陆俏颖:演化论与生命世界的目的性

选择字号:   本文共阅读 2876 次 更新时间:2024-07-10 06:33

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陆俏颖  

  要:自从达尔文演化论被广泛接受,生命的适应目的性被认为可用机械的自然选择过程来解释。基于这一洞见,选择效应功能理论强调被选择的效应可为生物性状的存在提供溯因解释,这为生物学奠定了功能规范性的基础。主流的自然主义哲学从生物功能出发,试图为多个领域的规范性标准提供自然化分析。对比演化生物学的进展可得,诉诸选择效应功能的溯因解释并不具备真正的解释效力,这意味着生命世界中功能规范性的瓦解。对于溯因解释的推崇根植于设计论证中人造物与生命体的类比前提,拒斥这一前提才能摆脱传统目的论。自然主义哲学须舍弃生物功能的桥梁,为各类规范性另觅自然的基础。

关键词:达尔文 演化论 选择效应 功能目的 语义学 自然主义哲学

作者陆俏颖,北京大学哲学系助理教授(北京100871)。

关于生命目的性的讨论有着悠久的历史。地球生命的目的性主要体现在两方面,一是复杂生物以目的或理由为导向的行动能力,即意向目的性;二是多种形态的生物性状恰好“适应了”实现某种功能的特殊角色,本文称之为适应目的性。自从达尔文演化论被广泛接受,生命的适应目的性被认为可用机械的自然选择过程来解释。正如达尔文本人所说,自然选择理论可以“阐明世界上无数的物种如何经历了变异,以获得足够引起我们赞叹的如此完美的构造和相互适应性”。生物学家兼哲学家迈克尔·吉塞林(M. Ghiselin)在为达尔文写序时,认为其理论成功地“摆脱了目的论,并以一种关于适应性的新观念取而代之”。因而,与神学目的论将规范性归因于上帝不同,后达尔文主义的主流哲学试图从生物演化论出发,为多个领域中的规范性概念提供自然化分析。

在现代生命科学中,如演化生物学、遗传学、医学等,适应目的论多以功能陈述的方式表达。例如,眼睛具有视觉功能(或眼睛的存在是为了观看),鸟类飞向南方的功能是过冬,蜜蜂摇摆舞的功能是传递蜜源的信息等。相应地,自然主义学者大多援引生物功能的概念构建相关规范性的标准。在精神病学哲学中,有些自然主义者主张根据人体内部的功能失调来定义心理障碍;在心灵哲学中,以露丝·米利肯(R. Millikan)为代表的目的语义学(Teleosemantics)试图论证,心理表征最终落脚于生物功能,而生物功能又基于自然选择历史。此外,功能概念还涉及生物学中的信息、生物分类以及生物个体性的哲学讨论。

主流的自然主义哲学试图将更为抽象的规范性以功能规范性为桥梁还原到自然选择的演化过程中,这一进路预设达尔文演化论奠定了关于适应目的论的基础。本文论证,达尔文演化论实际上消解了生命的适应目的论,并展望一种不同的自然主义进路。论文将梳理从设计论证到生物功能的主题演变,分析主流的功能理论及其自然主义应用。选择效应功能(selected effect function)强调被选择的效应可为生物性状的存在提供溯因解释,即将功能规范性定位于真实的演化历史。基于此,目的语义学为具有意向性的心理表征提供了自然化的规范性分析。文章从科学解释的角度论证,诉诸选择效应功能的溯因解释并不具备真正的科学解释效力,目的语义学将其作为核心的理论资源有悖自然主义的基本精神。对于溯因解释的推崇根植于设计论证中人造物与生命体的类比前提,拒斥这一前提才能真正摆脱神学目的论。因此,彻底的自然主义哲学须舍弃生物功能的桥梁,为各类规范性另觅自然的基础。

一、从设计论证到生物功能

从哲学史上看,以目的论思维来理解生命适应性主要源于设计论证(argument from design)。论证起始于具有设计迹象的经验属性,如事物的秩序性、复杂性和看似的设计感等。这些属性由偶然原因引起的可能性极小,因而其承载物的存在需要设定一位智能设计者才能解释和理解。论证的关键前提是人造物与人类设计师和具有设计迹象的自然物与其创造者之间的类比:人们设计并制造了房屋、手表等人造物;智能设计者创造了生命世界。近代思想家威廉·佩利(W. Paley)通过荒原中的思想实验比较了石头、手表和生命体(如人类眼睛),并提出,与石头不同,后两者的复杂构造都恰好适应了特定的功能;由于手表的功能由钟表匠赋予,类似地,生命体的功能由创世者上帝赋予。

设计论证可以推出很可能存在外部设计者,但不能证明其必然存在。可以设想两种情况。第一,虽然仅用物质之间的因果作用(不包含任何意图或目的)产生设计迹象的可能性很低,但终究不是不可能的。这一思路违反了直觉,就像人们无法想象猴子在随机敲击键盘的情况下能够打出一部《红楼梦》。如下文所述,达尔文演化论的提出冲击了这一直觉。第二,设计迹象的目的性可以是一种内在的来源。亚里士多德继承了柏拉图对于美和秩序等设计迹象的解释要求,但避开了外部设计者,转向了内在于生命体的目的因。例如,他的遗传理论认为,父本的遗传物质提供了作为目的因的“形式本质”,决定了子代的本质属性(如人之为人的属性)。

