论物种演化的本质规律

论物种演化的本质规律
论物种演化的本质规律
——新论物种演化的基本哲学原理
内容概要：
1、本章内容从物种之间相互竞争与物种适应其生存环境的基本事实出发，分析推断出在物种演化过程中，物种竞争的结果、环境选择的对象、“优胜劣态”之优劣的衡量标准及适应的内涵一致指向物种的生存“效率”。

生存之前，众生平等，各个物种相互作用，相互依存，生态体系的动态平衡是充分竞争的结果。

物种的演化史就是不同时期各种物种竞争生存的历史，能否生存仅与竞争效率有关，故而推定物种演化的本质规律是物种生存效率优化过程。

2、效率的两个基本含义：一为有效性；二为节能性；有效性是生存系统针对生存需要以有效的方式组织、管理及配置生存资源实现特定功能，从而获得满足自身生命活动需要的资源，因而其具有目的性、空效性与时效性；节能性指这种生存资源配置的效率,即通过投入要素的最有效的组合生产出“最优的”或最适度的产品。

生存资源配置所形成的各种形态构造及其功效，最终表现为生物的整体形态，形态与效率是一个高度的统一体。

故而生命的本质是“形效合一”的具有自主性的生存体系。

3、推动物种演化的动力来自于生态系统内部固有的矛盾：生存资源稀缺性与生存需求自私性及无限扩大潜在性之间的矛盾。

生存固有矛盾决定了竞争存在的必然性，竞争的必然性决定了物种的演化是朝着提高效率的方向行进，亦即决定了众生命的生存与演化走的是经济的道路。

这对矛盾作用于多细胞物种成种的过程中,使得协调多细胞物种局部利益与整体利益的矛盾成了多细胞物种成种的关键所在。

以上观点把物种的整个演化进程首次成体系地纳入决定论和可知论范畴，开创性地将生命的演化进程纳进一个高度统一的逻辑体系之中。

一、物种演化的本质规律——生存效率优化过程
1、物种演化的本质规律是生命科学领域悬而未决的重大基础问
题
生命的本质是什么？生命世界究竟有无规律？若有，遵循何种规律？对于整个生命科学史而言，这些基本问题历来被追问不断，也是目前学术界倍受争议且尚无定论的根本问题。

原因大致有二:一是生命现象之多样性及复杂程度超乎人们的想象，由不同的认知手段得到的知识多得足以令人迷失方向；二是生命科学本身起步时间不长，人们对生命的整体认识还不够深入。

生命世界的万象纷呈使得包括著名的科学哲学家斯玛特（J.J.C.Smart）、著名的生物进化论专家恩斯特·迈尔及著名科学哲学家波普尔等大师级人物在内的众多的科学家与哲学家们断言生物学中没有规律。

他们共同的看法是：只有物理学和化学才具有规律，这是因为物理学和化学的概括具有普遍性。

而生命科学至今尚无科学家或哲学家能对此做出通用性的概括，而且至今为止所建立的所有生命科学分支学科中，几乎没有提到“规律”二字。

著名的生物学哲学家恩斯特·迈尔甚至依此断言：“生物学中只有一条规律，那就是所有的概括都有例外。

”但也有不少思想家极力反对他们的看法，认为倘若生命世界没有规律，则生命科学中所有关于“为什么”的问题皆无法得到解答，生命就不可能成为科学的研究对象，因而他们力图从不同的侧面证实生命世界具有规律，然而遗憾的是他们所做出的概括几乎都不能称得上是规律。

国内外许多生物学哲学专著对两个阵营的争论多有述及，有兴趣的读者可参看相关著作，在此不另作赘述。

总而言之，生命演化的本质规律问题是生命科学领域悬而未决的重大基本问题。

2、对真命题“物竞天择，适者生存”的解析
既然本质或规律的东西蕴藏着事物的共性，揭示生命演化的必然趋势或因果关系，则同理生命演化的本质规律理应从符合这些条件的共性中入手寻找。

共性在哪儿呢？我认为就隐藏在“物竞天择，适者生存”这条对所有生命生存普遍适用的宏观原理中。

这条原理是对自然界中生物之间存在竞争及生物与环境协调的事实所做的概括，也正因为是事实的写照，所以当达尔文在《物种起源》中将其引为物种演化的外因而称之为“自然选择”时就被大众广为接受。

