经济的自然原理（26）

关于自然界的基本知识（21）

三、不可逆结构的一些特征（5）

（五）独特的、不可复制的进化路径

不可逆结构的种类不计其数。造成不可逆结构多样化的根本原因在于进化过程中的不确定性的和不可逆性。不确定性促使结构发生分化，而不可逆性则加剧了分化的程度，它们共同造成了进化的过程和结果具有了独特性和不可复制性。由于物质运动天然具有一定的不确定性，即使相同的物质结构从同一起点开始进化，进化的路径都会发生分化，出现很多不同的方向。不可逆结构是对外部环境适应的结果，反过来结构的差异也会产生不同的适应方式。环境的变化和结构的变化相互影响，加剧了进化路径的独特性。因此，在内外两种力量的共同作用下，进化的结果显得变幻莫测、难以预料。时间越长，结果的差异越大，产生了“差之毫厘、失之千里”的效果。微观世界的微小涨落并不起眼，而且很快就会消逝。但是，通过不可逆结构可以将这些微小的差异积累起来，形成巨大的差异，最终对进化的结果产生显著的影响。即便我们发现了差异化的原因，也无法从长远角度作出有效的选择，因为我们的视线不可避免地被很多不确定性所遮挡，无法看清楚远方的道路，辨别路径的优劣。正因为如此，大自然采取了两种模式——“自然选择”和“生存竞争”来决定孰优孰劣，它们在不同的时间周期中对物种的优劣进行筛选。因此，对遥远未来的预测是没有多大意义的，因为进化的结果包含了很多不可预测的因素，很多结果都超出了人类的思维和想象。进化是一种适应性行为，适应能力的提高意味着进化速度越来越快。生命体为了在变化的环境中获得更多的生存机会，不得不作出更快的反应，因此严酷的环境客观上加快了生命结构分化的速度。在分化的过程中，很多路径都是“死胡同”，只有少数物种才能走出进化的“迷宫”。由于进化之路并不是连续的，有很大的跳跃性，因而短期明智的选择未必是长久之计。

自然的进化并不是在做确定的加减法。它既不遵照决定论的逻辑，也不会被不确定的状态所扰乱，而是明智地将两者结合起来，利用了它们各自的优势。确定性和不确定性的相互作用使得不可逆结构既不会被确定性所控制而显得呆板、缺乏应变能力，也不会因为随机的跳跃而缺少连贯性和稳定性。虽然不确定性在进化过程中无处不在，但它通常仍会受到确定性的制约，从而保证进化具有稳定的方向。确定性和不确定性的交互作用推动着物质结构远离均衡的状态，确定性支配着有序化的进程，而不确定性则在有序中创造出新的机会。这种交互作用的过程是复杂的、难以复制的。到目前为止，人类对不确定性还没有清晰的认识，更谈不上还原不确定的过程。例如，虽然人类在实验室中能够制备所有20种氨基酸，但氨基酸与生命之间至今仍被一个巨大的鸿沟分隔开来，人类仍然无法构架跨越它们之间的桥梁。生命的进化经历了漫长的历程，其间包含了无数的尝试、创造、选择和破坏，甚至是大规模的毁灭和再造。考古学家断断续续地将这些片段拼凑在一起，但是仍然无法透彻了解其中的奥秘，原因在于这个过程是不连续的，从现在追溯到过去是有困难的。由于随机的结果不断地累加，原因和结果之间的关联经常被打断，因此我们只能在初始状态到最终结果之间找到一些断断续续的线索。在研究原子如何进化到有机物乃至有感觉的生物，单细胞微生物又是如何进化出构造复杂、设计精巧的器官以及具有意识的大脑时，人类经常无法把握自然进化过程中的细节。人类建立的知识体系所运用的是连续的逻辑，但是自然进化的过程在确定性和不确定性的共同作用下经常显现出不连贯性，因此考古学家、历史学家在研究中都会面临无法克服的难题。

事实上，量子力学的不确定性原理已经指出，我们无法同时确定一个粒子的准确位置和速度。这种不确定性并不是表面性的，也不仅仅是观测方法的问题，而是深藏于物质属性中的客观存在。由基本粒子构成的物质结构自然具有这一特征，使得我们无法准确预测物质运动的结果。我们应该意识到，逻辑推理和数学演算的方法在自然以及社会进化过程中的运用效果有很大的局限性。我们目前还没有应对不确定性的有效办法，所能采用的解决方法仅仅是概率统计。然而，概率统计只是单纯的数字计算，属于静态的分析方法，缺少了与进化相关的信息。概率统计的结果与时间无关，它是一个无法演绎的计算结果。不可逆结构的进化所反映的并非仅仅是一个有序或无序的状态，而是包含了某种变化的趋势，因而时间成为一个重要的参数。如果对未来的预言建立在概率统计的叠加上，其结论没有逻辑基础，原因和结果之间的关系会变得越来越混乱。对过去的追溯和对未来的预判所面临的困难是相似的，逻辑推理帮不上大忙，概率统计更是无能为力。即使从历史的数据中我们可能发现局部的统计规律，那也只是一种巧合或者具体环境的产物。我们设想一下，如果没有各个地质年代的化石作为参考和指引，我们能否用逻辑推理出人类祖先的源头？恐怕我们连一小步都难以迈出。因此，随机性问题必须被严肃地纳入到科学研究中去，人类的知识体系才会更加完备。鉴于此，我们是否需要对科学的认识论和方法论进行反思？它们是否存在着人类尚未认识到的缺陷和误区？