霍金遗著《The Brief Answers to The Big Questions》之第三问,宇宙中有其他智能生命吗?(二)

来源: 2019-01-15 21:52:46 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (12594 bytes)

第三章  宇宙中有其他智能生命吗(二)?

随着遗传基因(DNA)的复制,会出现随机错误,其中很多都是有害的并且会消失。 有些本来是中性的——它们不会影响基因的功能。而一些错误本来有利于物种的生存——所有这些都是按照达尔文10)的自然选择(物竞天择)11)原理进行的。

生物进化的过程起初非常缓慢。 在最早的细胞进化成多细胞生物之前,花费了大约25亿年。 但是,从多细胞生物进化到鱼类,再从鱼类进化到哺乳动物,总共用了不到10亿年的时间。然后,进化的速度进一步加快。从早期的哺乳动物到人类,只用了大约一亿年的时间。 其原因是,早期的哺乳动物已经具备了,我们人类所拥有的所有基本器官。 从早期哺乳动物发展到人类,所需的一切就是做细微的调正。

随着人类进化,到达了一个可以与遗传基因(DNA)的发展相媲美的关键阶段,这就是语言的发展,特别是书面语言。这意味着,信息可以代代相传,而不是仅仅依靠遗传基因(DNA)的传递。在近一万年的历史记录中,人类的遗传基因(DNA)已经发生了一些可检测到的变化,这种变化是由生物进化引起的。但是,人类代代相传的、所积累的知识总量的增加更加可观。我用我的书告诉你,在我作为一名科学家的漫长职业生涯中,我所了解的宇宙。正是通过这样的方法,我把我头脑中的知识,转化成了你们可以阅读的文字。

人类的卵子或精子中的遗传基因(DNA)含有约30亿对含氮碱基。然而,在此基因序列中,许多基因编码信息似乎都是双置的或者未被激活的。因此,我们基因中有用信息的总量可能大约是一亿比特。对于一个问题,给出肯定或否定的回答,所含的信息量就是 1比特。相比之下,一本平装小说可能包含200万比特的信息。因此,一个人的基因信息量大概与50本哈利波特相当。一个国家级图书馆可能藏有大约五百万本书籍——大约10万亿比特的信息量。 书籍或互联网上传递的信息量是遗传基因(DNA)的10万倍。

更重要的是,书籍中的信息,可以更快地更改和更新。我们用了几百万年的时间,从不太先进的早期猿类进化而来。在那段时间里,我们遗传基因(DNA)中的有用信息,可能只改变了几百万比特。因此,人类生物进化的速度大约是每年一个比特。相比之下,每年约有五万本用英文出版的新书,其中包含1000亿比特的信息。当然,绝大多数这些信息都是垃圾,对任何形式的生命都无用。但是,即便如此,有用的信息以数(每年)百万甚至数十亿的速度增加,远远高于遗传基因(DNA)的改变。

这意味着我们已经进入了一个新的进化阶段。起初,进化是通过自然选择——从随机突变开始的。这个达尔文所称的进化过程,持续了大约35亿年,并且产生了发明并使用语言作为交换信息工具的人类。但是,在过去的一万年左右,也许可以说,人类的信息传递方式是通过外部方式进行的。在这个阶段,内部记载的信息通过遗传基因(DNA)传递给后代。但是,现在外部存储方式,如:书籍,和其他长期存储方式,已经有了巨大增长。

有些人将“进化”的概念,仅仅局限于内部遗传物质的传递过程。他们反对将“进化“的概念,应用于外部信息的传递过程。我认为,这种观念过于狭隘。基因并非我们的全部。我们也许没有我们的穴居祖先强壮,或者可能也不比他们更聪明。但是,我们与他们的区别在于,我们在过去的一万年中,特别是在过去的300年中,所积累的知识。我认为,把外部信息的传递,以及内部遗传基因转变都包括在内,采用这样更广阔的观点,来看待人类进化,才是合理的。

外部信息传递的进化尺度,就是信息累积的时间尺度。 信息传递的进化曾经是数百年,甚至数千年长的时间。但是,现在这个时间尺度缩小到大约五十年或更短。另一方面,我们处理这些信息所用的大脑,还只是在达尔文进化意义上的,经过数千数万年进化而来的。 现在问题来了。在十八世纪,据说有人读过当时的每本书。但如今,如果你每天读一本书,你需要几万年的时间,阅读完国家图书馆内的全部藏书。几万年后,等到你读完那些书时,又会有更多的新书。

 

条目注释:(资料来自:维基百科)

(10)达尔文主义是与生物演化有关的一系列运动和概念,其中也包含与查尔斯·达尔文无关的思想[1][2][3]。随着时间的推移,“达尔文主义”的含义已经发生了变化,这取决于谁在使用这个词语[4]。在美国,“达尔文主义”经常被创造论者作为贬义词使用。但在英国,这个词并无贬义,它用来指代演化论[5]。 这个词语是由托马斯·亨利·赫胥黎在1860年创造出来的[6],那时候被用来描述演化概念,包括早期的概念,诸如马尔萨斯主义和斯宾塞主义。到了19世纪晚期,它开始代表“自然选择是唯一的演化机制”这个概念。与拉马克主义相比,在1900年左右,直到达尔文和格里哥·孟德尔的思想统一成现代演化综论以前,它一直被孟德尔定律所掩盖。随着现代演化综论的发展,这个词语有时候会与特定的思想联系起来[4]。 后来,只有科学作家还在使用这个词,于是它越来越多的被认为不适合用来描述现代演化综论[7][8][9]。例如,因为达尔文并不熟悉格里哥·孟德尔的理论[10],所以对遗传仅仅有含糊和不准确的认识,对遗传漂变更是一无所知[11]

(11)自然选择(英语:natural selection,传统上也译为天择)指生物的遗传特征在生存竞争中,由于具有某种优势或某种劣势,因而在生存能力上产生差异,并进而导致繁殖能力的差异,使得这些特征被保存或是淘汰。自然选择则是演化的主要机制,经过自然选择而能够称成功生存,称为“适应”。自然选择是唯一可以解释生物适应环境的机制。 这个理论最早是由达尔文在1859年出版的《物种起源》中提出,其于早年在加拉巴哥群岛观察了数种动物后发现,岛上很少有与邻近大陆相似的物种,并且还演化出许多独有物种,如巨型的加拉巴哥象龟,达尔文于开始以为,岛上的鸴鸟应与南美洲发现的为同种,经研究,十三种燕雀中只有一种是与其大陆近亲类似的,其余皆或多或少发生了演化现象,他们为了适应岛上的生存环境,改变了鸟的大小。




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