17世纪兴起的现代科学,其解释范式不再涉及目的因,而是将自然现象都纳入机械解释的范围。然而,纯粹的机械概念似乎无法解释生命现象。针对这一张力,与亚里士多德的本体论内在目的论不同,康德贡献了一种源于认识论的内在目的论。康德试图解决两个原则之间的对立。原则1:质料及其形式的所有产物必须仅仅按照机械定律被判断为是可能的;原则2:某些自然产物(生命尤其是自组织现象)不能仅仅依据机械定律被判断为是可能的,判断它们需要一种目的因果定律。康德提出,原则2之所以对我们适用,是因为人类认知能力的特殊构成。在将有机体视为自然目的时,我们把它们看作“好像”是被真正的意图所驱使,同时将这种意图归于自然(即物质)。换言之,牛顿摧毁了非生命世界的目的性,但对于生命世界,我们不得不以目的论的方式才能理解。正如康德在《判断力批判》中写道,“……也许有朝一日还会出现一个牛顿,他按照不是任何意图所安排的自然法则来使哪怕只是一根草茎的产生可以理解,这对于人类来说也是荒谬的……”

需要注意,康德强调人造物与生命体之间的根本差异,他探讨的是生命本身何以可能的问题,这与设计论证的思路不同。康德提出,生命体能够自我组织、自我繁殖以及自我修复。但是手表不会产生另一只手表,其中的齿轮不会产生另一个齿轮,损坏的手表也没有自我修复的能力。生命独有的特征使我们在认识生命时,不得不设想一个内在于生命体(使生命的部分和整体得以相互生成)的目的或意图;由此出发,关于生命的知识才是可能的。相反,设计论证预设了生命认知的可能性,在此基础上强调人造物和生命体的相似之处,即复杂结构对于特定功能的适应性。但在康德看来,生物功能已经体现在自组织和自维持当中了,这使关于康德的生命目的论的后续探讨更多与自组织和自维持相关。

上述区别并不妨碍我们以康德式的思路来反对设计论证。一种康德式的立场是:我们需要借助设计目的论来理解生命适应性,并不意味着生命实际上只能通过设计创造才是可能的。我们可以把生命体看作“好像”是被设计出来的,但将这种设计归因于自然本身。这一立场需要解决的核心问题是:我们如何能够融贯地将生命对象视为设计的产物,同时又将其视为自然的?或者说,若本体论上生命不是被设计出来的,我们有何理由在认识论上将其视为被设计的?

半个多世纪后,达尔文提出了基于自然选择的演化机制,这为生命世界提供了从本体论的唯物论到认识论的目的论之桥梁。简单来说,在种群延续的过程中,偶尔会出现一些有用的性状。如眼睛可以用来感知周遭环境,拥有眼睛的个体能更好地存活并繁衍更多同样拥有眼睛的后代。经过代系累积,眼睛被自然选择保留了下来。当问及,人类为何具有眼睛?或,眼睛为何存在?我们只需指出眼睛的功能,并预设此功能被自然选择所青睐。这就通过援引功能解释了眼睛的存在。功能是一个目的论概念。说某事物具有某功能,相当于说,某事物可以实现某个目的。所以在流行的叙事中,自然选择作为“盲眼的钟表匠”,取代了外部设计者,成为生物适应性的设计目的的来源。

上述功能解释与物理因果解释非常不同。在典型的因果解释中,我们通常把先前发生的事件作为原因,解释之后发生的事件。生物先有了眼睛,然后才能观看周围环境,即因果解释顺应时间顺序。但在功能解释中,两者是逆向的,即在后的观看功能解释了在先的眼睛之存在。此外,功能解释似乎只适用于生命体或人造物。比如,当我们问:这座山为什么那么高?援引功能解释的回答是:为了人们爬山锻炼身体。这显然是荒谬的。自然主义哲学的任务是以自然化的方式澄清生命科学中的功能陈述。早期的尝试来自逻辑经验主义者,亨普尔(C.Hempel)和内格尔(E.Nagel)都试图把功能陈述还原为逻辑关系。但是特定的生物结构及其功能之间的关系并非充分也非必要,关于功能的逻辑进路最终没有成功。

即便如此,亨普尔和内格尔都敏锐地提出,生物学中的功能陈述往往是为了作出特定的解释,即解释某生物为何具有某个结构或机制,或者说,某个性状为何存在于某生物体中。这一想法与生物学的日常实践相符。当问及斑马的条纹有何功能时,其实我们想知道的是:斑马为什么会有条纹?又如,分子生物学家肖恩·埃迪(S. Eddy)提出,当我们争论某DNA片段是否具有功能时,我们实际上争论的是:这些DNA片段的存在是否因为它们对生物体有用。更一般地,当陈述某性状的功能时,我们说的是这个功能不仅对有机体是有用的,而且它解释了性状的存在。那么,这种解释究竟具有何种理论结构?一个自然的想法是将功能解释与选择历史联系起来:生命体经历了基于自然选择的演化过程,此过程赋予了生物真正的功能。

