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首頁> 人文社科館>人文科普>科學百科> 只要好好活著,就很了不起:接受不確定、擁抱多樣性,讓生物學的趣味,豐富你的人生視野!

只要好好活著,就很了不起:接受不確定、擁抱多樣性,讓生物學的趣味,豐富你的人生視野!

若い読者に贈る美しい生物学講義 感動する生命のはなし

出版品牌:仲間出版

作者:更科功

譯者:陳怡君

ISBN:9789869892070

出版日期:2021-07-21

定價:NT$  420

優惠價:79NT$332

促銷優惠 |

新書折扣

內容簡介 |

【日本熱銷5萬冊】這樣的生物學超有趣

打開求知的開關、豎起好奇的天線,

在多變的時代,向生物們學習好好活著的秘訣!

 

十年前的你,已經不存在了……這可不是耍文青,而是生物學能證明的事!

達文西創作「蒙娜麗莎」的理由之一,是要展示地球和人類非常相似?

農用機器人和天擇有什麼關係?人類演化成直立二足行走是因為一夫一妻制?

免疫系統如何消滅病毒?幹細胞會是長生不老藥嗎?喝酒千萬別大口乾掉?

 

專業審訂

曾文宣 泛科學專欄作家、台師大生態演化組碩士

 

精彩推薦(按姓氏筆劃序排列)

李曼韻 師鐸獎得主專業生態教師

林思民 台灣師範大學生命科學系教授

黃一峯 金鼎獎科普作家、自然教育工作者

黃貞祥 清華大學生命科學系助理教授

童師薇 大墩國中生物科兼教育部閱讀推動教師

潘彥宏 北一女中生物科教師

鄭國威 泛科學共同創辦人暨知識長

顏聖紘 中山大學生物科學系副教授

 

演化並不等於進步,越晚出現也不代表比較優秀,

生物只是由於適應環境而不斷發展、改變。

只要找到適合自己的方式好好活著,

每種生物都是一樣獨特而美麗,也都一樣了不起。

 

必須符合哪三個條件,才能稱為是「生物」?

人類真有那麼與眾不同嗎?結構越複雜可不見得更高等!

要好好活著,重要的不是數量、尺寸或力氣,而是種類要多樣化!

水分子的結構就像米老鼠的頭?動物的前後內外是怎麼分的?

已經幾千歲的神木真的還活著嗎?植物拚命長高是為了什麼?

幹細胞有可能更新器官以永續生命,但換了大腦的你還是你嗎?

 

在所有科學當中,生物學應該是相對最有人味」的

人類也是生物,了解其他生物如何活著,也等於在探究、發現我們自己的存在。

何謂生物、天擇出現的生物奇點、植物的年齡與身高、
人類直立二足行走的演化推理、遺傳的運作等基礎知識,
到會演化的癌症、免疫系統與病毒的戰爭、飲酒習慣、抗老生技等日常話題
……
這本書就像是紙上版的電視科學節目,
日本知名生物學者、科普作家更科功,將站在知識的入口引你進門,
以平易近人的幽默口吻,看似閒話漫談又乘載著扎實知識的豐富內容,
和你說說、聊聊何謂生命的奇妙與美麗,

奇思異想又生活化的比喻和解說,搭配上九十多幅特色圖解和插畫,

不僅淺顯易懂,更充滿生動鮮明的實境感和趣味性。

 

世上萬物都自有美麗的一面,試著用生物學的眼光看世界,

發現不同的美好,也有助於我們找到使人生更具價值的秘訣。

耐心接受未知、不確定」的狀態,原原本本地納入所見的一切,

思考和發想的空間才不會被行動的範圍所侷限,而能更加寬廣、多元。

只要始終保持著好奇心、想像力和求知欲,

願意來看看這些關於地球、不同生命和人類自己的故事,一定會有驚喜的發現

 

