第四种生命——数字生物：他们进化而昭示的道理很可怕

    它们是数字也是生物，它们繁殖的速度比细菌还快。有人说它们是没有DNA的生命，是动物、植物和微生物之外的第四种生命体。进化论有关生物进化过程的关键环节，它们一个也不少。是进化遵循一样的规则，还是它们先行一步，走在了所有进化的前列? 　　　　

    科里斯·阿亚米是美国加州大学的计算机系的教授。8年前他想让计算机程序在特定的环境中进化出添加的本领。于是，他制造了一些低级的数字生物，并定期给它们输入数字。开始它们傻乎乎的没有任何反应，但引人注意的是，数字生物每复制一次，它的指令链上的某个指令就有一次产生突变的机会。有这些突变会使生物体以同样简单的方式加工其中的某个数字，比如某个生物体可能会生成阅读某个数字和产生相同数字的能力。这就是科学家对数字生物具有智能进化的最早发现。　　

    后来阿亚米设计制作了一套名叫“阿威塔”的软件程序，专门展示数字生物的演化生命过程。再后来阿亚米的研究小组不断壮大，除了计算机专业人士外，还有微生物学家和哲学家等不同领域的知名学者。正如密歇根大学专门从事细菌进化研究的微生物学家里查特·伦司奇所说：“这是前所未有的发现!在这静谧的世界里，明显有生命的气息。它有待揭示的规律对我们认识世界一定具有无法比拟的重要价值。”　　

    只是短短的几天时间，伦司奇就被“阿威塔”中的数字生物的神奇功夫所吸引，他马上停止了自己手头的研究项目，立即加入到阿亚米的研究小组。　　

    人们不禁会问，呆板的数字怎么成了生物，是谁为它们浇灌了生命的甘泉?它们的繁殖和进化到底是怎样完成的?　　　　

何谓进化变异　　　　

    进化就是逐渐适应与慢慢演变的过程。简而言之，生物的进化遵循的规律是“用进废退”，力求在有利于自己繁衍与生存的环境中，不断地完善完美自己。　　

    早在140多年前，欧洲的博物学家赞美上帝为取悦人类而创造了无数鲜艳的花卉时，达尔文便尖锐地指出，花卉是为了吸引传授花粉的昆虫才进化得五彩缤纷，那完全是它们传宗接代的本能使然，与上帝毫无关系。达尔文还用在加拉帕戈斯群岛收集的鸟类标本证明，鸟类因为啄食不同的食物，而进化出长短各异的喙。敲开坚果，喙一定得短粗有力；树洞捉虫，喙当然要尖长灵敏。　　

在很多时候，自然界中的进化是不以人的意志为转移的，是人类看不见，摸不着的。有的时间漫长，有的时间短促。谁也挡不住繁衍和生存的力量。　　

    假如你是男士，说你的前列腺下垂挂着一个子宫；假如你是位女士，说你的卵巢附近有一条输精管，你们大可不必惊慌失措，它确实存在，与变性手术毫无关系，而是人类20种退化器官之一。还有智齿、阑尾这一对同步退化的器官。在远古人类单以植物为生时，智齿的存在至关重要。它与另一排臼齿相配合，为人类咀嚼出急需的能量。阑尾是一个狭长、有力的管子，连接到大肠，当人类饮食中植物纤维多于动物蛋白质时，阑尾可以作为一个特殊的区域消化醋酸，除此之外，它还可以产生白细胞。我们的饮食结构逐渐改变后，它们自然也就被慢慢退化了。　　

    微生物的进化也很有趣。众所周知，100年前，青霉素刚刚问世时，它对病菌引起的炎症可谓药到病除。可病菌微生物通过不断的进化变异，逐步具备了抵抗青霉素的功能。包括计算机病毒，也是靠进化变异才练就了强悍无比的杀伤力。可以毫不夸张地说，进化变异不仅是所有生物的制胜法宝，其中肯定还蕴涵着庞大深奥的未知世界。数字生物在其进化变异中表现出超强智慧，就充分说明了这个道理。　　　　
数字生物显活力　　　　

   数字生物的进化与计算机病毒一样，是靠一系列的命令来实现的。它们是由二进制数字构成的，能和DNA突变相同的方式产生突变。每一个生物都能在几秒钟之内复制出好几万个。借助“阿威塔”软件程序，可以在显示器上看到潮水般涌现的一组组数字，清楚地观察它们从生到死的生命过程。　　

    经过近10 年的发展，“阿威塔”数字生物差不多已是真正意义上的生物了。科里斯·阿亚米说：“这些小东西进化速度惊人，具备的本领越来越大。最让人兴奋不解的是，它们所走的路线与进化论的路线不谋而合，几乎完全重叠了。它们复制、突变、竞争，自然选择的过程一样也不少。总之，与自然界生物进化规则几乎毫无二致，只是速度奇快，有时简直让人应接不暇。”　　

