（“碟形卫星天线”）式眼睛，以及好几种复合眼。尼尔森和皮尔格集中精力研究了照
相机镜头式的眼睛，例如已经很发达的脊椎动物和章鱼的眼睛。
你怎样着手估计一定数量的进化变异所需要的时间呢？我们必须找到用于度量每一
步进化规模的单位。用百分比变化来表示已到达的进化水平，是合情合理的。尼尔森和
皮尔格采用1％作为单位来计量解剖学上量的变化。这只是一个方便的单位而已，就像
“焦”被规定为完成一定数量的工作所需要的能量。当所有的变化都是发生在一维的时
候，使用1％作为单位是最简单的。以下面这种不大可能发生的情况为例：如果自然选
择倾向于极乐鸟的尾巴不断变长，那么这种鸟的尾巴从1米长进化成100Q米长需要经过
多少步呢？尾巴长度增加1％，不会引起粗心的观察者的注意。然而，只需经过少得令
人吃惊的步数就可以使尾巴进化到1000米长——不到700步。
尾巴从1米长进化到1000米长，这很好说（但是，却非常荒谬），但是怎样在相同
的坐标上为眼睛的进化定位呢？问题在于，对于眼睛来说，在许多不同的部位有许多不
同的事情并行发生。尼尔森和皮尔格的任务，就是设计出眼睛进化的计算机模型来回答
以下两个问题。第一个问题我们在前几页中一次又一次地提出过，而他们利用计算机提
出就更为系统化：从平整的表皮到完全的“照相机式眼睛”，是否存在平稳的渐进变化，
即每一个中间类型都是一种改进？（自然选择不能“下山”，即使在山谷那边有一座诱
人的更高的山峰，也不能走下坡路，这与人类设计者不同。）?第二个问题，也就是我
们在本节开始时提出的问题，完成这些必要的进化演变量需要多长的时间？
尼尔森和皮尔格没有试图在计算机模型中模拟细胞的内部工作情况。他们的工作是
在创建了一个单个光敏细胞（把它称为光电池也无妨）之后开始的。将来最好是再做一
个计算机模型，从细胞内部的层次上展示第一个活的光电池是怎样从一个最初期的、最
普通的细胞一步步改进而来。然而，必须有个起点，而尼尔森和皮尔格的起点是在发明
了光电池之后。他们是在组织水平上开始工作的：即，他们是在由细胞组成的组织这一
水平，而不是在单个细胞水平进行工作。皮肤是一种组织，肠壁是组织，肌肉和肝脏也
是组织。各种组织在随机突变的影响下发生各种变化。一片片的组织可以变大，也可以
变小，它们可能变厚或变薄。像晶体组织这样的透明组织，它们能够改变局部的折射率
（即使光线弯折的能力）。
模拟眼睛比之模拟诸如猎豹飞奔的腿，其妙处就在于，利用基本的光学定律很容易
测定其功效。眼睛用一个二维截面图表示，计算机很容易以单个的实数算出它的视觉敏
锐度或空间分辨能力。用相应的数字形式表示猎豹的腿（或脊柱）的功效要难得多。尼
尔森和皮尔格从一块平展的视网膜开始，视网膜位于平展的色素层之上，在视网膜上又
有一层起保护作用的透明层。透明层的折射率能够产生局部随机突变。然后，它们让这
个模型本身以随机的方式变形，前题是任何变化必须是小变化，而且必须对前一个变化
有改进。
结果很快就出来了，而且很明确。随着视力敏锐程度的稳定提高，直接导致了以下
的变化：开始时是平面结构，随后变成浅浅的凹面，一直到不断加深的杯状体，眼睛模
型本身的变形情况都在计算机屏幕上显示出来。然后，人们又看到，透明层变厚，充满
了整个杯状体，它的外表面均匀地膨凸，变成曲面。在这以后，几乎像变魔术一样，这
透明填充物的一部分又浓缩成一个具有更高折射率的局部球形小区。该区的更高折射率
并不是均匀的，而是呈梯度变化的，因此这个球形区是个卓越的“分级折射率”透镜。
对于制造透镜的人来说，“分级折射率”透镜是陌生的，但在生物的眼睛中却很常见的。
人类通过把玻璃磨成一定的形状来制造透镜。我们还制造复合透镜，比如昂贵的照相机
镜头。这种镜头包括若干个透镜，但是每一个透镜都是由均匀一致的玻璃制成的。与此
相反，“分级折射率”透镜却具有连续变化的折射率。典型的情况下，越接近透镜中心
处，折射率越高。鱼眼就是“分级折射率”透镜。人们很早就知道，当焦距与半径之比
达到特定的理论最适值时，“分级折射率”透镜就得到了畸变最小的效果。这个比值叫
做马希森比例（Mattiessen s ratio）。尼尔森和皮尔格的计算机模型与马希森比例准
确相符。
现在，让我们看一着整个这一进化过程需要多长时间。为了回答这个问题，尼尔森
和皮尔格必须对自然种群做一些遗传上的假设。他OJ需要给模型提供一些合理的量值，