無論人類或細菌,都是歷經了四十億年的進化,而走到了今天。

每種生物都是各有所長、也各有所短,

不論體型類別,彼此相互作用、甚至進一步與地球磨合,終於造就出今日的生態樣貌。

我們雖然不必成天想著細菌或古菌,但若能秉持博愛之心,用全面性的角度來思考整個生物圈,

或許就不會忘記,除了人類之外,細菌和古菌也共同生存在這個地球上吧。

 

作者簡介 |

更科功

東京大學文理學院基礎科學系畢業,曾於民間企業服務,之後重返校園,取得東京大學理學系研究所博士學位,專攻分子古生物學。目前除了協助東京大學綜合研究博物館的研究工作,也是明治大學、立教大學的兼任講師。

曾以《化石的分子生物學》一書榮獲第29屆講談社科學出版獎,著有《殘酷的人類演化史》《人類如何從宇宙中誕生》《演化論是如何演化的》《爆炸性的演化論》《滅絕的人類史》,以及合譯作品《演化的教科書》1~3集等。

 

譯者簡介 |

陳怡君

淡江大學日文系畢業,現為專職譯者,翻譯作品包括文學創作、生活實用、圖文及漫畫等類型,近期譯有《1週2食材,讓心不發炎的解憂飲食》《我想為你推薦一本書》《會上錯菜的餐廳》《深情馬戲團的幸福論》《媽媽的每一天:高木直子手忙腳亂日記》等書。聯絡信箱:ejean006@yahoo.com.tw

 

 

目錄 |

前言 讓生物學的趣味,豐富你的視野 更科功

第1章 達文西所認識的地球
創作《蒙娜麗莎》是為了……
地球也有血管和骨骼?
真是諾亞大洪水造成的嗎?
地面隆起,變成了山脈
地球為何會被視為生物?

第2章 烏賊有十隻腳?
科學就像一條大河
百分之百正確的演繹
不會完全正確的科學

第3章 包覆著生物的「膜」
生物要符合哪三個條件?
該用哪一種膜來區隔才好?
細胞膜上也有各種門
幾十億年來,細胞膜從未演化?

第4章 生物是「流動」的
我們與汽車哪裡相似?
我們與汽車有何不同?
十年前的你,已經不存在了……
明明流動著,形態卻沒有變化
生物是非平衡的「耗散結構」
一個偶然發生的奇蹟?

第5章 生物「奇點」出現了
人類將被人工智慧滅絕?
懶惰蟲男子和農用機器人
天擇啟動,奇點就發生了
天擇是生物存續的要件

第6章 是生物,還是無生物?
不會代謝的生物是否存在?
不會複製的生物是否存在?
沒有區隔的生物是否存在?
地球上的生物就像富士山

第7章 你比細菌高等嗎?
眼蟲是動物還是植物?
要用外觀還是DNA來界定?
鯊魚或人類,哪一個和鮪魚更接近?
真有那麼匪夷所思嗎?
不是種類少,是發現得不多
區分高低等是一種偏見

第8章 植物真是長壽的生物?
會動的植物真不少
植物有神經或情緒嗎?
世界上最長壽的樹
如何測量植物的年齡?
每種生物都有自己的度量衡

第9章 為了陽光,植物越長越高
光合作用是能量的源泉
葉綠體就像是混血兒
水分要如何輸送到樹頂?
裸子植物為何都是高個兒?

第10章 動物有分前與後
哪裡是動物的「前面」?
不是找眼睛,而是看嘴巴
身體除了前後,也分內外
動物一定會左右對稱嗎?
沒有更高等,只有多樣化

第11章 人類的行走方式是個大問題
兩大特徵,促成了人類的誕生
只有人類,能夠直立雙足行走
直立雙足行走的生存優勢
直立雙足行走的致命缺點

第12章 人類是溫和的生物
人類的尖牙為何變小了?
人類曾被認為是殘暴的生物
一夫一妻制是策動演化的關鍵?
直立雙足行走的最大受益者
雄性也加入育兒的行列
子代的增加啟動了天擇

第13章 流失中的生物多樣性
人類勢必要被獸類獵食
多樣化的生態系比較穩定
人類在地球上做了什麼?
一致性比多樣性更危險

第14章 演化不等於進步
人類真有那麼偉大嗎?
是史賓賽而不是達爾文
蜥蜴比人類更優秀?
沒有十全十美的生物
「天擇」不是達爾文發現的?