当然，这并不
意味着大众洞悉达尔文学说本身的逻辑，他们接受这个学说主要出自对“物竞天择，适者生存”一事实的切身感受。

也可说，“物竞天择，适者生存”是一个真命题（公理）。

在继续行文之前，这里有必要分析这个命题中所隐含的基本前提并对其相关概念进行界定。

“物竞天择，适者生存”所隐含的前提是：生命处于变化之中且形成各种差异性，因为如果一成不变，则选择就失去了作用对象，问题在于，作为生命，其固有的变化趋势及特征是什么，是随机的还是必然的或兼而有之？众所周知的是，生命运动变化的内容很丰富，生命的生长发育、营养、代谢、繁殖等等以及在此过程中伴随着的物质、能量、信息三者的变化等都应被列入“变化”范围，而不仅仅局限于微不足道的基因突变；另一方面，生命竞争的目标在于获得资源以满足自身生存活动需要，这也是基本事实，否则，竞争就失去了基本动力与方向，而竞争的结果是适者生存。

那么，这里事实上已经隐含着一个至今被忽视的因果关系或生命发展演化的必然趋势,即由生存需求驱动的“物竞天择”是动因，“适者生存”是必然趋势也是结果。

同时，“物竞天择，适者生存”做为一条真命题，也将那些无论是通过何种具体生存机制继续生存的生命都定义为“适应”环境.也就是说，生命世界里包括物种合作、利他等各种生存方式，仅管达尔文的“自然选择”学说无法对其圆满解释，但仍应该将其纳入“适应”范畴，而不是象某些观点那样[如美国索伯、中国徐桂荣等人的观点]，把“适应”、“合作”、“利他”或“创新”等概念置于并列的地位，使得它们成了不同逻辑范畴内的概念。

另则，可能也有人疑问：你说的“物竞天择，适者生存”不正是达尔文“自然选择”的核心内容吗？确实，此作与达尔文的观点都涉及到同一命题，然而结论却是天壤之别。

鉴于达尔文“自然选择”学说对后世长远的影响力，我将有必要在后文（第三章和第五章）对我的观点与达尔文观点的本质区别做详细分析讨论（达尔文自然选择的事实出发点是物种的性状之变）。

大家需要注意的是我这里所强调的是“物竞天择”是动因，“适应”是结果,即二者于逻辑上是因果关系，内涵截然不同，不能等同并论。

本章内容将力图抛开传统思想观点的羁绊，直接从追问这条普适性原理
本身入手，从中揭示未被人们意识到的潜在内涵，以便找出全新的通往解开物种演化之谜的重要线索。

因为“物竞天择，适者生存”被认为是事实，后文整个理论体系直接建立在这个基本事实上，也可以说这个基本事实在此等价于一个形式逻辑系统的基本公理，而适应应被视为是所有生命生存机制的共性，则接下来我认为有两个基本层面需要进一步分析：
其一，“物竞天择”，其选择的对象是什么？“物竞天择”导致生物“优胜劣汰”，则衡量“优劣”的尺度是什么？可能很多人会毫不迟疑地回答：竞争的结果当然是择出更适应生存环境的生物体，“优劣”的衡量标准自然也在于哪个生物体在竞争时更适应环境。

那么，这里自然转向第二个基本问题。

其二，适应是什么？众所周知的是，生命形态构造的多样性固然超乎人们的想象，各种生物具体的生存机制也呈现高度的特异性,然而生物学家普遍认为各种生物在“适应”各自的生存环境上是高度一致的。

“适应”这个概念，可以毫不夸张地说，是所有生物学家在用以解释生命现象时不可不用的基本概念，从近现代各大派别的进化学说来看，盖莫能外。

因而十分自然地，解答“适应”的本质内涵的重要性不言而喻。

3、“适应”定义之混乱现状
令人十分纠结的是，现行对“适应”一词所下的各种版本的定义皆存在很大的逻辑问题。

首先我们从基本语义上来看：适应的英文是adaptation，韦氏词典对此词作如此解释：Adaptation is the evolutionary process whereby a population becomes better suited to its habitat. 可见在英文中，此词的基本语义是用“suit(适合)”注释。

适应在《汉语辞典》中相应的注释是：“适合环境或需要”。

在生物学中，对适应的定义则是五花八门的，不过大多是在基本含义上作了不同形式的引伸。

例如，普通生物学中把生物的“适应”定义为：“生物的适应是指生物的形态结构和生理机能与其赖以生存的一定环境条件相适合的现象。

适应一方面指生物各层次的结构（从大分子、细胞、组织、器官，乃至由个体组成的种群等）都与功能相
适应；另一方面，这种结构与相关的功能（包括行为、习性等）适合于该生物在一定环境条件下的生存和延续。

