34 万能酸
摧毁一切的达尔文思想
你可曾听说过万能酸？在学生时代，这一奇思妙想一度让我和同学们觉得很好玩。我不知道它是我们发明的，还是从其他人那里流传下来的，它和西班牙乌蝇、硝石一样 (62) ，都属于地下青年文化的一部分。万能酸是一种腐蚀性很强的液体，能腐蚀掉任何东西！但是，你怎么盛它？它能轻松地溶解掉玻璃瓶和不锈钢罐，就跟溶解纸袋一样。万一你不小心发现或造出点万能酸，会发生什么情况呢？整个星球都终将毁灭吗？它会留下什么呢？当所有东西与万能酸不期而遇并被其改变之后，世界会变成什么样子？我完全没料到，几年后我遇上了达尔文的想法，它同万能酸非常相像：它几乎蚀穿了每个传统概念，留下一幅发生了革命性剧变的世界图景，虽然大部分的旧地标还依稀可辨，但整体上却发生了根本性的改变。 (63)
1995年，我首次引入了达尔文这一危险观念给出的图景，但许多因达尔文理论而感到恐惧的人也许是有意地错失了其中的要点。我费了些笔墨安抚读者，在万能酸席卷他们钟爱的伦理、艺术、文化、宗教、情绪乃至意识等话题之余，也留下了一些颇为精彩，甚至在许多方面更胜一筹的东西，只是发生了微妙的变化。达尔文的想法是一个革命性的想法，这点毋庸置疑，但它并没有毁掉我们珍视的那些东西，相反，它使那些东西的价值建立在更好的基础之上，并把它们与知识的其他部分优美地联结起来。几个世纪以来，人们认为，“人文与艺术”不但从科学中分化了出来，而且在一定程度上还免受科学审查的侵扰，但这种传统的隔离手段并不是保护我们珍爱之物的最好方式。将这些瑰宝掩藏于神秘面纱之下的企图会让我们无法在物理世界中为其锚定一个合适的位置。这是一种屡见不鲜的错误，特别是在哲学领域中。
一旦人们发觉自己钟爱的事物遭到了威胁，第一反应便是筑起一堵“坚不可摧”的高墙、一道马其诺防线。仅仅是为了多点安全感，他们就决定在防御工事内部再圈出一些缓冲地带。这看上去是一个很好、很审慎的想法。似乎这样就可以防微杜渐，对那些可怕的灾难防患于未然，但人人皆知它们会得寸进尺。那就深挖洞！高筑墙！尽可能地做好准备。但这一策略往往让捍卫者为一大堆难以置信、站不住脚的教条所拖累，所以到最后，他们的捍卫一定会变成绝望的孤注一掷和声嘶力竭的无奈呼喊。
在哲学上，这一策略往往表现为某种绝对主义：人类生命的神圣性是无穷无尽的；神圣、不可思议的天才寓于伟大艺术的核心；意识问题太难了，我们这些肉身凡胎难以理解。还有我最喜欢攻击的靶子之一，我称之为歇斯底里现实主义（hysterical realism）：总是会有解决意义难题的深层事实。这些事实是真实的，是真正的真实，虽然我们无法系统性地发现它们。这确实是一个诱人的想法，部分原因在于它求助于凡夫俗子的谦卑感。我们凭什么说，没有任何事实可以解决这些问题呢？爱因斯坦对量子力学不确定性原理的抵触众所周知，他是这一诉求最可敬的示范。“上帝不掷骰子”是他的衷心之言，但这种抵触情绪根本没有合理根据。你平心静气地想想，我们或爱因斯坦凭什么说上帝不掷骰子？你会发现这不大可能是处理此类问题的方法。稍后，我们会看到歇斯底里现实主义反击的一些机会，并了解如何抵制它。进化论的思路是一剂解毒灵药。
35
孟德尔图书馆
只有极少数的A、C、G和T组合才是有意义的
人
类基因组测序的工作已由克雷格·文特尔（Craig Venter） (64) 等人完成，但这到底意味着什么呢？不是说每个人的DNA都不相同吗？是的，非常不同。事实上，单凭留在犯罪现场的一小段DNA，我们就有超过99%的把握确定凶手。然而，人类DNA也非常相似，只要给出其他物种DNA的片段，科学家就能将其与人类DNA区分开来。这怎么可能？我们每个人的DNA怎么会如此不同，却又如此相似呢？
理解这一惊人事实的一个好方法是将书本中的文字与DNA做一番对比，阿根廷作家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯（Jorge Luis Borges）提出了一个小巧的寓言“巴别图书馆”（The Library of Babel, 1962），形象地说明了这种差异性和相似性的共存之道。博尔赫斯讲述了一群人进行着孤独的探索和猜测：他们发觉自己置身于一个巨大无比的图书馆之中，它的结构很像蜂巢，由成千上万甚至上亿个六边形通风井组成，这些通风井四周布满露台，露台上排放着一排排书架。站在露台的栏杆边上向下探视，没人能看到尽头，也从来没有人发现哪个通风井不被其他六个通风井包围着。于是人们怀疑，图书馆会不会是无限的？最终，他们认为它不是无限的，但也可能是，因为书架上似乎杂乱无章地躺着所有可能的书籍。唉！
