主题:Freeman Dyson:我关于科学与社会的六项异端主张 -- 万年看客
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感谢您的慷慨介绍。首先我要向波士顿大学以及特别邀请我来谈论长期未来的弗雷德里克.帕德里(Frederick Pardee)先生表示感谢。帕德里先生对长期未来的定义是从35年到200年以后的未来,所以我今天可以畅所欲言,因为等到事实证明我的预测有误时我肯定早已不在了。我会尽量将发言控制在这个时间范围内。但我必须在一开始就挑明,作为一名科学家,我并不信任预言。科学是有组织的不可预测性,科学家的工作就是将实验安排得尽可能无法预测,然后进行实验,看看究竟会发生什么。你可以说,如果某件事可以预测,那么它就不科学。所以我做预测时的身份不是科学家,今晚我的身份是一个讲故事的人,我的预测本质上来说是科幻小说而不是科学。科幻小说作家的预测通常不准确,他们的目的是想象可能发生的事情而不是描述将要发生的事情。我的目的是讲几个故事,挑战当今普遍的教条。普遍教条可能确实正确,但是仍然需要接受挑战。我为自己身为异端而感到自豪。我将要讲述的故事正是六项异端主张。世界永远需要异端来挑战普遍教条。我们很幸运,今天我们就算成为异端也不会被绑在火刑柱上活活烧死。但不幸的是我是一位年老的异端。每当年老的异端开口说话时,人们总是可以敷衍道:“真可惜,他已经老糊涂了。”世界需要年轻的异端,我希望今天的观众当中有一两个人愿意扮演这个角色。
几个月前,我在在康奈尔大学庆祝托马斯·戈尔德(Thomas Gold)的生平。他是一位著名天文学家,去世时已年迈,生前因为惯于提倡不受欢迎的想法而闻名于世,而且通常这些想法最终都得到了确证。很久以前,我为托马斯研究人类听力的实验充当过小白鼠。他主张一则异端思想,即人耳通过一组活性的、基于机械电反馈的调谐谐振器来区分音高。专家们因为他没有生理学学位而忽视了他的工作。多年后他们才发现耳蜗当中确实存在两种进行反馈的毛细胞,正如托马斯所预测的那样。专家们花了四十年的时间才承认他是正确的。当然,我一开始就知道他是正确的,因为我亲眼见过他做实验的过程。到了晚年,他又提出了另一项异端思想,即地下的石油和天然气来自地幔深处,与生物学无关。专家们又一次认为他是错误的,而且这回他没能活到让他们改变想法的那一天。但是就在几个月之前,华盛顿临床化学研究所的几位化学家在金刚石压砧当中进行了一项精妙的实验。他们将三种广泛存在于地幔各取少量在压砧当中混合,将压砧内的压力与温度设定为相当于地下两百公里深处的地幔,然后观察混合物的变化。这三种物质分别是碳酸钙或者说沉积岩,氧化铁或者说火成岩的主要成分,还有水。当潜没的海底板块从海沟深处下沉到地幔时,这三种物质肯定都存在。实验表明它们会迅速反应产生大量甲烷,也就是天然气。因此天然气大量存在于地幔当中。这些化学家向戈尔德发送电子邮件,通告他们的结果,结果却得知他已经去世三天了。既然他已经去世了,我们需要更多的异端来接替他的位置。所以现在我必须阐述我的异端主张。
我的第一个异端主张认为,美国不出一个世纪就会失去作为全世界最强国家的地位。自从现代民族国家在十六世纪左右得到发明以来,一系列国家曾经轮流坐庄充当全世界最强国家,首先是西班牙,然后是法国、英国和美国,每个国家的任期大约为一百五十年。我们的任期始于1920年,所以应该在2070年左右结束。之所以每个最强国家的任期都会结束,原因在于最强国家难免在军事、经济和政治层面上过度扩张,因此需要付出越来越多的努力才能维持第一的地位。最终过度扩张达到极限,导致结构崩溃。我们已经看到美国今天的姿态显现出了某些明显的过度扩张症状。那么谁会成为下一个最强国家呢?