理查德·倫斯奇從大腸桿菌的后代身上發(fā)現(xiàn)了12個不同的菌落。“數(shù)字生物”的進化實驗不僅生動證明了“復(fù)雜系統(tǒng)來自簡單的祖先，不同的進化渠道能產(chǎn)生相同的復(fù)雜器官”的進化論觀點，還有兩項實驗與自然界生物的進化驚人相似。

　　計算機中的“生命氣息”

　　進化就是逐漸適應(yīng)與慢慢演變的過程。簡而言之，生物的進化遵循的規(guī)律是，用進廢退，力求在有利于自己繁衍與生存的環(huán)境中，不斷地完善自己。

　　早在一百四十多年前，當(dāng)歐洲的博物學(xué)家贊美上帝為取悅?cè)祟惗鴦?chuàng)造了無數(shù)鮮艷的花卉時，達爾文便尖銳地指出，花卉是為了吸引傳授花粉的昆蟲才進化得五彩繽紛，那完全是它們傳宗接代的本能使然，與上帝毫無關(guān)系。

　　那么在計算機的世界里，數(shù)字也會有進化嗎？

　　克吉斯·阿加米是美國加州大學(xué)計算機系的教授，十多年前他想讓計算機程序在特定的環(huán)境中進化出添加的本領(lǐng)。于是，他制造了一些低級的“數(shù)字生物”，并定期給它們輸入數(shù)字。正是這個不經(jīng)意的做法，使他發(fā)現(xiàn)了神奇的“數(shù)字生命”。

　　開始這些數(shù)字傻乎乎的沒有任何反應(yīng)，但引人注意的是，它們每復(fù)制一次，它的指令鏈上的某個指令就有一次產(chǎn)生突變的機會。有這些突變會使生物體以同樣簡單的方式加工其中的某個數(shù)字，比如某個生物體可能會生成閱讀某個數(shù)字和產(chǎn)生相同數(shù)字的能力。這說明“數(shù)字生物”具有智能進化的本領(lǐng)。

　　后來阿加米設(shè)計制作了一套名叫“阿威塔”的軟件程序，專門展示“數(shù)字生物”的演化生命過程。再后來阿加米的研究小組不斷壯大，除了計算機專業(yè)人士外，還有微生物學(xué)家和哲學(xué)家等不同領(lǐng)域的知名學(xué)者。正如密歇根大學(xué)專門從事細(xì)菌進化研究的微生物學(xué)家理查德·倫斯奇所說：“這是前所未有的發(fā)現(xiàn)！在這靜謐的世界里，明顯有生命的氣息。它有待揭示的規(guī)律對我們認(rèn)識世界一定具有無法比擬的重要價值�！�

　　“數(shù)字生物”也在“進化”

　　在很多時候，自然界中的進化是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，是人類看不見，摸不著的。有的時間漫長，有的時間短促。誰也擋不住繁衍和生存的力量。微生物的進化也很有趣，一百多年前，青霉素剛剛問世之時，它對病菌引起的炎癥可謂藥到病除�？刹【⑸锿ㄟ^不斷的進化變異，逐步具備了抵抗青霉素的功能。

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這一道理在數(shù)字生命的進化中依然適用。比如計算機病毒，一樣也是靠進化變異才練就了強悍無比的殺傷力�？梢院敛豢鋸埖卣f，進化變異不僅是所有生物的制勝法寶，其中肯定還蘊含著龐大深奧的未知道理�！皵�(shù)字生物”在其進化變異中表現(xiàn)出的超強智慧，就充分說明了這個道理。

　　“數(shù)字生物”的進化與計算機病毒一樣，是靠一系列的命令來實現(xiàn)的。它們是由二進制數(shù)字構(gòu)成的，能以和DNA突變相同的方式產(chǎn)生突變。每一個生物都能在幾秒鐘之內(nèi)復(fù)制出好幾萬個。借助“阿威塔”軟件程序，可以在顯示器上看到潮水般涌現(xiàn)的一組組數(shù)字，清楚地觀察它們從生到死的生命過程。