假设每本书有500页，每一页包含40行，每一行有50个字符，那么每页就有2 000个字符。每个位置要么是空的，要么被印刷字符所占据，这些字符是从100个字符中选出的，包括英文以及其他欧洲语言的大小写字母，外加空格和标点符号。 (65) 巴别图书馆某处的一本书可能全部由空白页组成，而另外某处的一本书的内容则可能全是问号，但绝大多数的书的内容都是由乱码构成的，没有拼写规则，没有语法，也毫无意义。每本书有500乘以2 000，即100万个字符位，所以，如果我们用这些字符的排列去填满一本书，那么，巴别图书馆将有1001 000 000 本不同的书。然而，据估计 (66) ，我们目前能观察到的宇宙区域中只有10040 个左右的粒子（质子、中子和电子），所以，巴别图书馆是一个物理上绝对不可能的对象，但由于博尔赫斯在他的想象中建构了严格的规则，我们倒可以清楚地想一想这件事。
这会是所有可能书籍的真正集合吗？显然不是，因为它们被严格地限制“仅仅”用100个不同的字符印制而成，可以设想该字符集并不包括希腊语、俄语、阿拉伯语以及中文字符。因此，这个图书馆中肯定缺失了许多极为重要的真实书籍。当然，巴别图书馆藏有这些书的英文、法文、德文、意大利文等语言的精良译本，同样还有不计其数的低劣译本。那些超过500页的书会分册印制：从一册到另外一册，中间没有任何间断。
一想到在巴别图书馆中必定有某些书让人觉得很好玩，比如一本整整500页关于你的翔实传记，记录了从你诞生之日起，直到你逝去的那一刻之间所有的事情。然而，想要在图书馆中找到它几乎不可能，因为这里边还存有大量关于你的其他传记，准确记录着直到你10岁、20岁、30岁、40岁生日为止的所有事情，而这些书的后续部分则以相当不同、相当有趣的方式，彻头彻尾完全错误地记录了你的余生。即便如此，在这座庞然大馆中找出一本可读的书也还是希望渺茫。
我们需要一些术语来称呼这里涉及的数量。巴别图书馆并不是无限的，所以在其中找到任何有意思的东西的机会也并不是真的微乎其微。 (67) 这些话都是耳熟能详的夸夸其谈，但我们应该避免这种谈论方式。不幸的是，所有流行的有关数量的隐喻，九牛一毛啊、大海捞针啊、沧海一粟啊，都远远不够。甚至任何实际的天文数字，如宇宙中基本粒子的数量、宇宙大爆炸以来以纳秒为单位所记录的时间长度，在这些庞大但却有限的数字背景中都会湮没不见。如果在巴别图书馆中找出一本可读的书就像在大海中随便找出一滴水那般容易，那我们倒不妨一试！随意来到图书馆一隅，找到一本哪怕只包含一句合乎语法规则的句子的书的机会也是相当微渺，我们应该好好领会“微渺”（vanishingly small）这个词，同时，我们给它配了一个对偶词“浩瀚”（vastly），作为“远远超乎天文数字”（very-much-more-than-astronomically）这一意思的简称。 (68)
这里还有另一种方式来理解巴别图书馆是如何大得离谱。正如刚才所述，在这些书籍当中，只有其“微渺”的子集是由英语单词组成的。该子集本身仍然异常“浩瀚”，只有“微渺”子集中的单词是按照语法规则排列的，而数量“浩瀚”的书籍中充满了这样的字符串：“好是因为巴黎帮助容易来自民主的脱衣老虎”。在那些合乎语法的书籍当中，存在某个“浩瀚”但却“微渺”的子集，它由有意义的句子构成，其余书籍由合乎语法规则的句子构成，但这些句子随机选自那些合乎语法的书籍；在那些有意义的书籍当中，又存在某个“浩瀚”但却“微渺”的子集，是关于某个名叫约翰的人的书籍集合；而在这个子集当中，又有某个“浩瀚”但却“微渺”的子集，是关于约翰·肯尼迪遇刺的；这其中又只有某个“浩瀚”但却“微渺”的子集讲的是肯尼迪的真人真事；在这些真实的书籍当中，还有某个“浩瀚”但却“微渺”的子集完全由打油诗组成！没错，这些可能存在的关于肯尼迪之死的戏谑之作，比美国国会图书馆中的卷宗还要多！不过，这里边任何一本书基本上都未曾出版过，这倒也是一件好事。
