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《未完成的进化》书评-进化的四种形态与悖论

发布时间:2020/7/21 9:40:26   浏览次数:258次

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2020-07-19 22:36:20栏目:默认栏目
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来源:混沌巡洋舰

原创:Peter东

18年1月出版,作者是进化生物学家 相比中文版的标题,我更喜欢英文版的标题“达尔文的未完结交响乐-文化如何塑造人类心智”


1) 进化的四个阶段

之所以说英文版的书名更好,是由于该书将人类的进化分为了三个部分,如同交响乐中不同的乐器,唯有合奏(统一地审视)之后,才能解释人类社会为何会是现在这般:

人类的第一阶段的进化,和地球上其他生物一样,是纯基因的;而在第二阶段,文化和基因之间出现反馈,文化会改变基因,例如畜牧业影响乳糖耐受能力;而基因也影响环境,例如对瘟疫的免疫力会影响文化;而在第三阶段,由于文化的传播和改变速度,远远高于基因,由此人类的进化,变得完全由文化决定。

然而,在笔者看来,我们如今的进化,可以算成是进化的第四阶段,技术和人类共进化。当今人类离不开技术,很多人的身体就是技术增强过的,例如眼睛;甚至少数人的生存直接依赖技术。例如心脏起搏器。这种共生关系,使得人的行为和价值观,不得不和技术的发展持续进行博弈。人和技术的关系,就像大象与骑象人,技术是威力巨大步伐迅速,却缺少目标的象,而人则要不断试图控制住这头象。

2)进化能否用来解释社会现象

阅读一本书,要抓住作者写这本书最初试图想解决一个什么样的问题,唯有抓住了作者写作的初心,才能不断带着问题,将书中出现的案例与猜想,串联起来,之后再自己找出该如何拆分一本书要回答的核心问题,如此才算读懂了一本书。

《未完成的进化》后记是这样描述这本书的想要达成的目标:作为阐释自然世界发展规律的进化论这一强大理论是否也可以解释人类社会中诸如汽车、房屋、医院、工厂、道路交通网、电网、戏剧作品以及管弦乐交响曲这些事物的存在?对技术、工程、艺术以及科学本身的起源有没有科学的解释并可以在动物行为领域追溯其根源呢?

对于该问题的解答,需要将进化这个概念拆解为具体的任务,即模仿与创新。对于基因层面的进化,两者分别对应DNA的复制与DNA的突变及重组;而在文化进化中,前者是学,后者是思。

既然如此,文化进化从具体任务上来看,并不具有特殊性。大猩猩甲也可以模仿乙用石头砸碎果子,大猩猩丙会通过尝试发现用尖利的石头能更快的砸碎果子。那为什么只有人类的文化才表现出高度的复杂性呢?本书的答案是,复杂的文化需要高保真度的信息传播。

书中指出:对累积性文化而言,知识传播的高保真度是其存在的必要条件。我们对社会性学习的高度依赖会自动使得文化知识获得极长的存续期。该书将模仿称为社会性学习,而将创新称为自主性学习。书中写道:随着社会性学习(而不是自主性学习)的不断增加,我们祖先一方面变得更加墨守成规,一方面也开始展示潮流和时尚,这在我们现代人类中也是常见的现象。这使得人类似乎超越了对社会性学习依赖的限定水平,文化知识变得极度稳定,几乎可以无限期地存在下去。

3) 语言在进化中起到的作用

接下来的追问是:我们祖先是怎样实现信息传播的高保真度的呢?答案很明显,这是通过教学的方式来实现的,人类之所以在知识教授的广度和深度上独一无二,主要是因为累积的文化可以使学生获得原来很难获得的知识。由此地球生命历史上首次产生了能够向亲属们教授广泛领域知识的物种——人类。毫不夸张的说,老师的存在,使人类与动物彻底分道扬镳。

该书接下来追问,为何只有人类社会有老师这样一个角色,毕竟老师在进化上,是纯粹利他的存在,将知识传递给他人,并不能增加自己繁衍的机会,无助于扩大自己的竞争优势。然而事实上,人类社会知识传递的准确性和效率都是在不断提升的,那知识教授逐步进化的条件是什么?

