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进化论虚幻吗?

(作者:方舟子)

(经过网管整理)

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大纲:

第一章、进化是什么?

一、进化没有方向没有终点

二、进化首先是一个科学事实

三、进化论是科学

四、驳斥神创论者的无稽之谈

五、进化的历程

第二章、为什么要有进化论? --  从达尔文的贝格尔之航说起

第三章 是的,我们来自同一个祖先 -- 现代生物学的进化证据

一、生物分类学的证据

二、比较解剖学的证据

三、比较胚胎学的证据

四、比较免疫学的证据

五、分子生物学的证据

第四章、进化在行动  --  进化论的实际应用和实例

一、澳大利亚兔灾

二、斑点蛾悲喜剧

三、细菌抗药性

四、好与坏的平衡

第五章、从如此简单的一个开始 -- 生命的起源之谜

第六章、飞来横祸?-- 恐龙灭绝之谜

第七章、最珍贵的化石标本  --  始祖鸟的故事

第八章、完美的过渡型 -- 从爬行类到哺乳类

第九章、是马非马?-- 始祖马的故事

第十章、寻找缺环 -- 人类起源之谜

一、爪哇人的故事

第十一章、怎么变?-- 现代进化理论简介

第十二章、 发展中的进化论

第十三章、 基督信仰对演化论批评之小翻案

1)化石与现存物种没有逐渐递变的迹象

2)今日生物并没有所谓「进化」的趋势

3)演化成「人类」的机率太小

4)生物复杂化与热力学第二定律相矛盾

5)圣经里也有提到恐龙的存在

6)最伟大的科学家也都信神

基希的蛋白质

第十四章 达尔文以前的进化思想

14.1 法国 - 拉马克(Lamarck,1744-1829)

14.2 法国 - 居维叶(Georges Cuvier 1769-1832年)

14.3 英国

14.4 莱伊尔与均变论(uniformitaranism)

14.5 德国

第十五章  进化和伦理

(一) 近代思想史的进化论基调

(二) 进化论的误区

(三) 中国的社会达尔文主义

(四) 科学的误区

(五) 鲁迅和进化论

(六) 结语

第十六章  进化论简史

一、达尔文之前

二、达尔文

三、达尔文的三大难题

四、伟大的综合

五、没有止境的进化

六、进化论在不断完善

七、没有设计者的世界

 

第一章、进化是什么?

  一、进化没有方向没有终点

  进化论被许多学者誉为人类有史以来最重大的科学发现之一。不管你承不承认这个发现,当你与别人就进化论争得脸红耳赤时,有没有首先想一想,我们所说的进化,究竟是什么?

  那就先去查查辞书吧,1989年版的《辞海》给“进化”下了这么一条定义:“生物逐渐演变,由低级到高级、由简单到复杂、种类由少到多的发展过程。”很不幸,这样的定义并不准确。如果这样的进化才算进化,进化论可真地要成为“虚妄”的了。

  不错,生物是演变的,小到物种内基因频率的改变,大到物种的改变,这是生物进化的最根本含义。除此之外,给进化的定义加上种种的修饰,不仅多余,而且可能是错误的。比如,生物的演变是逐渐的吗?在有些时期,对有些物种是这样的;而在另一些时期,对另一些物种,这种演变则可能是突发、跳跃的。现代进化论越来越倾向于认为,生物的进化在总体上是由一系列不断被打断的平衡状态组成的:生物物种经过很长时间的缓慢变化或基本不变后,在较短的时间内发生了剧烈的变化。生物的进化过程不是一个缓慢上升的斜坡,而是一连串或高或低的台阶。生物的进化归根结蒂是基因突变引起的,而一个基因的微小突变就有可能引起表型的重大改变,要在鱼鳍中生出骨头(进而变成脚,进化成两栖类),只要一个或几个基因发生突变就可以一步到位,并不需要十分之一骨头,十分之二骨头等等一系列的过渡型。必须指出,现代的突变论与传统的渐变论之争,是进化新理论与旧理论之争,而不是非进化论与进化论之争。当你欢呼“进化论已被最新科学发现所推翻”之前,最好要知道这么点常识。

  进化是由低级到高级的发展过程吗?也未必。所谓高级、低级本来就是模棱两可的概念,不同的标准可以有不同的结果,我们最好避免使用它们。或许我们可以认为,一个种类对环境的适应越成功,它就越高级。根据适者生存的原则,一个新物种能生存下来而取代灭绝的旧物种,不正说明新物种比旧物种更能适应环境,因而更高级?但是不要忘了环境已改变这一个前提。在不同的环境下比较物种的适应性可以说没什么意义。新物种在旧环境下未必就比旧物种强。在六千五百万年前,一个直径十公理的巨大的陨石撞击地球,带来了长达数年的没有阳光的寒冷的“核冬天”,许多生物学家相信,所有大型的植物因此枯萎、死亡(可能靠种子、根等留下了后代),恐龙以及大型的动物断了食物,灭绝了,而哺乳动物却顽强地生存了下来,其中的一个因素是当时的哺乳动物都只有老鼠那么大小甚至更小,靠吃种子、啃树根熬过了这场全球性大饥荒。但是在此之前,体形小显然不是什么高级的特征,哺乳动物实际上已被体形庞大的恐龙压抑了一亿年才等到了这个幸运的一击,从此代替恐龙成为地球的主宰,而且也进化出了象、鲸这样的庞然大物!在同时存在的生物种类之间作低级、高级的比较也是没有意义的,因为进化大树有无数的分枝,很难说哪个枝头更高一些。生物学上有所谓低等生物与高等生物的划分,不过是说低等生物比高等生物出现的时间更早,保留共同祖先的特征更多,因而在进化上更“原始”。这也许是一种省事的分类法,但是我们不能因此认为在进化上越“原始”对环境的适应就越不成功。事实可能正好相反。原核生物(细菌)要比真核生物更原始,但它们的种类之多、数目之巨、对环境适应之强却是真核生物所望尘莫及的。在哺乳类大家庭中,人类所属的灵长类是相当原始的一个分支,但是人类无疑是哺乳类中最成功的物种。

  进化是一个由简单到复杂的发展过程吗?总体上似乎如此,晚出的真核生物要比早出的原核生物复杂,多细胞生物要比单细胞生物复杂,脊椎动物要比无脊椎动物复杂。但是在我们作出这个判断时,不要忘了原核生物、单细胞生物、无脊椎动物并没有被真核生物、多细胞生物、脊椎动物所取代,它们同时也在不同的途径上进化。这些途径,当然可能是由简单到复杂,但也可能就是由简单到简单在复杂性上保持不变,甚至可能是由复杂到简单!比如对于寄生生物,它们的细胞、组织、器官逐步退化,形态结构就是越来越简单,病毒甚至于退化到只剩下最少量的遗传物质和一个外壳。也就是说,在进化上,复杂的必然由简单的演变而来,但简单的并不一定会变成复杂,复杂的反而可能变得简单。

  进化是种类由少到多的过程吗?如果拿今天的几百万个物种与生命起源之初只有一个或几个物种相比,似乎可以下这个结论。但是这个结论忽视了这么一个事实:从生命起源到今天的三十亿年内,不断地有新物种产生,同时也不断地有旧物种灭绝;在各个时期,种类时多时少,并非累积递增。比如在五亿三千万年前著名的“寒武纪物种大爆发”中,在短短的五百万年内产生的动物类群就要比今天的多。寒武纪之后的各动物类群不过是这次大爆发后的幸存者的进一步进化而已。而最近的研究表明,即使是在特定的某一类群内,其种类也不是不断扩增的,比如哺乳类,在两亿年的进化史中,其种类时增时减,始终保持在大约90个属①。可见生物进化既是种类由少到多的过程,也是种类由多到少的过程。在发生物种大灭绝时,后一过程表现得更为明显,而物种大灭绝平均两千六百万年发生一次。同时我想提醒大家注意:今天我们人类正以平均每天两个物种的速度消灭野生动植物,而新的物种并没有产生。

