科學人觀點

速度×複雜:演化,何去何從?

道可道,非常道;名可名,非常名。無,名天地之始;有,名萬物之母。故常無,欲以觀其妙;常有,欲以觀其徼。此兩者同出而異名,同謂之玄,玄之又玄,眾妙之門。

撰文/曾志朗

科學人觀點

速度×複雜:演化,何去何從?

道可道,非常道;名可名,非常名。無,名天地之始;有,名萬物之母。故常無,欲以觀其妙;常有,欲以觀其徼。此兩者同出而異名,同謂之玄,玄之又玄,眾妙之門。

撰文/曾志朗


猶瓦斯庫拉是芬蘭中部一個小工業城,距離南部第一大城赫爾辛基270公里,藏在深山的森林湖泊中。我們在猶瓦斯庫拉大學有一個合作多年的失讀症實驗室,所以我每隔一陣子就會去討論實驗成果,有時也應邀擔任博士候選人的口試委員。去的時候,得由赫爾辛基坐一個小時的小飛機。當飛機低空飛行時,俯瞰地面可見滿山遍野的尖葉林,和四周水波映天的點點閃光,極目遠眺則可發現湖中小島上的房子,黃色的牆、紅白相間的屋頂,籠罩在泛白孤寂的雪裡。也許,耶誕老人就住在其中?


如果不搭小飛機,就要乘坐三個小時的火車,穿過樹林,繞過湖泊,四周的景色也很宜人。轉個彎,陽光照射的角度不一,看出去的景觀也隨之變化,讓人目不暇給。當火車駛進隧道,燈光照著堅硬的岩壁,才知是穿過整座山岩所鑿出的隧道,整齊乾淨寬闊。走到最後一節車廂,從透明的車門玻璃注視漸行漸遠的,越來越小的,終至不見的隧道入口,情不自禁發出讚歎,所謂別有洞天,約莫是我當時的心情了。出了山洞,青山綠水再入眼瞳,回望來時路,已不見隧道蹤影,真是美景何須多尋覓,人間處處是蓬萊!令人稱許的還有,火車上有超強的免費無線網路,即使深在隧道,訊號都不曾減弱。


這回我搭的是小飛機,飛機在下午4點多降落猶瓦斯庫拉,只見大地一片漆黑,機場的夜間導引燈全亮了。原來在這北國的冬天,太陽躲得很快,早上也姍姍來遲,直到9點多才緩緩升起。怪不得,正式開幕訂在10點整。算起來一天只有不到六個小時是白天,其他時間都是黑夜,當然不好外出遊蕩,否則一個不小心,掉進冰凍的湖裡,也就嗚呼哀哉了!在以前,北歐這塊土地上,酗酒、沮喪、憂鬱、自殺的比例很高,現代科技帶來了電,有了電燈、電爐、電毯、電話、電視、電訊的發明,生活的安適改變了人口的密度。這個地區在1838年建城初期,人口不到200,1900年增加至3000,1950年急速增加到3萬,1990年加倍為6萬多人,再次翻倍的速度則縮短為20年,2010年人口已經超過13萬,其中有3000多人是來自俄羅斯、愛沙尼亞和阿富汗的移民。


這個湖邊小城見證了社會結構和生活文化的急遽變化,工商企業的需求,取代古老伐木和孤立小農的架構。沿湖四周而立的建築都是現代工業新城的造型,市中心除了歐式飯館,還有中國飯店和泰式吃到飽自助餐廳。我每隔一段時間來訪,就又感到市區裡增加了一些新的花樣。變化很快,也很複雜,但又很清楚的展現漸變的特徵,讓我們看到了人類社會演化的雛形,實在值得深思。


我這個南方來的訪客,來到這寒冷的地區,首先當然對天氣特別敏感,所以一走到湖邊的旅館,立刻察覺到湖面的冰結得不像以往冬天那樣厚。果然第二天早上,湖面上看不到一個學生,往日冬天在湖面上溜來滑去、嬉戲不止的學生都不見了,我問旅館老闆,這怎麼一回事?老闆兩手一攤,說:「全球暖化!」原來相較於往年,湖裡的水溫較高,湖面的結冰就薄多了,在湖上溜冰成了玩命的活動。


