每个复制者都有其自己的复制品。每一个复制都和原始的相同，并有着相同的特性。当然，在这些特性中，有一种让自己有更多复制的特性(有时会有错误)。因此，每个复制者很可能是无数的后代复制品的"祖先"，一直延伸到遥远的未来，并可能分支产生数目极多的后代复制品。每一个新的复制品必须由原物质形成，这些原物质是漫游四周的更小的"建筑块状物"。可能复制者充当着某种样板或模型的作用，那些更小的元件一起集中在这个模板中，就像以模板制成复制品那样。然后，复制品成了自由身，自己也开始充当起模板了。因此，模板有一个潜在的"群落"在增长。这个群落不会无限地增加，因为原材料--那些集中到模板中的更小的成分--的供应是有限的。
现在我们介绍第二种要素。有时复制不会很完美，会发生错误。错误的可能性不会从任何复制过程中驱除掉，尽管这种可能性会尽量减少到最低水平。这就是高保真设备的制造者一直以来为之努力奋斗的。如同我们所看到的，DNA复制过程在减少错误方面是令人惊叹的。而现代的DNA复制是一项高端技术，有着经过累积选择的无数代而得以完善的精确的校正技巧。如我们所见，第一个复制者可能相对比较粗糙，复制忠实度也较低。现在回到复制者的群落当中，看看那些怪异的复制是什么样的效应。很明显，所存在的不是一个相同复制者的同一的群落，而是混合性的群落。可能很多怪异复制品会被发现丧失了它们"父母"拥有的自我复制的特性。但是有--d,部分仍保留这种自我复制的特性，同时在其他方面又有不同于"父母"的特性，在这群落中会有被复制的错误的复制品。
当你读到"错误"这个词，请从脑中驱除掉所有关于它的轻视的联想。它只是从高度忠实的复制这一角度来说的。错误有可能会产生改善的作用。我敢说，一道精美珍奇的新菜可能起因于厨师在试图照菜谱做菜时所犯的错误。回到最原始的复制者这个话题，极其重大的复制错误可能导致复制效率降低，或者整个失去自我复制特性，而少数的错误，事实上证明甚至比产生它们的母辈复制者有着更好的自我复制特性。
"更好"意味着什么?最终它意味着在自我复制方面更有效，但这在实践中又意味着什么呢?这就带来了第三种"要素"。我曾用"力量"来形容过它，你很快就能明白个中原因。当我们把复制当作一个塑模过程来讨论时，我们看到这个过程的最后一步肯定是新复制品从旧模板那儿获得了自由。这一过程占据的时间可能受一种我称之为旧模板"黏着力"的特性的影响。假设在复制品群落中，因为旧的复制错误回到它们的"祖先"中，所以这些复制品在变化，某些变化可能比其他变化更黏着。在新复制品最终获得自由，然后又重新开始这个过程之前，一个有着极强黏着力的变化依附在这一新复制品上，时间平均约为一个多小时。一个较少黏着力的变化只在几秒钟内就脱离新复制品而去。这两种变化，哪种能够主宰复制品群落?答案是毫无疑问的。如果这是区别两种变化的惟一特点，这个黏着力强的变化在群落中一定会少得多。无黏着力的变化努力地复制着无黏着力的特性，速度上千倍于有黏着力的变化。中度黏着力的变化则有着自我繁殖的中间速度。有一种"进化趋势"朝向减少了的黏着力。
类似这种基本的自然选择的某些东西已经在试管中进行过复制。有一种病毒，叫Q-BEA，是埃希氏大肠杆菌的寄生物。Q．BEA没有DNA，但它有大量的RNA分子。RNA能够以类似于DNA的方式被复制。
在一个普通的细胞里，蛋A质分子排列到RNA计划的清单里。这些都是计划的工作复制件，是从保留在细胞的档案的DNA那儿"逃逸"出来的。但它理论上可能建造一个特别的机器--类似于细胞机器的其他部分的一个蛋白质分子一些RNA分子可以从其他RNA分子中"逃出"。这样一种机器被称作RNA复制酶分子。细菌细胞本身通常对这些机器没有什么用处，也不会建立任何机器。但是因为复制酶只是像其他一样的蛋白质分子，因此细菌细胞的这种万能的蛋白质制造机器很容易炮制，就像汽车厂里的机器工具在战争年代可以很快为其他用途所代替：它们所需要的是被施以合适的方案。这就是病毒的来处。