巴别图书馆中藏有《白鲸》（Moby-dick ），而且还收藏着与正版《白鲸》相差一个印刷错误的变异版《白鲸》，为数100 000 000部。这并不算一个特别“浩瀚”的数字，但一旦我们加入相差1个、10个甚或1 000个变异字符的变种，变异版《白鲸》的总数就会迅速升高。即使一本书里有1 000个变异字符，相当于平均每页两个变异字符，我们还是可以明白无误地将其识别为《白鲸》，而这些书的数量将是非常“浩瀚”的。不过，你读到的是哪一本根本无关紧要，你甚至可能一本都找不到！几乎所有的《白鲸》都同样精彩，并且都讲述了同一个故事，除了可以忽略不计的、几乎无法识别的差异。然而，它们也并非都差不多。有时候，一个关键位置的变异字符很可能是致命的。另一位颇具哲学趣好的作家彼得·德弗里斯（Peter De Vries）曾有部小说 (69) 这样开头：
“给我打电话，以实玛利。”（Call me, Ishmael.） (70)
哇，看一个逗号多有用！当然，句子也可能会变异为：“把我团成球以实玛利。”（Ball me Ishmael.）
在博尔赫斯的故事里，所有的书都杂乱无章地摆放着，但是，即便它们严格按照字母表顺序排列，也无法找到我们想要找的书，例如《白鲸》的“精华”版。试想一下，我们乘飞船在巴别图书馆的《白鲸》星系畅游。由于这个星系本身大大超过了整个物理宇宙，所以就算你能以光速沿任意方向行进几百年，你所看到的东西也只是与《白鲸》几乎没有任何区别的副本。你永远不会看到其他任何东西。我们知道，通过一点点积累印刷错误，有无数多条路径可将一部伟大作品变成另一部作品，但即使我们知道一定存在一条最短路径，从《白鲸》到《大卫·科波菲尔》（David Copperfield ）也是遥不可及、远到难以想象的。如果你发现自己在这条路径上，就算你手头上有这两本书的文本，你也会发现，单凭局部观察几乎不可能发现哪个方向能通往《大卫·科波菲尔》。
换句话说，这个逻辑空间太过“浩瀚”，因此我们无法直接应用许多关于定位、检索和查找的通常办法以及其他诸如此类的流行做法。博尔赫斯让书架上的书以随机顺序摆放，这一画龙点睛之笔为我们带来了一些可谓令人赏心悦目的反思，但让我们来看看如果他设法以字母表顺序安排所有的书，会为自己制造怎样的难题吧。由于只可用100个不同的字母字符，所以我们可以将其中的某一特定顺序当作字母表顺序，比如，a、A、b、B、c、C……z、Z、?、;、,、.、!、)、(、%……à、?、è、ê、é……然后，我们就可以把所有以相同字符开头的书摆在同一楼层。
现在我们的图书馆只有100层高，比芝加哥的西尔斯大厦还低一些。我们可以把每一层楼划分成100个走廊，并按字母表的顺序标记这些走廊，每个走廊中书的第二个字符都相同。接着，我们在每个走廊放置100个书架，每个书架用来存放第三个字符相同的书。因此，所有开头为“土豚喜欢莫扎特”（aardvarks love Mozart）的书都将摆置在第一层楼第一个走廊的同一个书架（“r”架）上。但这会是一个非常非常长的书架，也许，我们最好把书放在与书架成直角的抽屉中，每个抽屉用来存放第四个字符相同的书。这样的话，每个书架大概就只有30米长了。但是，现在每个放书的抽屉都深不见底，而且还会抵到相邻走廊抽屉的背面，所以……但我们已经用尽了所有的维度去安排这些书。
我们需要一个100万维的空间将所有书整整齐齐地存放起来，但实际上我们只有三个维度：上下、左右和前后。因此，就不得不假装我们可以想象一个高维空间，其中的每个维度都与其他维度“垂直”。即使我们不能形象化地表现它们，也还是可以设想这样的超空间（hyperspace）。一直以来，科学家们利用它们为自己的理论表达赋予生机。无论它们是否只是想象，这种空间的几何结构表现优异，数学家们对此也进行了深入的探索。所以，在这些逻辑空间中，我们就可以安心地谈论位置、路径、轨迹、体积（超体积）、距离以及方向。
现在，我们接着考虑博尔赫斯主题的一个变种，我打算称之为孟德尔图书馆。这个图书馆包含“所有可能的基因组”——DNA序列。理查德·道金斯在《盲眼钟表匠》（The Blind Watchmaker , 1986）中描述了一个类似的空间，他称之为生物形态园（Biomorph Land）。他的讨论激发了我的灵感，我们俩的解释完全相容，不过我想强调一些他轻描淡写的内容。
设想孟德尔图书馆是由对基因组的描述组成的，那么该图书馆就恰好是巴别图书馆的一部分。描述DNA的标准代码只包含四个字符，A、C、G和T，分别代表腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶四种核苷酸。因此，所有用这四个字母填满500页的排列已经在巴别图书馆里了。但是，典型的基因组要比普通书籍长得多，人类基因组中大约有30亿个核苷酸，因此一个人的基因组，比方说你的基因组，就将占用巴别图书馆里的大约3 000本书。