该书对上述的问题的回答是:首先是知识传授的成本要低或者可以抵消物质供应成本;其次是知识传授高度准确,知识传播高度有效;第三是教师和学生具有高度的关联性。任何降低知识传授成本的改进措施都可以增加其在自然选择过程中的自身优势,前提是这种改变不会真正削弱知识传授的效果。

正是在我们古人类祖先这种空前的大规模知识传授背景下,语言作为知识传授的辅助工具开始进化出来。语言是一种适应性的改变,发端于自然竞争之中,目的是降低成本,提高准确性以及扩大知识传授的领域范围。由此可以解释人类语言中的准确性、合作性和独特性,并且还可以阐释语言的归纳概括能力、语言是如何产生以及语言为什么会被学习。

4)模仿与尝试之间的悖论

有些个体直接与周围环境互动,通过反复试验解决新难题,而不是通过观察他者,前者称为非社会学习者,后者称为社会学习者。任何一个社会,都会同时包含社会学习者和非社会学习者。通过数学模型可推断出:社会学习策略和非社会学习策略的回报将达到平等,进而使种群数达到平衡状态。

非社会学习可能需付出很高的代价,但与社会学习的替代策略相比,通过非社会学习所获得的知识更加准确可靠,更加与时俱进。另一方面,社会学习是一种信息搜集的过程。通过观察,个体能够很轻易地从他者那里获取信息,但社会学习者更容易获取的是过时的信息或知识,而不是与社会学习者自己有关的消息。

在多变的环境中。为了获得可靠的信息,个体需要模仿那些与环境有直接接触的个体,包括非社会学习者。当社会学习很罕见时,其回报高于非社会学习,因为通过广泛的非社会学习所获得的可靠信息在种群中很常见。

随着社会学习适用性的增强,社会学习者所占的比例也通过自然选择不断扩大。然而,随着社会学习者的增加,创造可靠信息的非社会学习者越来越少,社会学习者更有可能获得错误信息,社会学习的回报开始逐步降低。

一种极端情况就是,如果非社会学习者不再存在,那么每个个体都将模仿他人,但没有个体会直接与环境接触来确定最佳行为。到那时,如果环境发生改变——假如又出现了新的捕食者,结果可能是灾难性的,因为没有人会辨别或躲避新的威胁。

在这种情况下,非社会学习的适用性就超过了社会学习,非社会学习者就开始变得更加普遍。然而,据估计种群数,通过数学模型,可以证明社会学习者与非社会学习者的平衡状态,被称为“进化稳定策略”是一定会出现的。稳定策略意味着,在保持平衡的基础下,社会学习和非社会学习这两种策略具有同样的适用性。

然而之前的分析表明,当环境改变时,社会学习者的适用性并不如非社会学习者。由此就产生了一个悖论,一方面进化稳定策略的存在,使得两者的适用性相等,一方面一旦环境改变,非社会学习的适应性就会高于社会学习者。这一悖论最早由人类学家罗杰斯提出。罗杰斯悖论的出现,指出了将人类的独特,只归结于社会学习,是有局限性的。

5) 模仿行为并非是随机的

悖论的出现,多半是由于人们忽略了某些条件。就像侦探小说中遇到查不清的案子,那是因为观察有了盲点,而要破解悖论,需要厘清从论据到结论之间,缺少那些看似不证自明的假设。这些被忽略的假设,如同因果推断中的混杂变量,会造成错误的关联,由此产生悖论。

前文指出,人类的成功,是源自社会学习。然而如果社会学习的确是人类成功的基础,我们的模仿行为便不是盲目进行的,即模仿行为是讲究策略的,而不是随意的。用机器学习的框架来看,就是要在探索和开拓之间达到良好的平衡。前者对应非社会学习,后者对应社会学习。

为了研究如何人类是如何找到找到两者之间的最优权衡的,一种办法是将该问题简化成算法问题,再通过竞赛,找出能够战胜其他算法的启发式解决方案。而多臂老虎机问题,无疑是研究该话题的经典问题。

该书指出,在上述竞赛中,表现最好的算法,称为“折扣机”,它可以根据年龄对所学到的东西打折,更加重视近期所获得的能力,而不是以前的信息。折扣机通过观察行为或开拓行为来估计未来的回报。结合过去的经验,估计未来的形式,运用所搜集的信息制定下一轮的最佳方案。

与其他策略相比,折扣机将学习时间更均匀地分配在代理人的一生当中,所以表现突出。它之所以能取得成功,一部分是因为较其他策略而言,它能够花较少的时间去学习,而花更多的时间进行探索行为,反过来,也是因为它能够比竞争对手更有效地学习。