第15章 遺傳是怎麼進行的?
遺傳特徵要靠一代代累積
DNA上記錄著遺傳訊息
鹼基和胺基酸組成了遺傳密碼
後天獲得的性狀也可能遺傳給子代

第16章 為何會誘發花粉症?
認真務農的切葉蟻
抗生素為何只會殺死細菌?
先天性免疫是抗病前鋒
人類的抗體種類有數十億
不只種類多,也會更強大
了解花粉症的誘發機制

第17章 演化的癌症
有細胞大量聚集,不見得就是多細胞生物
癌細胞是多細胞生物中的單細胞生物
癌細胞踩住了免疫系統的煞車器
不論癌細胞逃往何處,總能將它逮捕歸案

第18章 千萬不要大口乾杯
喝下多少酒精才會醉?
空腹乾杯是最危險的事
酒精會麻痺腦部、抑制意識
為什麼兒童不能喝酒?

第19章 iPS細胞與長生不老
對青春的憧憬是人之常情
可複製也可分化的幹細胞
ES細胞引發了倫理爭議
複製羊桃莉的誕生
換了大腦的你還是你嗎?

後記 只要有興趣,人人都可以發表意見

 

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書摘 |

前言讓生物學的趣味,豐富你的視野

更科功

 

活躍於義大利文藝復興時期的李奧納多.達文西(Leonardo da Vinci)、米開朗基羅.博納羅蒂(Michelangelo di Lodovico Buonarroti Simoni),都被世人稱為「萬能的天才」。「萬能的天才」一詞,包含了擁有完美的學識教養,以及盡情發揮己能的喜悅,想必這也是身而為人的一種理想樣貌吧。

文藝復興時期以降,仍出現過好幾個堪稱是「萬能的天才」。只不過,在德國的文豪、同時也是科學家的約翰.沃夫岡.馮.歌德(Johann Wolfgang von Goethe)之後,就再也沒有這樣的人物了。

若單獨著眼於科學界,也曾出現「萬能的天才」——英國的羅伯特.虎克(Robert Hooke)。他在物理學領域提出了與彈性相關的虎克定律;他所提出與氣體相關的波以耳定律(Boyle's law)則對化學領域有重要的貢獻;在生物學領域,虎克還發現了細胞(實際上他看見的是死亡植物細胞的細胞壁);在地球科學領域,他也提倡了演化論。

只是,現代科學的領域實在太過廣泛,一個人想要樣樣精通,已經是不可能的任務了。

不過,領域再怎麼廣泛,科學永遠只有一個。之所以分成物理學、化學、生物學或地球科學等,純粹只是圖個方便,科學本身並不需要這樣的分類。歸類於生物學的現象,其實也包含了物理性或化學性的機制,因此若要加以理解,也必須明白地球科學所研究的知識。

就像這樣,每個領域彼此緊密連結、難以分割。換句話說,是我們刻意將原本一體的科學,切分成了數個不同的類別。

將科學加以分類,在實際從事研究或學習時,確實方便許多。在科學已發展成如此龐雜的現代,分類是不可或缺的必要手段,只不過這與科學的本質完全是兩回事。

所以,如今想效法「萬能的天才」通盤研究科學,已經是難以達成的目標,必須仰賴眾多科學家分工合作,才能全面地研究科學。這實在是莫可奈何,我們也因此很難一眼看盡科學的全貌,但儘管如此,以更開闊的視野來認識科學,還是很重要的。

 

假設你是保險公司的員工,很想賣出保單,而你說服了已經投保其他保險公司的客人,成功地讓他改買自家的保單。你終於賣出了保單,可喜可賀。

不過,從保險業整體的角度來看,又是如何呢?這位顧客不過是換了一家保險公司罷了,保單內容若是相同,對客人來說既無好處,也沒缺點。站在保險業的立場,保單也只是加一與減一,一正一負相加等於零。

