无限猴子定理: 地球不可能进化出人类, 究竟谁影响了人类的进化?

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综述

把一群数量无限的猴子关到一起，给它们无限长的时间，它们能否用打字机敲出一整部莎士比亚全集。从理论上来讲，把数量和时间上升到无限的尺度上，这几乎是必然发生的事情。

那么问题来了：包括人类在内的各种生命，是不是依照这种方式，一步步进化而来的呢？可现实并不存在“无限”，整个宇宙的时间是有限的，物种的数量也有限。那人类又是如何进化而来？难道是有某种规律或外部力量在干预？

什么是无限猴子定理？

无限猴子定理是一个非常经典的概率论思维实验，最早由法国数学家埃米尔·波雷尔于1909年提出。其核心思想非常简单，让无限只猴子，在无限的时间尺度下敲击键盘，那几乎可以肯定，猴子最终会敲出任何给定的文本，当然包括莎士比亚的全集。

这背后的数学原理，是基于概率论中的一个基本概念——无限大样本空间。在无限的时间里，所有的可能性都有机会发生，哪怕这些可能性在现实中极其微小。虽然它在理论上成立，但在现实中，却不存在所谓的“无限”。

科学家通过程序模拟发现，如果让猴子敲出一本有1.3万个字母的《哈姆雷特》，大概需要敲击次，这是一个什么概念，在我们可观测的宇宙中，总原子的数量级也大约只有个。

莎士比亚全集有884647个单词，假设一只猴子一秒钟敲击10次键盘，那么敲对所有单词中，第一个正确字母的概率就是1/884647，连续敲对两个正确字母的概率就是1/884647×1/884647……，连续N字母都敲对的概率就会无限趋近于0。

程序模拟的结果显示，在猴子一刻不停敲键盘持续4.21625×年后，终于正确打出了莎士比亚剧作《维洛那二绅士》第一行的句子。模拟结果还显示，猴子在我们的宇宙热寂前，即10100年内，敲出莎士比亚全集的概率仅为。

总的来说，无论我们如何计算这个概率，它都低到几乎为零的程度，这一设想在现实中也不可能实现。

进化论和无限猴子

进化论由达尔文在19世纪中期提出，核心观点是自然选择理论，即物种的变化并不是偶然的，而是通过变异和自然选择逐渐发生的。

自然界提供了一种“筛选”机制，各种环境和生物竞争造成的生存压力，对每个生物个体都产生影响，使得那些能够适应环境的个体更容易存活并繁殖。随着时间的推移，这些适应性特征被不断传递和强化，从而使物种逐渐演化成新的形态。

对于我们人类来讲，我们并不是从一种物种突然变成现代人类，而是经历了多次物种的演化与适应。从最早的类人猿，再到现代智人，这个过程持续了数百万年。在这个漫长的时间里，基因突变，环境变化和物种间的竞争共同作用，推动了人类的演化。

我们的祖先从早期的类人猿，逐步演化出直立行走的能力，再到学会使用工具，合作捕猎，学会使用火，发展出语言，最后发展出高等级的文明。人类的社会结构，文化发展和合作能力等，也都在这个进化过程中不断得到不断成长。

那么，“进化论”和“无限猴子定理”又有什么关系呢？部分进化论反对者认为，生命的复杂性和多样性，不可能通过随机变异和自然选择产生，就类似于猴子随机敲击键盘能打出莎士比亚全集，自然选择中的随机变异不足以解释生命的复杂程度。

简单来说，就是现实中不存在“无限”，不可能靠随机选择来驱使人类进化，人类发展出如今的文明，大概是有高层次力量干预的结果。

人类进化的必然性

不过反对者们却忽略的一个问题：设想中，猴子敲击键盘是完全随机的，但人类的进化是由自然选择引导的，就是说，我们的进化过程是“有方向的”。

自然环境和生存压力始终在推动人类向更高的智力和社会化水平进化。比如，大约200万年前，地球气候逐渐变冷，森林逐步缩小，草原面积扩大。

这种变化促使我们的祖先从树栖生活逐渐转向地面，开始学会更长时间的站立和行走，从而解放了双手，为使用和发明工具创造了前提。在人类学会使用火后，有了更高效的食物烹饪方式，获得了更多的营养，便推动了大脑的发育和智力上的进一步提升。

人类在进化过程中，形成的独特智力，语言，合作性和文化传递能力，也加速了人类文明的发展进程。而在人类种群进化的过程中，还有很多被淘汰的“人种”，比如尼安德特人，丹尼索瓦人，他们没有能够及时适应环境，最终被环境所灭绝。

而经过自然选择的智人，通过长期积累，留下了更多有益于生存和繁殖的基因，也推动族群向适应性更强的方向进化。我们回过头来看“无限猴子定理”，这一设想中，猴子行为都是随机的，需要的时间自然更长，概率也更微小。

如果存在一种机制，可以为猴子学习“如何敲键盘，如何读懂莎士比亚”提供条件，留下那些 “更会敲键盘，更懂莎士比亚”的猴子，淘汰掉那些 “不会敲键盘，读不懂莎士比亚”的猴子。

那么猴子肯定会在这种机制中，逐步完成一种定向进化，直至所有的后代都学会敲键盘，都读得懂莎士比亚，那么猴子再敲出一整本完整的莎士比亚全集，也就不可能在需要那么久的时间了。

结尾

“无限猴子定理”是一个有趣的思想实验，但它并不足以解释生命的进化过程。因为这一设想中的猴子，只是一种设定中的概念，而非现实中的“生命”。现实中的生命，是在环境，气候变化以及生存压力等作用下，“有方向”地进化成了今天我们所看到的样子。

至于所有物种中最为特殊的人类，在进化中有没有更高层次的力量干预，我们目前尚未有确凿的证据，也无法明确回答。但不管如何，复杂生命的诞生和文明的演化，都远比一只猴子敲出莎士比亚的全集显得更为深奥和奇妙。

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