最明显的候选人自然是中国,紧随其后的可能是印度或者巴西。因此你们应该问自己的问题不是如何在一个由美国主导的世界上生活,而是如何为一个不由美国主导的世界做准备。这可能是下一代美国人要回答的最重大课题:一个自认第一的民族如何优雅地退居第二?作为英国人,我有一些这方面的经验。我不得不告诉你们,逆境即将来临。你们花费多年艰苦工作获得的珍贵博士学位或其他学位可能比你想象的更不值钱。你的专业培训可能会过时,你可能会发现自己过于学术而无法找到合适的工作。你可能会被宣布为多余的人,你所属的国家和文化可能会远离主流。但这些逆境也是机会。你总还可以加入异端,找到另一种谋生方式。无论有没有博士学位,世界上总归还有许多重大问题需要你们去解决。
我的第二项异端思想需要多花一点时间来解释和讨论:关于全球变暖的纷扰争议遭到了严重夸大。我反对气候模型专家们的神圣兄弟会,也反对那些相信气候模型预测的数字的糊涂人们。当然,他们会说我没有大气科学学位,因此没有资格发言。不过我研究过气候模型,我知道它们能做什么。气候模型的基础是流体动力学方程,它们对大气和海洋的流动描述得非常准确,但是对云层、灰尘以及田野、农场与森林的化学与生物学特质的描述则十分低劣。气候模型根本无法描述我们所在的真实世界,因为真实世界模糊而混乱,充满了我们尚未理解的事物。对于科学家来说,坐在空调房里运行计算机模型比穿上冬衣出门去实地测量沼泽与云层的数据要容易得多,这就是为什么气候模型专家最终往往选择相信自己的模型。毫无疑问,世界上的某些地方正在变暖,但是变暖并非全球现象。我并不是说这种程度的变暖不不至于导致问题——显然已经导致了很多问题,我们确实应该更加努力地理解这些变暖现象。我想说的是这个问题遭到了夸大,从其他更紧迫更重要的问题那里分走了大量金钱与关注,例如贫困、传染性疾病、公共教育、公共卫生以及陆地和海洋生物的保护,更不用说更加单纯的议题,例如及时修建足够的堤防来保护新奥尔良之类沿海城市。
接下来我确实打算谈一下全球变暖问题,因为这个问题很有趣,尽管它的重要性遭到了夸大。为了详细了解碳在大气和生物圈中的流动,我们需要测量很多数字。我不想用很多数字迷惑你们,所以我要求你们仅仅记住一个数字:每年百分之一英寸,或者说每世纪一英寸。现在我来解释一下这个数字的含义。考虑一下吧,地球上一半的陆地面积——排除掉沙漠、冰盖、城市、道路或者停车场——被土壤覆盖,可以支持这样那样的植被。每年这部分陆地面积都会吸收我们排放到大气中的二氧化碳并转化为生物质。我们不知道多大一部分二氧化碳得到了吸收,因为我们没有测量生物质的增加或者减少。我要求你们记住的数字是,如果我们燃烧化石燃料排放的所有碳都被吸收,那么一半陆地面积上的生物质的平均厚度将会每年增加百分之一英寸。这一计算的关键在于大气中的碳与土壤中的碳之间的转换率对我们很有利。为了阻止大气中的碳含量增加,我们需要每年将土壤中的生物质增加百分之一英寸。优质表土含有大约10%的生物质,因此百分之一英寸的生物质意味着大约十分之一英寸的表土。 如果我们改变农业技术,例如采用免耕种植,那么将会有更多生物质以植物根系的形态留在表土层中而不是回归大气。如果我们使用基因工程让农作物根部包含更多的生物质,很可能还会加快表土增长的速度。我通过这项计算得出结论,大气中的二氧化碳问题是耕地管理问题而不是气象学问题,任何关于大气或者海洋的计算机模型都无法预测我们管理耕地的方式。
