人類成為地球的主宰真的是必然么
人類進化是必然趨勢，還是碰上了宇宙中唯一的好運氣？
在1998年上映的《滑動門》中，格溫妮絲·帕特洛扮演的女主角海倫在倫敦地鐵站飛奔趕車，結果卻只能眼睜睜地看著車門徐徐關上。這部電影探索了兩個平行的世界，把她趕上車和沒趕上車進行了對比。《滑動門》並不是大片，在「爛番茄」上的「新鮮度」評價只有63％，但直接面對了我們時不時都要問的一個問題——如果事物發展略有不同，我們的世界又會是什麼樣子？
這個地球生命進化史同樣可以遇到的問題引起了很多思想家的興趣。智慧生命的出現到底是一種進化的偶然，還是不可避免的自然規律？這是史蒂芬·傑伊·古爾德的《精彩生活：伯吉斯頁岩與歷史本質》（1989）中的主題之一。如果我們能重演進化史，人類——或者類似生物——會再次出現嗎？還是人類出現的概率極小，幾乎再無可能？
地球上的生命進化史已有38億年，這期間出現的任何生命形式都非常依賴其出現之前的環境。現代人類的出現只有20萬年的歷史，世界在人類之前的幾十億年中一切安好。古爾德在其著作中並沒有提到「混沌理論」，但他完美地解釋了這個理論。「起初的一些偶發事件引發了一連串的結果，在既成事實面前回首望去，一切彷彿都那麼順理成章。」古爾德書中寫道，「但是起初最微小的變化都可以引發不同的結果，歷史也會順著另一個合理的進程發展，離現在的發展方向愈行愈遠。」
人類的首次幸運發生在生物複雜性出現之前，也就是從單細胞生物進化到多細胞生物。單細胞有機體在地球形成後10億年左右就出現了，但是多細胞生命是近期才進化形成的，比單細胞的出現晚25億年。也許這種進化是不可避免的，如果認為生物複雜性隨著時間推移而增大——但一定是這樣的嗎？我們知道，進化是沒有特定「方向」的，生物學家迴避任何關於「進步」的說法。（最讓人鄙視的莫過於以前教科書中都會有的猿類進化為人類的插圖——當然，出於批判的目的，新版的教科書中也會有。）但是，當我們觀察化石時會看到，事實上複雜性的確有上升趨勢。
但是仔細觀察還是能看出這種進化過程的奧秘。正如古爾德指出的，生命在最初階段必須是簡單的，這意味著只有「向上」這一條路。最近的實驗也的確證明了從單細胞向多細胞的進化也許沒有想像中那麼難。在明尼蘇達大學，進化微生物學家威廉·拉特克里夫和同事觀察單細胞酵母菌的生長，發現它們在不到60天的時間內就發展為多細胞體。這些細胞群體甚至展示出了複雜行為——包括分工，比如一些細胞死去好讓另外一些生長繁殖。
即使進化有特定的方向，一些意外事件還是能夠影響進程。影響最大的就是規律出現的大面積物種滅絕，這極大地損害了地球的生態環境。其中影響最大的二疊紀—三疊紀的物種滅絕發生在2.5億年前，造成96％的海洋生物和70％的陸地生物的消亡。古爾德研究了發生在更為古老的年代的生物滅絕——4.88億年前的玄武紀—奧陶紀滅絕——過程中的倖存者和犧牲者，發現了倖存物種的典型代表——一種形似鰻魚的、被稱為皮凱亞蟲的生物，也許就是後來脊椎動物的始祖。如果這種生物沒有倖存下來，我們現在的世界難以想像。
在進化的任何階段都有倖存者和犧牲品。二疊紀—三疊紀的生物滅絕雖是毀滅性的，但對隨後出現的恐龍來說是個好消息。恐龍在地球上興盛了大約1.65億年，隨後迎來了它們的滅頂之災——一顆小行星撞擊到地球的墨西哥灣區域，升騰起的碎片和塵埃遮擋住了陽光，引發了災難性的全球變冷。（這種理論雖然流行，但並不是唯一。有些科學家認為火山噴發是罪魁禍首，而最近又出現了一種新的理論：當太陽系在銀河系中移動時，地球會經過暗物質中密度特別大的區域，也許就引發了災難性的後果。）無論是什麼原因，對恐龍來說都是災難，但是對後期的哺乳動物（比如最終進化成人的猿類）來說又是一個好消息。
雖然說西蒙·康威·莫里斯和古爾德的觀點絕對對立有點過，但是他們的理論的確是兩種相反的認識。哈佛古生物學家古爾德認為，進化本質上是偶然性的，受到一系列偶然事件的影響，正如《滑動門》中趕上或者錯過地鐵，生命進化在剎那間會有迥異的結果；而劍橋大學的古生物學家康威·莫里斯認為，進化有著固定的趨勢，進化不是隨機的，而是受到強烈的約束，只要環境提供條件，就會進化出一種同類的生物去填充這個環境。
