为人类寻根(七) : 生物资讯的证据: DNA与生命起源(下)


编者注:  有人说: “科学使人不信神, 也使人相信神.” 此乃《为人类寻根》的作者史特博(Lee Strobel)的经历. 套用他自己的话说: “我通往无神论的路是由科学铺筑的; 叫我啼笑皆非的是, 我后来通往神的路, 也是由科学铺筑的.”

史特博 (Lee Strobel)

史特博是耶鲁大学法律学院硕士, 美国著名日报《芝加哥论坛报》(Chicago Tribune)屡获新闻奖的法庭与法事资深记者兼法律版主编, 并在罗斯福大学任教. 在求学时期, 他深信科学已把基督信仰彻底击溃, 神或上帝只是过时的思想产品. 他带着这样的无神论信念进入《芝加哥论坛报》当记者和主编, 把童年信仰抛诸脑后. 过后其妻归信基督, 生命品行大大改变, 令他不得不重新面对基督信仰的挑战. 他以两年时间访查13位美国著名圣经学者, 向他们提出怀疑派常问的尖锐难题, 企图一举歼灭他所谓“不合理”的基督信仰. 结果, 他发现基督信仰既有历史证据, 更符合理性与科学事实, 在证据确凿、无懈可击的情况下, 他于1981年11月8日, 真诚地认罪悔改, 接受主耶稣基督为他个人的救主. 其后更把探索信仰的发现写成护道畅销书《重审耶稣》(The Case for Christ)和《为何说不》(The Case for Faith).

史特博以往认定科学与基督信仰水火不容, 这也似乎是世人的普遍想法; 然而, 这个思想趋势近年间已在默默转向. 晚近的科学发现, 不论在深度或广度上, 愈来愈指向一个铁一般的事实: 宇宙万有绝非偶然生出, 而是大智者设计创造! 同时, 达尔文主义(Darwinism)在云彩一般多的科学事实面前, 已逐渐失去了昔日的光辉.

科学是否“发现”了上帝? 至少, 我们可以这样说: 科学发现了宇宙万有的复杂精巧程度, 叫人不得不摒弃“宇宙偶然而生”的可能, 进而思想“宇宙由神创造”的事实. 为了寻找答案, 史特博踏上“科学探索”之旅, 走访八位权威学者, 从细胞生化学、DNA研究、宇宙学、物理学、天文学、生物化学、生物资讯、人类意识研究等各个科学探究“智慧设计论”的理据, 写成这本《为人类寻根》(The Case for a Creator), 并在此书最后一章综合整理出一个结论: 宇宙万有由上帝创造, 人类是上帝创造的巅峰. 此书的八篇访谈经过改编后, 刊登在《家信》的“受造之颂”专栏, 信徒与非信徒都不容错过.

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Stephen C. Meyer

乔治·约翰逊(George Sim Johnson)写道: “人类基因内所含有那充满组织的资讯, 要比《大英百科全书》还多. 倘若百科全书全文是用电脑编码由外太空传到地球来的话, 大部分人都会认为这足以证明外星人的存在了. 可是, 当他们在自然界看到同样的事却解释说: 机缘巧合而已.” 到底DNA的丰富资讯是否证明了宇宙间有位智慧的设计者呢? 为了找出答案, 美国《芝加哥论坛报》资深记者兼耶鲁大学法学硕士史特博(Lee Strobel, 下文简称“史”)访问了著名的生命之源研究专家迈尔博士(或译“迈雅”, Stephen C. Meyer, 下文简称“迈”).[51]

编者注: 即使原始世界真的有一个具生命潜质的大海洋存在, 但根据现代科学越来越多的发现, 原始世界实际上充满极多的障碍, 使生命难以产生. 尽管如此, 相信进化论的科学家提出三个发展出生命的可能: 机缘巧合、自然选择, 以及化学亲合性与自我定序. 上一期, 迈尔强有力地以科学论据反驳以上两个论点; 本期, 他将继续驳斥第三个论点.