  所有生存过的物种中,百分之九十九以上已灭绝了。这个悲惨的事实说明了一点:进化是一个试错的过程,试验,失败,再试验,再失败。它不是由低级到高级,也不是由简单到复杂,更不是种类由少到多。进化没有方向,也没有终点。人们往往把进化树画成存在着一个从单细胞生物进化到人类的主干,把人类作为进化的最终产物置于进化树的最顶端,这实际上不过是人类的主观上的自慰而已。客观地说,人类的产生是无数偶然事件的结果。如果在寒武纪的物种大爆发中,最初的弱小的脊椎动物没能幸存下来,则今天或许根本不会有脊椎动物;如果一种不起眼的鱼类不是偶然在鱼鳍中长出了骨头,则脊椎动物或许根本不可能登上陆地;如果不是一个偶然事件导致恐龙的灭绝,则小小的哺乳动物可能根本没有机会主宰地球;而如果在大约四百万年前非洲大草原的气候不变干燥,迫使南方古猿的祖先放弃丛林生活下地直立行走,则所谓的人类也许不过是另一类猩猩。当我们回顾这一连串的偶然事件,有什么理由认为人类在地球上的产生是必然的呢?

  弗洛依德曾经说过,科学上的重大发现往往带来对人类尊严的重大打击。哥白尼的日心说让我们的家园从宇宙的中心“迁”到了一个微不足道的角落,达尔文的进化论让我们知道我们的祖先并不高贵,不过是一种猿,而弗洛依德的精神分析说  --  他毫不谦逊地说  --  使我们人类再也无法认为自己是理性的动物。而现在我们可以说:地球上产生生命也许是必然的,但进化出人类却是十分偶然的。我们人类不过是进化偶然的产物。

   二、进化首先是一个科学事实

  反进化论者经常挂在嘴上的一句话,就是进化不过是一种假说,客气点的说,不过是一种理论,总之不是科学事实。他们之所以这么说,是因为在一般人看来,理论的可信度不如事实,而假说又不如理论。对于一些科学家来说,反而会认为理论高于事实,只有事实而没有理论算不上科学。达尔文之所以伟大,正在于他把生物学由只是收集标本、观察行为的博物学变成了有理论基础的科学。但是,不管理论和事实哪一个更高级,我们想要指出的是:生物进化首先是一个被无数科学证据证明了的科学事实,其次才是科学理论。

  有关生物进化的科学证据来自生物学各个学科,举不胜举。最直观的证据来自古生物学、生物地理学、比较解剖学和比较胚胎学,在后面两章我们将会对它们做些简明的介绍。在此我只想指出,有关进化的最重要的证据来自现代生物学,特别是分子生物学和生物化学。分子生物学告诉我们,尽管地球上的生物形形色色,千变万化,在分子水平上它们却极为一致:都有相同的遗传物质  --  核酸,都用同一套遗传密码转译蛋白质,都用相同的20种氨基酸组成蛋白质,而且尽管氨基酸有左手和右手两种构型,所有的生物都只用左手构型的氨基酸;一种蛋白质对生命过程越重要,越基本,就越可能在所有的生物中都存在,并且其氨基酸序列在不同的物种中根据亲缘关系的亲疏而有不同程度的相似性。对此我们只能得出结论:所有的生物都有共同的祖先,因此它们才能如此一致;它们是由共同的祖先经过不同的途径进化来的,因此在相似中又有差异。神创论者辩解说,生物是上帝按同一蓝图设计出来的,所以它们有一致性;上帝在设计时考虑到了它们的不同的生活环境,所以又让它们表现出多样性。总之,在他们看来,一致性证明不了亲缘关系,多样性证明不了进化。进化论并不否认在同一环境下,有时候一致性证明不了亲缘关系,比如海豚与鲨鱼有着相似的外形,这被称为进化的趋同现象,但是在器官和分子水平上,海豚与生存环境和外形都大不一样的人的相似性,要比生存环境和外形都很相似的鲨鱼强得多,请问上帝为什么要做出这种自相矛盾的设计?

  而且,尽管神创论者不愿承认,万能的上帝的“设计”并非十全十美,往往有着无用的甚至有害的特征。比如我们人,在胚胎的早期会出现鳃裂,但是鳃却对胎儿毫无用处,请问上帝为什么要有这样的设计?又比如我们的脊柱,实际上只是由四足动物的脊柱略作加工而来,并非很适宜于直立行走,如果我们是四足着地的猩猩,就可以免去了象椎间盘突出之类的由直立行走造成的苦痛。如果人真是由上帝设计制造的,他何至于如此低能,又何苦如此折磨我们?而我们认为,正是这种不完美,提供了进化的信息,因为这些无用或有害的特征正是我们的祖先遗留给我们这些不肖子孙的负担。


  在今天,现代生物学已能够下这个结论:

  A、所有的生物都有共同的祖先;

  B、每一种生物都是由先前另一物种演变而来的。

  因此生物是进化的。达尔文把这个结论称之为“有修改的传代”。这是一个科学事实,怀疑或否认这个事实就跟怀疑或否认地球围绕太阳公转和物质由原子组成一样。同时我们还必须指出,也正如不能因为至今我们无法直接看到地球围绕太阳公转、无法在显微镜下看到原子就怀疑它们是科学事实一样,我们也不能因为无法直接观察到生物的进化而否定它是一个科学事实,因为科学事实并不只是依赖直接的观察,它更多地依靠间接的观察和合理的推论。对于生物进化这种基本上是属于历史范畴的课题,由间接的证据获得直接的结论是最主要的方法,那种“你说生物是进化的,能让我们看看猿是怎样变成人的吗?”的责难不过是对科学研究法的无知。

  总之,对于现代生物学来说,进化首先是一个科学事实:生物是进化的,这是现代生物科学的大前提;其次才是理论和假说:生物是怎样进化的,它的过程和机理是什么,这是一切进化理论  -- 用进废退说、自然选择说、综合学说、中性学说等等--试图解决的问题。我们必须承认,进化论还很不完善,有关进化的各种理论都有或多或少的缺陷;但是,某种进化理论不完善甚至是错误的并不能作为生物进化不成立的理由,因为“生物是怎样进化的”和“生物是否进化”并不是一回事。

  达尔文清楚地知道这种差别。在《人类的进化与性选择》一书中,他写道:“我有两个不同的目的:第一,表明物种不是被分别创造的,第二,自然选择是变化的主宰。……因此如果我出了差错……夸大了它(自然选择)的威力……我希望我至少对推翻分别创造的教条作了好的服务。”

  可见,在达尔文看来,即使自然选择学说不成立,也无法改变生物是进化的而非神创的这一事实。

  很遗憾,神创论者一直在做这种徒劳的努力:利用各种进化理论在进化机理上的不同意见来否认生物进化这个事实。值得一提的是,神创论者对进化论责难,只要是有点道理的,无一不是从进化论者之间从前或现在的争辩中剽窃来的。对于进化论的发展,神创论者的攻击没有任何的作用,连反作用都没有。


