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一切自然系统都是创造的结果

时间:2022-08-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:我们今天所能见到的一切自然系统,包括地球、太阳系、银河系,甚至宇宙,都是创造的结果。书里的一个重要观点是,宇宙由演化而来,而演化在我看来则是无数创造的综合。而是一个基本粒子及其相互作用的世界,这是大爆炸后第一秒内的情况。宇宙达到了高度的秩序与和谐,近乎完美。牛顿引力假说的正确性在1846年由于有人预测有一个未知行星存在而受到最后的考验。这就是一个不断变化和创造的过程。

我们今天所能见到的一切自然系统,包括地球、太阳系、银河系,甚至宇宙,都是创造的结果。首先来了解一下宇宙是怎样来的?我不是搞物理学的,不可能从专家角度来探讨。但是,有一本书非常值得一读,这就是史蒂分·霍金(Stephen Hawking,2004)的《时间简史》。有一年在朝鲜,瑞典的一个国际组织聘请我当咨询专家时,我住在使馆区的公寓里,国际组织的习惯是给你钱,自己解决吃饭问题,没有人陪伴,一个人晚上没事,就找书看,在公寓里发现一本英文书《A brief histroy of time》,看上就放不下,一口气读完,霍金用非常浅显的语言,机智而清晰地阐述了宇宙物理的奥秘,太迷人、太清澈。书里的一个重要观点是,宇宙由演化而来,而演化在我看来则是无数创造的综合。

1、宇宙源自创造

一百多年前,关于宇宙的讨论多少都与上帝有关,就连牛顿这样的大科学家,在追问宇宙起源时,先认识到,一切都是运动、变化而来,但最后面对运动是如何起源的,则无法解释,不得不认为是上帝最先推了一把,然后宇宙就开始了运动。

对宇宙起源在认识上的重要突破发生在1929年,美国天文学家埃德温·哈勃利用红移现象来研究星系的运动规律。根据多普勒效应,可见光是由多种颜色的光组成,最长的波长出现在光谱红端,而最短的波长在光谱蓝端。一个相对于地球静止的恒星发射出固定波长的光,该波长和我们平常观察的光相同。但是,如果该恒星向着离开我们的方向运动,则两个波峰之间的距离会被增加,从光谱上来分析,就是光谱向红端移动(红移);而当恒星趋近我们而来,光谱则蓝移。当时大部分人相信,这些星系的运动相当随机,所以预料发现红移和蓝移光谱会一样多。可是令人十分惊异的是,不管往那个方向看,远处的星系都正急速地远离我们而去,而且星系越远,离开我们运动的速度越快!这表明宇宙不是像原来人们想象的那样是处于静态,也就是说,宇宙正在膨胀。这是一个具有里程碑意义的发现,它意味着在早先星体之间的距离是更加靠近的,这暗示存在着有一个大爆炸的可能。于是1946年美国科学家伽莫夫提出“大爆炸”理论,认为大约在200亿年前,构成我们今天所看到的天体物质都集中在一起,密度极高,温度高达100多亿度,被称为“原始火球”。后来,“原始火球”发生了大爆炸,组成火球的物质飞散四面八方。

在爆炸后的初始阶段宇宙肯定是混沌一片,没有生命,没有天体,没有天体起源于其中的星云,同样也没有组成原始星云的分子和原子。而是一个基本粒子及其相互作用的世界,这是大爆炸后第一秒内的情况。然后是原子核生成于爆炸后3分钟内,但这个辐射时代持续了大约几十万年到一百万年之久。之后进入使原子核能够拉住电子而结合成稳定原子的原子时代,这就是我们今天仍然生活于其中的普通物质时代。随着物质的形成和不断运动、变化,致密的星云凝结成了星球,小陨石被大星球所吸去,各个星球形成自己的运行轨道,有固定轨道而且不会与别的星球碰撞的星球保存了下来,而轨道不定、随空漫游的星球早晚会与别的星球相撞。如此经过无数岁月的运动、变化,剩下来的星球,达到了秩序、和谐、统一,便组成了当今的宇宙。

宇宙达到了高度的秩序与和谐,近乎完美。看一看人类所居住的地球及周围,月球围绕地球转,地球同另外的八大行星一起围绕着太阳转,太阳又围绕银河系转,同时各个星球又有规律地自转。