大氣變遷不只造成物理地態的衝擊,也影響生物(bio)界的大小事。動物、植物,以及兩者的共生體系,都在動態的消長情勢之中。人類身在其中,食衣住行也都受到影響。其次,越來越多的移民被這新興城市吸引而來,當然會造成當地人群基因(geno)的變化。猶瓦斯庫拉大學為此建了一個很大的基因資料庫,對當地人群有很完整的基因追蹤數據。這些基因的特性和疾病及認知行為的關係,都會為未來精準醫療和精神疾病(medico)防範,提供關鍵的治療方法。如研究者在資料庫中發現先天性失讀症的兒童,追蹤其家族基因後,得知特定基因(KIAA039)和認知(cogno)功能之間的關係;經由這資料庫也可以追蹤阿茲海默症、自閉症、憂鬱症等認知與情緒失調的神經機制(neuro),設法解決現代社會所要面對的認知神經在生命兩端(出生與老化)的眾多問題。


在猶瓦斯庫拉城內外共有300多個大小湖泊,湖邊是一排一排建築方正的現代公寓,背後則有好幾座整齊劃一的密閉式大樓,是全國資訊(info)管理的大數據中心。手機製造、網路連結所需要的朵朵內容不同的資訊雲,都經由數位媒體藏在這些建築中,相關的高科技研發(techno)也不斷湧現在湖的四周。大學的研發中心擁有腦磁圖(MEG)和磁共振造影(MRI)兩種腦造影設備,負起了腦科學基礎研究的責任,以及醫療應用的深化和擴展。真是個了不起的小城,人口不多,即使在漫漫的隆冬中,現代科技的進展仍然活力無窮。


我們的研討會在10日結束,剛好是星期天。當天晚上,會議主持人赫伊奇(Heikki Lyytinen)知道我對當地的生活文化很感興趣,就特地帶我們幾個外地人上教堂。教堂的設計非常現代,全是木工建造,沒有莊嚴肅穆的聖壇,處處令人感到居家的溫馨;也沒有牧師長篇的解經和講道,只見教堂前方擺好幾排樂譜架和座椅,一群業餘音樂家拿著各自的樂器各就各位,一首又一首演奏眾人熟悉的耶誕曲。滿屋子的市民,歡快的大聲唱了起來,我們幾個不速之客,受到氣氛感染也跟著哼唱。芬蘭語我不懂,但熟悉的旋律對應手冊上的芬蘭文字,一個字母一個字母跟著唱,不一會兒,也慢慢能朗朗上口了(芬蘭文一字一音,表音準確,幾乎沒有例外的變音)。這一夜的音樂會,沒有豪華的餐點,只有市民親手做的小蛋糕,大家卻吃得津津有味;即使口中哼哼唱唱的詞不知義,但真真實實感受到相聚的喜悅。也許,耶誕老公公真的就在隔壁欸!文化社會活動(cultural/socio)當然是現代人生命中的一環,傳統的,新興的,保守的,創新的,緩慢的,快速的,種種生活步調渾然成一體,但也明顯展現出表面融合後所產生的內部複雜性。


顯而易見的,無論到地球的哪一個角落,現代文明社會的進展都可以用這八個「O」的特徵來加以表述。現代文明當然是以生物為核心的架構,其組成的底蘊是基因和神經系統,顯於外的是認知執行功能所掌握的智慧與情緒的表現。生命的一切都可以用數位收藏在朵朵資訊雲中。高科技的進展,改變生活條件,提升精準醫療的品質,保健和延壽都是演化勝利的標誌。


八「O」因子相互影響的演化進展是很複雜的,演進的方向是很難掌握的,尤其在變化速度越來越快的衝擊下,所謂天擇的最佳適應方式是很不容易界定的。在近代複雜的多因子生態系統中,演化不再是緩慢的變動以求穩定的特徵,變來變去反而成為最佳適應的規律。美國普林斯頓大學的生物學者研究加拉巴哥群島上的達爾文雀,發現有時長嘴有利生存,但在另一個時候卻是短嘴吃香,都取決於天候和食物多寡的關鍵因素。


科學家在八個「O」的生態系統中,遇上當前速度和複雜加乘的劇烈變遷情境,在生命演化的理論建構上,重溫《老子》的智慧,也許能有一番體悟:「道可道,非常道;名可名,非常名。無,名天地之始;有,名萬物之母。故常無,欲以觀其妙;常有,欲以觀其徼。此兩者同出而異名,同謂之玄,玄之又玄,眾妙之門。」


即使是現代科學家,讀古文,還是受益匪淺的!


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