什麼是不可簡約的複雜性？

不可簡約的複雜性是用來描述某些複雜系統特徵的術語，它們需要所有單獨的組成部分在合適的位置上以進行運作。換句話說，我們不可能通過刪除任何組件來降低(或簡化)一個不可簡約的複雜系統的複雜性，並且仍然保持其運轉。

理海大學的邁克爾·貝赫教授在他1996年的開創性著作《達爾文的黑匣子》中創造了這個詞。他將常見的捕鼠器作為不可簡約複雜性的一個例子，推廣了這一概念。一個典型的捕鼠器由五個組成部分組成：陷阱、彈簧、錘子、支撐桿和地基。根據貝赫的說法，如果移除這些部件中的任何一個，卻沒有相應的替換(或者至少是對剩餘部分的重大重組)，那麼整個系統將無法運行。特拉華大學的約翰·麥克唐納教授對捕鼠器的不可簡約的複雜性提出了異議。麥克唐納已經創建了一個在線動畫演示來說明他的論點(參見http://udel.edu/mcdonald/oldmousetrap.html中一個可還原的複雜捕鼠器)。貝赫也在網上發表了反駁麥克唐納論戰的文章(見《為捕鼠器辯護》：對批評者的回應見http://www.arn.org/docs/貝赫/mb_mousetrapdefended.htm)。所以關於捕鼠器的爭論一直持續著。但是這個無關緊要。捕鼠器是否真的是不可簡約的複雜問題，並不是問題的核心。問題的核心是不可簡約的複雜性本身的概念。

當它被應用於生物系統時，原本溫和的不可簡約的複雜性概念引發了激烈的爭論。這是因為它被看作是對達爾文進化論的挑戰，而達爾文進化論仍然是生物學領域的主導範式。查爾斯·達爾文承認，"如果能夠證明存在任何復雜的器官，它不可能是由無數次的、連續的、輕微的修改而形成，那麼我的理論將徹底崩潰"(《物種起源》，1859年，第158頁)。貝赫提出，"一種不可簡約的複雜系統不能通過對前體系統進行輕微的、連續的修改而直接生產(也就是要通過不斷改善藉著相同機制持續運行的初始函數)，因為不可簡約的複雜系統如果失去某一組件，在定義上這樣的任何前體都是不能運行的"(達爾文的黑匣子，1996年，第39頁)。

應該注意的是，通過"不能運行"，貝赫並不是意味著前體不能起任何作用——一個缺少彈簧的捕鼠器仍然可以作為鎮紙。它只是不能通過相同的機制(一個彈簧負載的錘子猛擊老鼠)來起作用(捕捉老鼠)。

這留下了一種可能性，即不可簡約的複雜系統可以由運行其他不相關函數的更為簡單的前體演化而來。這將構成間接進化。貝赫承認，"如果一個系統是不可簡約的複雜系統(因此不能直接產生)，那麼人就不能排除間接的、迂迴路徑的可能性"(同上，第40頁)。

與捕鼠器的類比相一致，一個五片彈簧負載的捕鼠器不能直接從一個簡單的、無法運行的版本進化(並且仍然符合達爾文的自然選擇進化的概念)，它可能從一個四件套的紙鎮進化而來。因此，根據貝赫的說法，一個更有效、更複雜的捕鼠器從一個更簡單的版本進化而來，將構成直接進化。一個複雜的捕鼠器從一個複雜的鎮紙進化而來，將構成間接進化。不可簡約的複雜性被認為是直接進化的挑戰。

應該指出的是，通過自然選擇的進化並不僅僅是使前體系統複雜化。它也可以簡化它們。因此，達爾文的進化可以通過逆向工作產生不可簡約的複雜性。考慮一下流行的遊戲層層疊，遊戲中玩家可以從塔上移除積木，直到它倒塌。這座塔以54塊積木開始。當玩家移走積木的時候，塔的複雜性會減少(也就是說，塔的部分越來越少)，直到它變得不可簡約地複雜(也就是說，如果有更多的積木被移走，塔就會倒塌)。這說明了一個不可簡約的複雜系統如何從一個更為複雜的系統間接進化。

貝赫認為，一個不可簡約的複雜系統越不復雜，它就越有可能沿著一條間接的路線進化(即，從一個更簡單的前體進化而來，它起不同的作用，或者來自一個失去組件的更為複雜的前體)。相反，一個不可簡約的複雜系統越複雜，它就越不可能沿著一條間接的路線進化。根據貝赫的說法，"隨著相互作用系統的複雜性增加，這種間接路線的可能性卻驟然下降"(同上，第40頁)。

貝赫引用大腸桿菌的鞭毛系統作為一個複雜的不可簡約的複雜系統的例子，他認為這個系統不能直接進化(因為它是不可簡約的複雜)，而且很可能不是間接進化的(因為它非常複雜)。大腸桿菌鞭毛系統是一種不可思議的微型舷外發動機，它是大腸桿菌在其環境中移動的工具。它由40個個體組成，包括一個定子、一個轉子、一個驅動裝置、一個u形接頭和一個螺旋槳。如果這些部分中的任何一個被移除，整個系統將無法運行。一些鞭毛的成分存在於微觀世界的其他地方。這些部件也作為III型運輸系統的一部分。這樣，它們就可以從III型運輸中藉用(這個過程被稱為聯合選擇)。然而，大腸桿菌的大多數鞭毛成分都是獨一無二的。它們需要自己的進化解釋，但迄今為止，這是一個謎。

在達爾文主義陣營內部，對不可簡約的複雜性存在著巨大的反對力量。有些批評是有效的，有些則不然。同樣地，我們必須仔細研究支持不可簡約複雜性的主張。一些早期支持者引用的生物例子現在看來是可以簡化的。這並沒有否定概念本身，也沒有否定複雜生物系統(如大腸桿菌鞭毛)的實際例子。它只是表明，科學家可以像其他人一樣犯錯誤。

總之，不可簡約的複雜性是智慧設計理論的一個方面，它認為某些生物系統是如此復雜，如此依賴於多個複雜的部分，以至於它們不可能是偶然進化而來的。除非一個系統的所有部分都同時進化，否則這個系統將是無用的，從而會對生物體造成損害，因此，根據進化的"規律"，這一系統自然會被從有機體中挑選出來。雖然不可簡約的複雜性並沒有明確地證明智慧的設計師，也沒有完全否定進化論，但它絕對指向了生物生命起源和發展的隨機過程之外的一些東西。