二、选择效应功能:自然选择作为目的来源

针对自然选择与生物功能的经典分析来自拉里·莱特(L.Wright)的“溯因理论”(etiological theory)。该理论从人造物的目的论特征,给出了对于人工功能与生物功能的统一说明。以手机为例。回溯历史,人们为了方便通话制造出了手机,即手机因其方便通话的功能而存在。这里的“因为”不是指物理因果关系,而是手机这类事物在过去被选择创造出来的原因,莱特称之为“溯因”。手机的存在可以导致很多因果效应,如通话、占据空间、发出响声等。但只有通话才是它的溯因,所以通话才是手机的功能。由此,莱特给出了他的功能分析:X的功能是Z,即(a)X的存在是因为它做了Z;(b)Z是X存在的一个后果(或者结果)。

其中,条件(b)要求某事物的功能是该事物的因果效应之一;条件(a)说的是,在所有的因果效应中,只有能够溯因解释事物存在的效应,才是其功能。莱特强调,人工选择与自然选择都是针对某个效应而对某个结构的选择,唯一的区别是,前者是一种带有目的或意图的选择,后者是一种自动选择。由此可以得出生物功能的溯因定义:某个生物性状的功能是被自然选择所青睐的该性状的一个效应,即自然选择“为了”这个效应而选择了这个性状。因此,溯因功能也被称为“选择效应功能”。

选择效应功能可将功能与偶然效应区分开来。以心脏为例,心脏在生物体内的存在除了能够泵血,还能发出砰砰声;两者都符合条件(b)。但心脏能够泵血的事实可以溯因解释心脏的存在,而发出砰砰声却起不到解释作用;只有泵血才符合条件(a),所以泵血才是心脏的功能。广义的溯因以自然选择为典型,也可包含生物个体的学习历史等。由此可得基于选择效应功能的溯因解释模式:

【功能溯因解释】:

解释项:心脏因其泵血效应被自然选择所青睐(心脏的功能是泵血);

被解释项:脊椎动物具有心脏(心脏的存在)。

需要注意的是,自然选择的对象是类型,而非特定个体。因此,被解释项不是某个特定脊椎动物的心脏,而是脊椎动物通常具有心脏的事实。正如,当援引手机的功能来解释手机的存在时,回答的是手机这类事物为何存在,而不是某个特定的手机为何存在。这使得心脏的功能不依赖于某个特定的心脏是否能够泵血。换言之,某个因疾病而无法泵血的心脏,仍然具有由选择历史所决定的功能,该心脏只是功能失常了。正如,某个无法通话的手机,其功能仍然是通话,该手机只是功能失常了。这为功能的规范性提供了说明。

对于选择效应功能及其溯因解释的主要批评有二。其一与退化器官有关。例如,我们一般认为,如今人类的阑尾是个没有功能的器官。但根据功能定义,过去阑尾因有助于消化粗纤维而被选择,导致了阑尾的存在,所以阑尾具有帮助消化的功能。一种常见的回应是,功能溯因解释需要追溯最近的历史;在最近的历史中阑尾没有被选择,所以阑尾没有功能。然而,何为“最近的历史”却很难界定。一种更为融贯的回应是,虽然阑尾在很久之前经历了自然选择,但之后很长时间都没有被选择,阑尾现在的存在是因为惯性或偶然,而非自然选择。所以,阑尾不具有功能。其二,上述理论意味着未经选择的任何性状都不具有功能。然而,设想历史上第一个可以泵血的心脏,该心脏具有功能吗?直觉的答案是肯定的。这里的回应是,第一个心脏能够泵血仅仅是一个偶然,并不是一个功能。正如某人偶然使用螺丝刀开了酒瓶。我们不会认为这是螺丝刀的功能,因为它不是为此而设计的。只有当人们多次选择使用螺丝刀开酒瓶后,开酒瓶才会成为其功能。

选择效应功能的反对者多支持非历史的功能概念。其中最为强劲的对手是“因果角色功能”(causal role function)。简单来说,某性状的功能是该性状在生物系统中所扮演的一个因果角色。该理论可以很好地回应退化器官的案例:如今人类阑尾不起消化的因果作用,因此不具有功能。然而,该理论似乎过于灵活。只要生物系统的某个部分对于系统整体贡献了因果角色,那么该部分就具有功能,无论其因果角色是否对维持系统有利。这意味着,发出砰砰声也是心脏的功能。这使功能概念丧失了规范性。与之相比,选择效应功能为科学家实际想要的功能规范提供了一个融贯的哲学分析。

选择效应功能的成功使学者们倾向于主张,将功能陈述的语义诉诸真实的演化选择历史,可以自然化地阐明生命的适应目的性。在此意义上,功能陈述断言了真正的生物属性。此外,人造物如手机的存在是因为人类对于功能的选择设计,这是典型的目的论解释;相应地,关于生命结构的功能溯因解释为当代生物学提供了一类新的目的论解释类型。国内学术界的主流观点认为,目的论解释的确立体现了生物学的学科自主性。如果演化生物学能够成功呈现地球生命的演化历史,那么功能溯因解释就为生命认知提供了自然化的适应目的论,即自然选择机制赋予了生命世界中结构适应功能的目的性。在此意义上,达尔文演化论确实“取代了”佩利的外部设计者,成为生命目的的来源。这一解读为大多数哲学家所接受,还被运用到更为抽象的规范性的自然化分析上。