在康威·莫里斯眼中，一切都遵循發展趨勢。比如說在北美洲和南美洲出現的類虎動物遵循不同的進化之路（北美虎是胎盤類哺乳動物，是現在野貓的祖先；而南美洲虎是有袋類哺乳動物）。另外一個例子是馬達加斯加島上的馬島蝟，看起來和歐洲的刺蝟非常相似，卻是分別進化而來的。對可以飛行的動物來說，生物至少進化了4種不同的飛行方式，剛開始是昆蟲，後來是翼龍、鳥和蝙蝠。
眼睛的進化是進化趨勢論最好的例證了。英國進化生物學家理查德·道金斯指出，歷史上眼睛歷經了40次（也許是60次）進化。實際上這種進化很容易，一種叫擬淵燈鮭的魚（也叫長吻銀鮫魚）就進化出了第二雙眼睛——就是電視劇《辛普森先生的一家》中三眼魚的形象。
人類血統「枝繁葉茂」，有多個平行進化路徑
關於進化的偶然性/必然性爭論能否在實驗室解決？30年來，密歇根州立大學的微生物生態學家理查德·倫斯基培育了12組大腸桿菌種群，至今已經演變了6萬多代。縱向來看，大多數種群並無明顯差異，但也有例外。在其中一個燒瓶中，細菌已經分成了大小不同的兩組，一組明顯大於另一組，這種變化在實驗開始後幾年就出現了。幾年之後，另一個種群開始攝取另一種化學物質——檸檬酸鹽（而其他種群只消耗葡萄糖），而且數量迅速增長。倫斯基的數據的確與眾不同，但是並不能最終解答進化偶然和必然的問題。兩者明顯相關，但是難以量化，即使最巧妙的實驗也難有令人滿意的結果。
不幸的是，所有這些與人類都沒有什麼直接關係。回到猴子進化為人的理論盛行的時期，很容易想像有種「進化梯」，人類也自然而然處於梯子的最頂端。但是，目前看來人類血統「枝繁葉茂」，有多個平行進化路徑。這從700萬年前人類的祖先和黑猩猩的祖先分離之時就開始了。
在人類發展的漫長歷史上，「進步」並不多見。的確，330萬年前出現了工具，但是創新並不多見。美國紐約自然歷史博物館名譽館長伊恩·塔特沙爾指出，「新的工具每十幾萬年或者上百萬年才出現一次，這之間並無任何改進」。根據康涅狄格大學的古人類學家丹尼爾·阿德勒的說法，「正常」的情況是「技術穩定」的狀態能輕鬆持續幾萬甚至十幾萬年。今年，技術的發展令人目不暇接，但在史前時期，由於人口稀少，思想的傳播得不到任何保障。
人口數量稀少就有滅絕的風險。有種理論認為，印度尼西亞的超級火山多巴在7萬年前噴發，引發了持續幾十年甚至上百年的全球變冷。世界人口數量在那個時期降到3000人至10 000人左右。幸運的是，人類最終成功度過了「基因倖存瓶頸期」，但是我們不能忘記其他人類種屬都消失不見的事實。比如直立人大約在地球上存活了160萬年，佛羅勒斯人從出現到消亡只有不到10萬年。
在整個史前時期，生物變化和技術變化齊頭共進。大腦容量變大並非現代人類祖先特有，其他人類種屬也是如此。塔特薩爾認為，那時的情況正如複雜的軍備競賽，人類的認知能力和技術發展相互推進。同時，人類進化樹的每一個分枝都被迫適應不停變化的氣候。恐龍時代的氣溫比今天高10℃左右，但在3000萬年前開始變冷。更新世的冰川時代還沒完全到來，進化出第一批靈長類動物的雨林面積已經開始減少。熱帶雨林被開闊的草原取代，已經適應森林生活的動物在無樹平原上會面臨更大的風險。但是如果這些動物能夠相互協作並且使用工具，就會體現出明顯優勢。最終，只有一種人類倖存了下來。
塔特薩爾及其他科學家指出，形象思維和複雜語言是現代人具有的特殊優勢，但人類在開始說話前必須有一定的生理基礎。大多數靈長類動物的咽要高於喉，只有當咽處於喉以下位置時，人類才能發出語言所需的各種聲音。口語還要求聲帶、唇、舌和口部肌肉進行複雜的協作，這種協作取決於左腦大腦皮質的兩個特定區域，而這兩個區域可能是在最近200萬年才形成的。
大型猛獸不是屈服於我們的肌肉力量，而是屈從於我們的智力
語言不僅僅是生理機制的問題，它隨著不斷複雜的社會行為發展進化。複雜的社會行為是人類認知能力增強的結果，包括心理學家稱為「心理理論」的發展——辨別他人思想和意圖的能力。同樣重要的是，人的思維能力可以不局限於「當下」，我們可以記住過去，可以設想未來，並進行規劃。我們在心智上已經建立起一個嶄新的世界，最直接的回報體現在真實的生存環境中：大型猛獸不是屈服於我們的肌肉力量（人類的肌肉力量遠不及它們），而是屈從於我們的智力。
我們可以肯定語言和不斷發展的技術攜手前進。如果我們的祖先打算跟蹤獵殺一頭猛獁象，他們會思考用什麼樣的石器更有效——哪些用來獵殺，哪些用來肢解。一旦一種工具被發明，這種知識就會代代流傳，不僅僅是展示工具，還有口口相傳：「這樣來磨利斧頭……」