宇宙的和谐统一被牛顿精确地计算出来。F=m1m2/r2,其理论的精确性实在令人惊奇。牛顿引力假说的正确性在1846年由于有人预测有一个未知行星存在而受到最后的考验。这是把牛顿的万有引力方法倒过来加以运用。当时观测到天王星有脱离自己轨道的摄动,无法用已知其他行星的作用给予充分解释,要说明这些不规律的摄动,便须假设有一个新行星存在。这个行星的必然位置由剑桥的亚当斯(Adams)与法国数学家列维烈(Leverrier)各自独立地计算出来。柏林的天文学家加勒(Galle)依照列维烈所指方位,用望远镜去寻找,果然发现一棵行星,命名为海王星(丹皮尔,1975,第260页)。

于是,我们面对这样一个问题,宇宙从大爆炸后的无序发展到今天高度精确的秩序、和谐,这算什么?这算不算创造?按照柏拉图的观点,从无序创造出秩序来就是创造。没有创造,秩序是如何出来的?由此可以看出,宇宙的形成和发展是一个从无序到有序,从混乱到和谐,从简单到复杂的过程。这就是一个不断变化和创造的过程。当然,人类对宇宙起源的认识是不断深入的,不管有多少种关于宇宙起源的假说,也可能现阶段的认识还很浮浅。但是,无论宇宙的真正起源如何,物质不断运动引起变化,不断变化产生创造,是今天我们所能看到这一和谐统一宇宙形成的根本原因。

2、地球生物圈是创造的产物

地球生物圈是地球区别于宇宙中众多星球的一个主要标志,它是生命存在的基本环境,可以说没有地球生物圈,就不可能有生命,自然也就没有人的今天。然而,今天人们对地球生物圈的认识又更进一步,生命不仅是被动地受环境控制,它同样具有强大的力量,它在地球生物圈的形成过程中发挥了极其重要和关键的作用,同样可以说没有生物的参与,地球生物圈是无法形成的,是生命对地球环境的改造和调控作用,才给地球带来了活力、生机、复杂性和多样性(张昀,1998;Lovelock,2003),才使地球变得如此不同于其他星球。如今的地球生物圈是一个十分完善的自我调节系统,其环境处于一个相对平衡,适宜各种生物生存的状态,例如,与其他星球相比,地球生物圈的温度变化不大,氧气相对稳定,太阳紫外线得到臭氧层的过滤,水分、养分得以不断循环等等,是自然界所能达到高度协调统一的完美体现。其复杂程度、协调机制、平衡稳定的内在规律至今人类尚不能完全认识。人类虽然能够制造复杂的电子计算机,发射航天飞机,甚至人工克隆动物和人,但是,却还不能人工制造能够自行调控的生态系统,美国曾在20世纪八、九十年代人工建造了模拟地球生物圈的环境,想让几个科学家不借助外界帮助,在人工生态系统内生活下来,但却以失败告终。

但是,地球形成之初,并不适宜现在的生物生存。根据康德和拉普拉斯关于星系形成的星云假说,我国戴文赛教授发展了这一理论,认为整个太阳系是由同一个原始星云形成的,该星云原先有自转,在自引力作用下收缩,星云中心部分形成太阳,外面部分形成扁扁的星云盘,行星和卫星在星云盘形成(李宗伟,2000,第2页)。可以想象,刚刚形成的地球,温度很高,没有大气层,没有氧气,自然没有水。随着温度降低,地球物理和化学的不断变化,水分和大气得以产生,逐渐形成适宜生命产生的基本条件,接下来便是从无机物产生有机物,生命诞生。自从有了生命,便出现了生命与环境的交互作用,也就是所谓的协同进化,逐渐形成生物圈。

地球生物圈形成过程,同样是一部运动、变化、创造的过程。没有一步一步的创造,宇宙永远是大爆炸留下来的一片混沌,太阳系可能永远只是一片星云。由此我们也更进一步理解了创造,创造不仅是与过去的不同,不仅只是同一水平的不同变化,而是向着更高层次递进,也可以理解为,自然的创造是简单向复杂迈进。试想,太阳系从原来的一片星云,发展到由八大行星、二千多颗小行星、六十多颗卫星,还有无数彗星、流星和固体微粒组成的大家族,而且其中一颗行星——地球上还出现了千千万万种生物,以及具有智慧的人类。这种由简单到复杂的巨变,仅用运动和变化似乎不能完全解释。这实际上是一种进化,由简单到复杂,低级向高级的进化,其中包含有许许多多的突变,也就是从低层次向高层次的变化,即重大创造。因此,我对将宇宙作为进化产物(陶同,2004)的看法很是认同。

3、生命来自创造

据估计,地球上现存的生物有200~450万种,已经灭绝的种类更多,估计至少也有1500万种。如此种类繁多的物种是从哪里来的?对此神创论者认为物种是上帝按照一定的目的创造出来的。著名瑞典生物学家林耐就在其1735年出版的《自然系统》一书中写道,物种的数目和全能者在开天辟地时所创造出来的不同类的数目是同样的;这些类型按照生殖规律又产生其他的但永远与自己相似的类型。