    里查特·伦司奇专门研究细菌的进化规律，他从大肠杆菌的后代身上发现了12个不同的菌落，他的发现为生物的最新进化方式提供了动因。但是，他的研究花费了17年，使这些菌落经历了3万多代的进化变异。期间既有微小变化也有突发性进化。借助“阿威搭”程序，伦司奇为他的茵落建立了数字进化模式，并由此开始了对数字菌落的研究。“阿威塔”的适应性与进化速度始终吸引着他，利用数字生物的这些特点，极大提高了自己的工作效率。不仅实验条件可以随意改变，还能使每个生物的每次突变都自动记录下来。他现在1个小时收集到信息比在真细菌身上1年得到的还要多。　　　　

深层次验证进化论　　　　

    以往进化生物学家只能靠大量的化石进行研究推论，虽然碳14测定法等科学手段，使考古学成绩斐然，但科学家怎么也不可能看到每一代以及每一个基因的进化过程，比如现今的海豚究竟是由哪一种陆地生物演变而来的，其间几个重要的进化过程又是怎样的?而“阿威塔”的数字生物却为我们提供了观察几百万代数字生物随机突变和自然选择的可能。它们的进化过程为科学家回答某些重大进化问题提供有价值的参考。　　

    进化论认为，复杂系统来自简单的祖先，不同的进化渠道能产生相同的复杂器官。蜻蜓和海蟹都能通过它们的眼睛形成图像，但它们的眼睛和我们的眼睛有着显著的不同。用数字生物做的实验，充分验证这一理论的正确。开始阿亚米研究组为简单的运行设立了奖励，并为复杂一些的运行设立了大奖。在他们的一个实验中，数字生物复制了1.6万代。他们将此实验重复了 50遍。　　

    实验结果令人兴奋不已。在50个实验中，有23个进化出了能执行相等运行的生物。而当取消运行的奖励时，数字生物便再没有进化出任何一个相等程序。观察发现，每一个进化过程都是以完全不同的方式进行的，证明了达尔文的观点基本正确。　　
 
    还有两项实验与自然界生物的进化惊人地相似。一是能量过剩可能导致生命凋零。森林中的植物吸收阳光的多寡是有区别的，正因为如此，才有森林植物的丰富多彩。有人做过实验，给林地中不同的植物都赋予一样的光照。开始它们都长势旺盛，但不久便会逐渐凋零，最终只有几种植物能够生存下来。这在一定意义上说，获得阳光的差异性，就是自然选择的结果。　　

    数字生物的成长过程，同样受这一规律的制约。研究人员无限制地给它们提供食物——也就是数字。像饥饿的人获得食物一样，开始它们也很兴奋，大吃特吃，并且生长极快。可不久它们就会慢慢死去，只剩下少得可怜的几个生物在那里苟延残喘。相反，如果让它们有节制地进食，吃得量也各不相同，它们就像自然界的物种一样，进化出不同的种类。数字生物消化数字的速度一旦过快，它们的正常生长便会受到影响。如果有太多的生物都去争抢某一个数字食物，它们生长的功能就会丧失。　　

    进化论认为，有性繁殖可以使生命得到优化，可以有效克服有害突变带来的影响。所以青蛙有性行为，乌龟有性行为，就连蜜蜂也有性行为。数字生物的有性繁殖又是怎样的呢?　　

    在生物学家的指导参与下，阿亚米把性的概念输入到了“阿威塔”的数字生物中。数字生物的性行为虽然有点呆板，但从进化角度看，它们的确具备了性行为的要素：后代身上结合了来自父母双方的遗传物质。当它们复制自己时，新生物体不能立刻在程序中获得自己的地位并开始繁殖，而是先与另一个新生物体大量交换密码，只有交换完成后传宗接代的工作才能开始。　　

    参与研究的科学家相信，数字生命与地球生命的共有模式等一系列进化巧合绝非偶然，一定是某种规律在起作用，或者说有某种奥秘等待揭示。　　　　

它昭示的道理很可怕　　　　

    地球生命的显著特征是，一旦遭到控制，自然能进化出反控制的本领。比如，几乎销声匿迹的传染病近年来又卷土重来，肺结核、SARS、禽流感等轮番袭击人类。原因是经过几十年的进化，病菌已经找到了对付抗生素的武器。所以，在一定意义上讲，我们对抗病魔的内涵，其实就是与病菌进化速度所进行的竞赛。　　

    这方面，数字生物比地球生物一点也不差。它们在进化中表现出智能常常令人始料不及。近日，阿亚米在他的研究基地惊奇地发现(在那里有数百台计算机，是数字生物进化的天堂)，进化中的数字生物竟然具备了欺骗的功能。起因是他记录当它们失去适应性将会发生什么。每当一个数字生物体发生突变时，他就会对其进行一次特别的检验，如果是有益的突变，该生物体便会被消灭。　　

    结果，这样非但没有阻止它们的适应性进化，还激发它们学会了用新的方式处理信息，并且进化的速度比以往更快了。为了逃避被消灭的危险，这些机灵的家伙通过得到食物的频率能意识到何时将被检测。为免遭厄运的降临，临近检测，它们就停止对数字的处理，以绝食的方式蒙混过关。　　

让科学家感到不安的还不止这些，因为数字生物的智能，终究要听命于程序指令，还不会演变成可怕的怪物逃出计算机。令阿米亚担忧的是，细菌或计算机病毒一旦学会了数字生物的进化本领，那问题可就大了。