现在，人类的基因组与《白鲸》星系的这种比较对人类基因组之间的差异性和相似性做出了解释。如果人类个体的基因组各不相同，不只是在某一处不同，而是在成百上千的位置（用遗传学的话说，叫作基因位点）上都有所不同，我们又何谈为全体人类基因组测序呢？就像大家熟悉的雪花、指纹那样，没有两个人类基因组是完全相同的，包括同卵双胞胎的基因组，遗传代码变异的机会总是存在的，即使对于同一个个体的细胞来说也是如此。人类DNA可以毫无困难地同其他任何物种的DNA区别开来，即便对于黑猩猩也同样如此，虽然它与人类有90%以上的相同位点。
所有存在过的某个人类的基因组都被包含在一个可能的人类基因组的星系中，它同其他物种的基因组之间遥不可及，然而，该星系有足够的空间使任何两个人的基因组都不一样。你的每一处基因都有两个变体，一个来自你的母亲，另一个来自你的父亲。他们恰好将自己一半的基因传给你，而他们从他们的父母，即你的祖父母和外祖父母那里通过随机选择获得了这些基因，但因为你的祖父母和外祖父母也是智人中的成员，他们的基因组几乎在所有位点上都一样，因此，在绝大多数时候，不管你的哪一位先祖为你提供了基因，都没有差别。但他们的基因组仍然在成千上万的位点上不同，而在这些有差异的位置上，你得到哪个基因完全是偶然的，就像在双亲对你DNA的贡献过程中内置了一个掷硬币机制。此外，在哺乳动物中，突变积累的速率大约是每代每个基因组100个突变。“也就是说，你的孩子与你们夫妻二人的基因会有100处不同，这是酶的随机复制错误产生或宇宙射线造成卵巢及睾丸突变的结果。”（Ridley, 1993, p. 45）
对马、兔子或章鱼的基因组描述也由同样的字母，即A、C、G和T组成。大多数动物的基因组比人类基因组小，但是一些植物的基因组要比人类的基因组大10倍以上，而一些单细胞生物的基因组还要更大！单细胞生物变形虫（amoeba dubia）是当前世界记录的保持者，据估计，它的基因组拥有6 700亿个碱基对，是人类碱基对数量的200倍还要多。但让我们姑且假定孟德尔图书馆都是由基因串的描述构成，而且，这些描述写在一套全部由四个字符印制而成的3 000册丛书上。这样这个图书馆将包含足够多“可能”的基因组，完全能够满足任何用意严肃的理论需要。
在描述孟德尔图书馆时，我夸张地说它包含“所有可能的基因组”。然而，正如巴别图书馆忽视了俄罗斯语和汉语等语言，孟德尔图书馆也忽视了显然还存在其他遗传系统的可能性，例如，基于其他化学构造的遗传系统。所以，一旦我们试图将得到的任何结论应用在一些更为宽泛的可能性概念之上时，我们也许就不得不重新考虑对这座孟德尔图书馆来说什么是可能的。这实际上是一项策略上的优势，而非缺陷，因为我们可以对我们所谈论的那种适度的、有所限制的可能性保持密切关注。
DNA的重要特征是，腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶的所有排列都具有同样稳定的化学性质。原则上，在基因拼接实验室，所有碱基组合都有可能被构造出来，而且一旦将其组装出来，它们将具有无限保质期，就像图书馆里的书一样。但在孟德尔图书馆，并非每一个这样的序列都对应着一个可行的生命体。大多数DNA序列都是乱码，毫无生机可言。所有我们见到过的基因组，那些到今天还实际存在的基因组，是几十亿年以来调节和修正的结果，是盲目编辑过程的产品，这一过程之所以有效，是因为大部分的乱码会被自动放弃，而只有数量微渺，但有意义、有用的“文本”会留存下来，翻来覆去地被使用、被复制。
就在现在，你身上就有超过一万亿份你的基因组副本，每个细胞中均有一份，而且在每一天，随着新的皮肤细胞、骨细胞和血细胞被制造出来，新的基因组副本也被安置于其中。可被复制的文本得以复制，因为它驻留在持续运转的活细胞中，而其余的则被消解掉——要么发表，要么灭亡（publish or perish）。
36
什么是基因
基因就像软件中的子程序
正
如我们刚才看到的，将基因类比为字词非常有用，但还有一个更好的类比，我们借助这段有关计算机的“插曲”就能明白。理查德·道金斯在其杰作《祖先的故事》（The Ancestor's Tale , 2004）中就进化论问题对另一位才华横溢的作家马特·雷德利（Matt Ridley）大加赞赏，缘由是后者在他的书《先天后天》（Nature via Nurture ）中指出基因和软件子程序之间深刻的相似性。我通常不会在自己的书中大段大段地援引他人的文字，不过我发现，如果只是为了一丁点原创性，就去改述这段话的话，那么我总是会牺牲掉明澈性与生动性。所以，经道金斯许可，我沿用了他的原始表述。
