章云雄:三一与生物信息

当今生命科学急速发展，特别是如1975年诺贝尔医学生理奖得主David Baltimore所言：「近代生物学乃是一门信息的科学。」从1953年发现DNA的双螺旋结构，2000年人类基因组计画完成，到今日胚干细胞的研究，不约而同指出：若能领悟生物信息的奥秘，就等同于找到了进入生命科学殿堂的圣杯。然而主流派的科学阵营，深受进化论影响，一直宣称生物信息可以自行进化，新达尔文主义强调经由基因的变异与自然选择，信息可由单纯而复杂，无须智慧设计者，甚至上帝的介入。换言之，否认生物信息的守恒性、目的性与整体性。

1960年诺贝尔医学生理奖得主Peter Medawar（1915~1987）在其书《科学的极限》[1] ，首先提出「信息守恒律」（The Law of Conservation of Information）；智慧设计论学者德布斯基（William Dembski, 1960-）在此基础上继续思考。其内容可归纳为四条：（1）在一自然因的封闭系统，「特定复杂性」[2] （ specified complexity）是保持守恒或者递减。（2）特定复杂性不能被自发性的、内在因性的产生，或自我产生。 （3）在一自然因的封闭系统，特定复杂性不是一直存在着，就是在某一刻由于外因性而被加入。（4）特别而言，在其变为封闭系统之前，任何自然因的封闭系统同时是具有限的持续，接收其所包含的特定复杂性。[3]

第一条说明生物信息具有相对的守恒性。因为任何形式的信息储存媒体都会因为时间久远而失真，顶多只是维持原样。此信息守恒律的理论基础，正是综合并突破了对于热力学第一定律所表达的能量守恒，与热力学第二定律所表达的熵（乱度）递增之理解。在科学史上，先是至十九世纪时的经典力学，已认识到各种能量形式，如动能、电能、磁能、热能、化学能等是可以相互转换的，因而确认能量守恒原理。但同时又发现某些能量是以功（work）的形式展现，而具有不可逆性。十九世纪中叶，工程师卡诺（Nicolas Carnot,1796~1832）证实，任何系统的能量输入与输出之间必然有功的存在，因此追求能量永动机（perpetual motion）的美梦是不可能的。至十九世纪末，波尔兹曼（Ludwig Boltzmann ,1844~1906）大胆提出以机械论式的分子运动模式，来处理气体动力学，在数学上定义了乱度（熵），并证明熵必然随时间而增加；反之，能量并不随时间而增加。

既然如此，则进化论应当是违背热力学第二定律？表面上来看，由于1977年诺贝尔化学奖得主，普理高津(Ilya Prigogine, 1917~2003)所发展的「耗散结构理论」（dissipative structure theory），似乎反倒更支持了进化论。其学说之内容为：当系统处于远离平衡状态，并且与外部进行能量、物质交换时，则无需外界目的性的因素参与，单单通过系统内部随机的涨落，经由非线性的耦合，就足以产生在时空上有秩序性的现象，这就是「自组织」（self–organization）。普理高津的科学思想其实是深受法国进化论哲学家，1927年诺贝尔文学奖得主柏格森（Henri Bergson，1859-1941）的影响，柏格森因不满牛顿式的经典科学对于时间的机械性理解，想融合创造与进化于一体，以时间的流变与绵延来取代。于是，时间不仅是外在的表象，也不仅是在实证意义上的变化量度。柏格森在其名着《创造与进化》指出：「我们越是深入分析时间的自然性质，我们就会越加懂得时间的绵延（duration）就意味着发明，就意味着新形式的创造。」普理高津则在科学上，指出时间的内在绵延与物理定律之密切关系，这是其独到洞察。但是，当代的进化论阵营以此扩大推论，主张生物信息的产生，也是类似于物理化学的秩序性；该阵营认为，既然所有生物系统是处于远离平衡态的开放系统，因此变异可经由随机性的涨落与扩大，使混乱的状态达到较有秩序的状态，而达到进化。耗散结构理论又其它相关的学说相互激荡，如哈肯 (Hermann Haken, 1927~)的「协同论」[4] (Synergetics)、艾根（Mansfred Eigen, 1927~）的「超循环论」（Hypercycle theory）[5] ，此三者学界称之为新三论。其共同论点都是强调以物理、化学模式来建构生物学，就成为进化论阵营反击创造论的有利武器——既然系统可以局部的产生自组织的有序现象，并且在整体上，又不违反熵增加的热力学第二定律，那么又何需有目的性的设计者、创造主？