如遗传率。遗传率用来表示变种受遗传控制的程度。常用的测定遗传率的方法，是将单
卵孪生子（他们的遗传物质完全相同）的相像程度与普通孪生子作比较。一项研究发现，
在男人中，腿长的遗传率为77％。遗传率为100％意味着什么呢？你测量一位单卵孪生
子的腿长，就可完全知道另一位单卵孪生子的腿长，即使他们是被分开来抚养也是一样。
遗传率为0％意味着，两位单卵孪生子的腿长之间，与一定环境下特定人群中任何一个
人相比，并无更大的相似程度。人类其他方面的遗传率的测试结果为：头宽95％；坐高
85％；臂长80％，身高79％。
遗传率往往高于50％。因此，尼尔森和皮尔格感到，给他们的眼睛模型设定遗传率
为50％是稳妥的。这是一个保守的，或者说是一个“悲观的”假设。与一个更接近实际
的假设（比如70％）相比，悲观的假设会使估算出的眼睛进化所需时间更长些。他们情
愿自己的估计失之过长，因为像眼睛这样的复杂器官，进化时间如果估计得过短，人们
会从直觉上怀疑它的准确性。
出于同样的原因，对于变异系数（即典型情况下，在群体中发生变异的几率）和选
择强度（即由于视力改进所造成的生存优势的量值），他们都选取了保守的数值。他们
甚至走得更远，假设每个新一代每一次只在眼睛的一个部分发生改变；眼睛不同部分同
时发生变化的情况也被排除，因为这会大大加速进化。然而，尽管采取了这些保守的假
设，从平展表皮进化到鱼眼所用的时间也很短：不到40万代。对于我们正在讨论的小动
物，可以假设每年一代，因此，进化到优良的“照相机式眼睛”所需时间不足50万年。
有了尼尔森和皮尔格的研究结果，在动物界中，“眼睛”已经有过不下40次各自独
立的进化，也就不足为奇了。有足够的时间供它在任一谱系之内从零开始连续进化1500
次。给小动物设定了每一代的长度之后，眼睛进化所需时间，远没有人们轻易相信的那
么久，对于地质学家来说，它短得无法计量！在地质年代上，这只不过是个瞬间而已。
暗中为善。进化的一个主要特征是它的渐进性。这是一个原则而非现实。进化过程
的某些片断可能发生，也可能不发生突然转向。快速的进化可能会有间断，甚至突然发
生大突变，比如使孩子与其父母都不相像的重大变化。肯定还存在突然的物种灭绝——
这可能是由大的自然灾害引起，比如慧星撞击地球。发生这样的事件之后，就会留下真
空，有待快速发展的替补队员来填补，就像哺乳动物取代了恐龙一样。实际上，进化很
可能并非总是渐进的。但是，在使用进化来解释像眼睛这样复杂的、显然设定好的物体
是怎样成为现实时，它必须是渐进的。因为如果在这些情况下进化不是渐进的，它就完
全失去了任何解释力。在这些情况下，没有了渐进性，我们就回到了魔法，而魔法与全
无解释是同义语。
眼睛，以及黄蜂授粉的兰花给我们留下的印象是它们不可能发生。由于偶然的运气
它们自发组合的可能性，在现实世界中是很小的。一小步、一小步地逐渐进化，每一步
都是幸运的，但又不是太幸运，这就是谜底。但是，如果它不是渐进的，它就不是谜底
了，只是重述了一遍谜语而已。
有时人们会苦苦思索，这渐进的中间产物可能是什么样的？这些又将是对我们智能
的挑战，但是，如果我们想象不出，那纯粹是我们智力上的问题。这并不能证明没有过
渐进的中间产物。在思考渐进的中间产物方面，对我们智能最大的挑战之一，是蜜蜂那
备受称颂的“舞蹈语言”。这“舞蹈语言”是由著名的卡尔·冯·弗里希的经典实验工
作发现的。在这里进化的最终产物看起来是太复杂、太精巧了，它与我们平常料想得到
的一只昆虫所能做的事相去太远了，以致我们很难想象中间产物会是什么样子。
蜜蜂以一种仔细编码的舞蹈为手段互相转告哪里有鲜花。如果它们所需要的食物距
蜂巢很近，它们就跳“圆形舞”。这只是使其他蜜蜂兴奋起来，争先恐后地在蜂巢附近
搜索。这不特别奇怪。非常奇特的事情发生在食物离蜂巢很远的情况下。发现了食物的
蜜蜂表演的舞蹈，我们称为“摇摆舞”，用姿势和时间长短告诉其他蜜蜂食物的方位和
距离。摇摆舞是在蜂巢里面，在蜂房的垂直面上表演的。由于蜂巢里面很黑，其他蜜蜂
看不见它跳舞。它们是感觉到、听到的，因为跳舞的蜜蜂在表演时发出微弱的、有节奏
的嗡嗡声。舞蹈路线呈8字形，中间有一段直行。直行线的指向蕴含一种巧妙的密码，
告诉其他蜜蜂食物的方向。
直行线并不直接指向食物的方向。它不可能这样做，因为舞蹈是在蜂房的垂直面上