我们所测定的大多数基因组并不是一套用以创造一个人或一只老鼠的指令集，也不是什么计算机主程序，尽管有一部分基因组充当这种功能。如果真是这样的话，我们确实会预期我们的程序比老鼠的大。但大多数的基因组更像是可用于写出这套指令集的词典，或者说像是被主程序调用的子程序。如雷德利所言，《大卫·科波菲尔》和《麦田里的守望者》中用到的单词几乎完全一样，两者都出自一个受过教育、以英语为母语的人的词汇表。这两本书的不同之处在于这些单词连接在一起的顺序。
当一个人或一只老鼠形成的时候，两者的胚胎均借鉴了一部相同的基因词典：哺乳动物胚胎学标准词汇表。人和老鼠的区别在于从共有的哺乳动物词汇表中所引用的基因的不同顺序，以及这些基因在身体的不同位置与时间表达上的差异。这一切都在某些特殊基因的掌控之中，这种基因的作用是以一种复杂精妙的定时级联的方式发动其他基因。但是，在整个基因组的构成中，这种主控基因只是很小的一部分。
不要将这里所说的顺序误解为基因在染色体上排列的顺序。除了极个别的例外以外，……这些基因在染色体上排列的顺序就像单词在词典里排列的顺序一样，通常是按照字母顺序排列的，但有时也会按照方便使用的顺序排列，就像给国外游客用的小册子，按照机场常用词汇、就医常用词汇、购物常用词汇等排列。基因在染色体中存放的顺序并不重要。重要的是细胞在需要的时候启动正确的基因，而这其中的机制我们正理解得越来越多。
在某一方面，这种基因和单词的类比是具有误导性的。单词比基因更短，所以有些作家会将基因比作句子。但出于其他原因，句子也不是一个很好的类比。不同的书并不是由固定不变的句子排列而成的，大多数句子都是独一无二的。基因更像字词而不像句子，它可以在不同的上下文中反复使用。比单词或句子更好的类比是将基因比作计算机中的工具箱子程序……
苹果电脑的只读存储器或启动时加载的系统文件中存放着程序工具箱。这些成千上万的工具箱子程序各自执行特定的任务，它们在需要时以不同的方式在不同的程序中被反复调用。例如，模糊指针（ObscureCursor）这一工具箱子程序的作用是在鼠标下次移动之前将屏幕上的指针隐藏起来。每次当你打字的时候，系统就会调用模糊指针这个“基因”，将鼠标指针藏起来。工具箱子程序支持着苹果电脑以及在Windows系统中与之对应的东西中所有程序共有的特征：下拉菜单、滚动条、在屏幕上拖动鼠标改变窗口的大小等。（Dawkins, 2004, pp. 155-156）
所有这一切都有助于让我们了解到专家为什么能如此轻松地识别出哺乳动物的基因组。原因是，我们拥有哺乳动物的工具箱，它里面除了专门制作哺乳动物的工具外，还包含来自爬行动物、鱼类，甚至蠕虫工具箱中的工具。这套工具中最古老的工具为所有生物所共享，其中甚至包括细菌。
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生命之树
我们人类与谁有着共同的祖先
现
存基因组由世系谱线连至其父系、祖系等的基因组，可以追溯到地球上的生命之初。本书插页中的生命之树，显示出每个人同其他人的关系有多么密切：人类在10万年前有共同祖先，在2亿年前与狗和鲸有共同祖先，在20亿年前与菊科植物和红杉有共同祖先。
绘制生命之树有多种方式。在目前这种绘制方案中，各个分支外缘的顶端代表现在，也就是说，只有到达外缘的世系存活到了现在。该图表明，恐龙早在6 000万年前就已灭绝，而它们的后裔鸟类则存活至今。所有世系的谱线最终都连回到生命之初，同时也连至后来者。如果将该图放大一万亿倍，我们就可以看到曾经存活过的每一只两翼昆虫、每一条鱼以及每一只蛙的系谱，看到它们当中的大部分无后而终，有的则繁衍至今。
38
自然选择VS智能设计
“起重机”VS“天钩”
生
命令人称奇。想想这宇宙间有无数几乎完全死气沉沉的恒星系统，我们便会惊讶竟然还有生命的存在。同样令人称奇的是那些形形色色的生存之道，从细菌到鱼类、鸟类、雏菊、鲸、蛇、槭树，再到人类。也许最为神奇的是生物的坚韧不拔：它们千方百计地顽强生存、繁衍，面对巨大的阻碍竭力谋生。这一切都要归功于数以百万计的巧妙装置和安排：从细胞中蛋白质机器错综复杂的级联，到蝙蝠的回声定位、大象的鼻子，再到我们的大脑所具有的能够反思“天底下”所有问题的能力等。