接下来我就第二条异端思想再引申几句:与其计算全世界生物量增长的平均数,不如优先考虑局部。请考虑一个可能的未来:中国继续发展主要基于燃煤的工业经济,而美国决定增加耕地表土的生物量,从而吸收由此产生的二氧化碳,在活的植物树木当中可以积累的生物量是有限的,但是表土可以积累的生物量则没有限制。大规模增加表土量或许切合实际,又或许不合实际,取决于农业与灌溉的经济计算。但是我们至少应该认真考虑以下可能性:中国可以通过烧煤致富,而美国可以通过积累表土实现环保。碳从中国的矿场借助大气免费输送到美国的土壤,大气中的碳含量保持不变。当我们听到关于化石燃料气候变化的预测时,我们应该考虑到上述可能性。如果生物技术在未来五十年接管地球——就像计算机技术在过去五十年内接管地球一样——气候游戏的规则将会从根本上遭到改变。
当我听到关于气候变化的公共辩论时,总是惊叹于我们的知识缺口多么骇人,我们的观测结果多么零碎,我们的理论多么肤浅。行星生态学的许多最基本机制至今未能得到充分理解。只有充分理解了这些机制,我们才能准确地诊断地球的现状。照顾一颗星球就好比照顾一名病人,在治病之前必须先诊断。我们需要观察和测量生物圈中发生的情况,然后才有希望治愈。每个人都同意,大气二氧化碳含量的增加有两个重要的后果:首先是大气热辐射传输性质的物理变化,其次是陆地与海洋植物的生物学变化。对于物理和生物效应孰轻孰重,以及这两者在共同或者单独情况下是有益还是有害,人们意见不一。物理效应的体现降水、云层。风力与温度的变化,人们惯于将所有这些变化归拢成一堆,并且冠以“温室效应”这个误导性的名称。在潮湿的空气当中,二氧化碳对于热辐射传输的影响并不重要,因为热辐射传输早已被水蒸气导致的远远更大的温室效应阻挡住了。在干燥空气当中,二氧化碳的影响很大,但是空气通常只有在寒冷的时候才干燥。炎热的沙漠空气或许令人感到干燥,但是其中往往依然含有大量水蒸气。二氧化碳的升温效应在空气既冷又干的地方最明显,换句话说在两极最明显,在赤道最不明显;在冬天最明显,在夏天最不明显;在晚上最明显,在白天最不明显。升温效应是真实的,但是主要让寒冷地区不那么寒冷,而不是让炎热地区更加炎热。用全球平均温度来体现区域变暖是严重的误导。
大气二氧化碳含量对于生物界至关重要,根本原因在于二氧化碳含量太低。正午阳光下的一块玉米地只需五分钟就能耗尽离地一米的空气当中的全部二氧化碳。要不是空气时刻受到对流与风的搅动,玉米根本长不高。大气层中大约十分之一的二氧化碳在每年夏天被转化为生物质,并在每年秋天被送回大气。所以说燃烧化石燃料的影响不能与植物生长腐烂的影响分开。自然界有五个碳库可以在较短的时间尺度内被生物界利用——既然说是较短的时间尺度,那就姑且不考虑碳酸盐岩石和深海,因为这两者参加碳循环的时间尺度要以千年万年为单位——它们分别是大气层、植物、陆地植物生长的表层土壤、海洋植物生长的表层海洋以及人类的化石燃料储备。这五个库当中,大气层的储备量最小,化石燃料的储备量最大,但是五个库当中随便哪个的储备规模都相当可观。而且这五个库彼此之间还存在着强大的相互作用,因此无论想要理解哪一个库都必须首先理解全部五个。
我举一个不同的储备库之间相互影响的例子:大气与表土。温室实验表明,许多生长在富含二氧化碳的大气当中的植物的根系与嫩枝的比例有所增加,这意味着植物的生长更多地转向根部而不是茎叶。这个方向的变化不出所料,因为植物必须在叶片与根系之间寻求平衡:叶片的功能是从空气中收集碳,根系的功能是从土壤中收集矿物质,二氧化碳富集的大气使得平衡发生倾斜,植物需要的叶片面积减少,需要的根部面积增加。再来想想,生长季节结束后叶片落入土壤,或者等到植物死亡之后,新生的生物质被真菌与微生物分解,一部分回归大气,另一部分化为表土。平均来说,地面以上的生物质更多地回归大气,地面以下的生物质更多地化作表土。因此如果化石燃料燃烧导致大气二氧化碳含量增加,则植物根茎比也会增加,从而进一步导致碳从大气到表土的净转移。目前我们没有办法测量甚至猜测这种影响的大小,地球表土的生物质总量无法测量,但是无法测量并不意味着不重要。目前我们不知道美国的表土是在增加还是在减少;在世界其他地区,因为大规模的森林砍伐和土壤流失,表土碳库很可能正在缩小。 我们不知道聪明的土壤管理是否能使得全球表土每年多吸收40亿吨碳——这是阻止大气二氧化碳含量增加所需要的数量。我们可以肯定的是这一设想在理论上可行,我们应该认真探索一下。