表演，不管食物可能在什么地方，蜂房本身的朝向是固定的。食物必须指出它的平面地
理方位。垂直的蜂房更像钉在墙上的一幅地图。画在地图上的直线，不直接指向一个特
定的目的地，但是你可以依据约定的意思读出它所指的方向。
为了弄清蜜蜂所遵循的约定，你必须首先知道蜜蜂像许多其他昆虫一样，飞行时将
太阳作为指南针来导航。我们在航行时也采用类似的方法。这种方法有两个缺点。第一，
太阳常常躲在云层里。蜜蜂是靠一种感官来解决这个问题的，而我们没有这种感官。此
外，冯·弗里希发现蜜蜂能“看见”光的偏振方向，因此即使看不见太阳，它们也知道
太阳的位置。把太阳当做指南针存在的第二个问题是，随着时间的推移，太阳在天空中
移动。蜜蜂靠它的生物钟解决这个问题。冯·弗里希发现，几乎令人难以置信的是，跳
舞的那只蜜蜂在寻找食品远征归来之后，在蜂巢中被关了数小时后，它们会慢慢改变其
直行线的方向，就好像这条线是24小时制时钟的时针一样。它们在蜂巢内看不见太阳，
却慢慢地转动着跳舞的方向，以跟上太阳的运动，这是生物钟告诉它们外面正在进行着
的事情。令人惊奇的是，从南半球来的各种蜜蜂也会做同样的事，不过方向相反，正如
它们在南半球应做的那样。
现在让我们来看看舞蹈密码本身。舞蹈的直行线垂直向上，表示食物在朝着太阳的
方向。垂直向下，表示食物在背着太阳的方向。介于两者之间的角度都代表相应的方向。
向上偏左50度，表示在水平面上从太阳方向左偏50度。但是在实际舞蹈中并没有如此精
确的角度。这是为什么？因为把罗盘分成360度是人为的规定，而蜜蜂则将罗盘大约分
成8个蜜蜂度。实际上，除了职业航海家外，我们的做法也差不多。我们把非正式的
“罗盘”分成8个区：北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
在蜜蜂的舞蹈里也含有食物距离的密码。或者说，舞蹈的各方面情况——旋转速率、
摇摆速率、嗡嗡叫的速率——都与食物的距离有关，任何一个方面，或者几个方面相组
合，都能被其他蜜蜂用来读出食物的距离。离食物越近，舞就跳得越快。通过联想，你
就能记住这一点：与一只在远处找到食物的蜜蜂相比，一只蜜蜂发现了离蜂巢很近的食
物会更兴奋，体力消耗也少。我们将会看到，这还暗示了舞蹈是怎样进化的。
总而言之，一只寻食的蜜蜂发现了一处很好的食源。它满载着花蜜和花粉飞回蜂巢，
把花蜜和花粉交给迎接它的工蜂，然后就开始跳舞。在蜂房的垂直面的某一点（随便哪
一点）上，它开始快速地绕8字形跳舞。其他工蜂聚集在它周围，感觉着、倾听着。它
们数着嗡嗡声的速率，或许还数着旋转的速率。当舞蹈者摇摆它的腹部的时候，其他蜜
蜂度量着它的直行线与垂线之间的夹角。然后它们来到蜂巢门口，从黑暗中来到阳光下。
它们观察太阳的位置———不是观察太阳的高度角，而是观察太阳在水平面上的方位角。
然后，它们沿着一条直线飞去，直线与太阳的夹角，等于找到食物的蜜蜂跳舞时的方向
与垂线的夹角。它们沿着这个方向一直飞，飞的距离与跳舞时发出的嗡嗡声的速率的对
数成反比。有趣的是，如果原来那只蜜蜂为了寻找食物而飞了弯路的话，它向同伴们指
引的方向，不是它所飞过的弯路，而是调整过的直接飞向食物的方向。
蜜蜂跳舞的故事令人难以置信，也确有人不相信。我将在下一章回到怀疑者，回到
最近的一些实验上来，这些实验结果终于印证了这事。在这一章，我想讨论一下蜜蜂的
舞蹈是如何逐渐进化来的。在进化过程的中间阶段这些舞蹈看起来是什么样的？当这种
舞蹈尚不完善时它们又是如何起作用的？
顺便说一句，叙述这些问题的词语并不十分准确。没有什么生物能在“不完善的”
“中间阶段”生存。古代的、已经死去很久的蜜蜂，从事后认识，它们的舞蹈可以被看
作是走向现代蜜蜂舞蹈的中间阶段。而那些蜜蜂也曾经生活得很好。它们走完了蜜蜂的
全部生命历程，从未想到它们“正在走向”某种“更好”的生活。再者“现代”的蜜蜂
舞蹈也许并不是最后的产物，而且可能在我们和我们的蜜蜂都死后，进化成更令人惊奇
的东西。不管怎么说，现代的蜜蜂舞蹈是怎样逐步进化来的，对我们来说确实是个谜。
这些逐渐发展的中间类型看起来是什么样，又是怎么起作用的呢？
冯·弗里希自己也注意到了这个问题。他是通过考察家族树、研究蜜蜂的现代远亲
来处理这个问题的。这些现代远亲并不是蜜蜂的祖先，因为它们与现在的蜜蜂生活在同