达成这一切的鬼斧神工需要解释，因为这不可能是出于纯粹的机缘巧合或偶然。已知只有两种可能性：智能设计或经由自然选择的进化。无论是借由智能设计者奇迹般的设计，还是通过自然选择步履笨拙、毫无先见、愚蠢且非奇迹的进化，两种方案都需要极大量的设计工作。我们称其为研发（resaech and development）。研发的代价总是巨大的，且需要时间与精力。达尔文伟大想法的美妙之处在于，他看到了历经几十亿年的运作和数量惊人的“无用”功（不计其数的尝试以失败告终），设计改进如何以一种自然而然、非奇迹的方式累积，不需要任何目的、预见和理解。达尔文最热心的批评者罗伯特·贝弗利·麦肯齐（Robert Beverley MacKenzie）曾雄辩地抨击道：
对于这种理论，我们必须得有一个绝对无知（Absolute Ignorance）的设计者，以便我们可以将其解释为整个体系的基本原则，即：要想创造出一架完美出色的机器，我们并不需要知道如何去造。细加检讨，不难发现，该命题凝练地表达了进化论的宗旨，只言片语就说出了达尔文先生的所有想法：经由一种奇怪的推理倒置，他似乎认为，在创造性技能的所有成果中，绝对无知完全有资格取代绝对智慧（Absolute Wisdom）。（MacKenzie, 1868）
没错，自达尔文提出这个惊人的想法之后，怀疑者们就质疑是否有足够的时间来完成所有这些创造性的工作。如何设想所需完成的设计工作呢？一个简单的决窍是将其想作设计空间中的提升。什么是设计空间？最好将它想象为一个多维空间，就像巴别图书馆或孟德尔图书馆那样。事实上，设计空间不但包括这类图书馆，而且还包括其他图书馆，因为它不仅包括所有经由构思而创作的书籍和经由设计而进化的生物，而且还包括由设计立场所描述的其他物事（见第18章），例如，房屋、捕鼠器、战斧导弹、计算机和宇宙飞船。正如巴别图书馆中的大多数书籍是乱码，设计空间中的大多数处所也都充满了毫无用处的垃圾。如果你和我一样，只能一次想象三个维度，请相信我，你越是在想象中摆弄这种想法，就越容易以这种熟知的三维为基准想象出更多的维度。这是一种思考工具，你用得越多就越有提高。
设想把生命之树置于孟德尔图书馆，我们便可以看到，所有曾经存在于这个星球上的生灵，它们的世系如何彼此联系。这些世系传递着自然选择所“发现”的基本的设计改进，为所有后继生命保留了最初的研发成果。从细菌到脑细胞，每一个细胞都拥有这种“机械装置”，包括不计其数的、已经运转了超过30亿年的精巧的纳米装置，那是我们同树木、鸟类和酵母细胞所共享的生命的基本引擎舱。在多细胞层面，我们可以看到心脏、肺、眼睛、手臂、腿以及翅膀，它们“仅仅”在20亿年前才被首次研发出来，并经过了重新利用和改进。但是，除了生物的器官，还有它们的造物，例如，蜘蛛网、鸟巢以及河狸修建的水坝。这些东西同样也是研发确凿无疑的证据，而且研发的丰富成果也以某种方式一脉相承，不单在基因中传递，同样也借由子代复制父代这一过程传递。新奇事物通过突变、试验或意外不时地涌现出来，这是一种改进，它一次又一次地得到了复制。而失败的试验品走向了灭绝。再说一次，要么发表，要么灭亡。
再有就是人工器物：耕犁、桥梁、教堂、绘画、戏剧、诗歌、印刷机、飞机、计算机、剪草机等，以及思考工具。它们是怎么回事？难道它们不属于生命之树中人类世系这一分支吗？它们不仅仅依赖于一个作者或发明者，同样也极大地依赖于背后众多的研发贡献者们。贝多芬不必发明交响乐，因为它已经存在了，同样，莎士比亚也没有必要创制十四行诗。一个链锯由几十或几百个“现成”的元素构成，它们已经被发明出来了，而且已经得到了优化。人类的一些器物很可能复制了其他动物所创造的东西。织巢鸟的巢有没有激发出织布工艺的发明呢？因纽特人圆顶冰屋里的活动地板可以使冷空气从地下出口排出，是不是模仿了北极熊窝里类似的活动地板呢？还是说这些是独立自主的发明？或者是北极熊模仿了因纽特人？
心脏与水泵、蝙蝠的回声定位与声纳和雷达、河狸坝与灌溉水坝、眼睛与相机，它们之间在功能方面深层次的相似性并不出人意料。在过去的许多个世纪中，同样的研发探索过程已经将它们打磨成形，并不断改进。它们可以被放置在同一个设计空间里，即所有可能的设计空间。