當然，現在我們不僅僅討論生理進化，還有文化發展。就文化而言，我們比在生物學上更迴避使用「進步」這個詞，但是進步的事實同樣不可迴避：文化創新是遵循方向的，矛、箭、犁一旦被發明出來，就不可能回到沒有發明出來的狀態。
2016年冬天的一個下午，我和多倫多大學的古代考古學家邁克爾·查贊一邊喝茶，一邊討論文化和生物學之間微妙的相互作用。查贊是研究早期使用石器和火的專家，在歐洲、中東和非洲做過大範圍的田野調查。他花費數年時間研究南非宛得沃克石洞中的文物，那裡200萬年以來有持續的人類活動，也許我們的祖先就是在那裡最早學會了使用火。查贊實驗室的桌子上擺滿了各種形狀、大小不一的石斧、石箭頭，架子上也擺滿了盛著各種石器時代文物的白紙箱。
查贊說：「從時間上來看，技術的發展遵循一定規律，這是技術發展的內在邏輯決定的。但是技術的發展也有其社會環境。」拿我們的祖先怎麼學會控制火來說，學會怎樣讓火保持燃燒當然是偉大的進步，但是直到我們學會可以隨意生火之前，必須有一個半永久性的大本營讓火傳下去。很多歷史學家認為農業是通向現代文明的最後一個創新，部分原因就是農業為數量更多的人類群體提供了一個永久的「大本營」。隨著大麥、小麥的種植和牲畜的圈養，農業必然使人類快速走向文明之路。但這並不意味著農業的出現不具有偶然性。「農業的出現並不是必然的，」查贊指出，「不是必要條件。但是一旦出現，就不可逆轉。」
從音樂到數學，從幽默到宗教，文化的其他方面又是如何發展的呢？35 000前，另外一個人類種屬——尼安德特人——和我們現代人並存於地球。雖然貌似野蠻愚鈍，但他們看上去和人類大致一樣：他們是否有語言及口語交流程度如何無從考證，但是他們腦容量大，能夠使用複雜工具，並有埋葬逝者的做法（雖然墓穴比早期智人的要簡陋許多）。如果世界上沒有人類，尼安德特人是否會成為改變地球的兩足類生物呢？
突然我腦海中出現這樣一個場景：倫敦最繁忙的地鐵上滿載尼安德特人，而不是我們
「沒有解剖學的證據表明他們沒有現代人聰明，」查贊指出，「沒有一個尼安德特人和現代人共同出現的考古環境讓我們可以做出『還是現代人類更聰明』的判斷。」近期的考古發現表明，尼安德特人用珠寶和羽毛裝飾自己，並把身體塗滿黑色和紅色的染料，甚至有發現表明直布羅陀附近一個石穴中發現的線條畫也許是他們的「地圖」，或者至少提供了一種象徵功能。當然，這些說法還存在爭議，科學家對此還有不同意見。
我問查贊，如果尼安德特人倖存下來，他們是否可以主宰地球。「沒有任何理由不可以，」查贊回答道，「地球上的城市中都是尼安德特人？不知道會不會發生這種事，反正我是沒有任何理由說『這不可能發生』。」突然我腦海中出現這樣一個場景：倫敦最繁忙的地鐵上滿載尼安德特人，而不是我們。
也許智慧靈長類動物的進化本身就是一個僥倖。在進化過程中，智慧並不是一個被反覆進化的「優先項」，至少不像眼睛那樣。進化生物學家恩斯特·邁爾曾經指出，在已知的大約30個動物門中，只有脊索動物這一門有了智力的進化；而在脊索動物上千的次分類中，只有靈長類有了高級智慧，「而且是靈長類的一小部分」。邁爾認為頭足綱動物也可能會有低等智慧（所以當今一些科學家把海豚和鴉類也列入智慧動物），但他仍然把會使用語言、會形象思維的人類列為特殊一類。
這些問題看起來相當遙遠，因為我們不能重演歷史，但也許有另外的方式來研究歷史的其他可能。
自古以來，人們一直想知道宇宙中有沒有其他的智慧生命。大多數地球人在一生中都沒有過電影《E.T外星人》中的經歷，說明外星人並不是無處不在。銀河系的其他地方可能沒有生命存在，也可能有某種原始生命的形式，但是面臨不可逾越的進化障礙（有我們提到的，也有我們沒有提到的）。也許我們是目前宇宙中唯一的智慧生物。
智力的進化是一個可能性很小的漫長過程，宇宙中的智慧文明有可能出現，但那應該是在遙遠的未來。就地球的其他智慧生命來說，也是這樣。和宇宙年齡相比，複雜生命形式仍處於青年時期。未來的地球上也許會出現比人類有更高智慧的生物，也許（並不一定）是我們的後代。也許智慧生命是大勢所趨，而我們僅僅是其中一個分支而已。
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