引言

我是聽著河流的故事長大的。故事中，人類與河流博弈，而河流總是贏家。

在我小時候，這些河流是指密西西比河及其支流。我從小在密歇根長大，而我祖父那一代家族來自密西西比河的格林維爾市。我祖父童年時生活的格林維爾市位于密西西比河泛洪土堤后面的古洪泛區。密西西比河水深可以淹沒船只和小孩兒。祖父九歲時，密西西比河淹沒了整個格林維爾市。房屋被沖到了河流下游。洪水中奶牛被韁繩勒死。成百上千人被淹死，這個城鎮從此滿目瘡痍，物是人非。

這場洪水發生在1927年，其原因需要深究。人們對于引發洪水的原因眾說紛紜。有人將原因歸咎于來自密西西比州西邊的跨河鄰州阿肯色州的“紳士們”。如果位于密西西比河一側的堤壩斷裂而導致洪澇，洪水將淹沒密西西比州，而阿肯色州將得以幸免，而事實也是如此。因此人們捕風捉影地說，一群來自阿肯色州的紳士乘船過河，用炸藥在堤壩上炸出一個洞，淹沒了格林維爾市。還有人認為，憤怒的神靈用洪水懲罰人類。洪水和瘟疫一直是復仇之神最喜愛的復仇武器，這可追溯至早期蘇美爾人的歷史記載。我記得最常聽到的關于洪災的原因其實是因為水位過高，最終把堤壩給泡塌了。不少關于洪災的故事中都提到了我的祖父，因為是他發現了堤壩出現險情的地點并通知了城鎮上的人們。

實際上，關于格林維爾市洪水最真實的原因是人類試圖控制河流。蜿蜒于河岸之外，開辟新的流淌路徑是河流的本性。無論是過去還是現在，蜿蜒的河流附近都不適合建造房屋，更不用說建設城市了；同樣，也不宜沿河建造大港口。在洪澇發生前的幾年里，沿河而居的人們花了大量的資金建造堤壩，防止河流四處流淌。以前受時間性、物理性和偶然性等因素影響的河道，現在被人為地改造。人們“馴服”“控制”河流，讓它變得更“文明”，從而使城市得以發展，財富得以積累。人們對河流的馴服帶有一種強烈的自豪感，有時甚至會目空一切，傲慢至極。人們如此狂妄是因為他們相信自己有能力駕馭自然，并使其臣服于人類。

百萬年來，每年密西西比河的水都會外溢，使沿河的平原洪水泛濫。它以不同的方式四處流淌，衍生出新棲息地甚至新土地。正如阿米塔夫·高希（Amitav Ghosh）在《大混亂》（The Great Derangement）一書中所說，關于孟加拉三角洲“水和淤泥的流動是一種地質過程：即通常在長年累月中以一定速度運動，這種速度可以周或月為單位進行追蹤”[1]。例如，路易斯安那州的地理環境是自古以來河流運動的結果，該州位于流經整個大陸的密西西比河的入海口。

樹木和草一樣都是依靠河流的充溢和運動而進化的。魚類依靠大量的水延續其自然生命周期。密西西比河沿岸的美洲原住民根據這些周期安排他們的耕作、草料和重要的儀式，他們建造的房屋與地面有一定的高度，可以有效地避開洪水。大自然和印第安人利用固定的季節性因素和偶然性因素，對密西西比河進行改造。但是，美國早期工業化需要密西西比河沿岸大規模的商業運輸來支撐，而這種運輸活動不會顧及大自然的安危，也不能受其季節因素或緩慢周期因素的干擾。美國工業發展早期要求船只按時間表行駛，而且作為船只貨物最終目的地的城市要盡可能地靠近河流。因此，工業發展要求河流狀況具有可預測性和穩定性。