況且,要說服客人、幫客人辦理變更保險公司的手續等,都得花時間、下工夫,保單本身沒有增加,還花了時間與工夫,就保險業整體來看,反而應該是損失吧。因此,將其他保險公司的客人拉過來,改買自家公司的保單,其實是一種無益的行為。

所以,這不是一本要「強力推薦生物學」的書。比方說,本書並不是要對一心想鑽研化學的學生說:「不要研究化學啦,生物學比較有趣喔!」希望他改變志向來研究生物學。要研究化學或攻讀生物學,都是個人的自由,沒有我置喙的餘地。

科學就是科學,是一個整體,不論你專攻哪個領域,它的價值都不會改變。不只是科學,研究經濟、文學等科學以外的領域,同樣不會影響其價值所在。也不一定非得研究,無論從事哪種工作,工作的價值還是不會改變,因為職業不分貴賤。也不一定非要工作,光是能好好活著,就已經是非常了不起的事了。

我很喜歡的一套漫畫,劇情中常會出現不良少年(其實就是格鬥場景)。但我不會看了漫畫就心想:「好,我從明天起也來做不良少年!」我人生中的一小段時光,就花在看這套漫畫,而我的生命也因此(多少)變得豐富,即使我沒做不良少年,這套漫畫也還是有一讀的價值啊。

 

這是一本期望各位會對生物學產生興趣的書,無論是年輕的讀者、或是「自認為還年輕的讀者」,只要仍保有好奇心、想像力,即便是百歲人瑞,我也希望大家能讀一讀。接著我就簡單介紹一下書中的內容吧。

首先,我們要來思考何謂「生物」(第1章、第36章),過程中也順便探討了何謂「科學」(第2章)。生物學也屬於科學,確實地理解這樣的概念是很重要的。

然後,我們要來聊聊實際的生物,像是包括我們人類在內的動物,以及各種植物(第712章);接著要論述的是生物的共通性,例如演化或多樣性(第1315章);最後是談談我們身邊常見的話題,例如癌症、飲酒會發生什麼後果等(第1619章)。

此外,參與這場旅程的不會只有你一個人,還有兩個插畫人物也會加入。這對男女有時一本正經、有時拌嘴搞笑,有了他們的陪伴,相信大家都能樂在其中,愉快地讀到最後。

我不求人生轟轟烈烈,但求過得快樂自在(話說我的人生也還沒結束),而我獲得的樂趣,有一部分就是拜生物學所賜。如果你會覺得生物學滿有趣的,這本書也算發揮了用處。無論你的生活與生物學息息相關也好、毫無瓜葛也罷,只要能領略生物學的趣味,相信你的人生也會更充實、豐富一些。而讀完這本書之後,你會從此愛上生物學,或是想當個不良少年,當然也是各位的自由了。

 

 

 

內文摘錄
1 達文西所認識的地球

 

創作蒙娜麗莎是為了……

 

地球是有生物居住的星球,但地球本身不是生物。不過,自古以來有不少人都認為地球也是生物,因為地球實在是太像生物了。那麼,地球究竟是哪裡和生物相似呢?

五百年前居住在義大利的達文西,也是「地球為生物(或極其類似生物)」論點的支持者之一。他在觀察與實驗等科學方法的實踐上,堪稱為時代先驅。可惜的是,達文西的研究成果都留存在他的幾千張筆記上,而這些手稿一直都被秘密收藏,直到十九世紀才逐步出版。在此同時,人類的科學則和達文西的手稿有如零交集的平行線般,一路逕自發展,後來甚至超越了達文西。

由此看來,達文西是個運氣不太好的科學家。然而,他身為畫家的成就卻獲得了至高評價,尤以《蒙娜麗莎》可說是西洋繪畫史上的不凡傑作。而達文西創作《蒙娜麗莎》的理由之一,是為了向世人展示——地球與人類其實非常相似。

在《蒙娜麗莎》中,同時出現了女性及地球(的一部分)——舉例來說,女性捲曲的長髮後方,就畫有蜿蜒的河流。達文西曾在手稿中寫下,自己是刻意讓這兩者以對比的方式呈現,人類與地球這兩種生物,就這樣同時被收入一幅畫作之中。

 

地球也有血管和骨骼?