一时代。但是它们也许保留着蜜蜂祖先的特征。蜜蜂是温带昆虫，它们在中空的树干里
或洞穴里筑巢。它们最近的亲戚是热带蜂。热带蜂能在露天里做巢，即把巢做在树枝上
或裸露的岩石上。因此，它们在跳舞时能看到太阳，而不必求助于用垂线“代表”太阳
方向这种规定。太阳能代表它自己。
蜜蜂的一种热带亲戚——小蜜蜂（Apis florea）——在蜂巢顶端的水平面上跳舞。
在舞蹈中，它们的直行线直接指向食物。这里不需要地图上的那种规定，直接指出方向
就行了。当然，这似乎是蜜蜂进化道路上的?个可能的过渡阶段，但是我们还是想了解
在它之前、之后的一些中间阶段。矮蜂舞的先驱会是什么呢？为什么刚找到食物的蜜蜂
必须一圈又一圈地绕8字形飞舞，而其直线的方向直接指向食物呢？有人认为，这是起
飞时一种仪式化了的形式。冯·弗里希认为，在舞蹈进化之前，找到食物的蜜蜂飞回蜂
房，卸掉负载之后，会直接向着原来的方向起飞，再次飞回那食源地。为了准备起飞，
它将头朝向正确的方向，还会向前走上几步。如果故意夸大或延长起飞时的助跑动作能
发动其他蜜蜂跟随其后，那么，自然选择就会促使这种趋势进一步发展。也许这种舞蹈
就是一种仪式化的反反复复的起飞助跑动作。这似乎是可能的，因为不管它们是不是利
用舞蹈，蜜蜂时常采用一只跟着一只地飞向食物源的这种直接策略。另外一个事实也使
这种想法具有可能性，即：跳舞的蜜蜂微微张开翅膀，好像是准备起飞，然后它们振动
翅膀肌肉，这种振动虽不足以使蜜蜂起飞，却可以发出声音，这声音也就成了舞蹈信号
的一个重要的组成部分。
一种显而易见的延长和夸大助跑动作的方式，就是重复这些动作。重复，就意味着
回到起点，然后再朝食物的方向走几步。回到起点有两种方式，即：可以在跑道的尽头
向右转或者向左转。如果你总是向左转或总是向右转，那么，哪个方向是真正的起飞方
向，而哪个方向是重新回到跑道起点的方向就不明确了。消除这种“糊涂”的最佳办法，
就是左转右转交替使用。这就是自然选择的8字形。
但是，食物距离与舞蹈速率之间的关系是怎样演化的呢？如果舞蹈速率与食物距离
成正比关系，这种关系就很难解释。但是，你会记得，实际上这种关系正相反：食物越
近，舞得越快。这直接暗示着逐步进化的一条可能途径。在舞蹈本身开始进化之前，寻
找食物的蜜蜂也许只是仪式化地反复表演起B助跑动作，也没有特定的速率。至于跳舞
的速率，也许是它ff J偶然觉得喜欢那么跳。试想，如果你刚从几英里以外飞回家，满
载着花蜜和花粉，难道你还愿意飞速地绕着蜂房冲来冲去么？不能，你一定已经感到精
疲力竭了。如果你刚刚在离蜂巢很近的地方发现了一处丰饶的食物源，经过很短的归途
你仍然会精神饱满、体力充沛。于是，人们就不难理解，食物的距离和舞蹈的速率之间，
怎样从最初的偶然联系发展成仪式化的、正式而可靠的密码。
现在让我们看一看最有争议的中间阶段。直行路线直接指向食物的原始舞蹈怎样转
变为另一种舞蹈，用与垂线之间的夹角来表示食物与太阳之间的夹角？这个转变势在必
行，部分是因为蜂巢里面很暗，从那里看不见太阳；部分则因为在蜂房的垂直面上跳舞
时不可能直接指向食物，除非垂直面本身碰巧朝向食物。但是这还不足以说明这种转变
必定会发生。我们还必须解释清楚，这个困难的转变是怎样经过一系列可能的步骤，一
步一步实现的。
这看上去很难解释，但是关于昆虫神经系统的一个奇特事实可以帮我们的忙。下面
是一个曾经对各种昆虫——从甲虫到蚂蚁——都做过的一个非同寻常的实验。实验开始
时，让一只甲虫在水平放置的木板上行走，有一只电灯照着它。第一件要证明的事是，
这只甲虫在利用光罗盘来导向。将灯泡的位置改变一下，甲虫便相应地改变它行进的方
向。如果它行进的方向与光源成30度角，改变灯泡位置后，它会改变自己的走向，使之
仍与移动了的光源成30度角。实际上，你可以把光束当做舵柄，来引导甲虫到你想让它
去的任何地方。关于昆虫的这个事实很早就为人所知了：它们以太阳（或者月亮，或者
星星）作为指南针。你用一个灯泡就很容易使它们上当受骗。谈到这里，一切都顺当。
现在让我们看一个有趣的实验。将灯熄灭，同时把木板竖起来。这甲虫继续无所畏惧地
行进，并且，说也奇怪，它改变了行进方向，使行进方向与垂线之间的夹角跟原先与光
线之间的夹角相同——在我们的例子里是30度。没有人知道为什么会发生这样的事情，
