循環是自然界隱藏的馬達#
每個人都熟悉自然界大尺度的循環：日夜交替、春夏秋冬輪轉、蒸發與降水構成的水循環不斷重新灌滿湖泊、沖刷河流，恢復地球上每個生命的水源供給。但不是每個人都體會到：從原子到天文，各種空間與時間尺度上的循環，其實正是驅動一切自然奇觀的、隱而不見的旋轉馬達。
人造的引擎正是這樣運作的。奧圖（Nikolaus Otto）在 1861 年造出並販售第一部內燃汽油引擎，狄塞爾（Rudolf Diesel）在 1897 年造出他的引擎——這兩項發明改變了世界。它們各自利用一個循環：四衝程的奧圖循環與兩衝程的狄塞爾循環。循環的意思是：完成某項功之後，把系統復位到原點，好讓它準備再做更多功。
循環的核心結構是：做功 → 復位到起點 → 再做功。這個「復位以便重來」的機制，是自然界與人造機械共通的動力祕密。
還有一部更優雅、更微型化的引擎：克氏循環（Krebs cycle）。它由克雷布斯（Hans Krebs）於 1937 年發現，卻早在生命之初、歷經數百萬年的演化就已「發明」出來。這是一組八衝程的化學反應，在新陳代謝過程中把燃料（食物）轉化為能量，是從細菌到紅杉所有生命不可或缺的過程。
生物循環：層層相套的時鐘#
像克氏循環這樣的生化循環，負責了生命世界中所有的運動、生長、自我修復與繁殖。它們是輪中有輪、輪中又有輪，是一具擁有數兆個運動零件的鐘錶機構；而每一座鐘都需要被重新上緊發條、復位到第一步，才能再次履行職責。
所有這些循環，都被一個更宏大的達爾文式循環——一代又一代的繁殖——所最佳化，在漫長歲月中一點一滴撿拾偶然出現的改良。
人類的發現：重複製造的威力#
在完全不同的尺度上，我們的祖先在人類史前史的一項偉大進展中發現了循環的效力：重複在製造中的角色。
- 拿一根棍子用石頭去磨，幾乎什麼都沒發生——只留下幾道刮痕。
- 把棍子拉回起點再磨一次，仍然幾乎一無所獲。
- 磨一百次，還是幾乎看不出變化。
- 但若這樣磨上幾千次，你就能把它變成一支筆直得驚人的箭桿。
透過累積那些細微到無法察覺的增量，這個循環過程創造出全新的東西。
這類工程所需的「遠見加自制」本身就是一項新事物，遠勝於其他動物那種重複卻大抵出於本能、無心的建造與塑形。而這項新能力本身也是達爾文循環的產物，最終再被更迅捷的文化演化循環所強化——技術的複製不再透過基因傳給後代，而是在非親屬之間透過模仿的訣竅傳遞。
第一個把石頭磨成漂亮對稱手斧的祖先，在過程中看起來一定蠢極了。他坐在那裡連磨好幾個鐘頭，表面上毫無成效。但在這一切無心重複的縫隙裡，藏著一個逐步精修的過程——這個過程對肉眼幾乎完全隱形，因為肉眼是被演化設計來偵測快得多的變化的。
延伸案例：黑猩猩石錘的「失落環節」
彼得森（Dale Peterson）提醒丹尼特注意：黑猩猩用來砸堅果的石錘，會因長期持續使用而逐漸被磨得光滑。這在一個系列中提供了很好的「失落環節」：
- 起初或多或少是隨手撿一顆石頭去砸堅果；
- 接著會挑選附近看得到、形狀最好的石頭來做這件事；
- 然後會遠近搜尋一顆形狀更理想的石頭；
- 再來會（用肉眼與視覺記憶）注意到自己愛用的石頭因使用而愈變愈好用；
- 最終達到最高階：為了預期的任務，刻意動手去塑造一顆石頭。
「徒勞」的假象：連生物學家都被騙過#
這種徒勞無功的假象，偶爾連老練的生物學家都會被誤導。分子與細胞生物學家布雷（Dennis Bray）在其著作《濕件》（Wetware, 2009）中描述了神經系統中的循環：
原文引文：訊號傳遞路徑中的「徒勞」循環
在典型的訊號傳遞路徑中，蛋白質不斷被修飾又去修飾。激酶與磷酸酶像巢中的螞蟻般不停工作，為蛋白質加上磷酸基、又把它們移除。這看似毫無意義，尤其當你想到每一次加上與移除的循環，都要耗掉細胞一分子的 ATP——一單位珍貴的能量。的確，這類循環反應起初被貼上「徒勞」（futile）的標籤。但這個形容詞是誤導的。為蛋白質加上磷酸基是細胞中最常見的單一反應，並且支撐了細胞所執行運算中的一大部分。這個循環反應非但不徒勞，反而為細胞提供了一項不可或缺的資源：一個靈活且能快速調校的裝置。（頁 75）
「運算」（computations）這個詞選得極妙。電腦程式設計師探索可能運算的空間還不到一個世紀，但目前收穫的發明與發現已包含數以百萬計的「迴圈中的迴圈中的迴圈」。
事實證明，認知的一切「魔法」，就像生命本身一樣，都依賴於循環中的循環——那些反覆的、「再進入式」（re-entrant）的、自反的資訊轉換過程：
- 從每個神經元內部奈米尺度的生化循環，
- 到知覺系統中預測編碼的「生成—檢驗」循環，
- 再到整個大腦的睡眠循環，即 EEG 所揭示的大尺度腦部活動與恢復的波動。
生命各處改良的祕方永遠是同一個：練習、練習、再練習。
循環與生命起源：把神祕化為謎題#
值得記住的是：達爾文式演化只是眾多累積、精修的循環中的一種。還有很多其他的。
生命起源的問題可以被弄得看似無解——「不可化約的複雜」（irreducibly complex，貝希 [Michael Behe], 1996）。智慧設計論者是這樣論證的：既然天擇演化仰賴繁殖，那麼對於「第一個能繁殖的生命如何出現」這個問題，就不可能有達爾文式的解答。它必定複雜得令人屏息、設計得美輪美奐——那一定是個奇蹟。
這個論證的陷阱在於：它把前生物、前繁殖的世界想像成一團毫無結構的化學混沌（就像創造論者要我們想像的那個著名比喻——龍捲風把散落的零件組裝成一架噴射客機）。在這種前提下，問題當然看起來令人生畏。
但如果我們提醒自己：演化的關鍵過程是循環式的重複（基因複製只是其中一個高度精修、最佳化的實例而已），我們就能開始看見一條路，把神祕轉化為謎題：
那些季節循環、水循環、地質循環與化學循環，旋轉了數百萬年之後，是如何逐漸累積出啟動生物循環的先決條件的？
大概頭一千次「嘗試」都是徒勞的、擦身而過的失敗。但正如蓋希文（George Gershwin）與德席爾瓦（Buddy DeSylva）那首美妙撩人的歌所提醒的——看看如果你「再做一次」（一次又一次，再一次）會發生什麼事。丹尼特指出，非生物循環如何改變可繁殖細胞出現的機率，在他的〈理由的演化〉一文中有更詳細的討論。
結語：去找那些在做苦工的循環#
一條好用的經驗法則是：當你面對生命與心智世界看似魔法般的現象時，去尋找那些正在默默承擔一切苦工的循環。