这争辩凸显了思考物理、化学性的秩序与生物性的信息之间的关系。吾人肯定耗散结构学派的成果；例如，其理论也部分地解释了在生物发育时的器官生成，可以各类的「型态发生素」（morphogene），按其物理化学性的浓度梯度之扩散机制来理解。[6] 但此物理化学性的秩序，在信息的层次上是很低的，关键在于整体调控的基因机制，如何在巨观上整合胚胎发育乃至生物成长，在微观上控制各细胞的生长、分化、凋谢；因而生物信息是高度特定而复杂的，有神论者相信一套控制胚胎发育的蓝图的存在，这是上帝赋予的，这与自组织性所理解的秩序是截然不同的，而该进化论阵营虽已看到在物理化学层次的秩序性所扮演的角色，却未察觉到在物理、化学与生物之间，在无生命与生命之间，是不同的层次，具有不可跨越的鸿沟， 因此反对有任何高级的心灵、蓝图来导引控制胚胎的发育，这反而为其发展带来其困境。

第二与第三条说明生物信息具有外在于其系统的目的性。信息指向目的与意义，否则只是一团混乱的数据、讯号。目的与意义是超越可见的物质层次之上，更高层次的存有。而自康德以来两百年的科学，却深信现象界与本体界的二分；又经由孔德（August Comte, 1798~1857）实证哲学的提倡，量化来定规科学；至狄尔泰(Wilhelm Dilthey , 1833-1911)主张自然科学的原则是理解事实，而精神科学的原则是解释价值。循此时代精神发展，自然科学家对于信息的全面意涵掌握，只能是片面的、量化的、非解释性的。在当代信息理论的发展史，信息理论之父香农（Claude E. Shannon，1916~2001）于1948年所提出的信息理论，其贡献在于表达出在较低等的字词层次上，可以用统计性的、量化性的方法来处理信息。科学家沿此路线，悟察了通信领域的信息与热力学的熵（乱度）具有某种内在而神秘的关係。一言以蔽之，信息即为「负熵」（negative entropy）。香农对信息的处理，其数学形式竟与十九世纪末热力学大师波尔兹曼对于熵的处理，二者是极为相似，不谋而合。虽然如此，但不能说信息就是乱度的相反（负熵），因为这种等同并不全面。信息的意义层次被忽略了，无法洞察信息本身指向在其之外的更高层次存有，只将信息局限于较低的字元层次。正如同进化论者以为进化就是好像猴子在电脑键盘上敲打英文字母，只要时间够长，也可以敲打出莎士比亚的美妙剧本。若忽略了在莎士比亚剧本背后的创作者思想心灵层次的考量，则对于剧本的意义之评断将无所定位。因为信息守恒原理所蕴含的目的性与意义性，正可补充热力学第二定律（熵增加）不足之处，成为科学的根本性原理，Dembski称其为热力学第四定律（the Fourth Law of Thermodynamics）。