”由此可见，这些定义皆是用“适合环境”或“适合需要”来定义“适应”，这很显然是同义词替换，属于一种典型的逻辑错误的定义方式。

它实际上对“适应”的内涵根本上没有做出进一步的指向，因为如果进一步追问，问题自然成为：何谓“适合”环境或“适合需要”？这是理论生物学不可回避的问题,也是令众多理论生物学大家大伤脑筋的问题。

达尔文对此的回答是隐晦的，他在阐述其自然选择原理时曾指出,最适应于环境的个体将存活下来,并将其有利的变异遗传到后代。

后来哲学家H.斯宾塞用“最适者生存”这个术语来概括达尔文关于适应和自然选择的基本思想：生存者是最适应的。

这个定义方式也是典型的逻辑错误——循环定义：生存者是最适应的，最适应者生存下来，明摆着是一个恶性循环的定义。

著名的现代综合进化论发起者T．杜布赞斯基用“繁殖的成功程度”来定义“适应度”，他改进了达尔文关于“适应”的定义，用能生存下来并繁殖后代来定义适应，同时用繁殖的成功程度来定义适应度，把具有某种基因型的个体的适应度定义为“该个体所携带的基因能传递给下一代的相对值”，并称之为“达尔文适应度”（T．杜布赞斯基等，1977）。

到此为止，似乎“适应”概念有了具体的内涵,然而问题并未解决：这个定义与进化的基本事实明显背离。

在生物界中，生物的繁殖显然是周期性的行为，其繁殖周期及繁殖成功程度与生物的复杂程度呈高度的负相关性：正常情况下，生命形态越微小，繁殖周期越短，个体倍增速度越快，比如微生物与大型复杂的哺乳动物，两者的繁殖成功程度显然不是数量级上的差别，人类自视为众生之首，但一个正常的女性从性成熟时期开始终其一生倘若只从事生殖事业，理想状态下也不过40个后代左右，岂可和微生物同日而语？故而将适应度与繁殖成功程度等价,与事实是大相径庭。

按此逻辑，生命断没有道理可以演化至大型复杂的生命形态。

另则，若按达尔文《物种起源》的原意，自然选择的对象是各种生命不同的性状，而非繁殖程度。

性状、基因型、繁殖成功程度等之间的关系可谓复杂，是否是简单的线性对应关系十分可疑。

此外，还有不少科目中对“适应”的
概念也另有别解，但细究之下，皆存在逻辑上的指向不明或错误，在此不一一列举。

可以确定的是，混乱的“适应”定义及其内涵的指向不明是一个令人尴尬的事实。

遗憾的是，多数生物学家对概念并不关心，大多不加分析地使用“适应”一词解释各种生命现象。

特别在不少涉及到物种演化机制的问题上，当人们无法对具体现象用某一具体观点进行解释时，最后大都笼统地归结为“高度适应生物的生存环境”，而再无具体解释。

殊不知，如此一来在逻辑上便形成一个断层，有可能使人在毫无察觉的情况下，将解释思路引入另一个完全相反的逻辑体系中去。

4、我的观点：适应的基本内涵是生存活动效率优化过程
那么“适应”或“适合”的内涵究竟是什么呢？或者这个概念潜在的基础在哪儿呢？从经济学角度来看，答案是明朗的，因为毫无疑问的是，竞争的结果是效率高的一方获得生存资源或淘汰效率低的一方，而说主体适应环境的变化，其潜台词指的是主体自身的调整是朝着有效地应对外界变化以符合自身需求的方向进行,否则，按现有的定义,适应不过是“适合”、“调整”或“改变”等词汇上的替换，那么这些变化指向何方呢？如果主体的适应性是漫无目的的变化显然称不上“适应”行为。

可能有人仍搬出“自然选择”学说那一套，认为变化是随机的，而选择是有方向的，选择的结果恰好把“适应”环境的对象保留下来。

则这里有一个很重要的事实需要澄清：生命在它的生存周期内，除了本身不可控的变化因素（例如基因的随机突变，不可预测因素对生命的破坏等），生命机体无时不刻不处于可控的动态变化之中，包括生命机体对物质、能量、信息三者的动态控制。

视这些主流变化于不顾，而光拿前者说事，岂不是以偏盖全、舍本逐末？需知我们潜意识中所说的生物体自身对外界变化所做出的相应调整，皆是建立在这种可控操作之上的自主调整，而非被动等死。

例如,我们说一个物种、一个人适应能力强，一个企业适应竞争环境，潜在之意皆如此。

否认这种可控变化的存在，生命无从谈起。

生命在自身可控的范围内，正是生命机体各个构造有效地发挥正常功能对外界一切变化做出应对，以获取生存利益。

“有效应对”下的变化是生存与否的关
键保证，无效谈何适应呢？这种有效性是机体对自身资源的一种合理配置以取得某种功效的过程（后文详解），换句话说，“适应性”与“有效性”二者之间是一种等价关系（这一点在后文的论述中将更加显而易见）！而“有效性”则是“效率”的基本内涵之一。