病毒的运作部分是一个RNA计划。表面上，自从从细菌的DNA命令中逃逸出来以后，它就不能从任何其他RNA工作方案中分辨出来。但是如果你读一下RNA病毒的4,En一,时，你会发现有些东西很可怕地写在7；L。字母拼出一个制造RNA复制酶的计划--制造可以造更多相同RNA计划的复制品的机器，使更多的机器可以制造这些计划的更多的复制品。
因此，这个工厂被这些自私的方案洗劫一空。在某种意义上，它急需被洗劫。如果工厂里有很多机器，这些机器太精密复杂了，它们能够做任何方案要求它们所做的，因此，如果有一天方案要这些机器复制自身，这也不会令人吃惊。然后工厂充满了越来越多的无赖似机器，每个机器都在贯彻方案的意图下制造大量的能够复制自身的机器。最终，不幸的细菌爆发了，释放出上百万个病毒，从而又感染新的细菌。
我把RNA复制酶和RNA各自称为机器和方案，在某种意义上(这一点在最后一章还会有探讨)它们确是如此。但它们也是分子，人类的化学家可以将它们净化，瓶装起来，把它们贮藏在架子上。20世纪60年代哥伦l：L,X大学分子生物学家苏尔斯皮格尔曼和他的同事们在美国就是这样做的。他们把这两种分子放到一起溶解，一个奇妙的现象发生了。在试管里，RNA分子在自身复制合成的过程中充当着模板的作用，而RNA复制酶则起了帮助的作用。机器工具和方案被取出，彼此隔开冷藏起来。一旦又让它们相互接近，也接近作为原物质所需的小分子时，它们在水中又故伎重演，即使它们不再是生活在一个细胞里，而是在一支试管里。
在实验室里，从这一点到自然选择和进化只是很短的一步，它只融是计算机生命形态的一个化学样式。实验方法基本上是摆开一长排试管，里面装着RNA复制酶的溶液，以及原物质、小分子的溶液，它们用于RNA合成。每个试管都包含着机器工具和原物质，但到现在为止，它还是闲置着的，因为它还缺少方案。现在极少量的RNA被注入第一个试管。复制酶很快进入工作状态，并开始制造许多新引入的RNA分子的复制件，这些RNA分子扩散到整个试管中。将第一个试管中的一小滴溶液移出来放进第二个试管中。在第二个试{堂中又重复了前面所发生的过程。随后又将第二个试管中的一滴溶液放进第三个试管中，如此类推。由于偶然的复制错误，一种轻微不同的、突变的RNA分子白发产生了。如果由于某种原因，新的变种比旧的RNA竞：争力更强(9许是因为它的黏着力较低)，它能使自己复制得更快，或者更有效。新的变种显然将扩散到它所产生的这个试管，数目上也将大大超过那些产生它的"父母"RNA。然后，当一滴溶液移种于另一个试管中，又会有新的变种产生。如果我们对这长排的试管溶液进行测量，我们可以发现这就是进化的改变过程。在最后几个试管中产生的竞争力更强的RNA变种被瓶装起来，取名以备后用。一个变种，比如名叫V2，比正常的Q-BEA的RNA复镀速度要快得多，也许是因为它更小一些。不像Q-BEA的RNA那样，它并没有必须要制造复制酶那些计划的"烦恼"。复制酶在试验中是自由的。在加利福尼亚，雷思利奥根和他的同事将VA的RNA用作一个有趣实验的开端，在这个实验中，他们强加了一种"糟糕"的环境。
他们向试管中加了一种有毒物，名叫嗅乙非啶化合物，它可以抑制RNA的合成：它可以把；饥器工具所做的工作弄得一团糟。奥根和他的同事是从这种有毒物的弱溶液开始。刚一开始，合成的速度因为这种有毒物的原因降低了，但是通过9个试管交换世代的进化之后，一种新的RNA链形成了，它能反抗这种有毒物。在没有有毒物的情况下，RNA的合成速度可以和普通VA的RNA的速度相比较了。现在，奥根和同事将有毒物的浓度加倍。然后RNA复制的速度又降下来了。经过l0个左右的试管交换，RNA链进化了，对更高浓度的有毒物有了免疫作用，于是有毒物浓度再次加倍。通过这种有毒物连续加倍的方式，它们总是能够成功地进化出一种RNA链，这种RNA能够在高浓度的嗅乙非啶化合物的溶液中自我复制，其浓度l0倍于抑制V2的RNA的有毒液的浓度。他们把这种新的有抵抗力的变种称为RNA V40。从V2到V40的进化总共用了大约00支试管的转换"世代"(当然，许多实际中的RNA复制世代在每次试管转换间都在继续中)。奥根也进行了没有酶的试验。他发现RNA分子在这种条件下能够自发地复制自身，虽然非常慢。看来它们需要一些别的催化物，比如锌。这是很重要，因为我们不能推断在复制者最初产生的早些年代，四周是否有酶来帮助它们复制。尽管，锌可能是存在的。