第四条则表明生物信息是具有不可被化约的整体性。对有神论而言，其涵义在于如果将自然界仅仅当成一个自存的因果系统，是不足以涵盖一切的真理。为此，另一位智慧设计论阵营学者柏林斯基（David Berlinski）指出，在数理逻辑或算法理论上，歌德尔（Godel，编注：见「动力」2004秋季）的立场与达尔文式的的自然系统是不相容的，因为达尔文式的自然体系以计算机的架构而言，可以转换为具线性时间排列的「有限状态的自动机」（finite state automata）。[7] 换言之，过去时间的因，可以线性的方式，决定了现在时间的果；若以此构成逻辑上的形式系统，则歌德尔已经证明此形式系统，无法同时兼备一致性（consistency）与完备性(completeness)。这无异忽应于智慧设计论的观点：生物系统的特定复杂性是不能被化约为有限状态自动机，也因此必须要求此形式系统的开放性，对基督教有神论而言，就是要求对上帝开放。[8]

从归正神学传统的深度与广度来看，建基于启示的基督教，其信仰的核心为三一神观，可为处理生物信息，乃至一般性的信息，提供了最佳的思考架构与研究突破的制高点。

对第一条的神学理解，则可由在三一中的圣子基督─其权能与其所蕴藏的智慧来思考。「太初有道，道与神同在，道就是神。这道太初与神同在，万物是藉着他造的… 」（约一1~2）。此段经文指出在永恒本体三一中的圣道(Logos)，乃是一切智慧、信息的源始。同时圣道基督，「…常用祂权能的命令托住万有」（来一3），基督的绝对权能性使得万有具有某种相对的守恒性，如信息、质能、电荷、轻子数、重子数等，但这也不是绝对的自存，因为万物同时是偶发性地依附于上帝的旨意与命令而存在，万物自有其生发衰败的韵律。「天地都要灭没，祢却要长存。（诗一○二26）此外，创造者（原版）与被造界（翻版）之间是本质性的区别；同时，原版与翻版之间存在类比性、盟约性的关系。因此每一生物物种的剧本已经为创造主所写好，创造者就是原本；而在生物界的基因所蕴藏的信息，只是复制版、翻版。正如同所有形式的复制、传输文本与图像信息，会因时间久远或人为疏失而将信息遗失，但永远不可能超过原本的信息；各生物物种也不可能超越其原先已有的信息界线，而展开进化。

对第二及第三条的神学理解，则可由在三一中的圣父——其所代表创造者的心意与计画来思考。所有生物系统具有特定复杂性之外在源头，正是显露出创造者的心意，指出其终极意义不在于生物系统本身，而是在于创造者圣父所预定的旨意，「…但建造房屋的就是上帝」（来叁4），这就是目的因的层面。正如铅笔为造铅笔的机器所制造，其目的是为了人类的书写；如果看见铅笔时，却未意识到设计铅笔者与造铅笔机器的存在，就无法理解铅笔之由来。而智慧设计论以及与佩利（William Paley, 1743~1805）为代表的古典设计论，在哲学上的共同之处，二者都不约而同地从自然界的证据（翻版）而指向一位设计者、上帝的存在，但尚未充分悟察设计者与原版设计，或者上帝与基督之间的关系，必然是在三一的架构中，而无法自行运作。上帝作为设计创造者的存在经常是不可见的，正如同「从来没有人看见　神，只有在父怀里的独生子将他表明出来。」（约一18）可见界来自不可见界。而基督耶稣的道成肉身正是不可见界与可见界的结合，于是三一中的圣父其不可见的旨意与计画，藉着在三一中的圣子圣道来执行创造与救赎。于是基督教的有神论，必然是三一神式的，这就超越了古典设计论、智慧设计论乃至天主教的自然神学，因其总是预设自然与超自然的二分，乃至在独神与三一神之间进行不必要的二分。