这一说法在生物学家中间是有争议的，我自认为理解个中缘由，并对此深表遗憾。许多生物学家都极不愿意谈论对生物的“设计”，因为他们认为这会为智能设计运动提供某种支援或慰藉，而智能设计论是不真诚的，是伪科学，是某种隐秘的“宗教”，有损进化生物学当之无愧的权威。在这些抵制人士当中包括两个我最为敬重的同事兼朋友：进化生物学家理查德·道金斯和杰里·科因（Jerry Coyne）。通过讨论自然的目的和设计，我们显然为支持智能设计的那帮人提供了半数案例。有些人认为最好对此类主题严厉封杀，他们坚持认为，严格说来，生物界不存在任何被设计的东西，除非它是由人设计的。大自然用以生成复杂系统，例如器官、行为等的方式与设计者所采用的方式非常不同，我们不应该使用相同的语言描述它们。所以，道金斯偶尔才会谈到生物类设计的特征。在《祖先的故事》中，他说道：“由达尔文的自然选择学说带来的设计幻象具有一种鼓动人心的力量。”我对这种紧缩策略并不认同，因为它很可能适得其反。
近日，我无意间听到酒吧里的一群年轻人在谈论细胞中发现的纳米机器。其中一位感慨道：“看看这些奇妙的小机器人，你怎么能相信进化论！”而其他人若有所思地对此点头称是。不知怎的，这些人得到的印象竟然是进化生物学家认为生命并不复杂，构成生命的组件也不是奇妙无比的。这些进化论的怀疑者可不是不学无术的人，他们是哈佛医学院的高材生！他们极大地低估了自然选择的力量，因为进化生物学家三番五次地告诉过他们，自然界不存在任何真正的设计，它们只是看起来像设计。这个故事强烈地提示我，“常识”中已经开始接纳了一种错误的想法，即进化生物学家不愿意“容许”或“承认”自然界中存在显而易见的设计。
说到这里，让我们来看看克里斯托夫·舍恩博恩（Christoph Sch?nborn）的话，他是天主教的维也纳大主教，被智能设计那帮人愚弄了的家伙。在《纽约时报》的专栏文章《寻找自然中的设计》（Finding Design in Nature ）中，他写了一段众所周知的话。
在把地球生命史的诸多细节托付给科学之后，天主教教会依然可以宣称，凭借理性之光，人的理智可以很容易、很清晰地领悟包括生物世界在内的自然世界的目的和设计。在共同祖先的意义上，进化可能是真的，但新达尔文主义认为进化是无导向、无计划的随机变异和自然选择过程，这并不正确。任何否认或寻求压倒性的证据来消除存在于生物之中的设计的思想体系都是意识形态，而非科学。
我们这些进化论者想要将论战带向何方呢？是要试图说服门外汉，让他们相信他们看到的那些存在于每一个生物尺度上的显而易见的设计并不真实，还是该努力表明，达尔文只是揭示了真正的设计也可以无需借助智能设计者之手？我们已经说服全世界相信地球绕着太阳转，时间是相对的，不是绝对的。可为什么当我们试图表明可以存在没有设计者的设计时，就变得畏缩不前了呢？所以，在这里我要再次捍卫以下主张。
生物界充满了设计、目的和理由。我所说的设计立场预见并解释了贯穿生物世界的全部特征，同样的假设在对多少有点聪明的人类设计师所做的设计进行逆向工程时运作良好。经由自然选择的进化是一系列过程，该过程“发现”并“追踪”了事物被如此安排而非另有安排的理由。进化过程所揭示的理由和人类设计者所发现的理由之间的主要区别是，后者通常（但并不总是）会在设计者的头脑之中被表达出来，而前者一般在人类探索者首次成功地对自然造物进行逆向工程之后才会被表达出来。也就是说，人类设计者会思考其造物之所以具有某种特征的理由，并因此有了表达这些理由的想法。他们通常会欣赏、制定、细化、传达、讨论、批评这些设计理由。进化过程并没有这么做，只是通过它产生的变异盲目地进行筛选，使好的东西得以复制。这些东西之所以是好的是有理由的，但自然选择过程并未表达这些理由。
用类设计（designoid）去标识那些仅仅看上去像是设计的东西可能颇有助益，但在生物学上并非如此。当我一想到那些仅仅看上去像是设计的东西，我立刻就会联想起漫画家设置的一些场景：大胡子理论家们或站在布满了实际上毫无意义的符号的黑板前，或置身于一间化学实验室，其中堆满了令人印象深刻的形形色色的试管和烧杯，还有疯狂发明家在摆弄时间机器，上面天线林立，密布各式各样的仪表盘和高科技玩意儿。这些东西不能做任何实际的工作，它们只是看上去有用。但是，大自然的设计是真正有效的。事实上，它们通常要比任何人工设计更为有效和强大，能与之匹敌的人工设计还没发展出来呢。
就没有一个优雅的解决方法吗？