但它确实发生了。这好似泄漏了昆虫神经系统～个偶发的现象——一种感觉上的混乱，
重力感觉与视觉感觉线路的交错，有点像我们被当头打了一律时，眼前看见金星闪烁。
不论怎样，这大概为解释蜜蜂舞的“垂线代表太阳”密码的演化，提供了必要的桥梁。
发人深省的是，如果你在蜂巢里点上一盏电灯，蜜蜂就会抛开它们的重力感，用灯
光的方向直接代替它们密码中的太阳。这一早就知晓的事实被用于一个聪明巧妙的实验
中，最终证明了蜜蜂的舞蹈确实起作用。在下一章中我还将讨论这个问题。同时，我们
已经发现了一系列可能的逐渐发展的中间类型，现代的蜜蜂舞蹈就是经过这些中间类型
从简单的初始阶段进化来的。上面讲的，如我所述，是以冯·弗里希的想法为基础的。
这想法实际上可能不一定正确。然而，与之多少有些相似的事情确曾发生过。我讲这个
故事是为了回答自然怀疑论，即来自个人怀疑论的质难。当人们面对精妙的或复杂的自
然现象时，就会萌生这种论调。怀疑论者说：“我不能想象有一系列可能的中间类型，
因此，没有这样的中间阶段。这种现象是一种自发产生的奇迹。”冯·弗里希已经提供
了一个可能的中间类型系列，即便它不是一个完全正确的系列，但它是可能的这一事实
本身就足以挫败个人怀疑论的质难。我们迄今讨论过的其他例子（从模拟黄蜂的兰花到
照相机式眼睛）也是这样。
自然界中一切难以理解和令人困惑的现象都会被怀疑达尔文渐进的进化论的人搜集
起来。比如，有人曾要求我解释，在太平洋海沟中既无光线、水压又可能超过1000个大
气压的环境里，生物是怎样逐渐进化的。在太平洋海沟深处沸热的火山口周围，生长着
一个完整的动物群落。细菌的生化过程全然不同，它们利用火山口的热进行硫的代谢而
不是氧的代谢。较大动物群落的生存最终都依赖于这些硫细菌，正如普通生命依赖于从
太阳获取能量的绿色；植物。
硫群落中的动物全都是在其他地方发现的普通动物的亲戚。它们是怎样进化的？通
过了什么样的中间阶段？争论的形式完全一样。为了进行解释，我们需要的只是至少一
个自然梯度，而当我们潜入海中时，梯度是十分丰富的。1000个大气压是一个可怕的压
力，但它在数量上仅仅比999个大气压多了1个大气压而已，而999个大气压也仅比998个
大气压多了1个大气压而已，等等，等等。海底提供了从0经过所有中间深度，一直到1
米的深度梯度；压力则从1个大气压平缓地增加到1000个大气压；亮度也从水面处明
亮的白昼缓缓地变为深海的完全黑暗，只有鱼类的发光器官里的少量发光菌能提供一点
光亮。没有明显的突然中断现象。对于业已适应的每一压力与黑暗程度，都会存在一种
特定的动物，它与那些生存在更深1浔、更暗1流明的地方的动物略有不同。对于每—……
但是这一章已经太长了。你知道我的方法，华生。应用它们吧。
第四章 上帝的实用功能
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在前一章中提到的那个给我写信的部长，从一只黄蜂发现了上帝；而达尔文则由于
另一只蜂的帮助失去了他的信仰：“我不能说服自己，”达尔文写道，“仁慈和万能的
上帝会特意创造出姬蜂，并表明意图，要它们在活毛虫体内取得食物。”实际上达尔文
原来保持宗教信仰是为了迎合他那笃信宗教的妻子艾场，他之所以渐渐失去了信仰，有
着更为复杂的原因。他的关于姬蜂的说法只是一句警句。他所提及的姬蜂的可怕习性，
姬蜂的亲属泥蜂也有。这在前一章中我们曾讲到过。雌泥蜂不仅把卵产入毛虫（或者蝗
虫、蜜蜂）体内，这样它的幼虫就能以毛虫等为食，而且根据法布雷及其他人的说法，
雌泥蜂很细心地把它的螫针插进猎物中枢神经系统的每个神经节，将其麻醉，但不将它
杀死。这样可以使肉保持新鲜。现在尚不清楚，这种麻醉是像一般麻醉剂呢，还是像马
钱子那样仅仅使猎物失去活动能力。如果是后一种情况，猎物有可能意识到自己正在被
从内部活活地吞噬，却无法采取任何行动。这听起来非常残忍，然而我们即将看到，大
自然并不残忍，只是无情地不偏不倚罢了。这是人类最难学会的课程之一。我们不能承
认事情可能是既不好也不坏，既不残忍也不仁慈，只是毫无知觉——对所有的痛苦都麻
木不仁，没有任何目的。
我们人类的大脑是有意图的。我们觉得对任何事情都不问这是“为了”什么，不问
这样做的动机是什么，或者说不问目的是什么，这是很困难的。对目的着迷到了病态，
从纯属偶然的坏运气中寻找恶毒的动机，这叫妄想狂。然而这仅仅是一种普遍错觉的夸