保持河流流動穩定性體現了人類對河流的進一步操控。人們談到密西西比河的堤岸時，就好像它們是水流的管道，管道里的河水可以改變方向，可以減慢速度或加快速度，甚至可以隨時停止。人們對河流持有的這種錯誤觀點導致了許多嚴重的后果，比如，河水淹沒了我祖父的家。這條河依然湍急如初；這條河依然野性難馴。正如詩人A.R.阿門斯（A.R.Ammons）詩中所寫：無論我們怎么從中干預，河流將“奔流如初，我行我素”。[2]

盡管現在人們已經對密西西比河采取了更為嚴格的防范措施，但是河水吞噬船只、淹死孩童和淹沒農場的事情還是時常發生。令人吃驚的是，河水也會將整個城鎮淹沒。氣候變化會增加洪水暴發的頻率。河流對人類的侵犯提醒我們，大自然會將人類試圖逃避、對抗或主宰大自然的欲望一一吞噬掉。從這個角度看，密西西比河就像生命之河，我們和它密不可分。我們試圖支配密西西比河的行為暗示著我們妄圖主宰自然，特別是主宰生命的野心。

我們通常會想象，在未來我們自己將生活在一個高科技的生態系統中，各種機器人、設備和虛擬現實隨處可見。未來無不閃耀著科技的光芒。未來是數字化時代，到處是1和0（二進制數字）、電力和隱形的設備連接。正如一系列新書指出的，我們在未來面對的最大威脅——自動化和人工智能恰恰是我們自己創造出來的。我們對未來進行種種設想過后，才會想到大自然，它就像一盆擺在一扇打不開的窗戶后面的轉基因盆栽。大部分人對未來的描述中只提及了遙遠的農場（由機器人打理）或室內花園，并沒有提到非人類的生命體。

假設在未來世界里我們是唯一鮮活的生命體。我們共同努力使自然世界單純地只為我們服務，把它完全控制在我們的能力范圍內直至它最終消失，我們再也看不到它。我們在文明和其他生命體之間筑起一道堤壩。這個堤壩是一個錯誤，一是因為它不可能把生命擋在門外，二是因為我們要為這種行為付出代價。無論從我們在自然中扮演的角色考慮，還是從我們對自然規律的了解以及人類與自然的關系角度考慮，這都是一個錯誤。

我們在學校里學到了一些自然規律和法則，例如重力、慣性和熵等，但這些并不是唯一的自然法則。正如作家喬納森·韋納（Jonathan Weiner）所說：從查爾斯·達爾文（Charles Darwin）開始，生物學家不斷發現“陸地運動規律與物理（如細胞、身體、生態系統，甚至思想）運動規律一樣簡單而普遍”[3]。如果我們要對未來有所了解，這些是我們需要熟記于心的生物法則。這本書主要講的就是這些法則以及它們在未來自然史中的作用。

我研究最多的生物自然法則是生態學法則，其中最有用的生態學法則（以及相關領域，包括生物地理學、宏觀生態學和進化生物學等）像物理學定律一樣具有普遍性。同物理學定律一樣，自然界的生物法則能夠幫助我們進行預測。然而，正如物理學家所說，自然界的生物法則比物理定律更有局限性，因為它們只適用于宇宙中已知存在生命的這個小角落。其實，我們的進化史就是生命的進化史，所以這些法則適合所有我們可能生活的世界。

我們經常糾結是否可以像我這樣將生物自然界的規則稱為“法則”，或“規則性”，或其他術語。我干脆把這個難題留給科學哲學家們去討論。為了與該術語的日常用法保持一致，我將稱它們為“法則”。因為我們的家園充滿了生機活力，這些法則也可以被稱作“叢林法則”——或者說叢林、草原、沼澤法則，或者臥室和浴室的法則，歸根結底，我最看重的是領悟這些法則有助于我們深入了解人類為之而戰的未來——揮舞著手臂，燃燒著熊熊斗志，全力以赴，勇往直前。

生態學家熟知大多數自然法則，他們在一百多年前就開始研究其中的一些法則。最近幾十年來，隨著統計學、建模、實驗和遺傳學的發展，人們對生態學研究不斷深入和完善。由于這些法則對生態學家來說已是爛熟于心，所以他們往往只字不提。“每個人都知道這當然是真的。為什么還要談論它呢？”但是如果人們沒有花近幾十年的時間去思考和談論這些法則，這些法則就無法如此直觀易懂。更重要的是，在未來，基于這些法則研究得出的結論和所產生的一系列影響讓生態學家大為驚奇，因為這些結論和后果與我們在日常生活中做出的許多決定相悖。