      三、进化论是科学



  判断一个事实或理论是否科学,有一些标准,其中最著名而且已被普遍接受的一条,就是是否能被否证。也就是说,一个科学的事实或理论,必须有能够被否证(当然也能被证实)的预测,如果它的预测在一切条件下都不可能被推翻,那是玄学或同义反复的文字游戏,不是科学。非常遗憾地是,这条标准的提出人波普尔曾经认为进化论不符他的标准,不是科学而对科学研究有指导作用的玄学,在他看来,进化这个事实不具有能被否证的预测,“适者生存”的自然选择学说不过是同义反复,因而也不可能被否证。即使是波普尔这样的大哲学家,也曾经误解了进化论。

  进化论是否能够有可被验证的预测呢?完全有可能。在许多条件下,进化论能被否证,这里只举一例。根据进化论,每一种生物都是由先前的生物进化来的,而所有的生物都有共同的祖先;那么,整个生物界就相当于一个大家庭,象人类的大家庭一样,我们也可以描绘出一株亲缘关系树,确定各个家庭成员的血缘关系。如果这种血缘关系是真正存在,用不同的标准绘出的亲缘关系树应该大致相符(由于材料不同、实验误差等因素,不能强求完全一致),否则的话,如果不同的标准绘出不同亲缘关系树,这种亲缘关系就很值得怀疑,也就是说,若出现这种结果,进化论即被否证。事实却是,不管用什么样的标准,根据化石纪录、器官比较、抗体反应比较、同源蛋白质的氨基酸序列的比较或基因序列比较,所绘出的亲缘关系树都相符得非常好,也就是说,进化论虽然可能被否证,结果却是被证实了。特别是同源蛋白质的氨基酸序列以及基因序列的比较使我们对亲缘树的绘制达到了定量的程度,更加准确了。而且,同源蛋白质和基因有很多很多种,它们的序列比较--只要愿意--可以没完没了地作下去,进化论也就一直在接受检验。幸运地是,至今为止用至少几千种不同的同源蛋白质和基因绘出的亲缘树在误差范围内都互相吻合,也就是说进化论不断地在被证实。这种现象,如第二节所述,神创论是无法做出合理的解释的。

  “所有的生物都有共同的祖先”这个说法早在达尔文时代就被提出了,它完全可能被分子生物学所否证:如果生物存在着许多种遗传物种,许多套遗传密码,则“共同祖先”的命题被否证。但是我们已知道事实上恰好相反。

  波普尔的攻击对象主要是达尔文主义。达尔文虽然没听说过什么“否证论”,但以一个大科学家的直觉,知道一个科学理论不应该无条件成立。实际上,他自己清楚地告诉我们他的理论在什么情况下可以被推翻:

  “如果能够证明在任一物种的结构的任一部份,它的形成纯粹只是为另一物种提供好处,那么我的理论即失效,因为这种结构不可能通过自然选择产生。”

  “如果能够证明存在任一不可能经由为数众多的、逐渐的、微小的修改而形成的复杂的器官,那么我的理论即告破产。”(《物种起源》)

  今天的进化论者,不管他们对自然选择的重要性的看法是多么的不同,有一点是共同的:自然选择不是进化的唯一动力(虽然是重要的,也许是最重要的动力)。也就是说,自然选择在局部已被否证。

  从以上的分析可以看出,波普尔对进化论的责难实际上出于对进化论的浅解。令人欣慰的是,他终于认识到了这一点。在他的晚年,当神创论者利用他的责难攻击进化论时,他勇敢地站出来公开承认自己的错误:

  “我依然相信自然选择是一个研究程序。然而,我已经改变了我对自然选择理论的可检验性和逻辑特点的看法;我很高兴能有机会宣布放弃我的主张。”②

  与进化论相反,神创论则不是科学理论,无法被否证,因为“上帝创造了万物,万物的存在证明了上帝的存在”是逻辑上永远正确的同义重复。进化的种种证据,神创论者即使不得不承认它们的真实性,也完全可以认为那只是一连串的巧合,正如你可以不承认万有引力,而把所有的苹果都往下掉当成一种巧合。到最后他们还可以说这一切是上帝的有意按排:所有的生物都是上帝创造的,只不过他故意把它们造成这个样子,好让科学家们误以为生物是进化来的。这种狡辩,也永远无法被推翻。不过,按波普尔的看法,在面对科学与玄学(包括狡辩等等)的选择时,一个有理性的人应该选择前者。

  而且,把上帝设想成了一个爱恶作剧的老顽童,对上帝未免太不恭敬了吧?


   四、驳斥神创论者的无稽之谈


  神创论者出于信仰的需要,散布了许多攻击进化论的谣言、谎言。在这一节,我们收集了散见于微言的《科学与信仰》一书和在海外中国人的教堂中传播的一些神创论小册子中的谣言、谎言,一一加予驳斥,其中有一些在以后各章会有更详细的说明。

◇“热力学第二定律说,自然作用的结果,如无外来的理智干涉,乃由组织至分解,由复杂变简单,由秩序至混乱。进化论断言生物能自动由简单进化为复杂,因此进化论违背热力学第二定律。”

  热力学第二定律不属于中学物理内容,因此许多人并不真正知道它的涵义,难怪神创论者会在这个问题上大作文章。

  热力学第二定律有三种表达方式:一、热不可能自发地、不以消耗功为代价地从低温物体传到高温物体;二、任何热力循环发动机不可能将所接受的热量全部转变为机械功;三、在孤立系统内实际发生的过程中,总是使整个系统的熵的数值增大(《辞海》1989年版)。神创论者有意利用的是第三种表达方式。熵可以被通俗地定义为混乱度,所以第三种说法可以通俗地表达为:在孤立系统,混乱程度总是变大,也就是“由组织至分解,由复杂变简单,由秩序至混乱。”

  神创论者在引用热力学第二定律的通俗说法时,完全无视了其前提:孤立系统。所谓孤立系统,是指与外界不发生相互作用,即与外界无热量、功和物质交换的热力学系统(《辞海》1989年版)。地球不是一个孤立系统,它与外界有能量交换:吸收太阳能和散发热量;又有物质交换:陨石坠落;所以它是一个开放系统。在开放系统中,熵可增可减,可以由简单变复杂,无序变有序。即使是在一个孤立系统中(比如宇宙),也有可能在全体熵值变大的同时,局部的熵值减小。

  在自然界中,没有外来的理智干涉,而自发由简单变复杂,无序变有序的现象屡见不鲜。所有的生命现象(比如鸡蛋变成小鸡、小鸡变成大鸡)都是这种“违背”热力学第二定律的现象。即使是非生命现象,这种现象也不少,雪花、沙丘、晶体、旋风、石钟乳的形成,都是大家熟悉的例子。

◇“进化论认为生物进化都是随机的、偶然的、杂乱无章的概率事件。复杂的生物体可以由简单的生物体碰运气进化而来,这种概率小到根本不可能发生。”

  当我们说生物进化不存在一个“从简单到复杂、从低级到高级、种类由少到多”、“从单细胞到人”的总的进化方向时,并不否认生物在每一次进化时,存在着一个方向。根据自然选择学说,这个方向就是对环境的适应。突变是随机的、偶然的、杂乱无章的,环境等因素对突变的结果作了选择,虽然选择的结果如何也许并非必然,但并非全碰运气。简单的生物体进化成复杂的生物体,就是一次次选择,一次次试错的结果,而不是一个完全随机的概率事件。

◇“进化论认为由于遗传基因的突变,因此产生许多不同的个体以供自然环境的选择,但是突变都是有害的,一种生物的群体中因突变而产生的畸形个体,都将导致退化和衰败,易受环境淘汰,不可能产生生物的进化。”

