眼见为实与身在此山

2020-2021年博古睿学者,北京大学生命科学学院教授。他是北京大学博古睿研究中心“博古睿讲座系列”的首讲嘉宾,也是在线平台“睿的n次方”的首位专栏作者,并给专栏起名《白话》。

2021-11-12 / 阅读时长 6 分钟
专栏 首发 白书农

生生不息的前提

在中文和英文中不约而同地都有一句谚语,用来强调人类对周边实体辨识过程中视觉的重要性:即“眼见为实”和seeing is believing。当然,“实”和believing细究起来还是有所不同的。“实”在《说文解字》中的意思是“富也。从宀从貫。貫,貨貝也”。换言之,是一种实实在在的东西,“貨貝”。而believe的词源在Dictionary.com中检索是be- + leven, Old English (Anglian) gelēfan(cognate,同源、同类的)。该词所指的似乎更多的是一种推论,未必一定是一种实体。

当然,无论谚语怎么解读,有一个事实是我们每个人都可以感受的,那就是如果没有食物放到肚子里,我们会感到饿。到哪里去找食物呢?

在动物世界中,除了海绵、珊瑚之类固着生长的类群,对绝大多数动物而言,与找食物几乎同样重要的,是要知道周边实体中谁会把自己当成食物。人类是动物世界中的后起之“秀”。我们能够存活至今,能够借便捷的互联网来交流“眼见为实”的含义,是以找得到食物的同时没有被其他动物作为食物而吃掉为前提的。从这个意义上,我们可以认为,辨识周边存在的实体,判断这些实体哪些可以作为自己的食物,哪些会把自己当成食物——当然还应该包括哪些可以成为自己的交配对象或者同类的其他成员——是动物得以生生不息的前提条件。

被漏掉的群类

对于人类而言,因为有语言,尤其是有文字,我们可以把对周边实体的辨识记录下来,然后对这些实体的特征进行比较和分类。生活在不同地区的人类居群,因为各自周边实体的种类不同,对实体的命名和分类方式也会有不同。现代意义上的“生物学”最初的内容之一,其实就是对周边实体在观察、描述、比较基础上的分门别类,即所谓“分类学”。

而分类所遵循的标准,在西方,以布丰为代表的博物学兴起时,所借用的是亚里士多德根据“灵魂(soul)”的有无和类型,以此将世间万物分为四大类:即没有“灵魂”的矿物,只有“生长”(包括生长和繁衍)这一个“灵魂”的植物,除了“生长”之外还有“感知”(包括移动和对周围刺激的反应)这个“灵魂”的动物,以及除了“生长”、“感知”之外还有“理性”这个“灵魂”的人类。这也是当时人们认为人类“高于”世上其他事物的依据之一。由于亚里士多德的说法独立于基督教体系,又与基督教认定的人类是上帝创造的万物之灵的说法相吻合,他的说法不仅在基督教经院哲学中占据统治地位,在西方科学的兴起和发展过程中也一直具有挥之不去的重大影响。

从现代生物学的研究结果来看,虽然“动物”、“植物”作为不同类群的分类模式被传承了下来,但所依据的却已不再是亚里士多德的分类标准——因为没有任何证据表明“灵魂”的存在,自然也不应以此作为分类的标准。同时,我们知道,人在生物学层面上只是动物界的一个成员,而“真菌(比如蘑菇)”不仅在亚里士多德分类系统中没有独立的地位,在我读大学时也还被归在“植物”中介绍,但它却是不同于动物与植物的一个独立的类群。更值得一提的是,在这四大类群中,完全没有涉及在地球上几乎无所不在的、对四大类群成员的生存产生深刻影响的、种类繁杂的原核细胞,如细菌。

“感官”的局限

为什么会把这么重要的一大类群给漏掉了呢?很简单的一个原因:无论在亚里士多德时代还是布丰时代,人们对周边实体的辨识所依赖的都是人类自身的感官。所谓“感官”通常指“五官”,即眼耳鼻舌身。其中对实体辨识贡献最大的可能是眼睛。可是,人类视力的分辨力非常有限:从对光的感知范围而言,只在380-750纳米的范围,占整个电磁波谱的非常小的一段(图1);从对实体的辨识范围而言,最小只能分辨到0.1毫米的程度。显然,对于尺寸通常不超过十微米的细菌(真核细胞的大小也只在10-100微米的范围内,低于人眼的最低分辨力)而言,没有被人类肉眼所见,也就没有什么奇怪的。但我们现在知道它们的确存在。如果这样来看,我们还能相信“眼见为实”吗?或者反过来问,我们眼睛没有看到的东西就不存在吗?

