生命的壮阔——“另类”的生物统计学全局观（图略）

生物学发展到今天，从技术上讲，微观上刚完成了对人类全部基因组的测序工作，而宏观上则可以运用计算机的辅助计算统计，用数字描绘出一个波澜壮阔的生命史。斯蒂芬•杰•古尔德就是这么一位热衷于用数字说话，用图形说理的生物学家。他的著作《生命的壮阔》则清楚地反映了他的“另类”的生物统计学观点：生物从简单到复杂、从低级到高级的变化并不是自然界普遍的规律，把“进化”说成趋势是人类中心主义演绎出来的神话。

两个模型
1、所谓平均数的“趋势”
古尔德首先在他的书中对平均数这一人们普遍误解的概念作了澄清：认为人们所看到的平均数的向前向上的所谓良好趋势，可能只是体系内差异的扩张造成的，而非一般偏见所认为的整体都在前进。
他举例说，如果一个封闭小岛中的100名居民中有85人选择保持原先50磅的题中，而另外15人选择增肥，半年后体重平均为75磅，一年后100磅，两年后150磅。这样一来，全岛居民的平均体重就依次上升为53.8磅、57.5磅和65磅。拙劣的统计学家就会声称这个岛上居民的平均体重有向上增加的趋势，他们的生活也有变好的趋势。可是最佳的写照是这样的吗？占绝大多数的85%的人没有任何变化，就能说这个趋势是代表了整体吗？同样的，一个比尔•盖茨在计算全国平均收入时就能抵消以“兆”为单位计算的穷人的低收入，可是这代表了全国收入水平的提高吗？
更为合理的一种方式则应是使用“众数”来描述系统内的分布。多数的稳定情况才是主要的现象。推及到生命史，所谓的“进步”观，也只是误读了平均数所带来的错觉。真正的事实是，有些生物固然进化到较为复杂的程度，但是只是朝开放的一端进行而已，从而给人以拉动平均数的感觉，而占地球统治地位的大多数，从来而且永远都会是细菌。生命在过去和未来，都会固步自封，直到太阳爆炸。

2、正态曲线与左右墙
左上图即是在古尔德眼中恶名昭彰的“正态分布曲线”，由于它的对称美，人们总是把自然体系都当成这种理想型式对待。但是大自然并没有这样配合我们的期望，真正的分布通常并不对称，而是倾斜的，差异朝一个方向延伸得比另一个方向长，依据延长线的方向，而有左倾或右倾的分别（如左下图）。而导致这样倾斜分配的原因则是由于“墙”的存在。“墙”表示的是差异分配的极限，左墙导致右倾分配，右墙导致左倾分配。正是因为存在着左墙极限的阻挡，迫使生命形式随机地出现在代表较复杂程度的右边。（以右的方向代表复杂性增加的话）

三个例子
1、致命的癌症
1982年作者古尔德被诊断患上了腹部间皮瘤，当时所有的文献都指出这种疾病只有8个月的平均存活期。但是他凭借对于统计的深刻洞察力支撑了他的生存意志。他知道，推论出死亡的分配一定是非常地右倾，也就是说在平均值得某种标准周围，呈现出非常不对称的分布，而且右倾的程度一定远大于左倾。在最小值0（诊断确定之后，立即死亡）和中位数（8个月）之间，空间非常之小。但从理论上，右半部可以无限延伸，至少也可能延伸到老年。而他自身的一些因素，年轻、斗志高昂、居住于有最好医疗设备的城市、家人支持、且在患病初期就发现，都强有力的支持了他的可能落点在右尾段。而事实上作者的确通过实验性疗法战胜了病魔，用自己的亲身例子说明了系统内差异的重要性是确切不移的事实，而平均数的功能有限。可惜的是2002年古尔德还是英年早逝了。