是达尔文的进化论把人类从神创造一切的思想禁锢中解放出来,使我们认识到生物的进化过程就是一部从无到有,从简单到复杂,由一般和谐逐步升级到高级和谐的漫长史书。《物种起源》为我们读懂这部史书提供了工具,进化论的核心便是一切物种皆由变化而来。

对于这种变化,达尔文认为是微小变化的长期积累所至,他指出:“自然选择只能通过积累轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用。因此‘自然界没有飞跃’……总之我们可以了解,为什么自然吝于革新而奢于变异。”(达尔文,1972,第310页)

达尔文认为,生物界普遍存在高生殖率现象,其增长速度按几何级数增加,而食物的增长是按算术级数增加。长此下去,生存空间容纳不下和食物短缺,会造成生物物种之间的生存竞争,尤其以需要相同环境的种内竞争最为激烈。竞争的结果,那些出现有利变异的生物个体生存下来,并将其变异遗传给后代,而没有变化或者出现不利变异的生物,由于不适应而被淘汰,即所谓优胜劣汰。这种适者生存,不适者淘汰的过程,就是达尔文进化论的核心——自然选择。

自然选择是生物在进化过程中,通过生存斗争,对物种个体微小变异的选择,使对生存有利的变异得到积累,随之逐渐发展成为显著的变异,先是形成亚种。这种获得性遗传给后代,就可由亚种进一步发展成为新的生物物种。

但是,达尔文的渐变观点不能解释自然界为什么有的新种是突然出现的现象,而且按照“自然选择”和“适者生存”理论,生物是不会由低级走向高级的,因为从适应性角度,低等生物的适宜性最强,单细胞生物,地衣,细菌等低等生物的适应性远比高等动植物以及人的适应性强得多。

生物的适应性主要体现在它的繁殖力和忍耐力两个方面。无处不在的细菌,仅有3~5微米大小,繁殖方式为二均分裂,其分裂速度十分惊人。如大肠杆菌在适宜条件下,20分钟就能分裂一次,在8小时内即可产生1600万个体,如果没有限制地继续分裂下去,在24小时内,就将重达500吨。霍乱细菌在适宜条件下,24小时内,一个细菌可以分裂成47×1027个,总重量可达2000吨。细菌忍耐不利环境的能力更是不可思议,当外界条件恶劣时,其原生质收缩,外层生成一层厚膜,成为休眠孢子。这种休眠孢子对不良环境的忍耐能力,超过任何其他生物在各种状态的抵抗力。例如炭疽病杆菌所形成的孢子在液体空气(—190~—180℃)中数日还不致死。休眠状态的细菌还可忍受140℃以上的高温。原生动物、低等植物也都具有繁殖力和抵抗力强的特点,而且由于其细胞分化程度低,对于外界压力的适应性比较强。地质历史证明,在生物进化的过程中,凡是进化越高级,分化越甚的动植物就越娇嫩,适应范围越窄,很容易被外界压力所破坏而失去生命。在古生代,三叶虫差不多经历了3亿年;中生代的恐龙也经历了1亿年;而哺乳动物从白垩纪开始延续的时间就更短了。马平均100万年出现一个新种。100万年前的哺乳动物的种几乎很少有和现在的种是相同的。这说明这些哺乳动物的寿命一般只有几十万年,而真菌、藻类、藓类、滴虫类、根足虫类等等,这些属于地球上最原始居住者的生物,却能够得以保留至今。这是达尔文“自然选择”,“适者生存”,“优胜劣汰”的生物进化观完全无法解释的(裴新澍,1998)。

生命为什么不永远停留在适应性最强的单细胞阶段?而总是沿着从简单到复杂,由低等到高等的方向进化。虽然在地质年代有过多次高等动植物的大灭绝,但是保存下来的低等生物仍然痴心不改,继续向复杂化,向高等方向进化。正如多格尔·迪克逊在《人类之后》一书中指出的,“凡是在一个时代进化最高级的,它必然最先灭亡;而一些低级类型乃成为下一时代进化的祖先”。既然最低等的生物适应性最强,最适宜地球环境,那生命为什么还要不断地从简单走向复杂发展,从低等进化到高等呢?在几次生物大灭绝之后,为什么没有出现大量生物逆向进化呢?

