进化限制

回应最优进化挑战的最后一种潜在答案在理论上要比上述两种复杂一些。它源于这样一个事实：进化不是一个完美的适应性优化的过程。进化的优化要受到一整套重要的限制条件的约束。在一些特定情形下，这些限制条件意味着我们能够做得比自然进化过程更好。我们继续拿汽车作比喻：尽管我们的工程师比不上原汽车厂家的工程师水平，但只要我们有更好的工具和材料，我们就能够生产出更好的汽车。进化限制条件可分为三类：

· 毫无可能（进化根本不能产生特定的性状）;

· 陷入困境（进化停留在不包含该性状的“局部最优”）;

· 进化滞后（性状进化需要的时间非常之长，其更替的代数超出整个人类人口繁衍所用的时间）。

首先，我们来考虑“毫无可能”。生命过程只能出现在允许它存在的地方。例如，陆地生物不可能结晶出金刚石或大的金属物，因此进化不可能做到演变出钻石牙釉质或钛金属骨架。如果这些改进手段在技术上是可行的，那么它们很容易应对最优进化的挑战。这样的例子太多了。进化不可能生产出高性能硅芯片以加强神经网络计算，尽管这种芯片能提供明显的益处。虽然这种改进提出了许多技术上的挑战，譬如如何确保植入体内的芯片能克服机体排异性，但这种增强是不是行得通，这既不构成特定的进化原因，也与自然的智慧不相关。

所以会出现陷入局部最优困境的局面，是因为自然选择是一种“短视的”搜索过程，它会滞留在这样一种状态，尽管大的变动可能会使整个状态变得更好，但任何微小的变化都会使该状态变糟，于是这种状态就不会轻易改变。这方面的一个例子是人的阑尾。阑尾是我们食草的灵长类祖先具有的大得多的盲肠的残留物。尽管阑尾可能有某种有限的免疫功能，但它很容易受到感染。在自然状态下，阑尾炎是一种危及生命的疾病，尤其是在青少年身上发生的可能性很高。按说阑尾的退化很可能会增强早期人类对环境的适应性，然而，较小的阑尾会增加罹患阑尾炎的危险，于是那些小阑尾的基因携带者就会比非小阑尾携带者有更大的罹患阑尾炎的风险，因此，其适应性就较低。

除非进化能够找到一种一次性消除阑尾的方式，否则就无法摆脱这个器官，因此它到现在仍然存在于我们体内。安全方便地切除阑尾作为一种干预或许是一种增强体质的手段，这样既提高了身体素质也改善了生活质量。

进化锁定在次优状态的另一种方式是杂合优势现象。这是指这样一种常见的情形：那些携带特定的异质结合基因的个体（即携带两个不同版本基因的个体）较携带纯合基因的个体（拥有两套完全相同副本的个体）有优势。在许多情况下，潜在的有害基因之所以能够在一定人群中维持有限的频率，杂合优势是一个重要原因。一个典型的例子是不完全隐性镰状细胞基因：纯合子个体易患镰状细胞贫血症（一种潜在致命的血液性疾病），而杂合子个体在这种情形下就显示出优势：提高了抵御患上疟疾的免疫力。镰状细胞杂合子携带者要比两种类型的纯合子（一种是缺乏镰状细胞基因，另一种是有两套副本）携带者有更大的适应性。平衡选择以一定频率在人群中保留了镰状细胞基因，其分布恰好与疟疾流行的地理特征相一致。所谓“优化的”进化选择是指，某些人恰巧生来就带有纯合子等位基因，因而导致镰状细胞贫血症。所谓“理想优化”——每个人都携带杂合等位基因——是自然选择无法实现的，因为按照孟德尔遗传模型，杂合子父母生育的新生儿肯定有25%的可能是镰状细胞基因纯合子的携带者。

杂合子优势意味着一种明显的增强体质的机会。如果可能，变异的等位基因可以被删除掉，而且其基因产物可用作药物。另外，通过对体外受精的基因进行筛查可以保证杂合性，使我们能够取得自然选择未能实现的理想优化。

最后我们来讨论“进化滞后”——进化的优化能力的最终限制。进化的适应需要时间——很长一段时间。如环境条件变化得过快，基因的演化就会跟不上。人类祖先的生存条件是频繁变化的，譬如迁移到新的地区、气候变化、社会动荡、采用了先进工具，并且适应了与病原体、寄生虫、捕食者和猎物共存等等，人类从来没有完全适应其生存环境。进化不断地驱动着人类在适应性斜坡上奔跑，但适应性的景观在不断更新，人类的进化可能永远不会到达峰顶。即使存在有利的基因或基因组合，它们也没有时间来扩散到所有人群。

如果我们找到一种理想的、进化还没来得及将其扩散到整个人类的基因，那么通过干预将其插入基因组，或模仿其效应，就可能实现应对最优进化的挑战。一个简单的例子是乳糖耐受性。乳糖不耐性曾是哺乳动物对促进断奶的一种适应性，但在过去5000年到1万年的时间里，乳制品一直刺激着人体对乳糖酶的选择，从而使人体发展出乳糖耐受性。但这段时间还没长到足以让这一性状扩散到所有人群，因此医疗上需要通过服用乳糖酶药丸来帮助患有乳糖不耐症的人群消化乳糖，这同时也扩大了这一人群的食谱。这种增强显然很好地回应了最优进化的挑战。也许我们还可以找到类似的情况：譬如参与脑发育的基因也受到强烈的正向选择，在过去的3.7万年（甚至可能更近）里已经出现了新的变种，这个时间段从进化上看还是相当短的。

结论：进化的缺陷应该看作是大自然赋予我们的机会。系统研究曾创造人类机体的进化过程的局限性，我们就能够采用干预措施来找出增强人类机体的有前途的方法，这些干预措施有些在今天已是可行的，有些则在不远的将来有可能实现。

从长远来看，这只是第一步，我们应该能够走得更远。一旦我们对人的机体有了比较完整的了解，或者换句话说，我们学会了如何构造出具有同样复杂程度和性能的完全人工系统，那么我们将不再需要借助于进化启发模型和“自然的智慧”的支持。总有一天，我们会学会如何从头设计出新的器官和机体。我们甚至可以不再依赖于生物材料来行使我们的身体和大脑的功能。人类一旦从这些实际的限制中解放出来，其任务将变成如何明智地运用我们的力量来自我完善。换句话说，我们面临的挑战将从目前的科学实践为主转变为道德实践为主。如果说，从我们目前的观点看，道德任务似乎还显得相对琐碎的话，这只能说它反映了我们目前的不成熟。