  首先,变异有好有坏,虽然坏的多好的少,但是并非都“将导致退化和衰败”。如果突变必然导致退化和衰败,那么搞遗传工程的所有高技术公司都该关门了,因为它们正是在找优秀的变异并且卓有成效。

  其次,变异的好坏都是相对于目前的环境而言的,如果环境改变了,本来是不好的变异可能反而有了优势而取代野生态。病菌对抗菌素的抗药性、害虫对杀虫剂的抵抗性,都是由于有更强的抵抗力的变异被选择,逐渐取代了野生态的结果。

◇“生物进化不可观察、不可验证。”

  生物进化有两个层次:微进化,即生物群体由于基因频率的改变而产生了变异,但还没有产生新的物种;大进化,即产生了新的物种。在微进化这个层次,不仅可以观察,而且可以对各种进化理论进行验证,上面提到的病菌、害虫的抗药性就是一个例子。在大进化这个层次,进行观察、验证就要困难得多,因为一个新物种的产生往往要花上几万年的时间。但是在某些自然条件下这个过程可以加速,我们也可以创造条件加速这个过程。在实验室和野外,新物种的产生都已被生物学家观测到。

  即使没有这些直接的观察,也不能说“生物进化不可观察”,因为在科学上,更多的要靠间接的观察。我们无法直接观察古猿变成人的整个过程,但是我们可以通过观察化石纪录、解剖比较、基因序列等等结果,而得出“人由古猿演变而来”这个结论,并推测这个过程的细节。

◇“在达尔文逝世一百多年后,仍然没有任何科学家找到种与种之间,或类与类之间的过渡型化石,所谓的‘缺环’仍然缺失。”

  在《物种起源》发表之后的一百多年,古生物学有了十足的进步,但是化石纪录仍然很不完全,而且永远不可能完全,因为生物体能够形成化石是很偶然的。根据“间断平衡”理论,生物体的过渡型往往发生在很小的群体,很小的区域和很短的时间,它们能够形成化石并被发现的可能性也就要小得多。因此毫不奇怪,时至今天,仍然有许多缺环没能找到,而且可能永远无法找到。但是这并不等于我们没有任何过渡型化石;恰恰相反,我们已找到了几千种过渡型化石。在类与类的过渡型中,最著名的有鱼类到两栖类的过渡型(总鳍鱼,鱼石螈)、两栖类到爬行类的过渡型(蜥螈)、十几种从爬行类到哺乳类的过渡型、陆地哺乳类到原始鲸类的过渡型(巴基斯坦古鲸)以及神创论者最感头疼的始祖鸟化石。在种与种的过渡型中,最著名的有从始祖马到现代马的一系列非常完美的过渡型,和从古猿到人的过渡型。

  神创论者往往声称“间断平衡”理论是进化论者为了解释找不到过渡型化石而提出的借口。实际上,“间断平衡”理论只是解释为什么过渡型难以被找到,并不否认过渡型的存在,正如这个理论的提出者古尔德(Gould)所言:

  “但是古生物学家已发现了一些过渡形态和过渡系列的极好的例子,完全足够说服任何不抱偏见的怀疑者接受生命的自然谱系的事实。”③

◇“在美国德克萨斯州曾经发现两行脚印化石,一行为恐龙,一行为人。恐龙和人曾经同时存在!”

  所谓德州“巨人”脚印,是指Paluxy河河床上发现的恐龙脚印,一直被一些外行误以为是人的脚印。1970年左右,一些神创论者为它拍了一部电影,宣传恐龙和巨人的脚印混杂在一起,是恐龙和人曾经相处的证明。科学界对神创论者的无稽之谈向来很少理会的,但这部电影在社会上广泛放映,引起了不小的反响,神创论者又借此大作文章,称之为否证进化论的最有力的证据。为了澄清此事,在八十年代初科学家组团到该地考察,很快得出结论:那些所谓“巨人脚印”跟周围的恐龙脚印一样,都是由同一种两足三趾的食肉类恐龙留下的,只不过由于踩在烂泥中,泥土向脚印凹陷,使得脚印变小,只有中心部分留下,看起来就有点象人的脚印了。但是神创论者拒绝这个结论。到了1984年夏天,由于长期无雨,Paluxy河干枯,原来沉在水下的脚印暴露出水面,由于显色效应,模糊不清的脚印边缘也看得清楚了,清清楚楚地显示跟周围的恐龙脚印没有两样,也是三个脚趾。在科学家们的一再督促下,神创论的几位头面人物到现场观看这些暴露出来的脚印,被迫在神创论的刊物上登文承认那是恐龙脚印,并答应不再以此为攻击进化论的理由。国际权威学术杂志Nature在当时曾报道此事④。

◇“巴斯德实验证明生物不可能由非生物自然发生。生命起源的化学进化学说违背了巴斯德实验。”

  巴斯德实验仅仅证明:在普通条件下,在短时间内,完善的生物体不可能由非生物体自然发生。

  生命起源的化学进化学说则认为:在原始地球的条件下,经过漫长的时间,简单的小分子可以合成生命小分子,生命小分子合成生命大分子,再组成原始细胞。这是一个漫长的、逐步演变的过程,其过程的每一步骤都已在实验室得到不同程度的模拟,与巴斯德实验无关。

◇“由氨基酸自动合成一个蛋白质分子的几率只有一之后加三百二十个零之一。这是一个不可能发生的小概率事件。”

  没有一个生物学家会认为现代蛋白质是在生命起源之初由氨基酸一步自动合成的。现代蛋白质是由简单、原始的蛋白质逐步进化而来的。

  而且,根据化学进化理论,原始蛋白质可以以RNA为模板,由RNA催化合成,而无需由氨基酸自动合成。

◇“达尔文临死前后悔创建了进化论。”

  这是一个早已被揭穿,但神创论者至今仍然津津乐道的谣言。

  这个谣言的始作俑者是一位叫赫普(Hope)的美国修女。达尔文死后不久,她在麻省的一次布道中声称,在达尔文临终前,她访问了他,达尔文向她做了忏悔,后悔自己创建了进化论。教会组织对赫普的谣言如获至宝,迅速传播开来。在一九二二年,达尔文的女儿亨里雅塔(Henrietta)为此发表了声明:

  “在我的父亲临终前,我守在他的身旁。在他重病不治时,或在他得其他病时,赫普修女都不在。我相信我的父亲从未见过她,她对我的父亲的思想、信仰没有任何的影响。他对他的任何科学观点,不论是当时的还是早些时候的,从未反悔过。我们认为有关他忏悔的故事是在美国编造出来的。整个故事纯属无稽之谈。”⑤

  即使达尔文果真反悔,对进化论的成立也不会有任何影响。一个科学理论成立与否,只取决于是否有支持或反对它的科学证据,与其创立者后来的态度无关。

◇“爪哇人的发现者杜布瓦在去世之前承认所谓的爪哇人只是一只长臂猿,因此,‘爪哇人’一词已从教科书中除名了。”

  这也是一个无耻的谣言。杜布瓦至死相信他发现的爪哇人是从猿到人的过渡型,即所谓“猿人”,虽然在当时已有新的发现证明爪哇人属直立人⑥。

  今天的有关人类进化的教科书仍然详细地介绍爪哇人,杜布瓦仍然被公认为伟大的人类学家。不必找教科书,一般的百科全书都会介绍爪哇人和杜布瓦,爪哇人一词并未被除名。

◇“进化论与基督教信仰不可相容。”