以上就是我的第二项异端主张。第三项异端主张实际上与第二项相关。我的第三项异端主张源自湿润撒哈拉之谜。自从我在年轻时读到亨利.诺特(Henri Lhote)的《寻找塔西利岩画》(The search for the Tassili frescoes)以来,这个谜团始终吸引着我。这本书是1958年出版的,所距今以有47年了。书中收录了大量令人惊叹的撒哈拉沙漠岩画。这些岩画的所在地如今气候干燥,渺无人烟,但是画中却出现了人和成群结队的动物。画作数量丰富,艺术造诣惊人,完全可以与法国和西班牙的更有名洞穴壁画相媲美。撒哈拉绘画要比欧洲的洞穴绘画更接近现代,它们风格各异,很可能是在长达几千年的时间里绘制的,其中最晚的绘画甚至显示了受到埃及文化影响的迹象,肯定与早期埃及墓葬绘画属于同一时代。保存最好的兽群绘画距今大约六千年,它们有力地证明了当时的撒哈拉气候湿润,一定有足够的雨水来支持牛群和长颈鹿,它们一定以草地和树叶为食。此外绘画当中还出现了河马和大象。那时的撒哈拉一定就像今天的塞伦盖蒂草原。
在大约六千年前的同一时期,欧洲北部遍布着落叶林。我们可以在湖底发现当年森林的花粉,从而准确地确定落叶林所在的时代。现在同一片地区则长满了针叶林,这证明当时欧洲极北地区的气候比现在更温和。瑞士的山谷也曾经树木丰茂,现在这些山谷则布满了著名的冰川。这些现在正在缩小的冰川在六千年前比现在要小得多。六千年前似乎是始于一万两千年前的间冰期期间最温暖最潮湿的时期。所以我想问两个问题:第一,如果允许大气二氧化碳含量继续增加,我们是否会重现类似六千年前的湿润撒哈拉气候?第二,如果我们有能力在今天的干燥撒哈拉气候与六千年前的湿润撒哈拉气候之间做出选择,我们是否应该坚持选择今天的气候?
我的第三项异端主张对于第一个问题的回答是肯定的,对于第二个问题的回答则是否定的:六千年前的湿润撒哈拉气候总体来说比起今天的气候更好,而且大气当中二氧化碳含量的升高有助于这种气候的回归。我并不打算主张这条异端主张就一定正确,我只是认为思考这个问题对我们有益无损。生物圈是人类必须处理的所有事物中最复杂的,行星生态学这门学科还很年轻,尚未充分发展起来。因此就算诚实且充分了解现有信息的专家们也难免针对同一套事实产生意见分歧。但是除了理解事实的分歧之外,还有另一种关于价值观的更深层分歧。关于价值观的分歧可以极端简化地描述为自然主义者和人文主义者之间的分歧。
自然主义者相信大自然最了解自己,最高的价值是尊重自然秩序,任何人类对自然环境的粗暴破坏都是邪恶的。过度燃烧化石燃料的行径是邪恶的。妄图将自然界的沙漠——无论是撒哈拉沙漠还是海洋沙漠——改造成由人类管理的生态系统,从而让长颈鹿或者金枪鱼得以繁衍,这种行为也同样邪恶。大自然最了解自己,人类企图锦上添花,结果只会弄巧成拙。在我看来,这种自然主义伦理正是《京都议定书》背后的驱动力量。反过来说,人文主义伦理则基于以下信念:人类是自然界的重要组成部分,生物圈已经通过人类的思想获得了引导自身进化的能力,我们现在是自然界的负责人。人类既有权利也有义务重建自然,使人类与生物圈共存共荣。人文主义者眼中的最高价值是人与自然的和谐共存,最大罪恶是贫穷、发展不足、失业、疾病和饥饿,因为所有这些都剥夺了人们的机会,限制了人们的自由。人文主义伦理可以接受大气二氧化碳含量的增加——如果全世界的工业发展可以减轻较为贫穷的那一半人类的痛苦,那么这只是小小的代价。人文主义伦理认为人类有责任引导进化。
