如果重来一次，人类是否还是人类

文｜大科技

如果时间倒流，地球生命重新演化，人类是否还会出现？没有人能准确回答这个问题。不过，或许我们能从现有的知识来试着寻找答案。

一个关于演化的思考

文章开头提到的问题，出自美国生物学家斯蒂芬·杰·古尔德所著的《奇妙的生命》一书。这本书出版于20世纪80年代。在书中，古尔德对这个问题进行了思考，他认为，演化具有随机性，人类演化是一个罕见的事件，如果重来一次，甚至上百万次，人类这个物种可能不会再出现。

因为，偶然事件在演化中扮演着重要的角色。所谓的偶然事件包括大规模灭绝事件，如灾难性的小行星撞击和火山爆发等。当然，这里的偶然事件也包括微观尺度上的偶然事件，比如基因突变。

在现实中，时间不会倒流，地球生命也不会再重新演化一次，因此，我们永远无法准确得知这一假设的结果。不过，自从这本书出版之后，许多生物学家都针对这个问题做了研究。其中一些科学家通过在实验室中研究细菌的演化，从微观尺度来检验古尔德的部分理论。

有条不紊又错综复杂的演化

微生物分裂和演化的速度非常快，因此，科学家不仅可以同时检测数十亿个相同的微生物，还可以无限次地改变它们的生存环境，在较短时间内观测它们的后代在不同环境中的演化过程。

在这些实验中，许多细菌演化研究都有一个共同的发现，那就是演化通常会在短期内遵循可预测的路径。例如，在自1988年以来一直未间断过的一项实验中，研究人员用一株大肠杆菌克隆出了12株大肠杆菌，30多年来，这些大肠杆菌竟然已经繁衍超过65 000代了，而自现代智人出现以来，人类只经历了7500～10 000代。在这项实验中，所有演化的群落都比它们的祖先表现出更强的适应性，拥有更快的生长速度和更大的细胞。这表明，生物通常向着“最优”的方向演化。

然而，在演化中，自然选择就像一根“指挥棒”，为生物指出演化的方向，在随机突变和有利突变出现矛盾时，自然选择会决定让哪一种突变保留下来。这意味着，随着时间的推移，许多基因突变将逐渐消失，只有最适应自然的突变基因才能保存下来。因此，在同样经受自然选择的完全不相关的物种中，会演化出相同的特征。

研究人员在演化史上找到了这方面的证据。已经灭绝的翼龙和鸟类都演化出了翅膀和喙，但我们知道，鸟类并不是从翼龙演化而来的，并且翅膀和喙也不是从它们最近的共同祖先那里“继承”而来的。这意味着，翅膀和喙由于演化的压力，基本上是同时演化了两次。那么这是否意味着，演化是可预测的呢？经历漫长的演化过程，现在的人类也很适应地球环境，那么，是否说明生命重新再诞生一次，也依然会演化出人类呢？答案可能会让人有些失望。

基因经常被比喻成类似于电路的网络，有“主开关”和“备用开关”。其中，“主开关”的突变会导致更大的变化，因为受其控制的所有基因都会对其突变产生的连锁效应有反应。这意味着，基因组中的某些位置会更频繁或更大程度地影响演化，这可能会导致演化结果出现偏差。这就是说，如果演化再重来一次，在某些基因突变的影响下，人类也许就不会出现在地球上了。

生物学之外的证据

从生物学上来说，演化有不可预测的成分，人类的出现可能是个偶然，那么演化真的无法预测吗？我们能否在物理学上找到一些证据呢？

在非常大的尺度上，物理定律似乎具有可预测性，在我们的宇宙中就有许多例子。例如，引力是一种可预测的力量。因为引力，我们拥有了海洋、厚重的大气层，还有为我们提供能量的太阳核聚变。在大尺度上，引力是一种确定性力，因此基于它，我们可以预测和描述宇宙中的许多系统。如果牛顿的观点是完全正确的，那么演化应该就是具有确定性的，不管演化多少次，人类的出现应该是不可避免的。然而，到了20世纪，量子力学的出现撼动了这种可预测性，带来一个矛盾而又奇幻的充满不确定性的世界。

量子力学阐述的是一个微观尺度的世界，在那里，随机性发挥着重要作用。这意味着，我们的世界在最基本的层面上是不可预测的。也就是说，无论我们重复多少次，从大尺度层面上来说，演化的“规则”都不会改变——适应自然选择的终究会成为演化中的胜利者；然而，不容忽视的是，许多演化过程中的随机性会制造出许多种可能的结果。

天文学中有一个例子比较恰当地说明了这个问题。18世纪，一家法国研究机构为了解决“三体问题”设置了一个奖项，法国数学家、天文学家约瑟夫-路易斯·拉格朗日是这个奖项的获得者，他提出了我们现在所知的拉格朗日点的概念。他的研究证明：就像随机突变带来的混乱一样，在三体问题中，一点点的初始误差都会引发一系列的变化，这使我们无法轻易确定三个天体未来的轨道。当然，作为母恒星，太阳还是能在一定程度上决定地球和月球的轨道，这让我们可以将这两个天体可能的位置缩小在一定范围内。

如此看来，在演化中，适应性仍能将生物体的演化拴在固定的路径上，但演化的结果不是唯一的，而是多种多样的。我们也许不能完全确定当演化重来一次时，人类会不会出现，但是生物的演化路径并非无限多。因此，也许人类再也不会出现了，但在地球或其他星球上，很可能会演化出其他的智慧生命，说不定他们也会建立与人类相似的文明。

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