  进化的观点实际上最初由中世纪的神学大师奥古斯丁提出。当然,他提出生物是进化的,并非来自对生物界的研究,而是出自为《圣经》圆谎的需要:诺亚方舟显然无法装下所有生物的一对或七对,所以奥古斯丁认为当初上帝只造出少数的生物,再变成现在的这许多物种。

  以刻板著称的罗马教廷三十多年前就已宣布进化论与基督教教义相容,进化是上帝创造的自然准则。这种观点被称为“进化论神学”。

  如果一个基督徒认为《圣经》是准确无误的历史记载,《圣经》的每一句话都必须按字面意思理解,那么进化论确实与《圣经》的“创世记”一章不相容。但是在今天,绝大部分基督徒都不再如此刻板地看待《圣经》。在他们看来,《圣经》乃是阐明基督教教义的寓言、故事,而不是历史记载,更不是科学教科书。

  在今天,大多数的犹太教徒和基督徒(包括天主教和新教)都接受进化论,坚持神创论的只是少数原教旨主义者(虽然这些人在中国教徒中可能是多数)。许多进化论者也是犹太教徒和基督徒,他们并不觉得进化论与他们的信仰有冲突。


  五、进化的历程


  120亿到200亿年前:宇宙大爆炸。

  46亿年前:太阳系形成。

  40亿年前:地球原始大气层形成,化学进化开始。

  38亿年前:大陆和海洋形成。

  35亿年前:原核细胞出现,无氧光合作用和无性繁殖至此起源。

  23亿年前:蓝藻出现,有氧光合作用作用和有性繁殖至此起源。随着有氧光合作用的出现,大气层和水圈中氧气逐渐增加。

  15亿年前:真核细胞出现。

  7亿年前:动物出现,这是一种象蠕虫的小型软体动物。

  之后生物进化进入了古生代。

  寒武纪(590-505百万年前):所有的动物门形成,被称为“寒武纪大爆发”。生物群以海生无脊椎动物为主,特别是三叶虫、低等腕足类和古杯动物。在510百万年前,脊椎动物出现,为无颌类的甲胄鱼类。红藻、绿藻开始繁盛。

  奥陶纪(505-438百万年前):海生无脊椎动物如三叶虫、头足类、腕足类、棘皮动物等非常繁盛。出现海生节肢动物板足鲎类。藻类繁荣。在后期发生首次物种大灭绝。

  志留纪(438-408百万年前):无颌类发育,晚期出现原始鱼类。在末期出现陆地植物(裸蕨类)和陆地动物(千足虫、蝎子)。

  泥盆纪(408-360百万年前):脊椎动物中鱼类大量出现,包括圆口类、软骨类和总鳍鱼,被称为“鱼的世纪”。在晚期出现原始两栖动物迷齿类。无脊椎动物中昆虫开始出现。蕨类、原始裸子植物出现。至晚期发生物种大灭绝,许多海生无脊椎动物类群消失,无颌类趋于绝灭。

  石炭纪(360-286百万年前):两栖类发展。爬行类出现。真蕨、木本石松、芦木、种子蕨、科达树等繁盛。

  二叠纪(286-248百万年前):昆虫发展。爬行类发展。裸子植物如松柏类等开始发展。在晚期发生最大的一次物种大灭绝,百分之九十以上的物种灭绝,包括大部分两栖类和爬行类以及三叶虫等。

  之后生物进化进入中生代,被称为“爬行类的世纪”。

  三叠纪(248-213百万年前):硬骨鱼类、爬行类发展,恐龙出现。原始哺乳类开始出现。裸子植物进一步发展。发生物种大灭绝,迷齿类绝迹,腕足类减少。

  侏罗纪(213-144百万年前):哺乳类出现,原始鸟类(始祖鸟)出现,恐龙繁盛。硬骨鱼类繁盛。裸子植物繁盛。

  白垩纪(144-65百万年前):古哺乳类出现,现代鸟类出现,现代鱼类出现。在晚期被子植物出现并繁盛。在晚期发生第二大的物种大灭绝,恐龙以及所有体重超过25千克的陆地动物绝灭。

  之后生物进化进入新生代,为“哺乳类的世纪”。

  第三纪古新世(65-58百万年前):真兽类发展。

  第三纪始新世(58-37百万年前):现代哺乳类繁盛。现代被子植物繁盛。

  第三纪渐新世(37-24百万年前):类人猿出现,鸟类繁盛。古哺乳类灭绝。

  第三纪中新世(24-5百万年前):灵长类发展。

  第三纪上新世(5-1·8百万年前):人科起源。

  第四纪更新世(180-4·5万年前):人属起源,直立人出现,工具普遍使用。

  第四纪全新世(4·5万年前至今):语言出现,现代人类分布世界各地。


第二章、为什么要有进化论? --  从达尔文的贝格尔之航说起


  1831年,当22岁的达尔文作为一个没有报酬的博物学家登上贝格尔号,开始为期五年的环球航行时,他是一个言必称《圣经》的虔诚的教徒,他的迂腐常常引起海员们的嘲笑。是的,他听说拉马克 ((J B Lemarck,1744-1829)提出了生物进化的理论,不过在他看来,那不过是离经叛道的异端邪说,不值一哂。然而,当五年之后他结束航行回到英国,他的思想完全改变了。这时候,在他看来,《圣经》的可信度比印度教的圣书也好不到哪里去。他开始着手收集资料,终于提出了自然选择学说,为生物进化提供了第一个科学理论。他比拉马克走得更远,受到的攻击也更大,然而终身不悔!在临死前他在自传中自豪地写道:“……我这一生中,再也没有什么能比为自然科学增加了一些东西更好的了。对此我已尽力而为,批评者可以说他们想说的任何话,但他们无法摧毁我的这种自信。”

  当达尔文写下“批评者可以说他们想说的任何话”时,大概没有想到一百年后会有道貌岸然的传道士造谣说“达尔文后来也后悔创建了进化论”吧。

  要改变一个人的信仰别提有多难了,被时代抛弃的神创论者尚且不惜造谣歪曲也不愿承认事实;而这五年内,究竟发生了什么事,使达尔文从一个虔诚的教徒变成了进化论的创建者?

  达尔文的主要任务是收集动植物标本,定期运回国鉴定。他发现了许多新物种,所以微言先生在攻击进化论之前,“欲夺之先予之”,貌似公正地说一句“达尔文对生物分类自有其贡献”,倒是他的连篇谎言中一句难得的真话。不过,达尔文要是象当时的许多博物学家一样,终其一生只是这么收集收集标本,分分类,他就不会被埋葬在牛顿旁边,他的塑像也不会被摆在大英博物馆自然历史分馆的门口了。

  贝格尔号在南美海域来来回回开了三年多,达尔文注意到,在南美海岸,动物群和植物群的变化极为明显。比如从阿根廷的Buenos Aires到Santa Fe,纬度仅仅变了三度,物种却变了不少。达尔文在一小时之内,就观察到有六种鸟是从前在Buenos Aires没见过的,他心里不免嘀咕:这两个地方这么靠近,地理环境又那么相似,上帝造物时何必那么慷慨大方,给每一个地方各造出那么多不同的物种?如果对这样的疑问,达尔文也象现在的神创论者一样说一句“上帝的意图不是我们能知道的”轻轻打发,那以后就没有好戏可唱了。幸好达尔文的求知欲不是那么容易被糊弄,而随着以后的进一步观察,他心中的疑问越来越大。

