- 思維啟蒙系列(套裝13冊)
- (美)肖恩·B.卡羅爾等
- 6476字
- 2022-08-29 11:31:09
當聽到有人說“凡事皆有因”時,我就把他推下了樓梯,然后問他:“你知道我為什么推你嗎?”
斯蒂芬·科爾伯特(Stephen Colbert)
美國知名脫口秀主持人、喜劇演員
1996年的大密爾沃基公開賽是泰格·伍茲(Tiger Woods)參加的第一場職業高爾夫球比賽。在第14洞三桿洞188碼(1)處的發球區,他從球袋中拿出了6號鐵桿。盡管此時他還落后于領先選手15桿之多,一大群觀眾還是來到了現場,只為一睹這位20歲優秀選手的風采。伍茲將球打了出去,球在距離旗桿1.83米的地方落地,向左彈了一下之后直接滾進了球洞?,F場觀眾激動得高聲歡呼、狂吹口哨,熱烈的場面一直持續了好幾分鐘。1
然而,這還算不上伍茲有史以來的最佳開局表現。
略微深入了解,我們就會發現,伍茲在長達24年的職業生涯中,總共贏得超過80個巡回賽冠軍,共擊出3記一桿進洞。同時,我們根據高爾夫球比賽的大量統計數據可知,一名高爾夫職業選手在任意一個三桿洞擊出一桿進洞的概率大約是1/2 500。伍茲在他的職業生涯中已經打了差不多5 000個三桿洞,按概率來說,他應該能擊出2記一桿進洞。截至目前他總共擊出了3記,所以也不算是特別突出。然而,一位業余高爾夫球手在任意一洞擊出一桿進洞的概率是1/12 500;在同一輪擊出兩記一桿進洞的概率是二千六百萬分之一;擊出4記一桿進洞的概率是二十四萬億分之一,那可是24后面跟著15個0。
陷入賭徒謬誤
如果你不了解高爾夫球比賽,也沒關系,但有些時候,你最好還是應該對概率和你玩的游戲有一定了解,比如當我們拿著自己辛苦掙來的錢去冒很大風險時。
很多人都喜歡去賭場試試運氣。每年大約有3 000萬人前往拉斯維加斯,嘗試輪盤賭、基諾彩票、百家樂和老虎機等靠運氣取勝的游戲。2在這些游戲中,莊家都在一定程度上占據優勢,比如在雙骰子游戲中,莊家的優勢為1%,而在基諾彩票中,莊家的優勢為30%不等,這就是為什么賭場負擔得起建造金字塔酒店、可以看到鯊魚的水族館的費用,能夠提供焰火表演、便宜的自助餐,還能以一晚50萬美元的出場費邀請小甜甜布蘭妮前來演出。3
雖然明知自己在這些博弈游戲中獲勝的概率很小,但我們還是將自己的辛苦錢押了上去。這恐怕是因為大多數玩家還是相信,或至少表現得像是相信,自己有辦法提高獲勝的概率,比如用自己的幸運數字下注,在連續出現的“熱門”顏色或數字上下注,或是在某種“也該出現了”的顏色或號碼上下注,即便他們玩的是使用骰子、輪盤或電子設備等純粹靠概率取勝的游戲也是如此。
這能行嗎?比如,在一次輪盤賭中,黑色號碼已經連續出現5次,那你會因為黑色正“熱”而繼續在黑色上下注,還是盤算著紅色也“該”出現一次了,而在紅色上下注呢?
如果黑色連續出現了10次、15次,你的選擇會改變嗎?