 

達文西認為地球是生物(或極其類似生物。這並非是他個性古怪,而是當時的社會相當盛行這樣的思潮,達文西或許也被感染了。不過,達文西並非隨波逐流之輩,就算地球是生物,只憑道聽塗說是無法說服他的,他一定要自己找出證據。於是,達文西便開始尋找起「地球是生物的證據。

我們先來看看身邊最容易接觸到的生物——人類。人類的頭部一受傷便會流血,想想這真是不可思議。因為血液既然是液體,就應該是由上往下流才對呀?照理說,血液會全都往下流到腳部;而頭部流血,表示血液是由下往上升,在人體內不斷循環。達文西認為人類要活著,體內的血液循環,尤其是由下往上升的機制,相形之下非常重要,所以地球若是生物,想必也有相同的情況。

地球上的水,就如同人類的血液。或許在地球的內部,亦即地底下,也有類似血管的構造,水就在其中流通。例如山的內部有血管,水從血管往上升到山頂後噴了出來,變成河川,再沿著山的表面往下流去——這是達文西的推斷。

達文西的目標有兩個:一是找到證據,另一是思考出運作的機制。可惜的是,達文西既沒有在地底下發現血管,也沒有想出讓水上升至山頂後噴出的運作機制。

但是,達文西並沒有放棄。既然地球上的水如同人類的血液,那麼類似人類骨骼的就是岩石吧?於是達文西又思考起岩石來了。

當時的人們相信,人類與地球同樣要仰賴四種元素而生存,從重到輕依序是岩石、水、空氣和火。這四大元素,人類才得以生存,既然地球為生物,想必也是如此,特別是比水還重的岩石若會上升,這更是確切的證據。假如連岩石都能上升,比岩石更輕的水會往上升,也就不足為奇了。而有別於先前探索水流的結果,達文西這次的研究十分順利。

 

真是諾亞大洪水造成的嗎?

 

當時的人們已經知道,即便是住在大海裡的貝殼,它的化石也可能出現在好幾千公尺的高山上。對於這種現象,最強而有力的解釋就是諾亞大洪水。

諾亞大洪水持續了四十天,地面上的所有生物都被消滅殆盡。既然是鋪天蓋地的大洪水,貝殼被激烈的水流推到山上去,也並非不可思議。然而,達文西提出好幾項證據,推翻了這個論點,其中最引人注目的就是雙殼貝。

雙殼貝有兩片貝殼,貝殼之間有韌帶相繫。貝殼的成分是碳酸鈣,結構非常堅硬,但韌帶屬於有機物,結構相對脆弱。雙殼貝死亡後,兩片貝殼遲早會鬆開,再加上水流沖刷,鐵定會分崩離析。因此若是化石,不太可能找到兩片貝殼還銜接在一起的雙殼貝。

然而,要是有雙殼貝的化石被發現兩片貝殼還左右成對銜接著,又該怎麼解釋呢?這說明了這個化石是在雙殼貝還活著時,就被活埋在當時生存的環境裡。

若是化石周圍的地層被判定為古老的區域,代表這就是雙殼貝當時生存的環境。知道了當時的生存環境,便能了解雙殼貝的生存方法,這在生物學上是重要的課題。

貝殼相連的雙殼貝化石,是在當時的生存環境下變成了化石。即使到了現代,這仍是化石研究採行的理論。而遠在五百年前,達文西就已推斷出這個邏輯,並用以做為推翻諾亞大洪水的證據之一。

這些化石不是被洪水推到山上去的,找到化石的地點,正是雙殼貝的生存環境。也就是說,海底隆起變成了山——這是達文西的結論。岩石的確上升了。

 

地面隆起,變成了山脈

 

達文西找出了岩石上升的證據,那麼,他是否也順利找出了岩石上升的運作機制呢?