  达尔文的另一项任务是挖掘生物化石。在当时,中国还在把化石当成龙骨龙牙入药,但西方知识界已逐渐认识到化石是从前生物的“遗骸”,从化石中发现的许多种物种现在已经找不到了。承认物种会灭绝对于当时的知识界是件很尴尬的事,因为那等于承认上帝不是万能的,他亲手创造的生物居然还会灭绝。为了给上帝点面子,法国的居维叶提出了灾难说,也就是说是上帝故意制造灾难来灭绝生物。这还可以在《圣经》中找到依据,《圣经》不是记载了世界性的大洪水嘛。虽然《圣经》上说诺亚拯救了所有的生物,把几百万种动物的一对或七对象沙丁鱼罐头一样都塞进了他那只长150米、宽25米、高15米的大船,在汪洋中和平共处十多个月(不吃不喝?)后奇迹般地都活了下来,并没有说哪个物种因此灭绝了;不过灾难说既然会引经据典,也就还不算怎么离经叛道。

  但是达尔文却不能不对灾难说产生了疑问。他在南美海岸挖到了一些树懒和美洲驼的化石。这两种动物在当地都还生存着,但是比化石小多了。达尔文仔细地探测了发现化石的地层和周围环境,判断这些化石的年代并不久远,而且没有发生过大洪水的任何迹象,也没有发生过其它灾难的迹象。一切都显得很和平。那么这些生物为什么会灭绝?它们会不会变成了现代较矮小的树懒和美洲驼?也就是说,现代的物种是由以前的不同物种变来的,《圣经》有关上帝创造的记载只是神话?可以想象,这时候在达尔文的内心中,承认事实和相信《圣经》两条“路线”不断地在斗争。

  三年后,贝格尔号航行到厄瓜多尔以西约1000公理处的加拉帕格斯群岛,他在岛上观察了五个星期后,对《圣经》的信仰开始完全破灭!

  加拉帕戈斯群岛由16个或大或小的火山岛组成的,岛与岛之间的距离往往只有几公里、十几公里。我们现在已经知道,这个群岛形成于大约4百万年前,从来未跟南美大陆连在一起。

  达尔文踏上加拉帕戈斯群岛的第一个感觉,是那里的动物群、植物群跟南美大陆很相似,这一点毫不奇怪。仔细观察之后,他就觉得奇怪了:这里的动植物虽然总体上跟南美大陆的相似,但又有着明显的、与大陆动植物不同的特征,有着许多特有种,就是说这些物种只在这里有,在世界其它地方都找不到。象这样的特有种,植物有228种,鸟类有28种,蜥蜴类有32种,陆地蛇类有50多种,鼠类有4种,鱼类有60种。

  而且,这个群岛的一些岛上,也有自己的特有种,到了另一个岛就找不到了。象熔岩蜥蜴,群岛总共有七种,除了一种分布较广,其它六种分别只局限于六个大岛。最引起达尔文注意的是那些巨龟(“加拉帕戈斯”的意思就是龟)。这些巨龟现在已全部被人类灭绝了,不过在当时,它们成群结队地在岛上的沙滩上漫游,总共有十四种或亚种,而且岛与岛之间的巨龟的形态  --  特别是龟壳  --  差别非常大,以至于岛上的副总督向达尔文吹牛说,他只要瞄一眼,就知道哪只龟是哪个岛上的。

  我们可以想象,当达尔文坐在沙滩上,看着这些巨龟慢吞吞地爬来爬去,看着鬣蜥懒洋洋地在岩石上晒太阳,不时地潜入海里吃海草(世界上别的地方再也找不到有一种蜥蜴是吃海草的),脑子里不时地在考虑在个问题:为什么上帝要在这小小的角落显耀他的创造才能,他真有必要专门为这里创造出这许许多多独一无二的物种吗?或者,这里的物种的祖先实际上都是偶然从南美大陆来的,几万年几十万年后才发生了种种变化,产生了这些丰富多彩的特有种?也就是说,物种其实是可变的,进化的?他现在开始觉得,只有后一个解释才是合理的。

  加拉帕戈斯群岛还有一些独特的雀类,当时没有引起达尔文的注意。他回国后,仔细研究了带回来的标本,才发觉这些雀类的形态变化极为奇妙。我们现在就把这些雀类命名为达尔文雀。达尔文雀在南美大陆也有,但只有一种,而加拉帕戈斯群岛上多达五属十三种,此外还有一种在几百公里外的可可斯岛。这十三种达尔文雀粗粗一看都差不多,但身体大小不同,鸟喙的大小、形状差别更大,而它们的生活习性也是形形色色的。大体可以分为树上生活和地上生活两类,有的吃素,有的象啄木鸟一样啄木吃虫,有的以巨龟、鬣蜥甲上的寄生虫为生,有的则吸海鸟的血!而鸟喙的形态正跟它们的习性有关。鸟喙较大的,吃的东西也都比较大;在地上生活的,鸟喙下部都很深,可以用来压碎种子;在树上生活的,鸟喙的形状刚好很适于把毛虫从藏身之处钩出来;吸血的,鸟喙又尖又利;吸花蜜的,鸟喙又细又长;啄木达尔文雀的鸟喙很象啄木鸟,它甚至能使用工具:叼着仙人掌刺把毛虫钓出来。

  达尔文正确地推测:加拉帕戈斯群岛上的这些雀类都是由南美大陆的那种雀变来的。现在我们通过比较蛋白质序列,可以推测其趋异发生在大约一百万年前。在那时候,一小群达尔文雀的祖先被西风从南美大陆吹到了加拉帕戈斯群岛,在这里它们没有竟争对手,这是一片年轻的、可以自由发展的乐土,树上、地上,各种各样的生活环境任其选择。一方面,在与大陆的鸟群隔绝的情况下,基因库很小,变异基因不容易被正常基因稀释,因此它们的后代容易保留变异;另一方面,它们的后代选择了不同的环境,自然选择迫使它们去适应这些环境,适应的结果使它们的后代差异越来越大,最终变成了不同的种类。

  而神创论者对于达尔文雀又有什么样的高论呢?

  “当年达尔文在加拉帕戈斯群岛(位于东太平洋赤道上,属厄瓜多尔)考察时,发现各个岛屿上的雀类型态不同,共有十三种之多。他认为这是因为各个岛上的环境条件不同,自然选择作用促使这些雀类向不同的方向演化所致。以此为起点,他逐步发展出“进化”的观点。但据现今学者重新研究,发现这些岛上的生态条件实不足以使岛上的雀类发生这些形态变化。这些变化的真正原因乃是各个岛上的雀类只能进行隔离繁殖(雀类不善远飞,各岛之间的海域足以使之互相隔离)。各雀群之间没有遗传基因的交流,因此各雀群的总体基因内涵(基因库)乃逐渐产生差异,因而造成雀群形态上的差别。这与各岛的环境条件无关。如果两个雀群的基因库不同,即使它们的生活环境完全一样,其形态也会有分别。反之亦然。达尔文当时并没有现今的遗传学知识,他不能正确理解这一现象的真正本质,所以产生了“进化”的误解。今天我们已经认清了事实真相,为什么还要沿袭达尔文的错误观念?”