一个身体健康的年轻人携带所需的食物和水，一周大约能步行240公里。水是关键负重：在背包中携带23千克的水、7千克的食物以及5千克的装备会使之感觉非常沉重。若能在路途中找到水，这个人也许能坚持步行好几个月。作为比较，让我们看看康奈尔大学的机器人专家安迪·鲁伊纳（Andy Ruina）和他同事的心血：迄今为止行进距离最长的步行机器人“游侠”（Ranger），这部机器人曾在日本2001年5月1日至2日举办的机器人超级马拉松大赛上马不停蹄地走了65.2公里。游侠的设计者们利用肢体动力学创造了一个强健的高能效步行机器人，可以被摇杆遥控着在平坦的赛道上一圈又一圈地行走。另外一个出色的四足步行机器人是“大狗”（Big Dog），它的能源利用率比游侠低15倍，但更令人印象深刻的是它适应复杂地形的能力。尽管如此，人体传动装置的效率仍然是游侠动力效率的四五倍，还有，人类不像游侠，他们可以自主地对这个世界上形形色色的地理特征做出回应（Ruina, 2011）。
看来，我们必须放弃某种东西。要么将“设计”定义为某个智能设计者的作品，例如诗歌、汽车；要么承认有可能存在无需假借智能设计者之手的真正设计。传统以及词源上的解释似乎偏向于前者，但考虑一下这种情况：“atom”一词来自希腊语a加上tomos。a意为“无”；tomos来自temnein，意为“切割”或“切开”。原子一词最初的意思是“无法切开的东西”，然而后来科学发现原子可分，这与其定义并不矛盾。我认为，科学同样也揭示出没有一个有头脑、有先见之明、有意向的设计者的设计不但是可能的，而且就在我们身边。经由进化做出的设计是一个真实的、易于理解的过程。它在一些有趣的方面不同于工程师的设计，但它们也高度相似，都具有震撼人心的“独创性”。一次又一次，生物学家对自然界中那些看似无用或有点笨拙的糟糕设计颇感困惑，但最终意识到自己低估了自然造化的神妙。弗朗西斯·克里克调皮地将这种趋势冠以他同事莱斯利·奥格尔（Leslie Orgel）的名字，即所谓的奥格尔第二定律：“进化比你们聪明。”将自然选择过程拟人化地比作大自然母亲这一策略显然是考虑不周的，但我们将会在适当的时候为这种挑衅性的人格化说法进行辩护。它不只是一个有趣的隐喻，其本身就是一种思考工具。
下面，让我们回到设计空间，这个包含所有可能设计的多维空间不仅包括实际的生物、汽车和诗歌，而且和巴别图书馆一样，包含着所有从未进化、从未被构造出来的设计，比如，能说话的袋鼠、会飞的蛇、核动力爆米花桶和水下轮滑鞋。基础设计元素的词汇表应该是什么样的呢？
我们并不打算造一个设计空间出来，只是要设想一下，所以我们尽可以肆无忌惮。比方说，设想词汇表是那些来自元素周期表中原子的所有可能组合。这个浩瀚空间中甚至包括所有并非设计出来的东西的复制品，比如，海滩上的每一块鹅卵石以及珠穆朗玛峰，因为没有任何东西阻止某人去设计或建造这些实体的复制品。那么，勃拉姆斯第三交响曲会在设计空间的什么地方呢？乐谱以纸上的墨迹等形式会出现在很多地方，磁带和唱片又会出现在其他地方，因此，它一定在设计空间之中。只通过口述留存和传诵、从未被记录下来的歌曲很难被归置于上述原子家族，但是，随着时间的流逝，一个足够复杂的设计空间的子空间将可以容纳它们。
正如巴别图书馆的绝大部分地方摆满了毫无意义的书籍，设计空间里也充满了无意义的东西，这些东西毫无生趣、缺乏用途，也没有任何作用，但不经意间，真实或可能设计的那微渺的线索便会闪烁一缕微光。万物不是仅仅在热力学第二定律的无情法令下静候灭亡的，它们自有其作为。
借助设计空间这一粗糙的想法，现在我们就可以“一窥”自从达尔文时代就一直困扰进化论的那些争论是如何成形的：无论是自然的还是人工的，是否存在一种真正的设计，它既非直接、又非间接地来自那棵单一的生命之树？
以下是一些备选答案。
（1）不存在。
（2）存在。一些自然的奇迹太奇妙了，有着“不可还原的复杂性”，而单调乏味的进化设计过程根本不可能造就这样的奇迹。它们必定是由一个智能设计者创造出来的。
（3）存在。一些人造的东西，比如说，莎士比亚的戏剧、哥德尔定理，它们太过神奇，不可能“仅仅”是经由进化而来的人类大脑的产物。它们是不可思议的天才之作，单调乏味的进化设计过程无法理解它们，绝对无法企及。
我们可以认为（2）（3）这两个回答高度依赖于这一对比：完全低效、单调乏味的自然选择过程（麦肯齐所谓的“绝对无知”）和莫扎特轻快灵动、不费吹灰之力的卓越才智（或者，你也可以换成任何一位“神一样”的天才）。第49章将探讨这个问题。借助我们在提升和研发之间做出的类比，可以看到，这两个答案都需要天钩（Skyhook）。《牛津英语词典》对“天钩”的解释如下：