三、目的语义学:基于生物功能的自然主义进路

对于自然主义哲学来说,规范性是个棘手的问题。与事实性陈述不同,规范性陈述似乎无法通过科学方法来评估真假。当我们说,这个心脏功能失常了,评估该命题需要预设功能正常的标准,即说明生物结构正常运行的“目的”为何。选择效应功能给出了一种基于选择历史的事实性标准:若某生物性状在过去因为某个效应被选择保留下来,那么该效应就是其功能。这个想法为自然主义哲学提供了自然化各种标准或规范性的基本思路,其中最典型的是心灵哲学中的目的语义学。

人类的心理状态总是关于某些事物的,即思想和语言具有表征内容。例如,“我”突发奇想:“房间里有头大象。”此刻,“我”的心理状态指向了外在于“我”的世界。目的语义学试图以一种与自然科学相一致的方式,阐明表征内容如何从非表征的自然事物中衍生出来。正如生物的功能理论需要说明,为何心脏的功能是泵血,而不是砰砰声;并据此判断某个心脏是否功能失常。目的语义学试图说明,特定的心理表征为何指向特定的内容,据此判断某个心理表征的正确与否。如果事实上,房间里没有大象,“我”的思想就错误地表征了世界的状态。对应功能的规范性,表征的可错性被视为心理表征的规范性本质。

目的语义学的核心资源就是选择效应功能。米利肯的理论构建自一个规范性概念——恰当功能(proper function)。“Proper function”在国内有时译为“专有功能”,有时译为“恰当功能”。本文统一译为“恰当功能”。简单来说,某个机制的恰当功能是该机制理应(supposed to)做的事情。“理应”是指该机制在过去因做了此事而被选择(以自然选择为典型)导致了当前机制的存在,即恰当功能溯因地解释了机制的存在。后继者凯伦·尼安德(K. Neander)给出了一个更为详细的定义:有机体(O)的某个结构或行为(X)的恰当功能是X类在过去因做了此事而对O的祖先的适合度(fitness)作出了贡献,并且导致表达X的基因型被自然选择所保留。

以蜜蜂的摇摆舞为例。侦察蜂的舞蹈引导同伴定位花蜜的位置。研究发现,摇摆舞持续的时间、角度、摇摆频率对应了花蜜的距离、方向和质量。当同伴蜜蜂“准确解读了”侦察蜂的舞蹈,哪怕距离很远,也能成功找到花蜜。这里,特定的摇摆舞,与人类的语言和思想一样,表征了特定的内容。从自然主义视角看,蜜蜂的摇摆舞当然是自然选择的产物。在过去,某个蜜蜂种群能够通过摇摆舞传递准确的蜜源信息,这使得该种群的适合度高于其他竞争种群,其基因型被自然选择保留下来。根据上述定义,摇摆舞的恰当功能就是传递花蜜的位置信息。摇摆舞作为表征,其内容类似于“花蜜在……的位置”。若事实上侦察蜂找到的是一个花蜜的全息影像,它的摇摆舞就是一个错误表征。

从生物外在的表征行为(如蜜蜂舞蹈)到人类的心理状态还有一定的距离。米利肯提出,计算机在获得新的输入时能够产出新的输出,这依赖于最初生产出来的硬件和软件系统。只要计算机正常运行,这些新的输出仍然是“按照设计”进行的。人类的认知系统亦是如此。特定的心理表征不是演化的直接产物,需要通过个体对于环境的学习才能获得,如婴儿习得通过哭声引起养育者的注意。即便如此,人类在正常环境下的学习能力本身是演化的产物。所以,特定的心理状态具有延伸的恰当功能,可以对应特定的表征内容。当条件较为理想时,人们多数的信念最终都有助于生存和繁衍;当条件不理想时,会产生一些对于人类适合度无用的错误信念。然而,如何说明恰当功能的延伸性,仍是理论的一大难点。

即便存在以上和其他批评,目的语义学仍是目前最为主流的自然主义进路。这得益于理论对于心理表征的规范性说明。表征结构的恰当功能决定了其表征内容,而恰当功能取决于选择历史中引起特定表征的事实。换言之,选择历史决定了类似的特定表征“理应”由某类事实引起,而不依赖于现在的表征是否由该类事实引起。人类大脑的选择历史决定了“我”的心理状态的恰当功能是正确地表征世界状态,即“我”的思想“理应”由房间里真实的大象引起。但实际上,该思想是突发奇想的结果,所以“我”的思想是一个错误表征。.目的语义学将真实的选择历史作为一种稳定且可靠的规范性来源,据此确定恰当功能,进而确定表征内容。