  我得赞赏微言先生 (注:支持创造论者)想用现代进化论来批判达尔文进化论的努力,能够引用“现今学者重新研究”总比造谣的好;不过,不造谣了,歪曲是难免的。隔离繁殖首先指的是群岛与大陆的隔离,其次才是岛与岛之间的隔离。其实,有些达尔文雀是在各岛都有的,象小地上雀就分布在14个岛;而每一个岛并不只有一种雀,多则十种,少则三种。雀类虽不善飞,飞不回大陆,但岛与岛之间区区几公里是算不上什么的。形态的差别跟环境条件有没有关?当然有关,没有竟争对手和与大陆种群隔绝就是两大环境条件;而各种不同的形态也是对不同的生活条件适应的结果。现代进化论在强调繁殖隔离的同时,丝毫也没有低估自然选择的作用。繁殖隔离是起因,而自然选择则是过程,没有这个选择过程,就没有这样的结果。

  不管怎样,我还是很赞赏微言先生这段自打嘴巴的话的。当他说“逐渐产生差异,因而造成雀群形态上的差别”时,不管他认为原因是什么,他实际上是在告诉我们,这些雀类是进化的!既然已经认清了事实真相,为什么还要沿袭神创论的错误观念,微言先生?

  达尔文观察加拉帕戈斯群岛的生物群之后得出了生物是进化的结论,即岛上的动植物都是偶然从大陆迁到了岛上,又因为适应岛上的环境而发生了各种各样的变化,产生了特产物种。这个结论,同样适用于夏威夷、百慕大这类生成的地质时间晚、从未跟大陆连在一起的海洋性岛屿,可以合理地解释这类岛屿的生态现象。

   海洋性岛屿的气候和地理条件跟附近的大陆相同,但是物种总数却要少得多,这是因为并不是所有的物种都有条件从大陆迁到这里。鸟类能飞,爬行类能游,因此毫不奇怪岛上的高等动物以这两类最多;而没法越过海峡的两栖类、陆地哺乳类就很少或没有(哺乳类中蝙蝠也能飞,所以岛上往往有蝙蝠)。两栖类、陆地哺乳类并非无法在这些岛上生存,恰恰相反,它们如果被人为地带过去,往往生活得极其成功。比如,为了消灭害虫,夏威夷引进了一种蟾蜍(Bufo marinus),结果蟾蜍反而在岛上泛滥成灾。从前那里没有蟾蜍,不过是因为蟾蜍去不了而已。神创论显然无法合理解释为何岛屿和大陆条件相同,上帝为它们造的物种数目、种类却差别悬殊;更无法解释上帝为大陆造了那么多蟾蜍,却不为附近的岛屿造一个。

  海洋性岛屿上的物种不多,但是很大一部分却是独一无二的特有种,跟它们在大陆祖先相比有了形形色色的变化。特有种的多少,也跟生物种类的迁徙能力有关。加拉帕戈斯岛有28种陆地鸟类,其中有21以上是特有种;而11种海鸟中,却只有两种是特有种,这显然是我们根据进化论所意料的结果:因为海鸟的活动范围不太受海峡的限制,还可以跟大陆海鸟混杂,没有生殖隔离,也不用被迫去适应岛上的环境,因此也就不容易产生新物种。离北卡罗来纳约700英里的百慕大群岛有着典型的北美地理环境,人类成功地在那里引进了许多种陆地脊椎动物,但只有一种蜥蜴是它原有的,是一个特有种。百慕大有许多陆地鸟类,但没有一种是特有种,原因很简单:它是北美鸟类迁徙的中转站,那里的鸟类并不与大陆隔绝。对这一些现象,神创论也没法给出合理的解释:上帝为什么要在岛上对有些种类特别厚爱,创造那么多的特产种?

   但是这样的结论只适用于海洋性岛屿,而不适用于曾经跟大陆连在一起的大陆性岛屿,比如英伦三岛,是直到冰川期结束才跟欧亚大陆分开的,英国的动物群、植物群在总体上跟法国国一模一样。自然,英国也有一些特有种或亚种,但不突出。相反地,让我们来看看跟英国大小、气候(两者到赤道的距离相近)都差不多的新西兰,它距澳大利亚有近两千公里,从未跟澳大利亚相连,是一个典型的海洋性岛屿,它的生物群就显得非常特别,有许多特有种。新西兰原产的哺乳类只有两种蝙蝠,其它哺乳类都是后来人类带过去的。鸟类最多,有19目54科250种,其中只有30多种是人为引进的。虽然澳大利亚有很多陆地蛇类,新西兰却一种也没有,唯一的一种原始爬行动物(Sphenodon)是特有种。两栖类只有一属(Leiopelma)两或三种,也都是特有种。这个比较表明,新西兰的原产生物都是偶然来自澳大利亚,之后又发生变化产生特有种。

  从海洋性岛屿与大陆的生物群的比较,推而广 之,可以知道世界上的所有物种,都有自己的发源地。它们发源于世界上的某一区域,然后向四周扩散,在扩散过程中,面临不同的地理环境、气候的挑战和别的物种的竟争,自然选择的结果使它们的后代发生了趋异,进化成各种各样新物种。

  正是通过对生物的地理分布的研究,使达尔文得出了生物是进化的这个唯一合理的解释。这个结论,又为生物学的其它学科所证实。


第三章 是的,我们来自同一个祖先 -- 现代生物学的进化证据


   一般人可能会认为,我们仅仅是从古生物化石得出生物是进化的这个结论的。微言显然是这么想的,他以为只要挑出几个化石标本,胡乱批驳一通,就推翻了进化论,未免太天真了。即使没有古生物标本,我们也可以根据对现存生物的比较研究,得出生物是进化的结论.这些研究,主要地来自生物地理学、生物分类学、比较解剖学、比较胚胎学、比较免疫学、生物化学、细胞生物学和分子生物学.在第二章“为什么要有进化论?”我们已介绍了达尔文最早是从生物地理学得出生物进化的结论的,这一章我们来看看其它学科的进化证据,重点放在分子生物学,因为我认为它为进化论提供了最重要的证据和研究模型。

  古生物学的证据我将在以后各章详细介绍。

  一、生物分类学的证据

  现存生物有几百万种,不对它们分门别类根本无法研究。生物分类学的创建人是十八世纪的瑞典人林奈,他确定了种名采用双名法:第一个是拉丁名词,表示属名,第二个是拉丁形容词,表示种。形态相似的种组成属,属组成目,目组成纲,纲组成界。以后由于用进化论研究分类的需要,海克尔在属与目之间增加科,在纲与界之间增加门。这就是沿用至今的分类级别,每一级别又都可以有“超”、“亚”等附庸。

  为了直观地显示各种生物在分类上的关系,分类学家一直在尝试画出关系图表。林奈最初是用地图一样的图表,发现根本无法画好。以后的分类学家开始用直线来画,把生物界画成从最低等生物一直到人的一条长链。比如,他们认为两栖类比鱼类高等,爬行类比两栖类高等,哺乳类又比爬行类高等,所以可以画成:

    鱼类->两栖类->爬行类->哺乳类

  但是鸟类怎么办?它们显然要比爬行类高等,但也不见得就比哺乳类都低等,没办法,只好在爬行类上面分支,画出鸟类一脉。把这样的分类关系图画得越多、越细,分支也就越多,最后就成为一株树。我们看到一株树,就知道它是由树根长出,不断生长、分支的;我们看到一株分类树,很自然地就应该想到生物都是从同一祖先传下来,不断地进化、分化,种类越来越多的。

  但是林奈的时代还不知道生物是进化的,为了解释生物既相似又不同,他发明了“原型说”,直到今天,神创论者对生物分类的唯一解释也就是三百年前的原型说。原型说认为,上帝是用一种原型造一大类生物,再用不同的原型造不同小类的生物,比如,上帝都用“脊椎动物”这个原型(或者说蓝图)造爬行类和哺乳类,所以两类动物有一些共同的特征;然后上帝再分别用“爬行动物”和“哺乳动物”这两个原型造爬行类和哺乳类,所以两者又有不同的特征。可以用集合图来表示如下:

|-----------------------------------------------|
| |----------------| |
| 脊椎动物 | 爬行动物 | |
| |----------------| |
| |
| |----------------| |
| | 哺乳动物 | |
| |----------------| |
|-----------------------------------------------|

