 如果时间倒流，地球生命重新演化，人类是否还会出现?没有人能准确回答这个问题，不过或许我们能从现有的知识来试着寻找答案。 一个关于进化的思考 前文提到的问题出自于美国进化生物学家斯蒂芬·古尔德所著的《奇妙的生命》一书。这本书出版于20世纪80年代。在书中，古尔德对这个问题进行了思考，他认为，进化具有随机性，人类进化是一个罕见的事件，如果重来一次，甚至上百万次，人类这个物种可能不会再出现。因为偶然事件在进化中扮演着重要的角色。所谓的偶然事件包括大规模灭绝事件——如灾难性小行星撞击和火山爆发。当然，这里的偶然事件也包括微观尺度上的偶然事件，比如基因突变。
在现实中，时间不会倒流，地球生命也不会再重新进化一次，因此我们永远无法准确得知地球生命再进化一次会变成什么样。不过，自从这本书出版之后，许多进化生物学家都针对这个问题做了研究。其中一些科学家通过在实验室中研究细菌的进化，从微观尺度来检验古尔德的部分理论。 有条不紊又错综复杂的进化 微生物分裂和进化的速度非常快，因此，科学家们不仅可以同时检测数十亿个相同的微生物，并且还可以无限次地改变它们的生存环境，在较短时间内观测它们的后代在不同环境中是如何进化的。
在研究中，许多细菌进化研究都有一个共同的发现，那就是进化通常在短期内遵循可预测的路径进行。例如在自1988年以来一直未间断过的一项实验中，研究人员用一株大肠杆菌克隆出了12株大肠杆菌，30多年来，这些大肠杆菌竟然已经繁衍超过65000代了，而自现代智人出现以来，人类只经历了7500代～10000代。在这项实验中，所有进化的群落都比它们的祖先表现出更强的适应性，拥有更快的生长速度和更大的细胞。这表明生物通常向着“最优”的方向进化。 然而，在进化中自然选择就像一根“指挥棒”，为生物指出进化的方向，在随机突变和有利突变出现矛盾时，自然选择决定哪种突变被保留下来。这意味着，随着时间的推移，许多基因变化将逐渐消失，只有最适应自然的突变基因才能被保存下来。这可能会导致在完全不相关的物种中进化出相同的特征。 研究人员们在进化史上找到了这方面的证据。已灭绝的翼龙和鸟类都进化出了翅膀和喙，但是我们知道，鸟类并不是从翼龙进化而来的，并且翅膀和喙也不是从它们最近的共同祖先那里“继承”而来的。这意味着，翅膀和喙由于进化的压力，基本上是同时进化了两次。
那么，这是否意味着，进化是可预测的呢?经历漫长的进化过程，现在的人类适应地球环境，那么，这是否说明生命重新再进化一次，人类最终也还是能够进化出来呢?答案可能会让人有些失望。 基因经常被比喻成类似于电路的网络，有“主开关”和“备用开关”。其中，“主开关”的突变会导致更大的变化，因为受其控制的所有基因都会对其突变产生的连锁效应有所反应。这意味着，基因组中的某些位置会更频繁地或者更大程度地影响进化，这可能会导致进化结果出现偏差。这就是说，如果进化再重来一次，在某些基因突变的影响下，人类也许就不会出现在地球上了。 生物学之外的证据 从生物学上来说，进化有不可预测的成分，人类的出现可能是个偶然，那么进化真的无法预测吗?我们能否在物理学上找到一些证据呢? 在非常大的尺度上，物理定律似乎具有可预测性，在我们的宇宙中就有许多例子。例如，引力是一种可预测的力量。因为引力，我们拥有海洋、厚重的大气层，还有为我们提供能量的太阳核聚变。在大尺度上，引力是一种确定性力，因此基于它我们可以预测和描述宇宙中的许多系统。 如果牛顿的观点是完全正确的，那么进化应该就是具有确定性的，不管进化多少次，人类的出现应该是不可避免的。然而，到了20世纪，量子力学的出现撼动了这种可预测性，带来一个矛盾而又奇幻的充满不确定性的世界。
量子力学阐述的是一个小尺度的世界，在那里随机性发挥着重要作用——这意味着，我们的世界在最基本的层面上是不可测的。也就是说，无论我们重复多少次，从大尺度层面上来说，进化的“规则”都不会改变——适应自然选择的终究会成为胜者。但是最终，许多进化过程中的随机性将会制造出许多种可能的结果。 天文学中有一个例子比较恰当地说明了这个问题。18世纪，一家法国研究机构为了解决“三体问题”设置了一个奖项，“三体问题”涉及精确描述太阳、地球和月球的引力关系和由此产生的轨道。法国数学家、天文学家约瑟夫-路易斯·拉格朗日是这个奖项的获奖者，并提出了我们现在所知的拉格朗日点的概念。他的研究证明了，就像随机突变带来的混乱一样，一点点的初始误差都会引发一系列的变化，这使我们无法轻易确定这三个天体未来的轨道。当然，作为母恒星，太阳还是能在一定程度上决定地球和月球的轨道——这让我们可以将这两个天体可能的位置缩小在一定范围内。 如此看来，在进化中，适应性仍能将生物体的进化路线拴在固定的进化路线上，但是进化的结果不是唯一的，而是多种多样的。 我们也许不能完全确定当进化重新再来一次时，人类会不会出现，但是生物的进化路径并非无限多种的。因此，也许人类再也不会出现了，但是地球上或者其他星球上很可能会进化出其他智慧生命，说不定他们还会建立与人类文明相似的文明呢。 |
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