再看用“效率”做为检验物种“优劣”的衡量尺度，明显再合适不过了，“优劣”标准只有在发生较量的双方中才意义，而竞争者之间被淘汰的显然是竞争效率低的一方，而无关别的什么。

由上可见“物竞天择，适者生存”所包含的三个变化内容：竞争的结果、选择的对象、适应的内涵皆指向了“效率”。

故而我认为，对于所有生命而言，适应就是生命各个层次上的构造与功能或行为方式可以有效地满足自身生存活动的需要，从而有效地在其相对应的环境中生存繁衍。

再看“适应”的另一个解释是“满足需要”，其潜台词是生物体各个身体构造发挥正常功能并为本身带来特定效益，以符合自身需要。

效益与身体构造功能之间的关系，本质上构成的也是效率关系。

认清这一点，事实上是打破了原有定义逻辑反复的状态及不明的指向，其意义将是深远的，它将进一步揭开的是隐藏在各种生命形式背后普适的经济学规律。

后文中也将进一步讨论.
5、竞争效率与物种演化趋势
认清生物竞争与适应是生物在此过程中生存效率得以优化的过程,这就将生命的演化过程纳入决定论（因果论）范畴中，对于我们认清及预知物种演化的固有总体趋势是事关重大的。

生命世界竞争无处不在，因而生物能否得以继续生存繁衍仅与竞争效率有关。

换句话说，能否生存，效率才是硬道理。

固而我们才可看到当物种发生竞争时，被淘汰的是竞争双方低效的个体或物种，而非“高级”的淘汰“低级”的或者“完善”的淘汰“不完善”的.例如：在分类学地位上处于不同等级的物种，比如蛇与鼠、再比如鳄鱼与水边取食的哺乳动物，此二例皆为分类学地位上相对低等的爬行动物与高等的哺乳动物之间的较量，很显然常识告诉我们谁胜谁负并不取决于谁的分类学地位高，而是取决于彼此交锋时，猎食的有效性或逃避敌害的有效性，即，效率的较量。

这是十分普遍的情形。

需要注意的是，对于物种之间的竞争
关系，我们不能简单地理解为竞争的结果就是优势种群淘汰劣势种群，从宏观生态上的事实来看，竞争所淘汰的对象往往是双方种群里的个体，而非一整个种群,这一事实在近几十年内已成共识，索伯、杜布赞斯基等生物学哲学家皆持这样的观点。

所谓“优胜劣汰”,通常的情况下是发生竞争的双方或多方群体中高效个体被得以生存，低效个体被淘汰。

例如形成捕食与被捕食关系的物种，是否猎到食物与是否成功逃避被猎，淘汰的皆为彼此群体中低效的个体，如此一来，群体的生存效率呈现出“道高一尺，魔高一丈”的互涨的动态平衡过程。

这就与当今生命世界普遍发生着的演化事实相吻合。

例如，我们观察到的物种演化事实是物种间及物种与环境间呈“协同进化”的关系。

国内学者徐桂荣等人所著《生物与环境的协同进化》一书例举了大量这方面的事实。

实际上，倘若竞争的结果是一方物种占绝对优势，后果将成了双输的局面。

因为物种间的关系通常是相互依存的，一方数量上的变动，直接影响到另一方的生存状况，生态学中经典的Lotka-Volterra方程（现已普遍应用于各个领域）就是对这种捕食与被捕食者之间相互依存的非线性的动态平衡关系建立的模型。

因而竞争的种群间保持动态平衡才是各自长久生存繁衍的保障，可见“相反相成”的法则是贯穿在物种生存与演化过程中的。

6．生存之前，众生平等
生存与否事关效率，而生命生存的效率形式（有效方式）是多样的：弱肉强食是一种效率的较量结果；以独特生存方式，例如毒蛇以毒制胜，如不少生物的拟态、寄生、互生等也是效率形式；不同于动物，各种植物的光合作用，各种极端生物的生存方式，都指的是各自有自己独特的有效生存方式。

