正选择的结果，同样是进化论的证明之一。

正因为此，机体才会在进化过程中获得越来越多的基因。这些来自一个共同祖宗基因的子孙基因便构成了一个“基因族”。随着时间过去，原来具有同一功能的子孙基因也就发生了序列变异，导致功能出现不同程度的差异，上面说的那些酶的异构体就是这么出来的。

以我这外行看来，“多余的复杂性”一说最有说服力。许多反驳者似乎都集中到那复杂性是否可以约简上去了，而错过了该理论的要害其实是“自然进化过程不可能一步完成那种分工合作如此严密精巧的结构”。“多余的复杂性”理论则主张，机体可以通过基因复制造出许多成员来组成那团队。该团队原来只有个别一专多能的成员，后来随着革命队伍壮大，各成员向不同方向变异，使得功能逐渐分化，因而出现了越来越严密的分工，最终形成互相密切依赖的团队，抽去哪个成员都要出乱子。

问题在于，Shanks和Joplin似乎使用了“举例证明”的方式，用糖代谢的例子来证明“多余”保证了“可以约简”，却忽略了Behe举出的血凝因子确实是没有哪个可以省略的，否则世上也就不会有血友病了。用鲸来作反例似乎也不能粉碎原主张——那毕竟只是一个特例，而且作者没有说明是否有别的因子代替了那阙如的因子。就算是用糖代谢来反驳，Shanks和Joplin也忘记了它确有“不可约简性”——糖尿病就是证明，为什么机体多余的复杂性没能弄出个胰岛素的代用品来？

更重要的还是，反驳者们只是在理论上证明“可以约简”，并提供了一种通过逐渐进化产生今日复杂系统的可能途径，并没有用实证手段证伪Behe的基本主张。最近似实证手段的，乃是有人以电脑模拟证明可以通过进化产生所谓“不可约简的复杂系统”。就总体而言，科学家们的反驳只是有一定事实依据的逻辑证伪，并不是用实证直接证伪。按我对波普理论的超肤浅理解，这种方法似乎不能算科学的──反驳者们的主张并不能用实证手段来证伪。

有趣的是，似乎没有哪个科学家意识到这点，有人还反过来指责Behe，说他的理论无法证伪，所以不是科学理论。Behe反驳说当然能证伪，只要有人在实验室里复制自然选择的压力，使得没有鞭毛的细菌长出鞭毛来，则他的理论立刻轰毁。据说按进化速率计算，细菌在繁殖一千代之后便能出现这种变化，所以，如果鞭毛的出现确实是进化的结果，应该说是能复制出这结果来的。例如上面说的那种沙门细菌已经有了鞭毛的基本结构，缺的只是与鞭毛功能有关的配件而已，完全可以拿来作实验对象。可惜到现在似乎没谁接那招。当然，我只是在网上搜索有关论文，而不是所有的期刊都可以免费阅读，很可能阅读不全。

其实在我这外行看来，Behe根本没说在要害上，他没有找到真正的“不可约简的复杂性”，而这一点我已经在2005年2月间在网上讨论时讲过了。

【未完待续】

作者：芦笛在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

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