研究者對此各有不同見解,而我們採用的是美國古生物學者史蒂芬.古爾德的論點。古爾德認為,達文西的確想出了岩石上升的運作機制:

地球的內部由岩石構成,水則在岩石之間的隙縫流竄。這些水會漸漸磨損岩石,地球內部於是形成了空洞,這些空洞也逐步擴大。

假設在北半球出現了巨大的空洞,結果空洞的頂層崩落,岩石慢慢往南移動。如此一來,北半球的重量稍微變輕了,為取得平衡,地球北邊的地面就隆起形成山脈。這和體重相異的兩個人玩蹺蹺板時,為了取得平衡,體重較重的人要靠近中心支點坐,體重輕的人則要離遠一點,是同樣的原理。

這就是達文西思考出來的運作機制。但仔細想想,他只解釋了地面必須隆起的理由,卻沒有具體說明地面隆起的演變方式。畢竟是在五百年前,或許這已是當時人們思考的極限了吧。不過,對於「地球是生物」這一點,早在五百年前就能透過觀察、思考及實驗加以驗證,達文西真不愧是超越時代的偉大人物。

 

為什麼地球會被視為生物?

 

追根究柢,達文西為何會預先假設地球是生物(或極其類似生物)呢?

達文西認為,生物(具體來說是人類)與地球十分相似。先前提過,生物的血液、骨骼就如同地球的水與岩石。此外,生物的肺會因呼吸而膨脹、收縮,地球上的海洋也會因呼吸而膨脹、收縮——亦即海洋的滿潮與退潮。生物的肉體中長有骨骼,地球的土地裡也有山脈。

生物有而地球沒有的,就是神經。神經是為了運動而存在,地球不需要運動,因此也不需要神經。達文西指出,地球與人類唯一的相異之處是神經的有無,但他認為這不是重點。的確,生物之中的植物也沒有神經,所以沒有神經的地球即便不像人類,還是與生物十分相似。或許是如此,達文西才會認為有沒有神經並不重要吧。

不過,地球還是有其他與生物相異的地方。例如,現代有不少生物學者將繁衍子孫視為生物的重要特徵,因此會認為無法繁衍後代的地球不是生物,但五百年前的達文西則不認為這是生物的重要特徵。換言之,關於「何謂生物」,其實是眾說紛紜。

想不到要定義生物竟是如此困難,但這樣就無法討論下去了啊。所以接著我們就一起來思考看看,什麼是「生物吧。

 

5 生物奇點」出現了〉

 

人類將被人工智慧滅絕?

 

我們常會聽到「人工智慧」(AI)一詞,人工智慧能與職業棋手對弈而引發熱議,許多企業也已導入人工智慧作業。另一方面,也有些人對人工智慧的發展感到不安,憂心人工智慧的能力在未來將超越人類。

這其中最極端的憂慮是「奇點的到來」。這裡指的是科技奇點(Technological Singularity),一個完全顛覆人類理解、無法預測的時間點,具體來說就是「人工智慧自行進化,因而超越自身能力的時間點」。一旦科技奇點到來,人類或許也將面臨終結。

假設能力為一的人工智慧,可以創造出能力為一.一的人工智慧,如此循環一百次,就會創造出能力超過一萬的人工智慧,遠遠超出人類所能控制的範圍。人類有可能被人工智慧征服,甚至因此滅絕。

回頭想想,在一九八年代也常聽聞人工智慧將火速進化,徹底改變人們生活的說法,但這種狀況並沒有發生,所以我們似乎也不必過於擔心科技奇點的問題。不過,有一個奇點倒是已經發生,那就是「生物奇點」。

 

懶惰蟲男子和農用機器人

 

有個農家子弟是出了名的懶惰蟲,從小父母就告訴他長大後要務農,他也有這樣的打算。後來男子順理成章當起農夫,的確認真工作了一陣子,卻漸漸厭煩。這也難怪,畢竟他本來就是個懶惰蟲,男子於是心想:

「有沒有辦法做個代替我下田工作的機器人呢?要是有了這種機器人,我就可以整天窩在家睡覺了。」

為了達成這個願望,男子開始動手打造機器人。所幸他似乎也有這方面的才能,終於製造出了可以下田工作的農用機器人。早上天一亮,機器人就出門努力工作,到了傍晚才回家。男子則過得非常愜意,可以整天窩在家睡覺。

不過,幸福的生活沒有維持很久,一個月過後,機器人壞了,男子怎麼修都修不好,只好重做一個。機器人完成後,男子又繼續悠哉快活了。

但又過了一個月,這個機器人也壞了,男子只好再做一個,日子就這樣來回反覆著。男子可以整天窩在家睡覺,真是開心極了,只是每過一個月就得重做一個機器人,實在很麻煩,他於是又想著:

「有沒有辦法做個幫我重做機器人的機器人呢?要是有了這種機器人,我就可以整天窩在家睡覺了。」

為了達成這個願望,男子開始動手打造新型的機器人。這個機器人除了會下田工作,還附加了「製造機器人」的功能。

新型的機器人每過一個月會做出一個新的機器人,然後自己就壞掉了。男子從此高枕無憂,因為田裡的工作有機器人代勞,機器人還會自行製造機器人。他整天都窩在家睡覺,真是逍遙自在。

幸福的男子無所事事,開始觀察每個月製造出來的機器人。他發現,這些機器人似乎有些微不同。雖說當初的設計是想製造出相同的機器人,但要完全一模一樣,似乎是有點苛求了。好比影印機複印出來的文件,字多少會有點糊糊的,世界上並沒有百分之百完美的複製品。

因此,每個月製造出來的機器人都略有差異。有的機器人工作速度很快,有的動作稍慢;有的機器人三十天就壞了,有的三十一天才故障。但這些狀況都不嚴重,所以男子也沒有放在心上。實際上,這的確沒有大礙。性能為一的機器人,所製造的機器人性能有可能是一.一或.九,差異都不大;機器人的性能或許稍微偏高或偏低,但不會出現急劇的變化。

某次,機器人偶然做出了兩個機器人,但男子家中驅動機器人的燃料只有一份。「這可傷腦筋了,燃料該給哪個機器人使用才好呢?」

其實男子並不需要煩惱,機器人們自然會解決這個問題。燃料槽裡一天只會放入一份燃料,機器人每天結束工作回到家,就會取出燃料自行補給。所以,先結束工作的機器人,回家後便會先補給燃料,另一個機器人就無法補給了。燃料用罄的機器人不能再出門下田,只有靜靜躺在家中角落。

這種狀況發生幾次後,很快地,機器人工作的效率越來越高了。性能一的機器人所製造的機器人,性能都在一.一到○.九之間,但存活下來的都是性能偏高的機器人,而且性能也不斷提升。假設機器人的性能每個月以一.一倍成長,一年後將成長到三倍以上(一.一連乘十二次=三.一三八);四年後(三.一三八連乘四次)竟然到達一百倍,機器人出現了急劇的變化。

又過了十年……機器人的能力已遠遠超過懶惰蟲男子,不再聽從他的命令。機器人不下田工作,還把房子改造成適合自己居住的樣貌,男子想要毀壞機器人,反而慘遭襲擊。機器人變得更聰明、更強大,無計可施的男子只好哭著離家。

故事還沒有結束。後來機器人學會自行採掘燃料,產出的數量於是越來越多。然而,並不是所有的機器人都能留下。機器人每個月製造出兩個機器人,如果全都留下,三年後就會超過六百億個,因此存留下來的,只有性能優異的機器人。機器人的數量不但漸增,還變得越來越聰明,終於成為地球的支配者,人類也從此不見蹤跡。

 

天擇啟動,奇點就發生了

 

這個故事也可以讓我們思考一下奇點的問題。奇點是在何時發生的?先是製造出了會下田的機器人,接著是一個機器人能複製出一個機器人。到此為止,懶惰蟲男子都過得很幸福,因為他可以控制機器人。