10年前，在曼弗雷德指导下一直致力于原始生命研究、并且有相当影响的德国学校试验室里进行了一项补充性试验。这些试验人员在试管里加入复制酶和RNA构建块，但他们并没像前面那样转换变种。然而，一个很大的RNA分子在试管里进化了。在接下来的独立的试验中，同样的分子自己又一次又一次地进化!通过仔细的核查，结果表明，并没有RNA分子沾染的可能性。当你认为同样大的分子自发地产生两次这种情况在统计数 字上不可能达到时，这就是一个明摆着的结果。它比自动地打上"我认为它就像一只臭鼬"更加不可能。在计算机模板的那一段l里，个别受惠的RNA分子是通过逐步的、累积进化才建立起来 ll的。在这些实验里，刚A反复产生的异种与斯皮格尔曼创造的分子 在大小和结构方面都是一致的。但是斯皮格尔曼的分子是通过"衰退"的方式从自然出现的更大的Q-BEA病毒RNA进化而 来，而这些RNA是曼弗雷德小组在几乎什么都没有的情况下就 制造出来的。这种特别的方法很好地为试管(里面已经准备好了复制酶)等类似的环境所适应，通过累积选择，它从两个很不相同的起点逐渐趋同。这个更大的Q-BEA的RNA：分子不太适应试管环境，但比较适应于埃希式大肠杆菌的环境。
这样的试验可以帮助我们了解自然选择的自动而不够详尽的特质。复制酶"机器"并不"知道"它们为什么制造RNA分子：这只是它们形成自己外形的过程的副产品。而且RNA分子自身并不会研究出一个策略来使自己得到复制。即使它们能够想到，也没有明显的理由说任何可以思考的物体会被促使复制自身。如果我知道如何复制自己，我不能确定我将会优先考虑这一点，而把其他我想做的事情放置一：也。为什么我应该呢?但是对分子来说，激励是不相关的东西。它只是这样的：病毒RNA的结构正好就是这样一种特性：使细胞机器竭力复制自身。而且，如果任何物体，在宇宙的任何地方，正好有很善于复制自己的特性，这种物体的复制件就明显地越来越多。不仅如此，由于它们自动形成世系，并且偶尔会发生复制错误，再加上经过强有力的累积选择，后来的复制件渐渐地比早期的要更善于复制自己。这是非常简单，也是全然自动的。它的可预测性如此之强，以致于几乎是不可避免的。
试管中一个"成功"的RNA分子之所以成功，是因为其直接的、内在的特性，这一特性类似于我假设例子中的"黏着力"。但像"黏着力"这样的特性很令人恼火。它们是复制者的基本特性，这特性对其被复制的可能性有着直接的影响。要是复制者对其他东西有着某些影响，而这些东西又对其他另外的东西有某些影响，然后这些另外的东西又对......等等，那么直到最后，它间接地影响了复制者被复制的机会吗?你可以看到，如果像这样一长串的原因存在的话，基本的真理就站得住脚。那些正好有着自我复制功能的复制者就能统治整个世界，无论这一连串的原因有多么长，是多么的间接性，这些复制者都是通过这些原因来影响其被复制的可能性的。而且，因为这个理由，这个世界将渐渐充满了这种原因的链接。我们看到这些链接，并且惊奇于此。
我们一直以来在现代有机体上就看到了这些。它们是眼睛、是皮肤、是骨骼、是脚趾，还有大脑和本能。这些东西都是DNA复制的工具。它们由DNA产生，彼此问的区别是由DNA的区别导致的。它们在产生它们自身的DNA的复制过程中施加影响，因为它们影响着躯体(包含同样的DNA，因此其命运也是由DNA参与决定)的生存和繁殖。因此，DNA通过躯体的属性对其自身的复制过程施加影响。可以说，DNA在自身的将来中都施以力量，而躯体及其器官、行为模式都是这种力量的工具。