自然主义与人文主义冲突最激烈的领域在于基因工程的监管政策。自然主义伦理谴责转基因粮食作物以及所有其他可能破坏自然生态的基因工程项目,人文主义伦理则期待在不远的将来倚靠转基因粮食作物与能源作物为热带国家的穷人带来财富,并且顺便为我们提供控制大气二氧化碳含量的工具。在此我必须承认我自己的偏见:因为我在英国出生长大,我从小一直生活在一个拥有美丽丰富生态环境的国家,而这个国家的生态环境几乎完全是人为造物。英格兰的自然生态是不间断的、相当乏味的森林,是人类用人工景观取代了森林——草地、沼泽、田野和农场——并且引入了种类更加丰富的植物和动物。我们在不久前——大约一千年前——刚刚引进了兔子,这种非本土生物对于英国生态造成了深远影响。兔子在森林中开辟了空地,草本花卉在那里茂盛生长。英国没有荒野,但却有足够的空间来容纳野花、鸟类和蝴蝶以及高密度的人口。所以我才成为了一个人文主义者。
我的第四项异端主张认为生物技术应当得到驯化。五十年前在普林斯顿,我见证了数学家约翰-冯-诺伊曼如何设计并建造了第一台电子计算机,该计算机通过极其内置的编码指令运行。冯-诺伊曼并未发明第一台电子计算机。被称为埃尼亚克的计算机早在五年前就在宾夕法尼亚大学运行了。冯-诺伊曼发明的是软件,也就是赋予计算机敏捷性和灵活性的编码指令。电子元件构成的硬件与打孔卡构成的软件使得计算机得以预测天气,模拟生物进化,以及检测氢弹技术的可行性。冯-诺伊曼知道他的发明将改变世界,他知道他的机器的后代将会主宰科学、商业以及政府的运作。但是他想象当中的计算机总是庞大而昂贵的,始终是为大型研究实验室或者大型工业服务的集中式设施。他没有预见到计算机会发展到足够小且足够便宜,以至于家庭主妇可以用来申报所得税,孩子们可以用来做家庭作业。他完全没有预见到计算机最终会被驯化为三岁小孩的玩具,他完全没有预见到电脑游戏将会成为二十世纪末与二十一世纪初的主要特征。因为电脑游戏的兴起,我的孙辈从小就养成了不可磨灭的计算机成瘾。无论福祸顺逆,无论健康疾病,直到死亡将我们分开,如今人类和电脑的关系甚至要比夫妻关系结合得更持久。
那么,冯-诺伊曼、电脑以及电脑游戏的演变与生物技术有什么关系?简单来说,两者之间存在着密切的类比关系。冯-诺伊曼仅仅将计算机看作大型集中式设施,今天的公众则仅仅将基因工程看做专属于孟山都之类大型制药与农业综合企业的活动。公众不信任孟山都,因为孟山都喜欢将有毒的杀虫剂基因植入粮食作物;这就好比我们不信任冯-诺伊曼,因为冯-诺伊曼喜欢用计算机设计氢弹。只要生物技术依然是掌握在大型企业手中的集中行为,就不可能得到公众的普遍欢迎。反过来说,我认为如果生物技术产业遵循计算机产业的发展道路,那么它的前景必将一片光明,因为冯-诺伊曼没有预见到这条道路——小型化而非大型化,步入千家万户而不是被集中掌控。我们已经在这个方向上走出了第一步:基因调控的热带鱼已经出现在了宠物店里,周身披戴着前所未有的靓丽色彩。
步入千家万户之后,生物技术发展的下一步就是方便用户操作。我最近在费城花展上度过了愉快的一天。这是世界上最大的花展,来自世界各地的花卉育种者在这里展示他们的培育成果。我还参观了圣地亚哥的爬行动物展,同样令人印象深刻。这里展示了另一组育种者的工作。费城以兰花和玫瑰花见长,圣地亚哥以蜥蜴与蛇见长。对于带着孙子参观爬行动物展的祖父母来说,要想带着孙子离开大楼而不给他买一条蛇着实殊为不易。每一个兰花、玫瑰、蜥蜴和蛇的新品种都是辛勤且技艺高超的育种师的劳动成果。如今全世界有成千上万或业余或专业的人们正在投身于这一行。