与选择效应功能类似,目的语义学所面临的主要批评与恰当功能的历史定义相关。根据定义,未经选择历史的心理状态不具有表征内容。然而,设想一场闪电击中沼泽的瞬间,许多分子随机聚集在一起,形成了与“我”完全一样的复制品。若复制沼泽人看到葡萄,并产生了关于葡萄的心理状态,这时候由于沼泽人与“我”的物理状态完全一致,根据随附性原则(如果物理状态一致,心灵状态也一致),沼泽人也具有表征内容。目的语义学的支持者尼可拉斯·谢伊(N. Shea)提出,被闪电击中的一瞬间,沼泽人的心理状态虽然具备特定的效应,但其表征内容还无法确定。一旦沼泽人与环境有了互动,对周围环境进行了学习,其心理状态才开始具有表征内容。无论是过去的自然选择,还是近期的学习过程,都是一种将表征内容固定下来的选择历史。正如蜜蜂一次偶然的摇摆动作并不能可靠地传达花蜜的信息,而选择历史是排除表征对应不稳定内容的必要条件。

一切似乎朝着自然主义者所预期的方向略显坎坷地稳步进展。根据设计论证,人造物和生命体的构造都具有功能适应性,两者都是外部设计者的产物。康德式的思路另辟蹊径,认为生命体虽然是自然的产物,但人类不得不以目的论的方式理解生命。达尔文演化论为适应目的性提供了自然化的解释。基于这一洞见,选择效应功能理论提出,人造物因人工选择而存在,生命体因被自然选择(包括强化学习等)而存在;正如我们可以合法地谈论人造物的功能,我们也可以合法地谈论生物功能。目的语义学则更进一步,将心理表征的规范性还原为选择效应功能的规范性。然而,以上思路预设了基于选择效应功能的溯因解释是合理的。

四、选择效应功能的解释力缺陷

亨普尔虽然认同功能陈述是为了解释生物性状的存在,但从逻辑经验主义立场出发,他提出,功能分析既不能演绎也不能归纳地充分预期某生物结构的存在,功能溯因解释是失败的。人们对于此类解释的依赖只是一种事后认知的幻觉,“当我们试图解释一个结构i时,我们通常知道i已经发生了”。最近,生物哲学家保罗·格里弗斯(P. Griffiths)团队针对具体的演化案例提出,功能溯因解释在面对复杂且重要的演化情境时是失效的。受上述工作的启发,本节将系统分析功能解释的解释力缺陷。与现有的生物演化解释相比,对于多数常见的演化过程,功能溯因解释忽略了相关的重要信息;即便在典型的自然选择情境中,由于随机漂变的存在,该解释也是不完整的。抛开事后认知,生物适应性是由不同的演化驱动力共同作用的结果,对其的理解不需要引入特殊的目的论解释。

达尔文演化论与孟德尔遗传学的整合确立了现代生物学的理论范式——现代综合,这也促成了群体遗传学以及数量遗传学的发展。演化关注种群性状的分布及其变化。根据孟德尔遗传学的基本想法,群体遗传学用基因型“代表”表现型,将演化看作种群内基因频率的变化。其基础模型是哈迪—温伯格定律,即在理想状态下(如种群足够大、交配随机、无突变、无迁移、无自然选择等),各等位基因的频率在遗传过程中保持不变。将理想状态作为基准,当种群面临演化因素的作用时,基因频率会发生变化。针对具体的案例,演化解释的关键是看种群如何偏离哈迪—温伯格平衡。

考虑自然选择,可以引入代表不同基因型个体的平均子代数量的适合度参数。一代之后,若种群中某等位基因的频率升高,则该等位基因被自然选择所青睐。同理,突变、迁移等也可通过加入相关参数来处理。此外,针对不同的遗传系统(如无性繁殖)、交配系统(如雌雄同体的植物)和群体结构(如种群密度差异),可以对基本模型进行扩展。最后,通过引入概率性参数,可以使模型具有更加强大的解释力。事实上,绝大多数的生物演化历史都掺杂了非自然选择的演化因素。群体遗传学并不预设自然选择作为唯一的演化驱动力,因而可以成功地描述和解释多种因素结合的演化模式。这与功能溯因解释形成了对比。

回顾功能溯因解释,最相关的演化信息是某结构的效应如何有利于个体的生存和繁衍,但这只在持续的同质选择环境中才可能成立。许多有趣的生物适应性是响应异质性环境的演化结果,其中环境异质性可以是外部随机的,也可以由演化过程内在产生。随机异质性的经典案例是植物种子的休眠期。若环境的雨水阳光充沛,种子的最佳策略是不休眠、直接发芽。若遇到干旱年,不休眠的策略会遭受灾难性打击。实际上,每年的环境都可能发生变化。因此,许多一年生植物演化出了一个休眠期不同的种子库,以便在不同年份都有种子萌发。一种可行的功能溯因解释是,种子在变化环境中的功能是产生不同的休眠期,这解释了不同休眠期种子的存在。换言之,推断生物面对复杂环境时的最优应对策略,若该策略实际上被自然选择所青睐,那么援引策略的功能就溯因地解释了其实现机制的存在。在适当条件下(包括自然选择较弱时),通过最优化模型得出的结果和数量遗传学近似。因此,该解释可被视为最优解释的简化版本,具有一定的科学基础。即便如此,功能溯因解释所省略的信息可能是重要且不可忽视的。例如,最优解只能在可能性范围内选取。考虑种子休眠期的可能解,需要纳入不同环境条件的概率分布,分析它们之间的异质性关系,而这些信息并不呈现在功能溯因解释中。