对第四条而言，则可由在三一中的圣灵─其所代表的成全、交通、连结来思考，这就是在脉络中的整体性。由生物信息的不可化约性，则点出三百多年来位居西方科学主流的笛卡尔─柏拉图式的的化约论（reductionism），以及亚理斯多德─阿奎纳式的实体论之困境。反之，归正神学对于基督教式的整体论思维的积极建造，是有其历史脉络可循。自十六世纪宗教改革加尔文以来，特别强调三一上帝的绝对性主权临在于人类与自然界每一领域，因此当代荷兰改革宗哲学家杜维伊尔（Hermann Dooyeweerd, 1894~1977）在发展基督教的生物哲学与社会哲学上，就依循圣经创造论的架构，万物所造乃是「各从其类」（according to their kinds），他拓展了加尔文对于圣经创世纪的诠释，加尔文说：「上帝藉由圣灵注入、感动、生化万物，并且各类事物依造创造律则，都具有其各自的独特性。」[9]他也秉持十九世纪末荷兰改革宗领袖凯柏尔（Abraham Kuyper, 1837~1920）的理念：在受造的人类社会界的结构，也彰显其各自的「领域性主权」[10] ( sphere sovereignty），因为这是分享了全能上帝的绝对主权。领域性主权就意谓一种不可化约的整体性，其范围涵盖人类所有的社会结构：家庭、教会、企业、工会以及社会各界。杜维伊尔进一步将加尔文与凯柏尔的思想结合，也就是将自然界的各从其类与人类社会界的领域性主权，二者统一，而提出整体性哲学。所谓「整体性」（enkapsis），对杜维伊尔而言，他是借用其在生物学上的原始意涵——个别器官与整体系统之间的关系[11] ；而在归正创造论的架构中，予以扩大转化到所有受造界各层次。就每一层次而言，都各自在其领域内彰显出上帝的主权；就生物界而言，其彰显的是上帝所赋予生命性。在受造界的每一个层次之间的关系，上层可以涵盖下层，但每一层本身又是不可化约的整体，因此生物界涵盖并超越物质界（物理、化学）与数学界。[12] 同时，生物界的生命性特征指向在其层次之上的终极，因此主耶稣说：「我就是道路、真理、生命。」（约十四6）同样，保罗对教会的理解也是整体性的，「就如身子是一个，却有许多肢体…都从一位圣灵受洗成了一个身体，饮于一位圣灵」（林前十二12、13），属基督的教会，众门徒因圣灵而合而为一，「用和平彼此联络竭力保守圣灵所赐合而为一的心。身体只有一个，圣灵只有一个…」（弗四3-4）。这种有机性的、整体性的原则，原本就是三一上帝的本性，不仅适用于属灵的肢体关系——教会，而且因上帝全权的掌管，也适用于生物界，乃至所有受造界的关系。

归正的三一神观，特别经由西敏神学院的范泰尔（Cornelius Van Til, 1895~1987）突破而展现极大新机。在神学上，他融合古大公教会尼西亚信经之精髓，秉持奥古斯丁─加尔文之传统，咀嚼老普林斯顿神学以及荷兰改革宗传统之精华；在哲学上，避开了在古希腊哲学所带来非位格性的实体论造成在思考三一论时的语言困境。他另辟新路，尤其是吸收近代「位格主义」（personalism）[13]的精髓，在三一神论的架构中予以批判与转化，直指三一上帝乃是一个绝对位格与三个神圣位格，二者皆为终极性的共存，这正是对三一上帝具有位格性的「互环内进」[14] (perichoresis）的崭新解释。依此架构，在生物信息的守恒性、目的性与整体性之间，必须是同时并存，互相渗透，又各自区分——在守恒中有目的与整体，在目的中有守恒与整体，在整体中有目的与守恒；同时，这三者有其终极的位格性根源——来自圣子、圣父、圣灵，而非是独立自存的定律或原理，这正是三一神学的推论结果。

因此可知：范泰尔深信唯独圣经的权威拥有其在各领域上的终极解释权，以具位格性的「本体三一」 [15] （Ontological Trinity）为思考各领域学科之终极性的预设前提[16] ，在此制高点上，可以鸟瞰并引导杜维伊尔的整体论哲学之不足[17] ，并进而以三一神学来深度解释Dembski所提出的信息守恒律[18] ；这更是相信唯独上帝拥有全然主权的归正精神之展现。