這些問題并非純屬假設。1913年8月18日,在摩洛哥蒙特卡洛賭場的一張輪盤賭賭桌上,黑色數字已連續出現多次,這很不可思議。在歐洲的輪盤賭中,黑色數字和紅色數字都是18個,還有一個綠色的0,因此紅色或黑色數字出現的概率基本各占一半。而在當時的那張桌上,黑色數字已經連續出現了15次,玩家們開始在紅色數字上押了越來越多的籌碼,心里想著這黑色數字的運氣也該到頭了。然而黑色數字還是一次又一次地出現。玩家們盤算著黑色數字連續20次出現的概率低于1/1 000 000,紛紛2倍、3倍地繼續在紅色數字上下注。但接下來出現的還是黑色數字,一直連續出現了26次。賭場因此發了一筆小財。4
這件事已成為教科書中的案例,人們稱其為“蒙特卡洛謬誤”或“賭徒謬誤”(Gambler's Fallacy),指的是在一段時間內某些事件比想象中發生得更為頻繁或更為罕見時,人們就愿意相信相反的事件將在未來更為頻繁地發生。對于擲骰子、輪盤賭這類隨機事件而言,這種想法是錯誤的,因為無論上一次的結果如何,下一次投擲的結果都與上一次的結果無關。
我們非常強大的大腦似乎總是不太能理解這一簡單的事實。如果你還是認為蒙特卡洛事件只是年深日久、不那么復雜的一個孤例,那么看看2004年至2005年在意大利出現的非凡現象吧。意大利超級大樂透的玩法是從10個城市的區域彩票中各選擇5個數字,共50個數字(1~90)作為中獎號碼。在一年多的時間里,數字53從未在威尼斯抽出過,因此舉國上下陷入了為這一“遲到的數字”(ritardatario,意大利語)下注的狂熱。一些市民開始傾其所有為這個數字瘋狂下注,甚至為此欠下巨債。托斯卡納的一位婦女因為在這上面的巨大損失而絕望地投河自盡,佛羅倫薩的一名男子因此在射殺了全家人后自殺。
當經過152次開獎,下注總金額超過35億歐元,也就相當于平均每個意大利家庭下注超過200歐元時,歷時近兩年,數字53終于在威尼斯被抽了出來。這一被某組織稱作該國“集體性精神病”的事件終于畫上了句號。5
我們在游戲中對于隨機性問題所犯的錯誤,同樣會出現在現實生活的決策中。有多少父母在生育了多名同一性別的孩子后,懷著對另一種性別孩子的期待而繼續生育呢?但是,就像擲硬幣一樣,出生嬰兒的性別基本上近乎一個隨機事件。之所以說是“近乎”,是因為自然出生的男孩與女孩的比例有微小的差別,為51:49。6
賭徒謬誤是心理學家所稱的“認知偏差”中的一種,認知偏差是令我們對世界產生錯誤認知的思維方式。在博弈游戲中,這些偏差令我們對隨機結果產生了錯誤的控制感,從而高估了自己獲勝的概率。一項大型研究已經揭示,人類的認知偏差以及對它們的反應都是正常大腦接線的一部分。在實驗室里針對被試的心理學研究和在賭場這類真實場景中開展的心理學研究都證明,賭徒謬誤都與一系列數字有關。研究還發現,如果人們差一點就能得到頭獎,那么他們繼續游戲的動力就會增加。7
對于我們這種錯誤的思維,有一種解釋是這樣的:我們的大腦習慣在日常工作過程中去感知模式,建立事件之間的聯系。我們依靠這些感知到的聯系,去解釋事件發生的順序并借此預測未來。人們會輕易被騙,從而相信某些順序是一種有意義的模式,而事實上一連串隨機出現的獨立事件就只是隨機的。
因此,人類與隨機概率之間有著如此復雜的關系,這本身也是個生物學問題。一方面,我們確實喜歡博弈游戲,即便經常會輸依然如此。當然,輸的時候,人們通常認為那只是運氣不好。