想象人类社会的文化进化,唯有在环境变化极度快速(50%以上的概率收益和之前不同)时,创新才是比模仿更好的策略,由此不会有产生一部分人模仿,一部分人尝试的进化稳定策略。而通过这个启发式算法,可以证明:模仿之所以有回报,是因为其他个体对行为进行过滤,从而使自适应信息可供模仿。由此解决了前面提到的罗杰斯悖论,即为何看起来非社会学习者的效用更高,而实际上并非如此。

模仿并不是随机的,意味着不需要很聪明地去从模仿行为中获利,因为早已过滤了其行为的被模仿者已经做出了许多明智的决定。在许多情况下,与在多种情形下通过反复试验和犯错进行学习相比,相对简单的模仿规则甚至更有可能导致高回报的行为。这就解释了为什么模仿在自然中分布得如此广泛。

模仿并不是随机的,还揭示了我们人类的成功之处:简单、执行力差、不灵活的社会学习并不会提高生物适应性,只有智能、复杂、灵活的社会学习才可以。

人类的模仿行为,还能够减缓行为多样性的下降。当一个个体死亡时,他所拥有的知识并不会随之消亡。社会学习产生了多个知识或行为的副本,保留在一些个体的行为记录中。然而模仿行为进行到一定程度后,种群的知识库会达到完全饱和状态,所有可能的行为都被保留下来。

6)信息过载下的模仿与创新

至此,概述了整本书中的核心观点,全书中针对人类文化的发展历程,艺术,合作机制及语言的进化,还有很多精彩的论断。接下来想说说这本书留给我的思考。

信息过载是对我们所生活时代的精准刻画,而这会如何影响人类社会中模仿和创新的关系了?影响之一是人们会高估创新的价值,每个人都想占据C位成为意见领袖。然而正如论语中的话学而不思则罔,思而不学则殆。学与思的关系,大多数时候都是学先于思的,问渠那得清如许?为有源头活水来。思考与创新是修水渠,制定方向,确定边界,而学习则是迎来活水。

其次,模仿要想持续提供价值,需要保证模仿过程中尽可能少的出现误解。动物界也有模仿,但只有人类才能够,一代代的传承复杂而精巧的文化和技术。在信息过载的前提下,正如陈嘉映在”微信是对文字时代的最后一击“一文中写道:”文字从前是主导社会的力量,现在不再如此,今后,阅读和写作不再是获取知识、传播知识的主要途径。“对此,不应该失望,而是要试图促成将来会出现种立体的传播方式,把文字保留在其中,它不是全部,但仍然是立体传播过程中的一维。

最后,信息过载还意味着人们对信息的辨别能力在下降,这一方面是因为假信息的泛滥,另一方面则是由算法促成的信息茧房。两者的合力,使得人们不愿意相信权威,而信任的缺失,意味着人类社会中模仿不是随机的这一假设,变得不再适用,而这会使得模仿在进化中的适用性降低。而对此的应对方法,唯有技术手段,毕竟这是技术本身造成的问题,无法只通过非技术的手段解决。

7) 研究人类进化为何如此之难

本文的最后,讨论为何人类文化的进化为何可能,有何特别之处,是一个至今为止,还没有解决的问题。原因有二:

第一,人类认知中关键因素(文化学习、智力、语言、合作以及计算能力)的起源单独拿出来并不能够让人完全透彻理解,因为这些因素在复杂的协同进化进程中相互联系、相互影响。人类的文化能力并不是孤立地进化,而是与认知和行为的核心要素经历复杂的协同进化,这些核心要素包括我们的语言、知识教授、智力、观点采纳、计算能力、合作能力、工具使用、记忆力以及对自然的控制。

第二,人类心智、思想和思维的进化并不是简单的直线式发展,而是随着外部环境的变化进行优胜劣汰的自然选择,而这种自然选择以认知适应性为标准进行。而这种自然选择以认知适应性为标准进行。同样,我们心智能力的进化也要经过一个错综复杂、相互作用的过程,在此过程中,我们的祖先不断构建他们的物质和社会环境,而环境反过来又对他们的体格和头脑进行优胜劣汰的自然选择,如此循环往复。

这两个原因,用简单的话来说,就是鸡生蛋蛋生鸡的问题,即因果图之间有环。但这不意味着这样的研究没有价值,本书的最后一句话是:“研究的意外收获是,在我们努力理解文化起源的过程中,我们对人类思维、语言和智力的起源有了进一步的认识。”

 
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