(文接上期)

(D)        三个可能的景场DNA与生命起源1

(D.1)   场景一: 机缘巧合

(D.2)   场景二: 自然选择

(D.3)   场景三: 化学亲合性与自我定序

迈尔正确指出, 到了1970年代初期, 大部分研究生命起源的科学家已经放弃“机缘巧合”或“自然选择”的解释. 但许多相信进化论的科学家仍然不信有神, 他们努力寻找其他出路. 史特博写道: “结果, 他们开辟了第三条路, 以自我组织力(self-organizational theories)去解释资讯大分子起源的理论便应运而生. 例如, 有科学家推论说, 化学的亲合性使DNA四个字母自动组合起来;[52] 又或者是氨基酸(amino acids)自然地互相吸引, 自动连结, 制造出蛋白质.” 史特博要求迈尔作出回应.

迈:        “最先提出这观点的是凯尼恩(另译“肯尼安”, Dean Kenyon, 此人是美国旧金山州立大学的生物名誉教授), 他曾经与人合著《生化预定论》(Biochemical Predestination, 1969)一书, 单看书名已经知道他的立场了. 他认为生命的发展是必然的, 因为蛋白质内和硷基(bases)里的氨基酸, 或者说DNA内的字母具有自我定序的能力, 这就是分子讯息的来源.”

史特博知道凯尼恩现今已改变立场, 否定了自己在早期的进化论结论, 并宣告“即使借化学进化去产生一个最简单的细胞, 也是没有任何可能的”. 凯尼恩如今已转而支持智慧设计论, 他说智慧设计论“是更加合符情理, 且有大量的分子生物学发现为佐证.”[53] 无论如何, 史特博还是希望亲自检视有关的证据.

史:         “所谓化学亲合性(chemical attraction)是什么一回事呢?”

迈:        “用蛋白质作例子吧. 蛋白质是由氨基酸排列而成的长条. 氨基酸会自动互相吸引排列起来, 摺叠成为有用的蛋白质, 保存细胞生命.”

史:        “你也得承认自然界中真的有化学亲合性, 并可造成自我定序的现象啊!”

迈:        “事实如此. 盐晶体(salt crystals)就是一个好例子. 化学引力造成钠正离子(sodium ions, Na+)与氯负离子(chloride ions, Cl-)结合, 组成晶体内非常有秩序的模式. 你会看见钠和氯依照顺序排列整齐. 化学亲合性的例子不胜枚举, 不同元素的结合也解释了分子结构的来源. 凯尼恩和其他科学家也希望可以这样解释蛋白质和DNA.”

史:         “问题出在哪里?”

迈:        “科学家透过实验发现, 氨基酸没有这种亲合性.”

史:        “一点也没有?”

迈:        “很少很少的一点点, 但一点也不能跟已知有作用的蛋白质排列相比. 很显然的, 这是一个大问题. 但更大的理论难题还不是这一个. 资讯理论家约基(另译“约克其”, Hubert Yockey)和化学家普里安尼(Michael Polyani)提出了更深层的问题: ‘即使我们能够解释DNA和蛋白质排列真的是由于自我组织力使然, 结果又怎样? 我们岂不是只会得到一些像盐晶体那样简单整齐电击东西吗? 只有一些不断重复的排列罢了.’ ”

史:        “请你解释得详细一点.”

迈:        “想一想, DNA的基因讯息是由四个化学字母A、G、C、T排列而成的. 试想像每一次有A字, 它就自动地把G吸过去, 出来的顺序一定是A-G-A-G-A-G. 这样能够造出蛋白质吗? 绝对不会! 自我组织生不出基因讯息, 只能重复一句咒语. 要传递讯息, 需要不规则的排列. 随便翻开一本书, 你不会看见不断重复的某一个字, 你只会看见不同的字按着不规则的排列出现. 文字可以传递讯息, 因为它们依照已知的独立模式组成, 即是它们遵从了词汇与文法的规则行事. 我们是这样沟通的. DNA也是这样, 其中四个字母是极不规则的排列, 却又是遵从规则才可以有所用, 这规则就能排成正确次序的氨基酸, 造出有用的蛋白质.DNA与生命起源2

