INTRODUCTION
创新是自然界演化的永恒规律人类自身就是这一创新的产物
人类所处的宇宙,诞生于138亿年前的一次大爆炸。从那一刻开始,宇宙就不停地在创新中变化着。人类生存的地球是宇宙中一个普通的恒星系里的一颗小行星。科学家对这个恒星系——银河系结构共同研究的最新成果,给出了银河系结构如图1-1所示。
图中可见,在银河盘状结构上有4条主旋臂,分别是英仙臂、人马-船顶臂、矩尺臂和盾牌-半人马臂。地球所属的太阳系,并不在四条主旋臂上,避免了大量星球间的碰撞。太阳系围绕银河中心旋转一周约需2.12亿年,太阳距离银河中心面的垂直距离约20光年,而距离银河中心水平距离约26,000光年。
图1-1 银河系结构图
我们的太阳系正是湮没于几千亿颗恒星星系的银河系中。此外,宇宙中另外还有1000亿个类银河系存在,但在这茫茫的宇宙中,至今并没有发现第二个像地球一样,有着如此美好生态系统的星球。这颗蓝色星球如果不是宇宙中唯一的,也是极其罕有、珍贵的。我们自身就是宇宙不断演化创新的产物。
这一创新演化过程是闯过了重重难关,在极其偶然机遇下形成的。首先我们的宇宙必须像现在这样大,宇宙越小,它从膨胀再收缩而后绝灭这一过程所需时间越短。对我们地球来说,为了取得进化出智慧生物的足够时间,宇宙必须像它现在这样大。
宇宙的这一演化过程是从混沌一片的基本粒子中开始的,首先形成原子、分子、宇宙尘埃,再凝聚成星系,而太阳系位于银河物质的非密集区,避开了大量星球间碰撞,且大小适中,寿命长,已有45亿年寿命,还能稳定存在45亿年。因此,它有足够的时间进化出人类。
地球在太阳系的位置适中,而太阳系又不是银河系内常见的双恒星系结构,所以地球轨道近圆形,接收阳光适中、稳定,而且地球绕太阳运行的公转轴与地球自转轴平面的夹角为23度26分,使地球有四季和昼夜变化,大部分地球表面接受阳光均匀。
地球存在磁极,使太阳辐射出来的大量高强度带电粒子流,集中于地球两极。大气层中出现臭氧层,屏蔽了太阳光中过量紫外线辐射,有利于单细胞生物的出现,进而发展成植物-动物-微生物的生态循环系统。
地球形成的早期俘获了大量水汽而形成海洋,因为地球引力大小适中,既形成了大气层,又形成地—月系统,产生了潮汐现象,这可能对孕育生命有重要作用。
地球内部的板块结构运动,不断更新陆地、海洋、山脉、地形结构,使地球创造性地演化出形形色色的生物,终于有了今天物种复杂的地球生态系统。
我们的地球和我们自身是在符合自然规律,又巧妙地利用了这些机遇中创造性生成的。人择原理告诉我们,宇宙一定会生出智慧生物,但宇宙若以另外方式演化,地球将会出现完全不同的生态系统,也许就不是我们出现在这里了。
自寒武纪生物物种大爆发开始,地球上逐渐形成了成熟的自然生态系统。它具有以下特征。
(1)自然生态的可持续性。成熟的自然生态系统存在生物多样性,物种之间形成复杂的食物链关系,植物-动物-微生物之间食物链循环,生产者(植物)-消费者(动物)-分解者(微生物)各司其职。资源被充分循环利用,不存在资源匮乏和环境污染问题,循环的推动力仅靠能量密度很低的阳光,通过光合作用就能运行了。
(2)自然生态的和谐性、稳定性。自然生物充分利用阳光、水、空气和矿物营养元素和谐发展。自然生态历经多次陨石撞击等天文灾变、冰河期、地质板块重组,都通过自组织功能修复,保证了自然生态的稳定运行。
(3)最为重要的是,自然生态具有创新性。生物个体发展中通过基因突变,不断进化,创造出新的功能、新的生存方式,在与环境互动中进化得更为优化、完善。譬如寒武纪以后,生物进化出视觉细胞,信息的获得提升了捕食者与被捕食者的攻防手段,使生物进化有了形形色色的策略,加速了进化过程。
人类自身就是自然创新的产物,又具有根植于生物界基因创新的本能。它既体现于环境的客观演化,也是高等生物的主观追求。生物界与自然界、客观与主观相互融合、促进,创新是其发展本质的体现。
人类作为宇宙创造的珍稀的智慧生物,生命作为物质的最高运动形式,它们先天有两大禀赋,第一是繁殖,虽然每个生物个体会在不长的生存时间内,经历孕育、诞生、成长、衰老、死亡,但通过遗传繁殖,可使其基因千万年乃至亿万年地保持下去。第二是创新,通过不断改善生物个体的生存环境,使其有更优异的演化条件。人类既是自然环境演化创新的产物,又是在遵循自然规律条件下,改造生存环境的创新主体。
近年来,人们在不断思考,我们从哪里来?如何发展至今?又将向何处去?特别是最先进的宇宙观测发现,人类所认识的物质世界仅占宇宙整体构成的约4%,还有96%竟是人类还不了解的“暗物质”和“暗能量”,这无疑是物质科学大厦上空的一团“乌云”。对于它们的科学认识必将形成人类新的时空观、运动观和物质观,并对整个自然科学和哲学产生难以估量的影响,远望使我深陷一片遐想。
人类也逐渐明白了所有创新和创造必须顺应自然规律。地球上的自然资源是有限的,而人类改善自身生存条件的要求是无限的,人类必须与地球这个母亲和谐相处,在创新与和谐中不断创造更幸福的生活。
从蛮荒进化到现代文明社会是源于人类天生的禀赋,是不停求新求变、创新创造产生的,人类没有理由不继续在遵循自然规律的前提下,继续不断通过创新创造,使我们生存的地球更完美、更宜居,这是自然界赋予我们的神圣使命。