2、马系谱的笑话
作者认为，一直以来人们对马的进化就存在着严重误解。从细小多趾的始祖马进化到壮大、单趾，拉着货车或在战场上驰骋奔跑的驮马，马成了进化的偶像。但是5500万年以来，进化以复杂的形态，浮沉变动，始祖马和现代马之间的连线，只代表其中一条叉路而已。这条叉路，不能看作是进化之树的结果，或更大规模故事的梗概，更不是马的进化的平均值。之所以被看中，是因为现代马是现存唯一的马属，也是唯一能代表一个系列尾段的现代动物。
事实上，进化的进展是一系列精致复杂的分歧变异。趋势不是朝单一途径前进，而是好多系列的复杂变换。马的进化树枝，有很多终端，然后在迷宫般的交错缠绕之中，又汇集到始祖马。当中所有的路径，没有一条是直线前进的，所以这些错综复杂的枝桠当中，没有一枝是中心趋势。当进化之树只剩一条血统支系时，我们常把这个小小的剩余物，当成唯一的顶点；不是忘了曾有其他枝桠存在过，就是蔑视它们，视之为“死亡的尾端”、从主干分出去的不相干的枝桠，然后开着观念的压路机，把连接存活的小枝桠到主干之间的小径压平，整理出一条平坦大道，然后再藉着虚构的进化趋势，大肆赞扬马之进化的成功。
把始祖马到现代马的进化，当作是马的进化历史精华，然后忽视其余旁支所显示的大量差异，根本就是扭曲甚至于倒退的看法。考虑到从古以来差异分布的变化，马类其实是缩减族群中日益衰落的族谱。而同时，有一种一样杰出、一样漫长广泛的哺乳类系谱，它的进化史传统上也被说成是进步的阶梯；它同时也是古代更为繁盛的族群当中唯一幸存的。照照镜子吧。不过千万不要把目前短暂的优势，跟心智的优越或未来的存续划上等号。

3、关于0.400命中率的问题
这是一个和生命进化趋势等价的问题。我不懂棒球，只好在这里对作者的论证做一些自己浅陋的理解。
在几十年前的棒球赛季中，经常会出现一个个球员打出全赛季0.400甚至更高的命中率。在今天看来，他们宛如外星人，因为自从很久以前就再也没有哪个球员的命中率能达到这个极限。这不是棒球击球技巧的退步，或是什么其他的外部原因；而是因为，一个人能力再强，也是有极限的——人的身体构造和肌肉的力量。“如果没有这样的极限”，古尔德这样说到，“那一个人岂不是可以跳过一幢摩天大楼、跑一英里不需要一点儿时间？！”于是，便有了一个正态曲线——左端和右端分别代表水平很差的击球手和高水平的球星。在最厉害的球星右边，又有一堵无法逾越的墙——代表极限。当整个联盟还处于发展的初期的时候，球员水平分布的正态曲线很宽，表示球员间差异很大。当棒球联盟水平逐渐提高，大家水平比较接近之后，再想在一个赛季中达到高命中率就很困难了，厉害的球星和很差的球员都消失了，正态曲线“变瘦了”。它变瘦的途径，是通过“切掉”最左边的菜鸟和最右边的球星，球星与人类极限（右墙）之间的空间变小了，分布在这个区域的可能性也就大大减小了。但在变瘦的同时，因为整体水平的提高，整个曲线会“右移”。（如下图所示）
一句话，棒球运动是在进步，而不是人们通常认为的退步；0.400的消失只是由于平均命中率差异的对称萎缩，不必为此而怀念往日“美好的时光”。

一个观点：细菌统治地球
一直以来，我们都认为人类是这个星球的主宰者，并把人类当作生物进化的最高端，忽视了其他生物的存在。正因为人类具有了自我意识，才会产生自大狭隘的自然观，使得我们忽略了地球上最重要的生物——细菌，从早在35亿年前的细菌到现代，地球事实上一直处于“细菌时代”之中。古尔德用了全书近一半的篇幅，论证了他的这一观点。

1、细菌生存时间之久远
通过化石的纪录，地球生命是从细菌开始的，从35到36亿年前，地球上就出现了原核生物——细菌。在远古时代，细菌的主要表现形式——叠藻类，布满了地球上适宜它们生存的栖息地，也就是说，在生命史的绝大部分时间里，它们都是无可争议的主宰者，并孤独地写就了地球前半段的生命史。而多细胞生物直到5.8亿年前才出现，此时的生命史已写过了5/6。相比漫长的生命史，人类出现的那几百万年或许就不值得一提了。

2、细菌的高适应性和不可毁灭性
细菌从一开始就占据了生命的全部模式，它们数目之多、种类之繁，生活环境又极为广泛，代谢方式简单而有效，使其成为最适宜地球上生存的生物。关于细菌的代谢，美国生物学者Tom Gold说：“我们所知的全部生物之中，细菌最能利用各种不同的化学物质获得能源。”从最冷的冰河到喷出华氏480度热水的海底裂缝，都能见到细菌们的身影，它们出现在北海海底两英里下的油田、阿拉斯加北坡常年冰冻的地面、法国巴黎盆地地下一英里深的井中。通过这些发现，显示出细菌不但生活在地球表面还生存于地球内部。在地球所经历的数次变迁中，大型多细胞动物的几次毁灭，如白垩纪的恐龙，并没有影响到细菌生存的稳定性，而每一次毁灭性变迁之后，生物的再次繁荣又都是从细菌开始的。