　　經(jīng)過十多年的發(fā)展，阿威塔“數(shù)字生物”差不多已是真正意義上的生物了�？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在這一過程中，“數(shù)字生物”也在不斷進化著。克吉斯·阿加米說：“這些小東西進化速度驚人，具備的本領(lǐng)越來越多。最讓人興奮不已的是，它們所走的路線與進化論的路線不謀而合，幾乎完全重疊了。它們復(fù)制、突變、競爭，自然選擇的過程一樣也不少。總之，與自然界生物進化規(guī)則幾乎毫無二致，只是速度奇快，有時簡直讓人應(yīng)接不暇�！�

　　理查德·倫斯奇是遺傳進化學(xué)家，專門研究細(xì)菌的進化規(guī)律，他從大腸桿菌的后代身上發(fā)現(xiàn)了12個不同的菌落。這一發(fā)現(xiàn)為生物的最新進化方式提供了理論支持。但是，他的研究花費了17年——因為這些菌落在不同的實驗條件下經(jīng)歷了三萬多代進化變異。只有這樣，倫斯奇才能有充足的證據(jù)觀察到遺傳變異究竟是如何發(fā)生的。

　　但是，借助“阿威塔”程序，這一實驗的進程大大縮短了。倫斯奇為菌落建立了數(shù)字進化模式。不僅實驗條件可以隨意改變，還能使每個生物的每次突變都自動記錄下來。他現(xiàn)在一個小時收集到的信息比在真的細(xì)菌身上收集一年的還要多。

　　深層次驗證達爾文的進化論

　　“數(shù)字生物”的存在第一次使我們脫離考古領(lǐng)域來驗證達爾文的進化論。以往進化生物學(xué)家只能靠大量的化石進行研究推論，雖然碳14測定法等科學(xué)手段，使考古學(xué)成績斐然，但科學(xué)家怎么也不可能看到每一代以及每一個基因的進化過程，比如現(xiàn)今的海豚究竟是由哪一種陸地生物演變而來的，其間幾個重要的進化過程又是怎樣的？

　　而“阿威塔”的“數(shù)字生物”卻為我們提供了觀察幾百萬代“數(shù)字生物”隨機突變和自然選擇的可能。它們的進化過程為科學(xué)家回答某些重大進化問題提供了有價值的參考。

　　“數(shù)字生物”的進化實驗不僅生動證明了“復(fù)雜系統(tǒng)來自簡單的祖先，不同的進化渠道能產(chǎn)生相同的復(fù)雜器官”的進化論觀點，還有兩項實驗與自然界生物的進化驚人相似。一是能量過�？赡軐�(dǎo)致生命凋零。森林中的植物吸收陽光的多寡是有區(qū)別的，正因為如此，才有森林植物的豐富多彩。有人做過實驗，給林地中不同的植物都賦予一樣的光照。開始它們都長勢旺盛，但不久便會逐漸凋零，最終只有幾種植物能夠生存下來。在一定意義上說，獲得陽光的差異性，就是自然選擇的結(jié)果。

　　“數(shù)字生物”的成長過程，同樣受這一規(guī)律的制約。研究人員無限制地給它們提供食物——也就是數(shù)字。像饑餓的人獲得食物一樣，開始它們也很興奮，大吃特吃，并且生長極快�？刹痪盟鼈兙蜁廊ィ皇Ｏ律俚每蓱z的幾個生物在那里茍延殘喘。相反，如果讓它們有節(jié)制地進食，吃得量也各不相同，它們就像自然界的物種一樣，進化出不同的種類�！皵�(shù)字生物”消化數(shù)字速度一旦過快，它們的正常生長便會受到影響，如果有太多的生物都去爭搶某一個數(shù)字食物，它們生長的功能就會喪失。

　　對于“數(shù)字生物”的觀察研究，尚處于起步階段，個中奧秘，包括研究者也不能給出準(zhǔn)確的答案。參與研究的科學(xué)家相信，數(shù)字生命與地球生命的共有模式等一系列進化巧合絕非偶然，一定是某種規(guī)律在起作用，或者說是某種奧秘等待我們?nèi)ソ沂尽?

　　來源：《光明日報》