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1 Peter Medewar, The Limit of Science,（Oxford Univ. Press,1988）
2 所谓的特定复杂性，表示生物信息具有可被侦测的偶发性、特定性与复杂性。偶发性表明此一系统不是源于自动机，特定性表明其具有特别的功能，复杂性越大表示机率越小。
3 William Dembski, The Design Revolution ,p162.
4 哈肯为德国理论物理学家，在研究作为远离平衡态的激光时，发现如果子系统的关联引起协调，则系统会由无序突然相变，而导致宏观有序。协同学就是找出这种控制参量变化的动力学。
5 德国科学家艾根为1968年诺贝尔化学奖得主。尔后发展超循环理论——把生化大分子的催化循环本身又当成更高层次的催化剂，就是蛋白质与核酸之间的超循环自组织。
6 这是当代胚胎发育生物学大师，Lewis Wolport的立场。见其书《胚胎大胜利》（中译本，1998年）第四章「四肢发育有玄机」
7 有限状态机（finite state machine）是指可以将一切事物转换成确切如0与1表达的演算法，不存在无法判定0或1的状态，因此这演算法必然是有限的，可以被电脑在有限时间内演算完成的。而歌德尔的立场，就是对此提出挑战。 David Berlinski, “Gödel’s Theorem” in Mere Creation (William Dembski , ed.,Downers Grove, IL:IVP,1998),402-422.
8 尽管如此，加廷并不主张创造论，反倒主张将万物化约为计算机的层次，发展其数位哲学，以其算法复杂性理论，来解释进化的根源。
9  John Calvin, Institutes of the Christian Religion(trans. F.L. Battles, Philadelphia:Westminster Press, 1960), II:2-16.
10 Abraham Kuyper首先提出这一名词，他是十九世纪末荷兰着名的神学家，政治家与教育家。 他曾任荷兰首相（1900-1904），在荷兰改革宗神学传统中，他也是影响杜维尔德的思想很深的前辈。
11 enkapsis一词首先是由十九世纪生物学者Theodor Hearing借用解剖学家 Heidenhain的用语。原意是指个别的生物器官是相对独立的个体，而不是部分；但只有在整体中才能执行其存在功能。
12 Hermann Dooyeweerd, A New Critique of Theoretic Thought( Vol. III, David Freeman trans. hillipsburg, New Jersey&R,1969),694-697.又可参见PART III, chapter III. 同时，归正的创造论认为，上层的整体性并非是由下层的突现（emergence）而来，后者是进化论的立场。
13 位格主义主张终极实体乃是位格，以抗衡非位格性的理性主义与经验主义。范泰尔的博士论文是《上帝与绝对位格》。
14 perichoresis，又称互渗互透，指圣父、圣子、圣灵彼此动态性的内住涵摄，但又各自保有其位格性。
15 本体三一意谓圣父、圣子、圣灵在永恒中，其本体性的存在。
16 范泰尔深信自然宇宙、人与上帝有其内在关系，就是普遍启示与特殊启示二者是相辅相成。因此一切思考必须预设上帝，而基督教的上帝必然是三一上帝，别无其它选择。
17 范泰尔深信唯独圣经意谓圣经必然是神学、哲学乃至一切学问之基础（直接与间接）。杜维尔德，则倾向将基督教哲学独立于圣经之外，认为上帝已经在各领域创造出其独立的定律与规范。
18 智慧设计论阵营，认为其学说是科学理论，因此避免任何神学性的论述。其虽然刻意避免，但与进化论阵营有类似之处，二者都是依其终极的世界观来论述，而这必然是神学性的，尽管二者都否认。

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附:Van Til's Serious Trinitarian Theology