“看一个例子: 你从这里北上到美属哥伦比亚的维多利亚岛(Victoria Harbor in British Columbia), 看见山壁上有些图案. 船驶近了, 你看见原来是用红花黄花拼出来的讯息: ‘维多利亚欢迎你’ (WELCOME TO VICTORIA). 这是讯息顺序的例子. 你有的不是重复又重复的字, 不是‘维’字后面一个‘多’字, 然后又重复一次(例如英文的V-I-V-I-V-I…); 相反, 字与字的组合虽然不规则, 可是全都按照语言要求排好了, 合符词汇使用和文法要求, 我们一看便知其讯息. 每逢有这两个元素出现: 既不规则、又合符既定功能要求, 亦即所谓‘指定复杂性’(specified complexity), 我们就称之为资讯. 资讯从来只凭智慧产生, 而不是机缘巧合、自然选择、自我组织的产品.”

史:        “而DNA所载的资讯属于这一类?”

迈:        “对! 如果你有的只是重复DNA字母, 组合指令只会叫氨基酸一成不变地重复组合, 根本产生不了活细胞所需的各种蛋白质分子. 有如一本汽车制造手册, 一打开只见全书都是‘这—这—这—这—这—这’. ‘这’一字不足以成书啊! (也不属于资讯的讯息, 编者按) 讯息需要有变化, 也要不规则和不可预测, 即是资讯理论所谓的复杂性. 自我组织只能造出重复而累赘的架构, 即是所谓简单秩序. 复杂性与秩序, 完全是两码子的事. 这是化学进化论理论家回避不了的疑难. 按定义来说, 自然律讲求的是有规则、重复又重复的模式. 故此, 用自我组织去解释资讯来源是行不通的, 因为资讯顺序乃是不规则而又复杂的. 它们有我所说的‘指定复杂性’. 这原则决不会为将来的发现所改变.”

史特博以清楚看出化学亲合性完全无法解释DNA讯息是从哪里来的. 但迈尔不肯就此罢休, 他说这理论还有一个致命伤.

迈:        “假如你研究DNA, 你会看见DNA的结构所需的连接键是化学亲合性造出的; 例如, DNA分子两条扭在一起的支柱就是靠氢连接键, 以及把糖和磷分子(phosphate molecules)之间的连接键连成的. 但是, 有一处地方没有任何连接键, 那就是核甘酸硷基(nucleotide bases), 即是DNA组合指令化学字母所在之处. 换句话说, 组成DNA讯息的字母彼此之间并没有重大的化学作用. 还有, 字母与字母是可以互相替代的, 每一个硷基都可以随意连接在DNA主干任何一处.”DNA与生命起源3

迈尔察觉到这是一段需要解释的话. 他拿起另一件小孩子的玩具  —  黏附着几个字母的磁力黑板. 他坐了下来, 把黑板放在大腿上, 搬动不同字母, 拼出INFORMATION (资讯)一字.

迈:        “我研究DNA时, 儿女还小, 我就想起这个例子来. 我们知道字母带磁性, 所以能附在铁板上(他拿起R字, 随意丢向铁板, 它就附在板上). 每一个字母所带的磁性是一样的, 因此, 基本上可以互相替换. 你可以随意拼出不同的字来. 在DNA里, 个别的硷基或字母, 乃是借化学连接键连于分子的糖磷主干(sugar-phosphate backbone)上的, 这是它们与DNA结构相连的方法. 但是  —  关键在这里  —  个别字母既不相吸也不相连, 它们的顺序不是由于化学因素造成, 而是别有原因的. 我拿着磁石字母板问学生: ‘Information’这字是怎样来的?答案很明显, 是外来智慧造成的, 不是物理, 也不是化学, 而是我. DNA也一样, 吩咐字母依次排列造出蛋白质的原因既非化学, 也非物理, 而是来自系统以外的力量. 那个成因, 就是智慧.”

(E)        几乎是个神迹

迈尔好像拳术高明的拳师, 叫对手招架不住, 潇洒地把三种自然论对生命与DNA资讯来源的解释完全击倒. 我们甚至讨论到另一个可能性  —  借外力而造成组织, 正如引力使浴缸的水流走时形成漩涡一般. 迈尔一下子就否定了这个讲法, 指出这一类力量虽然可以造出秩序, 但断不能造出资讯.