大形式而已。把任何一个事物或过程展示给我们，我们很难不提出“为什么”这个问题
——问一句“这是为了什么？”
对于生活在被机器、艺术品、工具和其他人工设计制造的物品所包围的环境中的
“动物”来说，处处渴望知道动机，这是很自然的；此外，动物清醒的想法是受自身目
的支配的。一辆汽车，一个开罐器，一把螺丝刀，一把干草叉，等等，全都使我们有正
当的理由动问：“它是为了什么？”我们那些不信宗教的祖先也许曾对雷电、日食、岩
石和溪流提过同样的问题。今天，我们为自己摆脱了这种原始的泛灵论而自豪。如果在
溪流中有一块石头，正好可以让我们方便地踩着过河，我们会认为它的这个用途是一个
意外的礼物，而并无真实的动机。但是，当灾难降；临时，旧有的诱惑又回来报复了—
—确实，“打击”这个词是泛灵论的回声：“为什么，，为什么癌症（地震、飓风）要
降临到我的孩子头上？”当谈论到事物的起源或者物理学基本原理的时候，同样的诱惑
又往往为人津津称道，而以虚无的存在主义问题达到登峰造极：“为什么有这些事，而
不是什么都没有？”
我已经记不得有多少次，在我发表公开演讲之后，总会有听众站起来说类似这样的
一番话：“你们科学家非常善于回答‘怎么样’的问题。但是你必须承认，你们一遇到
‘为什么’的问题就无能为力了。”菲利普亲王听了我的同事彼得·艾特金斯博士
（PeterAtkins）在温莎的演说之后，就发表过这样的观点。在这问题的背后总是隐含
着一层没说出口仅从未去证实的意思：科学不能回答的“为什么”问题，必定有某种其
他教派有资格回答它们。当然，这种暗示是非常不合逻辑的。
恐怕艾特金斯博士不会有什么好脸色给这位“为什么”殿下看。一个简单的事实是：
能够想出一个问题并不等于它就是合理的或明智的。有许多事物，你可以对它提出问题，
比如“它的温度是多少？”或者“它是什么颜色？”但是你不能问妒忌或祷告的温度有
多高或者是什么颜色。同样，你对自行车挡泥板或者卡里巴水坝（Kariba Dam）提出
“为什么”的问题是有道理的；但是无论如何你不能期望对一块顽石、一次灾祸、珠穆
朗玛峰或者宇宙提出的“为什么”问题能得到回答。不论提问怎样出于真诚，这些问题
都可能是很不适当的。
以挡风玻璃刮水器和开罐器为?方，以岩石和宇宙为另一方，它们之间某处存在着
有生命的创造物。与岩石不同，虽然活的躯体以及它的器官也是物体，但看上去浑身上
下都写满了“动机”。当然，臭名昭著的“生命体具有动机”的观点一直支配着经典的
神创论，被神学家们——从阿奎纳斯（Aquinas）、威廉·佩利（WilliamPaley）直到
现代的“科学”神创论者——不断引用。
这个赋予鸟翅膀、眼睛、喙、筑巢本能的真实过程，以及有关生命的每件事物的形
成曾给人强烈的错觉，使人认为它具有设计“动机”。现在真实的进化过程已得到普遍
理解，它就是达尔文的自然选择。对此，我01迟至一个半世纪之前才开始理解，这令人
吃惊。在达尔文之前，即使有教养的人，尽管已经抛弃了对于岩石、溪流和日食的“为
什么”问题。却仍然含蓄地接受关于生物的“为什么”问题的合理性。现在，只有科学
盲才这么做。然而，“只有”这两个字隐瞒了一个令人不快的事实，那就是它指的是绝
大多数人。
事实上，达尔文主义者确对有生命的东西构思过一类“为什么”问题，但是以一种
特殊的隐喻意义。鸟为什么唱歌、翅膀是做什么用的？现代达尔文主义者会把这样的问
题速记下来，然后根据鸟的祖先的自然选择给以合情合理的回答。有关动机的错觉是如
此有力量，以至生物学家们自己利用优良设计的假设作为研究工具。正如我们在前一章
看到的，在进行关于蜜蜂跳舞的划时代研究工作之前很久，卡尔·冯·弗里希不顾强大
的正统的反对意见，发现有些昆虫确实具有色觉。促使他去做决定性实验的是一个简单
的观察——蜂媒花不顾麻烦地制造色素。如果蜜蜂是色盲的话，它们为什么这么做呢？
在这里，动机暗喻——更确切地说，达尔文的自然选择所包含的设想——被用来做出了
一个对于世界的有力推论。如果冯·弗里希说“花是有颜色的，因此蜜蜂一定有色觉”，
这就大错特错了。但是，他是这样说的：“花是有颜色的，因此这最起码也值得我努力
去做一些新的实验，来检验关于‘蜜蜂有色觉’这一假设是否成立。”他这样讲是完全
正确的。当他仔细研究这件事时，他发现，蜜蜂具有很好的色觉，但是它们可以看见的