想象一下,我们可以将基因工程工具交付到他们每一个人的手里,让园丁们可以自己动手利用基因工程培育新品种的兰花与玫瑰;鸽子、鹦鹉、蜥蜴和蛇的爱好者也可以获取各自对应的工具来培育新品种宠物;猫狗的饲养者也会有自己的工具包。一旦基因工程落在家庭主妇和儿童手中,将给我们带来全新的生物多样性爆发,而不是大公司喜欢的单一作物。全新的品系将会繁衍壮大,取代那些被单种栽培以及工业发展摧毁的旧物种。设计基因组将会成为个人行为,全新的艺术形式,就像绘画或者雕塑一样富有创造性。诚然,海量新作品当中的真正杰作必然凤毛麟角,但是每一件新作品都会给它们的创造者带来快乐,给动植物种群带来多样性。生物技术驯化的最后一步应当是生物技术游戏的出现。这些游戏就像计算机游戏一样为幼儿园孩童设计,但是要用真的鸟蛋与种子来玩,而不是屏幕上的图像。这种游戏会让儿童与他们培养的有机体之间产生密切的感情。输赢的标准可以取决于哪个孩子的种子能长出刺最多的仙人掌,谁的鸡蛋能孵出最可爱的小恐龙。当然,这些游戏将会脏乱不堪,并且伴随着潜在的危险,必须指定监管规则以防孩子们伤及自身与他人。
假如这一切当真是未来的浪潮,那么有五个重要的问题需要回答:第一,能否阻止它;第二,是否应该阻止它;第三,如果不可能或者不应该阻止它,那么我们的社会必须对它施加怎样的适当限制;第四,凭借什么标准来决定限制;第五,如何在国内国际执行这些限制。在考虑这些问题时,最好记住计算机技术和生物技术之间的类比。大多数使用驯化的生物技术制造麻烦的人们很可能都是些小人物,类似在互联网上传播电脑病毒的年轻电脑黑客。另一方面,电脑病毒与流感或者艾滋病毒之类的真正病毒之间有很大区别。就算我们允许孩子们玩弄玫瑰和蛇,我们仍然要阻止他们玩弄病毒。以上是我的第四项异端主张。
我最近在俄勒冈州波特兰市参加了一场会议,会议主题正是我的第五项异端主张。这个会议叫做OS-CON,也就是“开放源码大会”的简称,由一群自称为极客文化的人组织。他们当中的很多人自从大学辍学之后就创办了软件公司。大会现场来了上千位意气风发、人生目标远不仅仅局限于发财的年轻极客。他们的公司基于公开的软件程序,例如UNIX和Linux,任何人都可以自由复制与改进。他们都非常不喜欢像微软这样对源代码保密的公司,他们鄙视那些不愿意共享的人。我在大会上发表了主题为基因共享的演讲。除了共享基因组数据库之外,生物种群还可以共享基因。同一种群当中的多样化个体以物理方式分享基因的过程使得“开源”一词具有了全新的含义。生物种群通过自由共享基因获得的好处与开源社区通过共享软件中获得的好处是一样的,所以我的第五项异端主张如下:开源运动可能会在几十年内重现地球上数十亿年的生命史。
全世界顶尖的微生物分类学家卡尔.乌斯(Carl Woese)通过追踪不同微生物基因组之间的异同之处来探究它们的世系,由此发现了生命之树的大尺度结构。如今的一切生命体都源自都源自三大原始分支。他最近在2004年6月的《微生物学和分子生物学评论》上发表了一篇充满挑衅意味与启发性的文章,题目是“新世纪的新生物学”。文章的主旨认为,过去一百年来一直实行的还原论生物学已经过时了,如今我们需要基于种群与生态系统的合成生物学,而不是一味依赖基因与分子。除了这个主题之外,乌斯还提出了另一个非常重要的问题:达尔文式进化究竟是从什么时候开始的?他所谓的达尔文式进化指的是达尔文所理解的、基于非杂交物种之间的生存竞争的进化。乌斯提出的证据表明,达尔文式进化并不能追溯到生命诞生之初。对古代生物系的基因组的比较显示了遗传信息在种系之间大规模转移的证据。在生命出现的早期,他所谓的水平基因转移——即不相关物种之间共享基因的过程——十分普遍,而且越往回追溯就越普遍。