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 The electromagnetic spectrum(图1)

不知道是不是有人想过这个问题:人类的感官分辨力当初为什么没有变得更高一些呢?古人不是都幻想有千里眼、顺风耳吗?我想过这个问题。我的理解是,人类是在灵长类动物中“脱颖而出”的。人类各种器官的结构很大程度上是在灵长类动物祖先基础上稍加改变的结果。祖先动物的感官分辨力是在其与对食物和捕食者、配偶和同类其他成员的辨识需求相互匹配的情况下逐步形成的。从包括人类在内的灵长类动物的食物、捕食者和配偶的实体尺寸可知,这些动物感官分辨力与其辨识对象的尺寸相匹配,应该是一种“适度者生存”的结果吧。

如果上述对人类感官分辨力局限性的解释是可以接受的,那么我们就不得不面对一个事实:我们“眼见”的,只不过是维持我们作为动物世界中的一员生存所不可或缺的,远不是我们生存其中的世界的全部。正所谓“弱水三千只取一瓢饮”。至于我们生存所需的“食物”、“捕食者”和“配偶”以及同类的其他成员是如何构成的,都是从哪里来的这些问题,对生存而言并非不可或缺——因为它们从人类出现之时就“在”那里,是与“生”俱来[1]的。

宋代大诗人苏轼有句名言:不识庐山真面目,只缘身在此山中。对于绝大多数动物而言,身在此山足矣,为什么要去“识”庐山真面目呢?人类稍微有点儿不同(为什么不同,我们将在本专栏下一组文章中再讨论),总要问“庐山真面目”,不仅要知其然,又要知其所以然。可是我们又与生俱来地“身在此山”,而且与生俱来的感官分辨力并没有随着大脑及其认知能力的改变而改变。当我们幻想千里眼、顺风耳的时候,当我们希望了解“食物”和“捕食者”为什么会有差别的时候,我们的感官分辨力对这类新出现的“需求”显然是“爱莫能助”。

超乎“想象”

其实,“身在此山”的局限不限于人类。很多中学生都知道,青蛙只能识别运动中的食物。放一堆不动的食物在它们眼前,它们仍然会被饿死。我曾经分析过,人类,包括其他动物生存与周边世界的关系中最重要的要素究竟有哪些。我发现,这个问题的答案出乎意料的简单,只有两点:第一,对周边实体的辨识,第二,对实体间关系的想像(图2)——当然,“想像”只是对人而言的。对其他动物很难用“想像”这个词,但“判断”大概是有的,比如对方是“食物”并冲过去取食,或者对方是“捕食者”而转身逃跑。从上面的分析看,对于任何一种动物,对周边世界中实体的辨识与实体间关系的想像/判断,其范围都是有限的。这种有限性的表现形式之一,应该就是感官分辨力。当人们希望了解“山外”的世界时,怎么跳出感官分辨力的局限,就成为一个无法回避的挑战。

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 物质的世界(图2)

在前面三组文章对生命系统不同层级特点的讨论中,我们曾经提到,作为抽象的生命系统存在形式——整合子,在演化/迭代过程中会在有边界的“有形”和没有边界的“无形”状态之间变化。人类的视觉是以光的明暗反差所勾勒出的边界为前提来对周边实体加以辨识的。因此,就算在视觉分辨力范围之内,基于“眼见”的辨识,其实也只包括了有“边界”即存在明暗反差的对象。这恐怕也是古人把“火”误认为是一种实体存在的原因吧。

拉拉杂杂说了那么多。其实就一个意思,大家千万要对“眼见为实”这个说法心存疑虑。只有这样,我们才能从“与生俱来”的自身感官分辨力的局限中跳出来,借助不同的工具,从千姿百态的地球生物圈中梳理出更多的线索,帮助我们了解“生命”,并最终了解自己。

艺萌「睿ⁿ」 | 编


[1] 这里的“与生俱来”既可以指人类作为一个物种在地球生物圈中出现时的“生”,也可以指每一个个体出生时的“生”。“自然”一词的英文nature的词源是to be born。所谓“自然”,所指的就是人类“与生俱来”所存在的世界。可是,每一代人“与生俱来”所面对的世界是不同的呀?我们所说的“自然”是对谁而言的“自然”呢?

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