其中最有生命力的生物法則是物競天擇。查爾斯·達爾文的物競天擇法則簡潔明了地揭示了生命進化的方式。達爾文選用“物競天擇”一詞是為了闡明這樣一個真理：在每一代生物物種中，大自然都會“選擇”物種群體中的某些個體，讓它們得以生存。它排斥生存和繁殖能力較差的個體，而更偏愛生存和繁殖能力較強的個體。得到大自然垂青的個體將自己的基因和由此基因決定的個體特征一代一代延續下去。

達爾文設想物競天擇是一個緩慢的過程。我們現在發現它的速度其實非常快。我們在現實生活中觀察到物競天擇法則已經在很多物種的進化過程中得到體現。這些都沒有什么大不了的。真正令人驚奇的是這一簡單法則如流水一樣源源不斷滲入我們的日常生活中，讓我們無法逃脫，例如，我們要消滅某個物種。

我們在家里、醫院、后院、農田，甚至在森林里使用抗生素、殺蟲劑、除草劑和任何其他“殺蟲劑”殺死其他物種。我們的這種行為本身就是在對自然施加控制，就像沿著密西西比河建造堤壩一樣，其結果可想而知。

最近，哈佛大學的邁克爾·貝姆（Michael Baym）和他的同事們共同建造了一個巨大的培養皿，即“巨型平板培養皿”，這個培養皿內被分為不同的區域。我會在第十章介紹這個巨型培養皿及其分區。這個培養皿作用巨大。貝姆將瓊脂放入巨型培養皿中，對微生物來說，瓊脂既是食物也是棲息地。培養皿每一側外部區域內都只放了瓊脂，沒有其他東西。由外向內，每一個區域內抗生素的濃度依次增加。然后，貝姆在培養皿的兩端釋放細菌，以測試它們是否可以進化出對抗生素的耐藥性。

這些細菌不具有產生抗生素耐藥性的基因，它們進入巨型培養皿時就像綿羊一樣毫無反擊之力。如果瓊脂是這些細菌“綿羊”的牧場，那么抗生素就是狼。這個實驗模擬了我們使用抗生素抑制體內致病細菌的方法、使用除草劑來清理草坪上雜草的方法，同時還模擬了我們為控制自然所采取的種種措施。

那么實驗結果是什么呢？物競天擇的法則預測：只要基因突變引起遺傳變異，細菌最終應該能夠進化出對抗生素的耐藥性，但這可能需要數年或更長時間，時間長到細菌在還沒有能力蔓延到裝有抗生素的區域之前，就有可能已經彈盡糧絕。

但是，事實上它沒有經歷幾年那么久的時間，它只歷時十天或十幾天就成功了。

貝姆一遍又一遍地重復這個實驗，但每次結果都一樣。細菌長滿了第一列分區，然后速度暫時減慢，直到一個或多個譜系進化出對最低濃度抗生素的耐藥性。這些細菌譜系隨后填滿了整個分區，并再次放緩速度，直到另一個譜系以及許多譜系進化出了對下一個最高濃度抗生素的耐藥性。這個過程一直持續，直到這些細菌譜系進化出對最高濃度抗生素的耐藥性，并涌入最后一列分區，那架勢就像大水漫過堤壩。

如果我們加速觀看貝姆的實驗，會感到這個實驗有些可怕，同時也妙不可言。它的可怕之處在于，相對于我們的力量，細菌的滋生可以從毫無防御能力迅速發展到勢不可當。基于對物競天擇法則的理解，我們認為它的美妙之處在于實驗結果的可預測性。這種可預測性包括兩個方面。實驗表明細菌、臭蟲以及其他生物群體可能會出現抗藥性演變。同時，這個法則還有助于我們管控好自己的“生命之河”，減少抗藥性進化的概率。坦率地說，領悟物競天擇法則的真諦是人類健康福祉和生存的關鍵所在。