卡尔.乌斯的文章即使纯属推测也依然需要认真对待。他在文章当中假设了一个达尔文式进化出现之前的黄金时代,那时水平基因转移司空见惯,独立的物种尚且不存在;那时的生命是各种细胞的共同体,彼此分享遗传信息,某一种生物发明的高明化学技巧与催化过程可以被所有的生物继承;那时的进化是一项群策群力的事业,由于效率最高的细胞的基因得到共享,整个种群的新陈代谢与繁殖效率都在飞快提升;进化开展得非常迅速,因为新的化学装置可以由不同种类的细胞同时进化,然后通过水平基因转移重新组装在同一个细胞当中。但是有一天,一个类似于原始细菌的细胞偶然发现自己在效率上比邻居们领先一截。早在比尔.盖茨之前三十亿年,这个细胞把自己从群体中分离出来并且拒绝分享基因。它的后代凭借更高的效率成为了第一个独立物种,将自身的知识产权保留给自己使用。它继续繁荣并单独进化,而种群的其他成员则继续共同生活。几百万年后,又一个细胞脱离了种群,成为了另一个独立物种。这一过程不断重复,直到种群的成员全部脱离为止,一切生命都被划分成了各种物种。达尔文式进化的插曲就此开始。
三十亿年后,这段插曲终于唱完了,这是一首夹在两个水平基因转移时期之间的插曲。随着智人这一物种开始主宰与重新组织生物圈,基于物种间竞争的达尔文进化时代结束了。从那以后,文化演化取代生物演化成为了驱动变化的主要动力。文化演化不是达尔文式的,文化传播靠得是思想的横向转移而不是基因遗传。文化演化比达尔文式进化快一千倍,使得我们进入了一个文化相互依赖的新时代,我们称之为全球化。在过去三十年里,智人已经复兴了达尔文式进化之前的横向基因转移这一古老机制,将基因从微生物体内轻松转移到植物和动物体内,模糊了物种之间的界限。我们正在飞速步入后达尔文时代,届时独立物种将不复存在,开源原则将会主导基因交换,进化将再次成为一切生命体群策群力的事业。这是我的第五项异端主张。
我的第六项也是最后一项异端主张的主题是农村贫困。农村贫困是当代世界的最大弊端之一。农村缺乏工作与经济机会,迫使几十亿农村居民迁徙进了人口膨胀的城市。这一持续不断的移民过程在穷国的主要城市导致了巨大的环境与社会问题。贫困的效力在城市最为醒目,但是贫困的根源却在农村。世界需要一种技术,通过在村庄创造财富和工作机会来直接解决农村的贫困问题。这种在农村创造工业和职业的技术将会为农民提供外出打工之外的实际选择,为他们提供不必背井离乡也能存续繁荣的机会。财富平衡在农村与城市之间的偏移是过去一万年人类历史的主题。财富从农村向城市的转移与人类从一类技术转向另一类技术的过程密不可分。出于方便起见,我把这两种技术称为绿色和灰色技术。绿色这个形容词已经被各种政治运动用烂了,在欧洲尤其如此。所以当我说到绿色和灰色时需要解释清楚我的想法:绿色技术是基于生物学的技术,灰色技术则是以物理化学为基础的技术。粗略地说,绿色技术也就是一万年前催生乡村社区的技术,首先是对于动植物的驯化,然后是农业的发明,然后是山羊、绵羊、牛、猪等等家畜的育种,最后是手工纺织、奶酪制作与酿酒术等等。灰色技术则是五千年后催生了城市与帝国的技术,首先是青铜和铁的锻造,然后是轮式车辆与道路铺设技术的发明,再然后是船只与战车的修造,最后是刀枪与炸弹的大规模生产。
在这一万年当中,前五千年的财富和权力属于拥有绿色技术的村庄,后五千年的财富和权力属于拥有灰色技术的城市。大约在五百年前,随着我们学会制造机器来利用风、水、蒸汽以及电流的力量,灰色技术越来越占据优势,以至于过去一百年里的财富权力几乎完全集中在了城市。因为灰色技术飞速发展,城市变得更加富裕,农村的贫困也加深了。我的第六项异端主张认为,绿色技术可以为我们提供治愈农村贫困的方法。如果农村贫困是灰色技术不平衡发展的结果,那么如果平衡从灰色转向绿色,那就有可能消灭农村贫困。这是我的梦想。