更为严重的挑战来自环境异质性由选择过程产生的情况。古尔地雀(Gouldian Finch)是一种濒临灭绝的鸟类,主要有两种可遗传的头部性状:红头和黑头。研究发现,红头个体具有更多的睾酮和皮质类固醇,表现出激烈的竞争行为。在争夺巢穴的竞争中,红头具有绝对的优势。由于杂交后代的适合度较低,两种个体通常寻找同类进行交配。这使得红头在种群中的占比会逐渐升高。然而,随着红头比例的增加,红头个体与同类相遇的可能性也会增加,使得争夺巢穴的成本增加,进而减少了养育后代的资源投入。相比而言,黑头个体的后代资源更为充足,其平均后代数量反而更多。在野生种群中,黑头和红头大约维持在3∶1的平衡点。这里,演化解释关心的是,为何两类性状在种群中具有相对固定的占比?功能溯因解释只提供了相对适合度的信息,无法回答此问题。选择效应功能的支持者可能回应说,他们关心的仅是“为什么红头存在”的问题。然而,援引红头的功能并不能构成完整的答案。因为若黑头个体不存在,红头种群会逐渐崩溃。换言之,红头的溯因历史包含了两类性状之间的相互作用,此信息对于解释红头的存在必不可少,而功能溯因解释忽略了这一信息。

综上,面对异质环境中的演化情境,功能溯因解释的解释力存在严重缺陷。选择效应功能的支持者也许会退一步说,功能溯因解释至少适用于同质环境中的自然选择过程。然而,即便是这个主张,由于遗传漂变的存在,也是不可辩护的。

设想从一个不透明罐子中无差别抽取大小球。若抽取的球足够多,样本中大小球的比例将接近于罐中的比例。若只抽取少量球,样本的比例很可能产生偏离。类似地,若种群无限大,子代从中抽取的遗传样本也无限大,后代的基因频率将接近亲代的频率。由于实际的种群数量都是有限的,后代的基因频率很可能与亲代产生偏离。这一随机波动就是遗传漂变。相对地,自然选择类似于差别抽样过程,如只抽取大球,样本中大球的比例将大于罐中的比例。这里,基于自然选择的演化是由性状差异而导致的种群性状频率的变化;漂变则指由随机波动导致的演化。两个概念的区分是清晰的。然而,这并不意味着两者在经验上也容易区分。

假设有人抽取了少量球后发现,样本中大球的比例大于罐中的比例,这是由无差别抽样导致的随机波动,还是由差别抽样导致的偏离?在实践中,演化生物学家根据有效种群大小以及选择系数来估算演化的主导因素。简单来说,当选择系数低且种群规模较小时,漂变被视为重要的演化因素;若非如此,漂变的作用会被稀释。从演化原因的经验推断来看,自然选择和遗传漂变更像是一个此消彼长的连续体,两者没有截然的区分。针对任一种群的演化,即便我们拥有基因频率及其适合度的信息,经历选择之后,其结果仍是一系列的可能性;适合度高的个体在子代中的占比更有可能升高,但也有可能降低。当问及,某适合度高的性状为何存在?在选择系数较高且种群规模较大时,援引功能的溯因解释只是可能解释中概率最高的一种;在选择系数低且种群规模较小时,功能溯因解释忽略了其中的随机因素,因而并不成功。

选择效应功能的支持者可能回应说,随机的遗传漂变并不是重要的演化原因,功能解释虽然对溯因进行了挑选,但指出了最为重要的原因。且不论何为“重要的演化原因”,该回应与理论对于退化器官的处理相冲突。回想第二节中理论对于人类阑尾的回应,由于阑尾的存在更多是因为惯性或偶然,因而不能诉诸选择效应功能进行溯因解释,结论是阑尾不具有功能。然而按照这里的回应思路,融贯的想法应该是由于自然选择才是重要的溯因,所以功能溯因解释仍然成立,阑尾确实具有功能。选择效应功能的支持者要么接受随机性作为溯因,那么针对同质环境的自然选择的功能溯因解释就忽略了随机因素,因而并不完整;要么认为随机性不是溯因,那么就会得出阑尾具有功能的反直觉结论。

上述两难揭示了针对人造物与生命体的适应性的溯因解释之区别。人工选择是有目的、有预见性的,每一步都被精确监控,随机因素被控制在一定范围内,这使最终产品具有预期的特性和功能。溯因解释因而得以成立。相比之下,自然选择是一个无目的的过程,由无数随机事件的复杂历史塑造,往往以不可准确预期的方式产生演化的产物。虽然我们可以从中抽离出被自然选择所青睐的效应来解释生物结构的存在,但这种“抽离”所构成的溯因解释仅在类比人造物的意义上成立;就其本身而言,这是一种经过人为挑选的衍生的理想化解释。这种解释也许有利于增进理解,但其本身并不构成一种合法的科学解释类型。