還有其他自然界的生物法則，其結果與物競天擇法則相似。物種面積法則是指根據某一特定島嶼或棲息地的大小判斷該地區有多少物種。這一法則使我們能夠預測物種滅絕的時間和地點，也能預測它們會在何時何地重新進化。走廊法則則決定了哪些物種將在未來隨著氣候變化而遷移以及其遷移的方式。躲避法則闡述了物種躲避害蟲和寄生蟲使后代興旺的方式，這一法則能夠合理解釋人類比其他物種高級以及子孫興旺的原因。當我們逃避（害蟲、寄生蟲等）的可能性減少時，該法則為我們指明了在未來幾年內將面臨的一些挑戰。生態位法則決定了物種（包括人類在內）的未來棲息地，以及隨著氣候變化，更適合人類生存的地方。

這些生物法則的相同之處在于，它們產生的后果不會因為我們是否關注它們而發生改變。所以，在許多情況下，由于我們忽視它們，所以產生很多麻煩。不重視走廊法則就會使我們盲目地幫助不良物種（而不是有益或簡單的良性物種）繁衍生息。忽視物種面積法則會導致不良物種的進化，例如生活在倫敦地鐵的新物種蚊子。忽視躲避法則，我們無法確定寄生蟲和害蟲傷害我們的身體和莊稼的時間和環境地點，錯失躲避的良機。反過來，這些法則也很相似，它們的相似點在于，如果我們人類足夠重視它們，并且認真考慮它們對未來自然史發展的影響，那么我們就可以創造一個更加適合人類生存、更加包容的世界。

其他法則與我們人類行為的方式有關。作為人類的行為法則，它們與范圍更廣泛的生物學相比顯得更狹隘，也更混亂；它們既是趨勢，也是規律。然而，它們是在不同時代和文化中重復出現的趨勢，這些趨勢與理解未來有關，因為它們表明我們最可能采取的行為方式，也告訴我們倘若違背規則，我們需要注意的問題。

人類行為的法則之一就是控制，在生活中我們總是想要化繁為簡，就像人們看到一條古老湍急的河流，就想試圖改變它的河道一樣。未來的生態狀況將與過去數百萬年前大不相同。首先，人口數量將會急速膨脹。目前，地球的一半以上都被城市、農田、廢物處理廠等人工生態系統覆蓋。與此同時，我們直接掌控著地球上許多最重要的生態進程，并且把生態環境攪得一塌糊涂。人類消耗掉了地球上一半的凈初級生產力，即地表的綠色植物。其次，氣候問題。在未來二十年里，氣候條件將發生前所未有的變化。即使在最樂觀的情況下，到2080年，數億物種也需要遷移到其他地區甚至新大陸才能生存。我們正在以前所未有的規模重塑自然，而且大多數情況下，我們對自己的所作所為毫不知情。

在重塑大自然時，我們的行為表現出越來越強的控制欲望：農耕簡單化、工業化程度加強，或者接著說上面那個例子，制造更強效的殺菌劑。在我看來，這種方法通常存在弊端，而且這個弊端在不斷變化著的世界中尤為突出。世界瞬息萬變，我們的控制欲違反了多樣性的兩個法則。

鳥類和哺乳動物的大腦體現了多樣性第一法則。最近，生態學家發現能用創造性思維執行特殊任務的動物更容易在多變的環境中生存下來。烏鴉、渡鴉、鸚鵡和一些靈長類動物都屬于這類動物。這些動物依靠智力減緩各種困境帶來的認知壓力，這就是認知緩沖法則。倘若長期穩定的環境發生變化，這類動物也能適應，并且大肆繁衍。所以理論上講，烏鴉也能一統天下。