另一方面,在贏的時候,確實有很多人每天都在贏,我們卻總是會做出完全不同的解釋。當我們交上好運時,我們往往不會認為這是因為計算了概率,甚至也不會認為這是因為對賭博“策略”沒來由的信心,而是會將一切歸功于其他力量的佐助。對一些人來說,贏是對他們優良品格或善行的回報,而對另外一些人來說,則是他們的祈禱得到了回應。
我們來看看加利福尼亞州的一名卡車司機蒂莫西·麥克丹尼爾(Timothy McDaniel)的例子。2014年3月22日,麥克丹尼爾的妻子因心臟病去世。第二天,他買了三張“一生幸運”彩票。當他刮開它們時,發現自己中了65萬美元。麥克丹尼爾說:“我妻子是如此善良,給了我這筆錢,讓我能夠繼續照顧好我們的孩子。”8
這則令人心碎的故事反映出,在事關生死的大游戲中,我們與偶然的關系更為矛盾復雜。很多人壓根兒就不相信偶然這種說法,而是像麥克丹尼爾告訴記者的那樣:“凡事皆有因。”9
但并不是所有人都這么想。
偶然與必然
雅克·莫諾(Jacques Monod)在法國戛納的海邊長大。戛納離蒙特卡洛不遠,也是一個以賭場聞名的小鎮,后來則是因為戛納電影節而知名。莫諾擁有電影明星般的容貌,長相酷似好萊塢明星亨利·方達(Henry Fonda),一位著名法國記者稱他為“王子”。除此之外,莫諾還有著出眾的音樂天賦和過人的才智,這讓他在二十多歲選擇自己的職業道路時左右為難。他最終成為一位杰出的生物學家,而不是演員或是音樂家。他憑借在基因的調控機制方面的開創性發現,與另外兩人共同獲得了1965年諾貝爾生理學或醫學獎。
作為分子生物學領域的先驅,莫諾在20世紀50年代和60年代早期有關決定生物特性的分子的眾多發現中做出了貢獻,莫諾等人稱這些生物特性為“生命的秘密”。他與國際上極少數頂級研究者保持著緊密的合作。例如,當詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)在1953年破解了DNA(脫氧核糖核酸)的結構時,莫諾是最早得知這一重大突破的科學家之一。10
但作為一個深受哲學傳統影響的法國人,莫諾對于科學的興趣卻并非僅僅是為了科學本身。第二次世界大戰結束后,莫諾與法國著名哲學家兼作家阿爾貝·加繆(Albert Camus)成了朋友,他們倆經常在左岸咖啡館里思考人類生存的問題。莫諾認為公眾錯誤地將技術創新當成了科學的主要目的。而他卻認為技術只是科學的一個副產品。他說:“科學最重要的成就應該是改變人與宇宙的關系,或者改變人在宇宙中看待自己的方式?!?a href="../Text/V01-bibliography1.xhtml#wz_1_11" id="wzyy_1_11">11他的朋友加繆對這一關系也同樣非常感興趣。
莫諾認為新的分子生物學,特別是在遺傳領域,具有深遠的哲學含義,而這些含義在更廣泛的文化中基本上還沒有被注意到。在莫諾獲得諾貝爾獎數年后,加繆英年早逝,這使莫諾決定為非專業人員撰寫一本介紹現代生物學意義的書。
“‘生命的秘密’……已經被揭示,”他這樣寫道,“這樣一件大事理應在當代引發人們的思考,引起強烈反響?!?a href="../Text/V01-bibliography1.xhtml#wz_1_12" id="wzyy_1_12">12
莫諾用了好幾章的篇幅闡述了來自DNA研究和破譯遺傳密碼的最新科學發現。他知道大多數讀者并不熟悉這些知識,因此他增加了一個附錄,介紹蛋白質和核酸的化學結構,以及關于遺傳密碼工作原理的基礎知識。他實事求是地解釋了基因突變是DNA文本偶然發生的改變,包括在組成基因的一長串化學堿基序列(比如ACGTTCGATAA)中發生的置換、增加、刪除或重新排序。