综上所述,与现有的生物演化解释相比,功能溯因解释忽略了许多重要的信息,包括结构限制、发育约束、随机漂变等,其结果是对地球生命的整体适应性的理解偏差。真实的生命世界显示了一种拼凑式的“权宜之计”,如占据人类基因组大约3/4的非功能基因,熊猫由一截腕骨变形而成的拇指,存在视网膜盲点的人类眼睛等。这与人造物所展示的整齐划一的适应性不可比拟。回到佩利的思想实验,石头与手表的适应性差异毋庸置疑,但对于生物性状的举例却存在偏差。设计论证挑选了适应性较高的生物性状,以此类比于人造物的功能和目的性。然而,与人工选择的产物不同,生命演化的产物是一个连续体,其中,有些适应性较高,有些较低。抛开事后认知,适应性程度不同的性状都是由多种演化因素驱动而产生。正如亨普尔所说,前者是一类特殊的现象,需要一种诉诸功能的溯因解释才能理解它们的存在,这是一种“幻觉”。

五、彻底的自然主义:舍弃功能规范性的桥梁

生物哲学家恩斯特·迈尔(E. Mayr)曾引用生物学家霍尔丹(J. B. S. Haldane)的话来描述生物学中的“目的论两难”:“目的论就像生物学家的情人:没有她活不下去,又不想在公共场合被看到和她在一起。”目前的演化生物学在解释生物结构或机制的演化与存在时,并不需要诉述选择效应功能。与流行的叙述相反,功能溯因解释与科学解释在多个方面来看都是不匹配的。生物学没有目的论也能“活得很好”。基于此,本节将论证,生物表征系统的演化涉及更为复杂的动态“博弈”,功能溯因解释在其中是失效的;这意味着目的语义学将表征内容还原为功能规范性的尝试是失败的。不同于工具论者,彻底的自然主义者应秉持本体论与认识论的一致性,舍弃生物功能作为规范性的理论桥梁。

回到蜜蜂的摇摆舞案例。根据目的语义学的标准解读,蜜蜂因其摇摆舞能表征花蜜的位置信息而拥有更高的适合度,该效应溯因地解释了摇摆舞的存在,所以是摇摆舞“理应”做的事,即它的恰当功能。然而,摇摆舞表征花蜜位置的事实是否能使蜜蜂拥有更高的适合度,不仅取决于侦察蜂的信号是否准确,还取决于是否有可靠的信息接收者。侦察蜂和其同伴各自构成了对方的选择环境,并以动态的方式共同演化。更一般地说,生物信号系统的演化高度依赖于信号发送者和接收者之间经过竞争或合作之后的合拍。一般认为,针对信号系统的演化,最为适用的研究模型是演化博弈模型。然而,功能溯因解释缺失了这一“博弈”步骤。目的语义学为摇摆舞所提供的功能分析是失败的。

选择效应功能的支持者可能回应说,上述反驳只是一些针对技术细节的无关紧要的争论。不管真实的演化历史多么复杂,剥离背景因素和随机性,对于不同的生物结构或信号系统来说,被自然选择的那个效应就是其功能。蜜蜂的摇摆舞被自然选择所青睐的效应是能成功表征蜜源位置,无论这是否依赖于动态的博弈过程,这都是它的恰当功能。换言之,目的语义学可以承认功能溯因解释的失败,但坚持自然选择与其他溯因的区别,坚持只有前者才能为生物功能奠定规范性基础。正如尼安德的定义所单纯叙述的(本文第三节),只要某个效应为生物体贡献了适合度并被选择,那么该效应就是恰当功能。

然而,这个回应很难令人满意。如果被选择的效应不能提供真正的解释力,以区别其他效应,我们有何理由为其赋予真正的功能?虽然达尔文本人通过带有目的性的人工选择来引入自然选择,但后续对于自然选择的标准刻画并不涉及任何“选择”的意味。理查德·列文廷(R. Lewontin)总结了自然选择的条件:针对任一种群,若个体之间存在可遗传的表型差异(表型变异和遗传),并且此差异导致了个体存活和繁殖能力的差异(差别性适合度),那么下一代种群中适合度较高的表型占比就会升高。为了理解这一过程,我们可以在比喻的意义上说,自然选择“选择了”某个表型。但严格来说,自然选择并不赋予任何事物以功能或目的。所以,为生物功能的规范性奠基必须基于其他理由;对于选择效应功能的支持者来说,这个理由就是诉诸溯因解释的解释力。正如该理论的近期支持者贾斯汀·加森(J. Garson)在说明他的动机时写道:“如果功能从来没有为性状提供成功的溯因解释,我认为那将是不幸的。因为如此众多的科学家、科学写手和记者们都认为可以做到。他们怎么会都错了呢?”