对内行的科学家来说, 这些自然论的生命起源理论全是死胡同, 是不足为奇的. 著名生命起源研究员奥杰尔(或译“奥尔格尔”, Leslie Orgel)几年前在一个会议上碰见另一位进化论者. 奥杰尔向他承认自己实在想不通核酸(nucleic acids)在原始的地球上到底怎么可能自然地合成, 冲口而出: “其实所有的理论都一样的不通.”

概言之, 没有一项假设能够解释生命起源所需的资讯如何可以凭着自然产生. 正如信奉唯物论的克里克(Francis Crick)所说: “一个诚实的人, 在目前的知识水平之下只能说, 在某种意义上, 生命的出现几乎是个神迹, 因为需要配合的条件实在太多了.” 对许多的研究员来说, 唯一的出路似乎是持守信心等待那“神秘矿物”(magic mineral)的出现, 它必须“具有所需的特质, 能够造成必须的反应, 成功自行造出一个核酸来.”

史:         “或许, 科学家有一天会提出另一个假设.”

迈:        “或许吧. 你准没有百分之百的把握, 因为不知道会发现什么新证据. 所以, 凡是科学家都只能够提出暂时性的结论. 但我们仍然能够知道有些可能性可以绝对地排除, 因为是走不通的;路. 例如, 我相信可以绝对排除‘自我组织能够造出新资讯’的想法  —  更多的证据, 也不能改变这个事实.”

史:        “有批评者会说, 你的论据是出于无知. 科学家承认了不知道生命怎样开始, 你就断言必有智慧设计者的存在.”

迈:        “不是这样, 我不是说既然别的理论讲不通, 那就应该是有智慧设计这回事. 不, 我是凭着最好的解释作出推断的, 这也是科学家处理历史的方法. 科学家本着证据考量每一项假设, 看看它解释证据的力量够不够, 最典型的做法是, 某个解释有没有‘诱发力’(causal power), 即是所见的结果有否可能由它所造成的, 这是关键所在. 在我们的案子里, 资讯就是我们所见的果. 我们已经看见了‘机缘巧合’, 或者加上‘自我组织’, 都没有这样诱发(产生)资讯的能力. 我们却知道有一个这样的诱发力存在, 只有这一个能够产生资讯  —  就是智慧. 我们不是因为无知而推断出那个存在, 乃是根据所知而推断出来. 这绝对不是出于无知的论据.”

史:        “但你的论据不是有一个基本的弱点吗? 你是用比喻来作论据, 将DNA资讯与日常语言资讯相提并论. 这种论据是非常脆弱的, 支持者只讲两者的相同点, 反对者则强调两者的不同之处.”

DNA与生命起源4

迈:        “我承认讲DNA资讯有时会讲得过火, 变成好像在打比方. 我们说DNA是资讯, 言下之意好像另一端有受讯者. 但我绝对没有这意思. DNA讯息不是语意的讯息. 不过, 我也不是假借比方为论据. DNA的密码区确实与电脑编码或语言有相同的特质. 正如我在前面所说的, 每逢看见复杂的顺序, 而这顺序又与独立的模式或功能的要求互相呼应时, 这一类讯息一定是智慧的产品. 书籍、电脑编码、DNA, 都有这两个特质. 我们知道书籍和电脑编码是人用智慧设计的, 同样, DNA的讯息也意味着它的来源是智慧的. 不同科学的科学家都承认资讯与智慧是相关的. 考古学者发现罗塞塔石碑(Rosetta stone)[54]的时候, 不会认为上面所刻的字是机缘巧合或者自我组织的产物; 明显地, 顺序排列的符号里面有资讯, 我们假定这些全是出于智慧, 乃是合情合理的推论. 这原则用在DNA上也同样适切.”

(F)        生物世界大爆炸

迈尔成功地说明智慧, 也只有智慧, 能够解释基因之内为何有精确资讯的存在, 单凭这一点, 已经足以证明生命背后的确有一位设计者, 这是非常有力的证据. 史特博低头看着自己的手, 尝试了解每个细胞都有浩瀚资讯, 既复杂又清晰, 不仅深感惊叹. “到底有没有创造主”这一重要问题, 史特博写道: “答案就在眼前!”