人类即便是面对来自于最简单的生命形式的竞争力量，也经常束手无策。

例如中世纪爆发的鼠疫，这场人疫战争中，细菌取得了空前的胜利，欧洲约45%人口在这场灾难中丧生，可见细菌也有其特殊的优势。

“优势”一词，指的是在竞争中处有于有利地位，比竞争对手有效，其内涵也仍是效率。

现代人类的许多致死疾病,如艾滋病、SARS、登革热、甲型流感等，元凶多是病毒或细菌等微小生命。

这些普遍的例子说明了什么呢？说明不同形式的生命，
在竞争各自的生存目的之前，有效率高低之分，有简单复杂之分，而无高低等之别。

而生命所谓的高低级别的划分，是人类在认识生命过程中掺入了主观标准而造成的。

事实上，我们很难比较生活在海洋里的鲨鱼与陆上的虎，什么才是衡量它们高低级的标准。

虽然它们在分类学上被划分为不同等级。

那么，这也就反映了自然界里一个非常基本的事实：众生平等，即自然界中所有生命在生存之前是平等的，生命没有高低贵贱之分。

地质证据证明物种的演化是从简单到复杂的过程，但这样的表述是带有片面性与误导性的。

就结构上而言，从简单到复杂的演化是一个事实，但不可忽视的是演化过程也存在另一面：从复杂到简单的演化过程（俗称“退化”）。

另外还需要注意的是，倘若把“从简单到复杂”的过程简单地理解为从低级到高级，从不完善到完善的演变，何以复杂的并不取代简单的,“高级的”并不取代“低级的”，“完善的”并不取代“不完善的”，而是大家彼此共生于这个生态圈中，成了一个“牵一发而动全身”的大系统呢？故而，这里可以得出几条基本结论：由于众生平等且众生的根本目的是谋求生存，因而生命的演化就是各种生命竞争并谋求生存的历史（无疑，这一点是自明的公理）。

各种生命形式在物竞天择，优胜劣汰的过程中，生存效率高的生命得以生存繁衍。

所以物种演化的本质规律就是物种生存效率得以优化的过程，效率优化过程所遵循的经济规律（机体中生存资源的配置规律）才是生命世界普遍的法则。

因此，要解答物种演化的机制，本质上就是回答物种生存效率的形成机制。

上述对物种演化本质规律的归纳对于重新认识生命至关重要，它是对物种演化的原理的全新的认识，第二章将在这个基本原理上推导长久困扰学术界的多细胞物种起源原理。

同时，学术界目前的几个重大的争议焦点问题皆能直接或间接地从中得到根本解答.这些问题包括：其一，生命发展演化的本质规律是什么？也即“物种的演化是决定论的还是非决定论的？其二，为什么生物学的解释框架总是难逃目的论的影子？因为效率是有目标指向的，生命各个环节都有效率这个问题，服务于生存繁衍这个根本的总目标。

特别需要强调的是，这里的目的论不能与神的目的与旨意混为一谈，它完全是基于自然现象的；而且
生命活动的目的性指向自身的生存需要，而非指其具有阶梯式地朝着“高级”方向发展的目的，因为前面提过，生命在生存活动之前，没有高级与低级之分，而是彼此平等的，所谓的“高级”、“完善”等主观性标准最后都可以从“高效率”中得到解释，而所有健康的生命，它们都有其独特的效率形式；其三，在旧理论框架中无法回答的生物界中广泛的合作与利他现象，在此原理中如何重新回答？后文将详述。

二、生存效率的内涵
1、效率的含义及其生物学具体表现形式
什么是生命的生存效率呢？在讨论物种生存效率的形成机制与物种的演化机制之前，有必要对“效率”一词的内涵做一番详细考察。

“效率”一词的基本含义有二：一是指效能或有效力（the quality or degree of being efficient）；二是指以投入与产出之比表示的效用（efficient operation, effective operation as measured by a comparison of production with cost(as in energy, time, and money)）；其中的投入包括能量、时间和货币等的投入。

在经济学中，效率的内涵至少包括两方面：首先是有效性，即以何种最有效的方式利用各种资源；其次，节能性。

某种特定方式有效性的实现依赖于生存资源的配置效率，即通过投入要素的最有效的组合生产出“最优的”或最适度的产品。

最优配置意味着不存在浪费，即节能性。

我将效率的这两点基本含义引伸至所有的生命现象中，果然发现,其内涵不仅与芸芸生命的众多事实高度吻合，而且生命演化的形式因与动力因也即将于此得到惊人的统一。

1.1．有效性；即：生命机体中以何种最有效的方式利用生存资源进行生命活动，服务于生存目标。

当然，生物机体中的生存资源我们可以将之笼统地归纳为三大类：物质、能量、时间。

（1）有效性的生物学具体表现
当我们从“有效性”的角度来思考生命现象时，一切如此霍然开朗。

“有效性”于所有生命现象如此自然而然，因为这正是所有生物学家们所谓的无处不在的“适应性”，二者的等价性由此可见。

很显。