然后,在幾乎沒有任何提示的情況下,他突然開始介紹DNA中發生的突變造成的更為廣泛的影響。在111頁的背景介紹后,他提出了一個在500年的科學發展史中最有影響力的觀點。在此,我認為有必要引用他的原文:
我們稱這些突變是偶然的,我們說它們是隨機發生的。13既然它們是基因文本中的改變的唯一可能來源,而基因文本本身又是生物體遺傳結構的唯一儲存庫,因此我們必然會得出這樣的結論:只有偶然本身才是生物圈中所有創造、每一次創新的源頭。
純粹的偶然,完全自由而又盲目,位于這座巨大的進化大廈的最底層:我們不再將現代生物學的這一核心概念與其他可能或可想到的假設混為一談,它是今天唯一可信的假設,唯一一個與經過觀察和驗證的事實相符的假設。14就這一點而言,我們的立場可能永遠不會改變,但是沒有什么能夠保證這一推斷或是希望一定正確。
在任何科學領域中,沒有哪個科學概念對人類中心說的顛覆性比這個更強。
實際上在這之前,生物化學和遺傳學方面晦澀難懂的發現——當時的研究主要是針對簡單細菌的,已經顛覆了兩千多年來將人類置于創造的中心或頂點的哲學思想和宗教思想?!叭祟愂菙挡磺宓呐既皇录漠a物,”15莫諾寫道,“是一場巨型蒙特卡洛游戲的結果,我們的數字最終還是出現了,在意想不到的時刻出現了?!?/p>
1970年10月,《偶然與必然》(Chance and Necessity)(2)在法國出版。這是一本相當專業的書,其中有幾章是關于哲學和遺傳學的,附錄中則滿是化學圖表。這是莫諾第一次寫書,他不知道讀者會有怎樣的反響。
哦,見鬼!麻煩真的來了。
這本書在法國各地收到了數十篇評論,很快就成了位列第二的暢銷書,排在埃里奇·西格爾(Erich Segal)的《愛情故事》(Love Story)之后。這畢竟是在法國。在被翻譯成英文后,眾多評論和對莫諾的專訪就登上了英美最著名的幾家報紙和雜志。
許多評論者立即就意識到偶然論對于人類起源與目的的傳統觀念構成了威脅。曾為生物化學家的英國著名神學家亞瑟·皮考克(Arthur Peacocke)認為,莫諾發起了“20世紀以來對有神論最強勁的、最有影響力的攻擊”。16一批標題為“反偶然:對莫諾的《偶然與必然》的回應”17“超越《偶然與必然》”18“上帝、偶然與必然”19之類的文章和書籍一陣風似的涌現。莫諾受邀通過電視、廣播或印刷品,與來自法國及海外的哲學家和神學家進行辯論。
美國的加爾文派神學家、牧師R. C.斯普勞爾(R. C. Sproul)在其名為《并非偶然》(Not By Chance)一書的第一頁上,總結了偶然論所帶來的高風險:
如果只是想取代上帝,偶然沒必要掌控一切。事實上,如果偶然要廢黜上帝的話,它根本不需要任何一點權力,它只要存在就行了。20僅僅是偶然這種存在本身,就足以將上帝從宇宙的王座上拉下來了。偶然不需要統治,也不需要成為君主。即便偶然只是以一個無能、卑微的仆人的身份存在,它也能使上帝不僅顯得過時,而且還會失業。
啰唆了兩百多頁之后,斯普勞爾總結道:“偶然不可能是一種真實存在的力量,那只是一個神話。21在現實中,沒有證據證明偶然確實存在,在科學研究中也沒有辦法驗證它的存在。為了讓科學和哲學能繼續進步,我們必須將偶然的神話徹底消除?!?/p>
斯普勞爾和其他的批評家認為,那些被科學家視為偶然的東西只是因為這些科學家對它們存在的真實原因還缺乏認識。也許這就是莫諾曾經暗示過的希望:當科學家們研究得更深入,我們對于偶然這一角色所持的立場,或許會在一定程度上會改變。