光谱与我们的不同。它们看不见红光（它们可能把我们说的红光称为“黄外”光）。但
是，它OJ看得见波长较短的紫外光，对它们来说紫外光是很鲜明的颜色，有时被称为
“蜜蜂紫”。
当冯·弗里希认识到蜜蜂看到的是光谱中的紫外光部分时，他又使用动机隐喻进行
了推理。他问自己，蜜蜂利用紫外光视觉作什么呢？他的思想转了整整一圈，又回到了
——花。虽然我们看不见紫外光，但是我们能制造对紫外光敏感的摄影胶片，我们能制
造可以透过紫外光但挡住可见光的滤光片。根据自己的预感，冯·弗里希拍摄了一些花
的紫外光照片。他很高兴地看到了由斑点和条纹组成的图形，这是人眼以前从未见过的。
我们看到的白色的花或黄色的花，事实上都点缀着紫外光图形，这种图形常常成为引导
蜜蜂找到蜜腺的“路标”。具有明显动机的假设又一次报复了我们：花，如果是事先设
计好的，那么它就会利用蜜蜂能看见紫外光这个事实。
冯·弗里希老年时，他的最著名的实验——我们在前一章中讨论过的蜜蜂跳舞的实
验——受到美国生物学家艾德里安·威那（Adrian Wenner）的质疑。所幸冯·弗里希
足够长寿，亲眼见到了自己的工作被另一个美国人詹姆斯·L·古尔德（James L．
Gould，眼下他在普林斯顿大学）用构思最卓越的一个生物学实验证明是正确的。我要
简洁地介绍一下这件事，因为它与我对“活像设计好的”假设的观点有关。
威那和他的同事们并不否认蜜蜂确实跳舞。他们甚至也没有否认冯·弗里奇所说的
舞蹈中包含的全部信息，他们否认的是其他蜜蜂读得懂这些舞蹈。威那说，是的，摇摆
舞中直行时的垂直夹角同食物的方向与太阳之间的夹角有关，但是其他蜜蜂不是从舞蹈
中得知这一信息的。不错，从舞蹈中各种动作的速率可以读出食物距离的信息，但是没
有确实的证据能够证明其他蜜蜂读懂了这些信息。它们有可能忽视了它。怀疑者说，冯
·弗里希的证据有缺陷，并且，当他们重复弗里希的实验并加以适当“控制”(即留心
蜜蜂籍以找到食物的其他方法），实验就不再支持冯·弗里希的舞蹈语言假设了。
吉姆·古尔德正是在这个时候带着他那技艺精湛的天才实验出现在故事之中。古尔
德利用了一个久为人知的关于蜜蜂的事实，这个你在前一章已经读过了。虽然蜜蜂通常
是在黑暗中跳舞，在垂面中用竖直向上的方向代表太阳在地平面上的投影方向，但是如
果你打开蜂房里的灯，它们就会毫不费力地转到一种可能较为原始的方法。它们会全然
不顾重力，而将灯泡代替太阳作为舞蹈方向的参照物。所幸的是，当跳舞的蜜蜂把参照
物从重力转向灯泡时，并未引起其他蜜蜂的误解。其他“观看”跳舞的蜜蜂也同样改变
了方向，因此，舞蹈所传达的信息还是一样的。其他蜜蜂仍然向着跳舞者所指引的方向
飞去寻找食物。
现在，让我们来看一看吉姆·古尔德的妙举。他把黑色虫胶涂在一只跳舞蜜蜂的眼
睛上，使它看不见灯泡已经点亮。因此，它仍按照正常的重力规则来跳舞。但是，其他
看舞蹈的蜜蜂没有被蒙住眼睛，能够看见点亮的灯泡。它们把舞蹈看成是好像重力规则
被丢弃，而代之以灯泡“太阳”规则。注视舞蹈的蜜蜂测量着“舞步”相对于光源的角
度，而跳舞的蜜蜂则根据重力线来调整角度。实际上古尔德是在强迫跳舞的蜜蜂就“食
物的方向”说谎，不是一般意义上的说谎，而是在古尔德可以精确操纵的特定方向上说
谎。当然，他不是仅仅用一只蒙眼蜜蜂做实验，而是根据统计学要求选定蜜蜂的样本，
并且变换多种不同角度来进行实验。这个实验成功了。冯·弗里希提出的关于舞蹈语言
的假设，被胜利地证明是正确的。
我讲上面这个故事并不是为了有趣。我想要说明有关良好设计的假设的消极的一面
与积极的一面。当我第一次看到威那及其同事的质疑论文时，我曾公开嘲笑过他们。即
使最终证明原来成那是错了，这样做也不好。我嘲笑的根据全在于“良好设计’他假设。
毕竟威那并未否认蜜蜂跳舞的事，也没有否认冯·弗里希所说的舞蹈所包含的有关食物
的距离和方向全部信息，威那只不过是否认其他蜜蜂读懂了这些信息。这是我和许多其
他达尔文主义生物学家们不能容忍的。蜜蜂的舞蹈是如此复杂、如此丰富多采，又与舞
蹈者向其他蜜蜂通报食物距离和方向这个明显动机如此协调一致。在我们看来，除了自
然选择之外，其他途径不可能带来如此完美和谐的表达。在某种意义上，我们掉进了神
创论者们在默祷生命奇迹时落入的同一个陷阱。蜜蜂舞蹈的目的很简单：必须做有用的
事，那就是帮助其他蜜蜂找到食物。再者，甚至连舞蹈完美和谐的各个方面——舞蹈角