在过去五十年里,我们对于生命基本过程的科学理解发生了爆炸性增长。在过去二十年里,这种新的理解又进一步引起了绿色技术的爆炸性增长。新的绿色技术使我们能够培育新的动植物品种,就像我们的祖先在一万年前所做的那样,只不过速度快了一百倍,只需十年而非一千年就能培育出全新的农作物。基因和基因组的精确理解指导我们不再盲目试错,在几年内就可以改造植物,提高产量,改进营养价值,加强抗病虫害能力。再过几十年,随着对于基因组的不断探索,我们将会更全面地了解生命的构造,从而根据需要设计新的微生物和植物品种。这样一来就为绿色技术开辟了道路,使其得以更便宜且更清洁地完成许多灰色技术可以完成的任务,以及做到许多灰色技术做不到的事情。绿色技术可以取代我们现有的大部分化学工业、采矿业与制造业。绿色技术可以更完整地回收废品与破旧机器,极大地促进环保。以绿色技术为基础的经济体系可以更接近可持续发展的目标。这样的经济体系使用阳光而不是化石燃料作为主要能源,新的白蚁品种可以被设计为啃食废弃汽车而不是房屋;长着含硅叶片的新树种可以将二氧化碳与阳光转化为液体燃料而不是纤维素。当然,在允许转基因白蚁和树木帮助解决我们的经济与环境问题之前,人们会对它们可能造成的损害展开激烈的争论。但最终,如果这些技术的开发足够谨慎,并且在部署时考虑到人们的感受,那么它们很可能会被大多数受其影响的人所接受。很久以前,我们的祖先也曾经接受过同样不自然且不熟悉的绿色技术——挤奶、耕地、发酵葡萄汁。我并不想说全新绿色技术得到政治认可的过程将会一帆风顺,我只想说绿色技术前景无限,不仅能维护这颗星球的自然平衡,还能缓解人类痛苦。未来世代的人们将会从小与生物玩具为伴,他们大概会比我们更加轻松地接受这一前景。谁也无法预测究竟需要多久才能彻底实践绿色新技术的成千上万种应用方式并且衡量成本与收益。
那么这种绿色技术复苏的梦想与农村贫困问题有什么关系?过去,绿色技术总是以农村为基础,发生在农场和村庄而不是城市。在未来,绿色技术将会在城市与农村、工厂与森林同时大行其道。绿色技术不会由农村独享,但是农村将会成为绿色技术的重要构成部分。毕竟,多莉羊的克隆地点是苏格兰的农村动物繁殖站而不是硅谷的城市实验室。绿色技术将使用土地和阳光作为原材料与能源的主要来源,而土地和阳光不可能集中在城市,它们或多或少地分布在地球各地。一旦工业和技术以土地和阳光为基础,必将为农村人口带来就业和财富。幸运的是,阳光在热带国家最为丰富,世界上有很大一部分人生活在那里,而且当地的农村贫困最为严重。因为阳光的分布比煤炭和石油更加公平,绿色技术将会成为推进平等的伟大力量,收窄国家之间的贫富差距。六年前我出版了一本名为《太阳、基因组和互联网》的书,按照其中的愿景,绿色技术将会让世界各地的农村发家致富,并且遏止从农村向城市的人口迁移。标题当中的三个组成部分对于这一愿景全都至关重要:阳光提供能量,基因组提供将阳光廉价高效地转化为生物燃料的新品种植物,互联网终结农村的智识与经济隔离。假如三大因素全都到位,非洲的每一个村庄都可以公平地享受到文明带来的好处。喜欢生活在城市的人们仍然可以自由地从农村搬到城市,但他们不必因为经济需要而被迫迁移。
我的时间到了,最后我想总结一下这六条异端主张的共同经验教训。首先我希望大家牢记,长期未来远非注定,而是掌握在你们手中。历史游戏的规则总会以不可预测的方式不断变化,我们今天所有放不下的忧虑与奉若圭臬的教条可能不出三十五年就会遭到淘汰,我的异端主张也不例外。到时候你们有责任寻找新一代的异端主张来引领我们的未来。所以我想借用我的朋友、天文学家苏布拉马尼扬.钱德拉塞卡的言论来结束这场讲座。他借用了莎士比亚《亨利四世》下篇的尾声:“ 第一,我的忧虑;第二,我的敬礼;最后,我的致辞。我的忧虑是怕各位会生气;我的敬礼是我应尽的礼貌;我的致词是要请各位原谅。”谢谢大家。