当我们说到力量，我们也就是在谈论那些影响其自身未来的复制者的结果，无论这些结果可能是多么的间接。从原因到结果，有多少个链接，这无关紧要。如果原因是自我复制的实体，那么无论有多遥远和间接，其结果可能遵从自然选择。我想通过海狸的故事，来对观点和看法做个总结。在细节方面，这个故事是假设的，但肯定不会离真实较远。尽管没人对海狸大脑连接的发展做过研究，但他们对其他动物做过类似的研究，比如蠕虫。我把观点借过来，运用到海狸身上，因为对多数人来说，海狸比蠕虫更有趣，也更令人愉快一些。
海狸身上的一个突变基因只是有着上10亿字母的内容中一个字母的改变而已，如基因G的改变。当年轻的小海狸成长的时候，这个改变和这个内容中的其他字母一起，被复制进了海狸的细胞。在大多数细胞中，基因G没有被读出，而与别的细胞类型的工作相关的其他基因却被读出。然而，在发育中的某些大脑细胞中，G得以读出，而且转录为RNA复制件。RNA工作复制件在细胞内部四处漂游，有一些最后撞进了一种称为核檐体的蛋白质制造机器之中。这一蛋白质制造机器读出了RNA工作计划，然后制造出新的蛋白质分子。这些蛋白质分子卷成一个特别的形状，这种形状由它们自身的氨基酸顺序来决定，而这一顺序又是由基因G的DNA密码顺序来决定。当G发生突变时，这种改变对氨基酸顺序产生重大影响，也就使得蛋白质分子的卷曲形状也大受影响。
这些轻微改变了的蛋白质分子是由正在发育中的大脑细胞中的蛋白质制造机器大批量生产出来的。它们还可能充当酶，并充当在细胞中生产其他化合物机器的作用。基因G的产品进入了细胞周围的薄膜里，卷入了制造细胞之间相互连接这一过程。因为最初DNA的计划的轻微改变，某种薄膜化合物的生产速度也发生了改变。这依次又改变了某一发育中的大脑细胞彼此连接的方式。在海狸大脑中某一部分的连接方式出现了一种微妙的变化，这种变化是DNA内容发生改变所产生的问接结果。
现在，因为在整个连接方式中所处的位置的缘故，海狸大脑中这特别的部分影响了海狸的筑坝行为。当然，无论海狸什么时候筑坝，大脑的大部分都会参与其中。但是，当G的突变影响了这特别的部分，改变就会对这一行为产生特定的影响，它会导致海狸在水中衔着一一根木头时，会高高抬起头。也就是说，比没有突变的海狸要抬得高一些。这就使得在游水过程中，木头上的泥巴有可能被水冲走得少一些，这就增加了木头的黏性。也就意味着，当海狸将木头扔进坝里，木头更容易停留在NL。所有具备这一特殊变异的海狸所扔的木头可能都是这样的。木头的黏性增强，这是一个结果，同时也是DNA内容改变所产生的一个间接的结果。
木头增进了的黏性使大坝的结构更牢靠，不是那么容易给摧毁。这也就增加了因坝而形成的湖水的面积，使得湖中心的居所对于防范那些猎手的侵犯显得更安全了。这也使得海狸的后代数量大增。如果我们看看海狸的整个数量，一般说来，那些拥有变异了的基因的海狸要比那些没有变异基因的海狸，其后代要更多一些。这些后代很容易从其父母NL获得这些改变了的基因。在规模x，这种形式的海狸随着世代的承袭，数目会越来越多，最终它将变得很普通，也就不能称之为"变异"了。
海狸筑坝的故事是假设的，细节有可能出错--这与事实并不相关。通过自然选择，筑坝的海狸得以进化，因此所发生的事实与这个故事不会相去甚远，除非是细节方面。我有一本书，叫做《伸展的显型》，对此有详尽的解释，在这儿我不重复这些观点。在这个假设的故事中，你可能会注意到，连接着改变了的基因和改善了的生存之间的原因，不会少于ll个链接。每一个链接，无论它是对细胞中化学物的影响，或是后来对大脑细胞自身连接方式的影响，或是更后来的对行为的影响，或是最后对湖水面积的影响，毫无疑问都是DNA改变的结果。如果有l个链接，也无可厚非。基因改变对其自身复制的可能性产生的影响，对自然选择来说，是一场公平的游戏。这种改变自发而为，简单、却完美，自动却愉悦。一旦累积选择的基本成分--复制、错误和力量最初就存在，这一切几乎就是不可避免要发生的。但这些是怎样发生的?地球产生生命之前，它们是如何开始存在的呢?我们将会在下一章看到对这些疑难问题的解答方式。