尽管如此, 迈尔意犹未尽, 他还有更多论据要说呢! 他曾在史特博首次访问他时表示, 所谓“寒武纪大爆炸”(Cambrian explosion)的化石记录展示了令人目不暇给、突然出现发展完善的新种生物, 其实完全不需要有达尔文主义所要求的先祖(ancestors)作先驱  —  这也是创造主存在的有力证据. 理由: 这现象显示了大量新的基因与生物资讯的突现输入, 只有智慧能够提供这一切.

迈尔除了在别处陈述了这项证据之外, 也在《设计论之争》(Debating Design)中的文章“寒武纪资讯爆炸: 智慧设计的证据”里发表意见  ―  此书最近由剑桥大学出版社出版. 他所写的另一篇详尽文章“寒武纪大爆炸: 生物世界的大爆炸”见于《达尔文主义、设计论与公共教育》(Darwinism, Design and Public Education)  —  此书是迈尔与三藩市大学生物系主任钱锟(Paul Chien)合著的, 就在这方面作出分析. 钱锟教授专门与中国一级科学家合作研究云南澄江县的寒武纪化石. 其他合著者还有生物哲学家保罗·纳尔逊(Paul A. Nelson)和古生物学家马库斯·罗斯(另译“洛斯”, Marcus Ross).DNA与生命起源5

迈:        “寒武纪大爆炸的化石记录绝对不是达尔文理论(Darwinian theory)或者所谓‘疾变平衡论’(punctuated equilibrium, 一个特为解决此尴尬现象而炮制的理论)所能解释的. 若从生物资讯角度看, 这个令人扑朔迷离的现象最好还是以智慧设计论来解释为宜.”

史:        “真有意思, 愿闻其详.”

迈:        “胚胎学与发展生物学的最新发现告诉我们, DNA固然重要, 可是它不能唱独脚戏. 生物的新功能与形态所需的资讯, 并非全数由DNA提供的. 不错, 蛋白质是靠DNA的指示所造的, 不过蛋白质后来还需要组合成为更大的结构. 细胞也有多类, 各类细胞又要编排成某些组织; 而组织要组合成为器官, 各器官再排置在身体各处. 新达尔文主义说, 新的生物形体是由DNA突变而成的, 自然选择保存了优秀的生物体, 再发展下去. 但如果DNA根本不能唱独脚戏, 不管它怎样突变也好, 你还是无法造出一个根本不同的躯体来啊! 因此, 面对寒武纪大爆炸, 看见全新形态、款式众多的生物大规模地突然出现, 你知道所需的是极大量的新生物资讯. 这些资讯, 有部分被写入DNA里. 但在DNA以外的那些新资讯又从哪里来呢? 这是一个至今仍是达尔文主义无法解释的难题. 细胞、组织、器官、身躯这么有架构和层次的安排, 又是怎样发展出来的? 达尔文主义者没有答案, 因为他们还没有留意到这个问题!”

(G)        眨眼之间

科学家用放射性技术探测西伯利亚(Siberia)的锆石晶体(zircon crystals)日期, 结果测出寒武纪大爆炸大概是在5亿3千万年前开始的.[55] 即使是相信进化论的古生物学家也认为动物界40门(phyla, 注: 这是生物分类的单位, 而phyla是phylum的复数)里面, 大概有20甚至多达35门发展健全的动物, 是在大概5百万年之内(甚至更短的时间)突然出现的. 有专家相信, 在大爆炸后期, 各门动物已全都出现了. 这个速度实在惊人, 为了帮助读者容易掌握, 可以当地球历史是24小时, 寒武纪大爆炸所占的时间, 就只是1分钟而已. (编者注: 值得注意的是, 以下是迈尔以一般进化论学者所接受的寒武纪大爆炸的情况来解释, 这并不证明进化论是正确的; 迈尔的重点乃是要指出, 进化论所接受的“寒武纪大爆炸”所产生的新种生物是绝对无法靠进化而成, 因它必须依赖“智慧”输入大量的新资讯).