度、速率与食物方向和距离的关系——也是这样：必须做有用的事。因此，我们认为，
威那必错无疑。我毫不怀疑地相信，即使我足够聪明，能够想到古尔德那个“蒙眼”实
验（当然，我并未想到），我也懒得去做这种实验。
古尔德不仅创造性地想到了做这个实验，而且不厌其烦地去做了。这是因为，他没
有被“良好设计”假设诱人歧途。我们正在走钢丝，但是我猜想，古尔德与在他之前的
冯·弗里希（做颜色研究）一样，在头脑中已经有了足够的良好设计的假设，相信自己
的出色实验会有相当大的成功机会，因此值得为之花费时间和精力。
现在，我要引出两个技术名词：“逆向工程”和“实用功能”。在写这一节时，我
受到丹尼尔·丹尼特（Daniel Dennett）所著极好的一本书《达尔文的危险思想》的影
响。逆向工程是一种推理技巧，是这样进行的。你是一名工程师，发现了一件人工制品，
却不了解它的原理。你对它的功能做了一些假设：它是为了某某用途而设计的。为了弄
清这件制品能够解决什么问题，你将它解剖并进行分析：“如果我想制造一部机器来做
某某事，是否会把它做成这样的？或者是否把这物件解释为一部设计用来干彼事的机器
更好些？”
计算尺，直到不久以前还是令人尊敬的工程师的职业法宝，可到了电子时代，却像
青铜器时代的遗物一样被废弃不用了。将来的考古学家若发现一把计算尺，在惊异之余，
你也许会注意到利用它能很方便地画出直线或者往面包上抹黄油。但是，把这两种用途
之中的任何一个设定为它的原始用途，都违反经济的前提。仅仅用作直尺或黄油刀无需
在尺的中部设一个滑动部件。再者，如果你查看尺上的一条条标线，会发现那是精确的
对数刻度。这些刻度印制得非常细致，因此它不可能是一种偶然的东西。考古学家会渐
渐想到，在电子计算机之前的时代，这种东西是快速作乘除运算的聪明办法。人们采用
机智和经济的设计假设，借助逆向工程，解开了这个“计算尺之谜”。
“实用功能”不是工程师的术语，而是经济学家的术语。它意味着“最大限度”。
经济计划者们和社会工程师们在某个方面与建筑师和真正意义上的工程师非常相像，那
就是他们都尽力扩大某种东西。功利主义者们努力把“最大多数人的最大幸福”扩展至
最大限度（顺便说一句：这话听上去要比实际上更明智些）。在这把大伞之下，功利主
义者也许会把长期稳定或多或少地放在更优先的地位，而牺牲一些短期的幸福，他们在
如何衡量“幸福”上是不同的：或根据金钱财富，或根据对工作的满意程度，或根据对
文化生活的满足程度，或根据人际关系。另一些人靠牺牲公众福利事业，公然攫取最大
限度的个人幸福，他们还会利用一种哲学——宣称如果大家都自顾自的话，那么公众就
能得到最大限度的幸福——来美化他们的利己主义。通过观察各个人一生中的行为，你
应能对他们的实用功能实施逆向工程。如果你对某个国家的政府行为做一个逆向工程，
你或许会断言这个政府最大限度地扩大的，是就业和全民福利事业。对于另一个国家来
说，它所表现出来的实用功能，也许是总统连任权，或者是某个处于统治地位的家族的
财富，后宫的规模，中东的稳定，或者石油价格的稳定，等等。问题是你可以设想不止
一种实用功能。个人、大公司、或者政府，他们在尽力最大限度地发展什么，并不总是
明确的，但是，我们可以假设他们正在最大限度地发展某件事，这种假设可能是稳妥的。
这是因为，人类是一种深深地被目的所驱使的物种。甚至当实用功能表现为加权和，或
者在有许多投入的复杂函数的情况下，这一原则也照样适用。
让我们回到生物体，试着推断它们的实用功能，可能会有很多种，但最终都归为一
种。欲使我们的任务戏剧化，有一个好办法，那就是设想活的生物是由一位神仙工程师
制造的，然后通过逆向工程设法找出这位神仙工程师要最大限度地取得的东西是什么：
上帝的实用功能是什么？
猎豹给人们种种迹象，表明它是为了某种东西而被出色地设计出来的，对猎豹实施
逆向工程以弄清它们的实用功能，是件极容易的事情。看来，它们是被精心设计用来捕
杀羚羊的。它们的牙齿、爪子、眼睛、鼻子、腿部的肌肉、脊椎骨，以及脑都使我们想
到，上帝设计猎豹的意图，就是要最大限度地造成羚羊的死亡。反之，如果我们对羚羊
施行逆向工程，我们就会发现给我们同样深刻印象的证据，说明设计羚羊的目的完全相
反：羚羊生存，猎豹挨饿。仿佛猎豹是一个上帝设计的，而羚羊是这个〔帝的对手所设