多樣性第二法則是多樣性穩定法則：隨著時間推移，生態系統中的物種越多就越穩定。掌握這一法則并且了解多樣性的價值對農業發展非常有利。作物種類豐富的地區年作物產量會更穩定，作物匱乏的風險會更低。盡管我們在面對自然變化的時候傾向于避繁就簡，甚至徹底重塑大自然，但保持大自然的多樣性更有利于可持續發展。

當我們企圖支配自然界時，常常把自身置于自然界之外。我們說起人類時就好像我們不再是動物，而是一個孤零零的物種，與其他生物隔絕，遵守另一套規則。這就大錯特錯了。我們是自然的一部分，離不開自然。依賴法則認為所有的物種相互依存，而相比其他物種，我們人類對于其他生物的依賴性可能更強。與此同時，不能僅僅因為我們依賴其他物種，就說自然對我們也有依賴性。就算人類絕跡，生命法則也依然會存在。事實上，我們對自然界的大肆破壞卻也能造福于某些物種。生命史詩的非凡之處就在于它可以獨立于人類存在。

最后，我們規劃未來必須要遵守一定的法則，而其中最重要的一條法則與我們對自然的漠視和誤解有關。人類中心主義法則認為，作為人類，我們習慣設想生物世界中充滿了像我們這樣有眼睛、大腦和骨架的物種。這要歸咎于我們有限的感知力和想象力。也許有一天我們會逃脫這條法則的支配，打破我們古老的偏見——雖然有這種可能，但結合我分析的這些原因，這種可能性不大。

十年前，我寫了《生命探究的偉大史詩》（Every Living Thing），書中講述了生命的多樣性和生活中常被我們忽略的事物。我在書中指出，生命遠比我們想象的更加多姿多彩、無處不在，而且這本書對我提到的歐文定律進行了更深入的研究。

科學家們一再宣布科學的終結（或接近終結），發現了新物種或者種種極端生命現象。他們通常總是認為自己的發現是填補該領域最后一塊空白的關鍵。“我終于做到了，我們大功告成了。看看我的發現吧！”每當這種言論出現，隨之而來的新發現就會證明生命遠比我們想象的更宏大，還有更多的研究空白。歐文定律揭示了一個事實：大部分生命尚未命名，更不用說研究了。歐文定律以甲蟲生物學家特里·歐文（Terry Erwin）的名字命名，他在巴拿馬的熱帶雨林中進行的一項研究改變了我們對生命維度的理解。歐文針對人類對于生命的理解這一課題掀起了一場哥白尼式的革命。當科學家們同意地球和其他行星圍繞太陽運行這一觀點時，哥白尼革命就大功告成了。當我們明白生物界遠比我們想象的更加廣闊和未知，“歐文革命”也將大獲成功。

總的來說，生物界的這些法則以及我們在自然中的位置讓我們看到了人類在未來自然史中的可為與不可為。只有牢記生命的法則，人類才能夠持續發展，未來的人類城鎮才不會因為我們無法掌控生命而不斷遭殃，才能免于水災、蟲害、饑荒的侵擾。相反，如果我們無視這些法則就無法繼續生存下去。壞消息是我們默認對待自然的方法似乎就是盡可能控制它。我們習慣與自然做斗爭，不管付出何種代價，卻又在撞上南墻時責怪自然的報復。好消息是這種命運并非不可逆轉，只要稍微遵守一些簡單的自然法則，人類就能一百年、一千年甚至一百萬年生存下去。如果我們仍然無視自然法則，相信通過生態學家和進化生物學家通力合作，我們將會在人類消失后找到完美的生命法則。[4]

注釋：

[1]Ghosh, Amitav, The Great Derangement: Climate Change and the Unthinkable （Chicago University Press, 2016）, 5.

[2]Ammons, A. R., “Downstream,” in Brink Road （W. W. Norton, 1997）.

[3]Weiner, J., The Beak of the Finch: A Story of Evolution in Our Time（Knopf, 1994）, 298.

[4]Martin Doyle provided very useful insights about the Mississippi and its workings. See Martin’s extraordinary book about America’s riv ers: Doyle, Martin, The Source: How Rivers Made America and America Remade Its Rivers （W. W. Norton, 2018）.