迈:        “寒武纪大爆炸可以说是生物复杂性的一项特大跃进. 在这之前, 地上生物种类相当的简单: 单细胞细菌、蓝藻绿藻, 后来有些海绵体、虫、软体动物等. 然后, 从化石记录所见, 在没有先祖的情况下, 眨眼之间(以地质年龄计算), 林林总总的复杂生物纷纷诞生了. 例如三叶虫(trilobite)这身体有节、神经系统复杂、具备复眼的生物, 在大爆炸初期突然出现  —  太神奇了! 然后一切固定下来, 基本形态不再大变(上述这样的情况是根据进化论学者所相信的地质学化石层的记录来推断的, 编者按)

“这一切都与达尔文理论背道而驰! 没有他们所说的渐进演化. 达尔文本人也承认寒武纪大爆炸‘无从解释’, 并且对他的论据是‘一项有力的反驳’. 不过他仍坚持‘自然界没有跃进的事’(natura non facit saltum). 他以为自己的看法在日后必定被证明是对的, 但是, 随着更多化石的发现, 他的理论的前途非常黯淡. 主要的难题是: 建构新的蛋白质、细胞、身体所需的资讯, 到底是从哪里来的? 例如, 寒武纪的动物需要复杂的蛋白质(例如离氨基氧化酵素之类, lysyl oxidase), 这个蛋白质的分子需要400个氨基酸, 要制造这么复杂的分子, 资讯从何而来呢? 而这样的资讯是高度复杂和具体的, 断不是机缘巧合、自然选择、自我组织所能提供的.”

史特博访问生物学家威尔斯(Jonathan Wells)时, 曾经就寒武纪化石问题提出反驳, 史特博指出中介的生物可能太细小、太柔软而没有留下记录罢了, 威尔斯当时的解释令他十分满意. 不过, 他还想到一个可能, 所以趁此机会询问迈尔.

史:        “或者, 生物的出现乃是因为一些不能解释的环境现象引发了急促而大规模的突变呢?”

迈:        “这也不能解决问题. 第一, 即使接受突变的速度, 寒武纪大爆炸的时间还是太短了, 不够时间发展出化石记录所反映的大规模转变. 第二, 只有生物最早期发展的突变才有机会带来大规模的宏观进化改变(macroevolutionary change), 但科学家也发现这阶段的突变往往带来悲惨结果, 胚胎不是死亡便是瘫痪.”

遗传学家麦克唐纳(John F. McDonald)称这个为“达尔文主义的大吊诡”(paradox).[56] 宏观进化所需的突变  —  指有益的大规模突变  —  根本不会有; 但它所不需要的突变  —  大规模而有害或者小规模而没有什么影响的  —  虽然会有, 却不常见.

史:        “为何突变不可以在DNA的沉寂地带(一个中性的地区, 对生物体没有直接冲击的地方)出现呢? 然后经过一段长时间, 让突变聚积起来, 新的基因排列忽然崛起, 创造出全新的蛋白质来, 再由自然选择将有益的效果保存下来.”

迈:         “别忘记, 这些突变必须是机缘巧合弄出来的, 因为自然选择在未曾使生物体获益之前, 根本没有可以保存的东西. 问题是: 靠自然选择而造出新而有用的蛋白质的机会是微乎其微的. 好些分子生物学研究都确立了这一点. 因此, 这个所谓‘中性’进化论(‘neutral theory’ of evolution)也是此路不通的. 能解释所有证据的方法其实只有一个(即智慧设计论). 在任何学科里, 这是再明显不过的事, 但许多科学家在生物学的解释上却刻意回避这答案  —  智慧的设计者.”

(H)        与“由上而下”的模式吻合

只要人肯接受创造主定意创造的可能, 寒武纪大爆炸之谜马上迎刃而解. 就连大爆炸中最叫人迷惘的特征  —  “由上而下”的出现模式(“top down” pattern of appearance)  —  也可以用智慧设计来解释.

迈:        “新达尔文主义(Neo-Darwinism)的预测认为, 在‘由下而上’的模式(bottom up pattern)里, 进化中的生物在出现形状体质组织的巨大差异之前, 会先出现小差异; 例如, 寒武纪前的海绵产生了