3、细菌的数量和质量
细菌无所不在，但它们大多数是无害的。人类皮肤每一平方厘米就有10万个微生物（其中绝大多数是细菌）。更令人惊讶的是，人体重量的10%都是细菌，其中部分虽然不是与生俱来的，却是生命所必须的。关于细菌的数量难以估计，如果把人体内的大肠杆菌加起来，就一定比人口的总数多。这个算法似乎过于简单，却是真理，因为每个人身上都有不止一个大肠杆菌。《大英百科全书》上写道：“一克花园的泥土含有几十亿的细菌，一滴口水含有几百万。”地球上细菌的数量难以估算，它们的质量一样没有明确的数字，据古尔德引用Jed A .Fuhrman的估计，地球全部细菌的质量是全球生物质量（包括树木）的1/50。需要指出的是这个估算不包含土壤中、肠道中以及地球内部的细菌。如果包含了所有的话，细菌的总质量可能会超过其余生物的总和。

细菌是地球上最具影响力的生物，在古尔德看来已不需做更多的说明了。人类一直以来以为自己是地球的宠儿，是生命之树最璀璨的花蕾，主宰着地球生物的命运，决定着生命的未来。在这些事实面前，这一切都显得那么苍白。人类的任何作为都无法撼动细菌的统治地位，即使人类胡作非为，肆意破坏环境，招致大部分脊椎生物和人类自身的毁灭，最多也不过是几千种生物而已。对于数目广泛、生存能力强的细菌来说，用不了多久，它们就会卷土重来，将使地球再次处于繁荣的生物中。

古尔德的人类史观
如果人类只是繁茂的生命之树的枝桠，如果这枝桠，只是地质学上的前一瞬间才伸出，那么我们很可能不会是进化过程中可以预测的结果，也许竟是宇宙变化过程中的瞬间意外而已。纵然重植生命之树，让它在同样环境中成长，同样的事件可能不再出现。
人类的出现，只是进化曲线向右变换的消极模式的产物，祖先从最不复杂的左墙开始，在随后的进化中，只剩下一个开放的方向。正如古尔德在书中的一个比喻。一个醉汉走在一条30英尺宽的路上，左边是酒吧的墙（代表进化不可能出现比细菌更简单的极限），右边是排水沟（掉下去象征进化成高等生物）。这个酩酊大醉的家伙随机朝各个方向走，每走五英尺就变一次方向。结果是——他必然会掉进右边的排水沟。因为，如果他走向左边，会被墙挡住。这样一来，他朝左偏朝右偏的机会就不均等了。所以，正是细菌这个极限，造成高等生物这一“不可避免”的进化意外产生。
把人类视作进化的顶端，实在是“人类中心主义”的思想在作怪。我们只是脊椎动物中小得可怜的支流，为什么要继续不断地把自己说成是一切多细胞生物的典范？对这种看法毫不怀疑地接受，显示我们的文化对于潮流的推理运作，犯了广泛的错误——专注于从整体中挑选的特例或抽象事物。我们应该研究整体中的差异，以及扩散的形态，却反而把有限的例子当作正在进行中的事实。古尔德要特别强调有趣的整体趋势，还要提出非传统的解读模式。这些模式很少存在于我们的心智之中，但一经提出就明显不过。这些趋势不是具体事物朝特定方向进行的结果，而是差异的扩张或收缩的结果。
《生命的壮阔》的论证，否定了进化塑造生命史，甚至还是普遍趋势的看法。在这种整体的生命观之中，人类无法占据优先的地位，事实是生命一向由细菌模式主掌。古尔德并进一步指出，我们不但应该放弃人为万物之灵的传统观念，还要珍惜其他物种。我们是整体中珍贵的部分，要学习喜爱这个整体。如此一来，才能将“虚伪不实的自我安慰化为广泛的了解。”
就像达尔文那样，古尔德不庆幸人类智力的发展或向上演进到命定而复杂的今天，而对于生命令人眼花缭乱的差异，表示敬畏。这样的生命观，庄严、高贵而且壮阔。