然而,當一個機器人能複製出兩個機器人,狀況就不同了。兩個機器人之中,只有性能優異的會存留下來,機器人的性能開始突飛猛進,漸漸地,男子就無法控制它們了。

換言之,開始複製出兩個機器人,就是奇點出現的時刻。那又為何是這個時間點呢?這是因為天擇(natural selection)啟動了。

在此先說明一下天擇。(編註:自然界對於物種的選擇。在自然環境的限制下,生物的某種遺傳特徵在生存競爭中若具有優勢或劣勢,劣勢者因不利於生存會被淘汰,優勢者則得以繁殖而遺傳後代。)要啟動天擇,必須滿足以下兩個條件:

(一)遺傳出現變異。

(二)出生子代的數量多於親代,導致環境乘載力不足。

以長頸鹿為例,假設脖子長的長頸鹿能吃到的樹葉,比脖子短的長頸鹿多,也就是長脖子的長頸鹿會有較高的生存機率。

條件(一)中的「變異」,意思是「同種類中的差異」,在此例中則是指長頸鹿脖子的長短差異。脖子的長度若不會遺傳,這樣的天擇就不會發生,所以要啟動天擇,脖子的長度就必須能夠遺傳。

不過,脖子的長度雖能遺傳,卻無法完全遺傳。假設父母的脖子長度比一般長頸鹿多出一公尺,所生孩子的脖子長度也是如此,稱為一○○%遺傳;然而,遺傳率實際上只會有二○%或四○%,也就是多出幾十公分。不過這樣的條件也已足夠,遺傳率只要不是○,即使只有一%,天擇也會發生。

(二)也是天擇啟動的必要條件,只是很容易被忽略。在先前的故事中,當一個機器人製造出一個機器人時,並沒有發生天擇,直到製造出兩個機器人,天擇才突然啟動。

事實上,天擇不會增加性能優異的機器人,只是淘汰性能低下的機器人。也因此,在一個機器人製造出一個機器人的期間,由於燃料足夠,所有機器人都會存留下來,天擇並沒有出現。然而,當一個機器人製造出兩個機器人,燃料變得不敷使用,就會有機器人被淘汰,天擇則開始啟動。

 

天擇是生物存續的要件

 

約在四十億年前,地球上就出現了生物,只是當時就算已有生物(或類似之物),如果沒有出現天擇,生物應該還是很難存活。

故事中的機器人也是一樣。在一個機器人製造一個機器人的期間,這樣的循環隨時可能被打斷。機器人下田工作時萬一發生地震,被掉落的大石砸中,說不定就會損壞,無法再製造下一個機器人,機器人的生產系統也到此終結。就算有一百個機器人,當機器人因意外等事故接連壞掉,數量也遲早會變成。因此機器人若要持續存在,就得增加數量。

不過,光是增加數量也無法長久存續,當所有機器人都具有相同的性能,也很容易滅絕。假如機器人怕水,一下雨就報銷,來場大雨就會全軍覆沒。所以複製機器人時稍有出入,是比較理想的做法,這樣可以製造出各式各樣的機器人,其中一定有些比較不怕水;這個變化也可以傳遞下去,進而製造出防水功能更強的機器人。換句話說,遺傳中出現變異是好事一樁。

此時,啟動天擇的兩大條件已被滿足,對機器人來說,也正是奇點發生的時刻。

這雖是虛構的故事,但生命誕生於地球之際,想必也發生過相同的狀況。地球如此廣闊,時間更是充裕,肯定有生命體不斷出現、也持續消失。就在某個時刻,奇點發生了。某個生命體啟動了天擇,一口氣變得更複雜、漸趨多樣化,最後在地球上處處現蹤。

生物的第三個定義是「複製自己」,但正確說來,應該是「複製(比成人數量更多的)自己」。也多虧如此,生物才得以綿延生存了四十億年。

 

 

 

 

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書籍代號:1IFD0002

商品條碼EAN:9789869892070

ISBN:9789869892070

印刷:單色

頁數:264

裝訂:膠裝

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