第二次機會
接下來的50年并沒有如莫諾或他的反對者所希望的那樣發展。莫諾曾經以為分子生物學的新發現將會成為現代社會發展的轉折點:人們將拋棄種種關于物質世界起源的傳統觀念,轉向一個欣然接受隨機性和“我們偶然存在”這一理念的新世界。
哈!沒戲?!杜既慌c必然》引發的興奮和大驚小怪都平靜了下來,莫諾幾年后也去世了。調查發現,大多數美國人還是相信事出有因。22
莫諾的反對者也沒有感到一絲安慰。在生物圈和人類生活中,偶然影響的領域確實變了,然而變化的規模和方向卻不是他們所希望的。偶然的影響范圍擴展到了莫諾或是其他任何人都未曾想到的領域。
在針對地球的歷史和運行方式開展了更多研究后,我們逐漸了解生命的進程是被形形色色的宇宙層面和地質層面的偶然事件推來搡去的,然而要是沒有這些事件,人類也就不會出現了。在深入探究人類的歷史時,我們看到了大流行病、旱災和其他一些改變文明進程的插曲如何由自然界中隨機發生的奇怪事件所觸發,而這些事件也許本來并不會發生。在探究人類生物學和那些影響我們個人生活的因素時,我們當場抓獲了正在作案的偶然,它掌管著生死之間通常很細的那條分界線。
本書將講述莫諾沒有講到的故事,包括一些大到行星規模小到分子尺度的驚人發現,從整個地球的劇變,到包括人類在內的每一種生物的每一個細胞里運行著的偶然機制。當這些發現將人類中心主義的舒適感消除殆盡后,我希望你最終會認同,比起浮夸的哲學家或神學家單憑主觀想法而做出的一廂情愿的駁斥,偶然的故事顯得更為豐富多彩。
我希望你心存敬畏,對小行星撞擊地球、大陸板塊間的碰撞、冰層和海洋快速起落迸發的力量以及造就的戲劇性事件心存敬畏;對認識到我們生活在一個如此不穩定(而我們短暫的生命無法感知到這種不穩定)的行星上并任由其擺布而心存敬畏;對隨機的偶然造就了與我們共享這個星球的美妙生物而心存敬畏;對造就我們每個人的獨特、看不見的意外事件心存敬畏;對我們人類自身心存敬畏,因為我們是在異常混亂的時代仍堅持不懈的狩獵采集者的后代,而我們自己僅僅用了過去大約50年時間就發現了這一事實!
我的寫作目標是不求全面,但求易懂。與其單純地聲稱世界就是這樣,或者是一長串偶然而又幸運的事件造就了今天的我們,不如通過明確的事實讓你相信我所言非虛。我將通過剖析其中的一些事件,說明它們如何決定了生命的走向,我認為這樣做是十分必要的。本書的謀篇布局遵循簡單的三段式邏輯。在第一部分中,我會從為生命的產生創造了條件的無生命外部偶然事件講起。在第二部分中,我會介紹每一種生物體內的哪些隨機機制促成了生物體對外部條件的適應。在第三部分中,我會將這個故事拉回個人層面,剖析偶然是如何影響我們的自然生活以及我們的死亡的。我們的存在純屬偶然這一說法顛覆了人類中心說這一普遍認同的觀念,針對生命的意義和目標提出了挑戰性的問題。在后記中,我將在一些特殊嘉賓的幫助下,盡可能地做出回答。
這本小書展示了一個確實很大的概念。幾個世紀以來,科學界涌現了眾多宏大的設想,但人們接受這些設想的方式很奇怪。達爾文提出了一個非常容易理解的偉大設想,而且存在大量隨處可見的證據,然而很多人拒絕相信它。愛因斯坦提出了一個全新的設想,很少有人能夠理解它,也幾乎沒有證據能夠證明它,但看起來幾乎所有人都相信它。莫諾有一個偉大的設想,但除了學者以外,現在大多數人都沒有聽說過它。很多人壓根兒沒聽說過莫諾這個人。
我最大的希望就是,人們能夠通過這本薄書真正認識偶然。