答案只有一个,进化,这一自然现象是不以人的意志为转移的,而进化的本质是什么?《现代汉语辞典》(中国社会科学院语言研究所词典编辑室,1978)对进化的解释是“事物由简单到复杂,由低级到高级逐渐变化。”对呀!这不就是创造吗?从无序到有序是创造,那么从简单秩序到复杂秩序同样是创造。因此,进化的本质就在于创造,因为有了创造,事物才会变得越来越复杂,因为有了创造,生命才会从低级走向高级。如果没有创造,事物就只能在同一水平变化,从简单到简单的变化,从低级到低级的变化,永远不会向复杂和高级变化。

4、创造者是谁?

根据人的思维习惯,既然是创造,必然有一个创造者的问题。那么一切自然系统的创造者是谁?我们当然不能再把这一切归功于上帝,因为上帝已被人类请走了!我们只好另找原因。

当我将宇宙演化、地球生物圈形成、生物进化等不同层次、不同性质的问题放在同一层次进行审视时,我发现它们都有一个共同的变化和发展趋向,即由简单到复杂,由低级到高级,呈现一种不断上升的生物进化的特征。这是为什么?其根本原因就在于,它们都是自组织、自协调、自适应系统,这种系统的发展方向是平衡、和谐、统一,其内在动力是运动、变化、创造。

所有生物不管是单细胞生物还是最复杂的人类,都具有自动调节能力,生活在淡水中的一种单细胞生物——变形虫,依靠体内可以伸缩的液泡来调节细胞质渗透压,细胞质的水可以进入液泡,当液泡胀大到一定程度,液泡就与细胞膜融合,将里面的内容物排空,这样的过程不断重复,变形虫就不至胀破(张惟杰,1999)。人的身体一旦受到病菌侵袭,就会头疼、乏力,体内平衡和谐的体系被打破,随之体温升高,自身防御系统就会启动,白细胞数量急剧增加,对病菌进行围剿,当病菌被杀灭,体温正常,身体恢复平衡。

地球生物圈同样具有这种调节功能,例如,在人类工业化以前的漫长岁月中,人为活动、森林火灾、火山等等都向大气中释放二氧化碳,但这并没有引起大气二氧化碳浓度急剧增加,造成系统不平衡,这是因为以森林为主体的植被群落,通过光合作用,可以有效地吸收二氧化碳,释放氧气,将二氧化碳固定在森林中。据测定,森林每生产10吨干物质,就能吸收16吨二氧化碳,同时释放出12吨氧气。与此同时,森林还能有效地吸收其他温室气体和有害气体,松、柏、杉等针叶林对二氧化硫的吸收能力为每公顷215公斤,阔叶林为每公顷88公斤,女贞、泡桐、刺槐、大叶黄杨等吸收氟化物的能力很强;构树、合欢、紫荆对氯的吸收能力较强(魏殿生,2003)。但是,自人类工业革命后,一方面大量燃烧石油、煤炭、天然气等化石燃料,增加大气中二氧化碳浓度;另一方面,又过度砍伐森林,破坏能够吸收、固定二氧化碳的森林植被生态系统,也使长期储存在森林中的二氧化碳被释放出来。如此双管齐下,才使大气中的二氧化碳浓度积累速度加快,出现了温室效应,对地球生物圈的自动调节能力产生了不利影响。

这种自组织、自调节、自适应系统,其运动发展的方向必然是趋向秩序、和谐、统一,因为只有与万物形成和谐统一才可能独立保存下来,这就是适者生存的道理。那么由于运动必然引起变化,变化必然导致原来的和谐被打破,众多因素被改变,要再回到原来的和谐已不可能,正如古希腊赫拉克利特及其弟子们最强调的:“你不能两次踏进同一条河流,因为新的水不断地流过你的身旁。”这时,系统自身也将产生变化,这种变化可以向三个方向发展,一是退化,即系统向着简单化方向发展。这种情况必须在变化超出其自身调节能力时才能发生,对于生物来说就是走向死亡,对生态系统而言是逆向演化,系统越来越简单的退化。第二种情况是同一水平的变化,这只能是变化太小,不足以引起系统自身的改变,自我调节能力完全能够调节。第三种情况,是创造,是向更高层次的变化,当变化较大,但是又不至于超出自身调节能力,系统就会产生创造,即更高层次的变化,使系统在新的高度形成新的和谐,达到新的适应。所以在创造的引领下,系统的和谐统一不断升级,便将自然系统和生命一步步地由低级引向高级,由简单推向复杂。

由此可以得出,是运动、变化引起的创造,推动了一切自然系统进化,宇宙、星系、生命等系统的进化无一例外。其中,创造是进化的关键,因为变化的三种形式中,退化、同水平变化是不可能导致进化和升级,只有创造,这种趋向于复杂化的、向高级化的变化,才会推动自然系统向更高层次发展和变化。因此,创造者就是这些自组织、自调节、自适应系统。

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