正如第二节与第三节所述,对于以生物功能为桥梁的自然主义进路来说,一个反复出现的疑问是,为什么功能与选择历史相关?或者说,为什么选择历史中能够溯因解释事物存在的效应可以决定现在的功能或是表征内容?支持者给出了符合直觉的回应,未经选择的结构具有某个有用的效应,这是一个幸运的偶然;只有选择历史成功解释了结构的存在才能奠定其功能。这一直觉的背后正是人造物与生命体的类比前提:人造物的存在必须援引设计意图才能解释。没有设计意图,就没有人造物的功能。类似地,生命结构的功能必须依赖溯因解释的成功。没有选择历史,就没有生物功能。

沿着类比前提的思路,像人造物一样,我们最终会得出为生命的适应目的论辩护的结论。而最初的问题恰恰是解决康德式的原则对立:如果生命对象的存在实际上不涉及任何意图或设计,我们有何理由在认识论上引入目的和功能?要回答此问题,必须抛开我们对于人造物的理解。类比前提不应该是论证的起点,而是自然化解读生命世界的一道障碍。设想一处湍急的水流,随着时间的推移,较大的石头留在了上游,细小的石头被冲到了下游。这里,湍急的水流无法冲刷更大的石头,这一事实足以解释石头位置分布的变化。为了增进理解,我们可以说,整个过程就像有人利用水流的力度和方向“筛选”不同大小的石头。这是比喻的说法。若在比喻的基础上赋予石头的特征以真正的功能规范性,这显然是站不住脚的。正如因果角色理论的支持者罗伯特·康明斯(R. Cummins)所述,“一旦我们离开人造物,转向自然系统,这种进路(选择效应功能)就注定失败了……”

当我们正视演化生物学的科学资源,得到的结论是选择效应功能不是一个合法的科学概念,功能溯因解释也不是一类合法的科学解释。这意味着基于功能规范性的自然主义哲学(如目的语义学)的理论建设就像沙上建塔,缺乏自然主义的根基。这让我们回到了本体论与认识论的统一立场:若生命世界的适应性实际上不涉及目的性,我们就不需要在认识论上引入真正的功能。

为了解决生物学中的目的论两难,迈尔提出了“程序目的论”(teleonomy),特指生命系统被程序式设定成具有如此这般的功能,以区别真正的目的论。该立场接近于将目的论思维视为一个有用的理论框架。把生命体“看作”被设计的,往往会引领和启发科学家产生新的科学发现。少数选择效应功能的支持者也持有工具论立场,认为达尔文演化论消解了适应目的论,但功能溯因解释仍然是有用的理论框架。本文认同功能解释可以增进理解,因此不反对将其作为理解或启发的工具。但本文反对将适应目的论奠基于自然选择过程的想法,因而也反对将生物功能的规范性作为核心理论资源的自然主义进路。

从哲学传统上看,针对具有设计迹象的实体,分为两种解释立场:唯物论和目的论。前者没有给目的性留有空间。其出发点是,所有看似具有目的性的活动最终都是物理因果的产物。后者则认为,对于设计迹象的解释需要援引目的因或类目的因。当代演化生物学对于生物结构以及信号系统的演化解释已经取得了丰富的进展,其中涉及的演化因素都可以用物理因果的方式理解。若执意要从演化历史中抽离出所谓的“选择历史”,以此来奠定生物的适应目的性并构建功能的规范性,这与自然主义的基本精神相悖。鉴于生物演化论的成功,本文主张彻底舍弃选择效应功能及其溯因解释,这意味着自莱特以来所构建的生命世界中多重目的性的瓦解。至少对于生物适应性来说,其背后没有真正的目的;为了解释适应性,把生物性状看作“好像”具有功能或目的,这是过时且牵强的;以生物功能为桥梁的多种规范性理论也是站不住脚的。

结语

最初的设计论证尝试解开生命世界的“设计之谜”,此后的探究将答案引向了达尔文的自然选择学说。本文的结论并不排斥这一基本观察和洞见。达尔文演化论仍然是最终的答案,但它没有以取代传统目的论的方式奠定一种新的适应目的论,而是以为生命世界中不同程度的适应性提供统一解释的方式消解了适应目的性。当再一次踏上荒原,我们仍然会好奇地发问,石头、手表、人类眼睛为何存在?此时,手表和眼睛不再被归为同一类。人造物的背后是人类设计师赋予的目的和功能,而眼睛和石头都是自然世界的产物,它们的背后没有设计者。石头多是随机形成的,偶尔有些石头的属性导致它们被聚集起来;生物在漫长的演化过程中也经历了许多随机事件,有时某些结构的特殊效应为个体更好地存活和繁殖作出了贡献。仅此而已。自然物的形成历史都源于物理原因,都可以用物理因果的方式来解释。

自然主义哲学想要达成规范性的真正自然化,须抛弃根植于设计论证中的类比前提,另觅他路。近期,有学者试图对意向目的论(如人类行动的目的性)给出自然化分析的新进路,即理性或心智因果是某种外在的自然目的因果的“内在化”结果。这里的“目的”指一种二阶的极值原理。意向性正是心智主体的内部状态在遵循某极值原理的稳定态的过程中涌现出来的。一方面,笔者认同最小自由能原理与演化博弈论的理论倾向,相比于源自类比直觉的单纯理论构建,这些理论的成败被经验证据所约束。此进路遵循了自然主义的基本精神。另一方面,沿着唯物论的出发点,笔者认为,对于目的论尤其是外在的自然目的论的实在性归属还需更为谨慎。最后,我们对于“一根草茎”的最终理解,也许需要回到康德的本意,即生命本身何以可能。这是更为困难的问题。

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文章来源:本文转自《中国社会科学》2024年第5期,转载请注明原始出处,并遵守该处的版权规定。

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