  也就是说爬行类和哺乳类是脊椎动物集下两个独立的子集。可是按这种说法,哺乳动物中的每一种动物都应该跟爬行动物离得一样远或一样近,不能有的哺乳动物比别的哺乳动物更靠近爬行动物。事实正好相反,哺乳动物中的原兽类具有一些类似爬行动物的特征(比如卵生,有泄殖腔,体温不恒定),为真兽类所无。也就是说哺乳类这个集合与爬行类这个集合有某种关系,但既不交叉又不兼并,已无法用集合(原型)表示,它们只能是具有血缘关系,唯一的表示法只能是:

爬行类 真兽类
| |
| |------原兽类
| |
|---------------------|
|
古代爬行类

  一个小分支(原兽类)的生出点越靠近大分支(哺乳类)的下端,就越可能保留主干(古代爬行类)的特征,也就越可能与另一个大分支(爬行类)相似。对这种分类关系的唯一合理解释只能是进化论。

  正因为生物是进化的,所以有时候物种界限显得很模糊。比如夏威夷有两种属于同一属的果蝇,它们太相似了,以至于鉴定哪种是哪种要靠对群体的统计,唯一合理解释是这两种果蝇从同一祖先那里分支出来不久,所以彼此之间还差别不大。对此神创论也没法给出合理的解释:你能想象上帝在造这两种果蝇时,一会用这张原型的某一部分,一会用另一张原型的某一部分,把两张原型随机组合起来使用?世上有这么糊涂的设计师吗?

  以上对原型说(有时候也被称为“共同设计说”)的分析也同样适用于以下的其它证据,实际上,比较解剖学、比较胚胎学、比较免疫学、和分子生物学中对不同物种的比较,都是生物分类学的深化,都可以应用在生物分类上。

   二、比较解剖学的证据


   早在一五五五年,贝仑Pierre Belon就对人和鸟的骨胳系统做了比较,发现人和鸟尽管在外形上极为不同,骨骼组成却非常相似,这可能是历史上的第一次比较解剖学的研究。当然,我们并不是因此说人是从鸟变来的(或相反),我们只是说,人和鸟是亲戚,都是一个祖先的后代,这一点,也适用于以下的讨论。

   一个许多人都知道的例子是脊椎动物的前肢的比较,用于劳动的人手、用于奔跑的马腿、用于走路的猫腿、用于游泳的鲸“鳍”、用于飞翔的蝙蝠的翅膀甚至于鸟的翅膀,它们的外形是如此的迥异,功能是如此的不同,但是剔除皮毛、肌肉之后,呈现在我们眼前的骨架却又是如此相似!实际上,它们的骨架和蜥蜴、青蛙的前肢也是相似的,对此最好的解释是从同一祖先变化而来的,由于适应环境的需要,改变了外形,但是骨子里却没有变多少。如果它们是由上帝分别创造出来的,根本没必要让不同的外形却有相同的结构,如果让一个工程师来设计这些前肢,他完全可以去除一些对其它物种必需对这个物种却是个累赘、退化得只剩一点痕迹的骨头.我们相信我们已在化石中找到了这些脊椎动物的共同祖先,它是一种鳍里有骨头的鱼(Crossopterygian fish),而且这些骨头的组成与所有的陆地脊椎动物都很相似。

   在上面我已提到了退化了的前肢骨.在许多生物都存在著一些退化了的器官,它们是生物进化的令人信服的证据。比如鲸,它的后肢已经消失了,但它的后肢骨并没有消失,我们还可以在它的尾部找到已不起作用的盆骨和股骨。甚至在一些蛇类中,我们也可以找到盆骨和股骨的残余.这使我们相信,鲸是由陆地四足动物进化来的,蛇是由蜥蜴进化来的。

   我们人类,已完全退化了的器官也不少,尾骨、转耳肌、阑尾、瞬膜〔第三眼睑〕等等都是完全退化、不起作用的器官,它们除了让我们记住我们的祖先曾经象猴一样有尾巴,象兔子一样转动耳朵,象草食动物一样有发达的盲肠,象青蛙一样眨眼睛,还能有别的什么合理解释吗?(有时候,某个退化器官也会被发现有某种小功能,那或者是从前功能的残余,或者是全新的功能,相当于废物利用)。

   你说人和万物都是由上帝创造的,请告诉我,他为什么要造出这些废物?莫非象有的教徒所宣称的那样,上帝造出这些废物是为了愚弄科学家,考验我们对他的忠诚?

  三、比较胚胎学的证据

  如果把鱼、青蛙、龟、鸡、猪、兔和人的各个时期的胚胎放在一起,我们会发现它们存在着不同程度的相似性,关系越亲密(比如都是哺乳类),则相似的程度越高。这些脊椎动物--不管是用鳃呼吸的鱼类和两栖类(幼体),还是用肺呼吸的爬行类、鸟类、哺乳类   -- 在胚胎发育的早期都出现了鳃裂,不仅外形象鱼,而且内脏也象鱼:有动脉弓,心脏只有两腔等等。对这个现象的唯一合理的解释,就是这些脊椎动物都是由鱼进化来的,它们的祖先的特征在胚胎发育过程中重演了。海克尔在上个世纪末甚至因此提出了“生物重演律”,认为胚胎发育过程实际上是物种进化过程的浓缩,胚胎在短时间内忠实地重复了祖先几亿、几十亿年的进化过程。他预言:对胚胎发育过程的深入研究将使我们掌握物种的进化过程的细节。但是,以后的研究表明胚胎并非在严格地重演进化过程,生物重演律被放弃了;然而,胚胎在发育过程中重演祖先的某些特征,却是不争的事实,也是生物进化的富有说服力的直观的证据。神创论者以为现代胚胎学抛弃了生物重演律就等于抛弃了进化论,那是有意混淆旧理论与不变的事实。

  比较胚胎学若与古生物学结合,可以帮助我们弄清楚许多进化的细节问题。以下举两个例子。

  爬行类的下颌骨由好几块骨头组成,而哺乳类的只有一块。我们认为哺乳类是由爬行类进化而来的,其余的骨头哪里去了呢?通过比较爬行类和哺乳类的胚胎发育,我们发现:原来它们跑到了哺乳类的内耳,变成了锤骨和砧骨!对类兽爬行类和原始哺乳类的化石的研究证明了这一点:这些过渡型化石显示了爬行类下颌骨中的方骨和关节骨是怎样变得越来越小,最后成为锤骨和砧骨的。

  通过对小鼠的早期胚胎的研究,我们知道它的某个区域以后会长出牙齿。但是如果把这个区域的组织切下来单独培养,并不能长出牙齿,表明它需要有其它的组织向它提供刺激牙齿发育的因子。现在我们从鸡的胚胎切下一块表皮组织,把二者放在一起,培养几周后,把小鼠的胚胎组织拿到显微镜下观察,我们发现它长出了类似爬行类的牙齿。这个结果,表明鸡胚有刺激牙齿发育的能力,与我们通过古生物化石研究得出的结论一致:鸟类是由爬行类进化来的,始祖鸟和白垩纪的鸟类都还象爬行类那样长着牙齿,而现代鸟类的胚胎还在一定程度上保留了这个特征。一个相似的例子是,蓝鲸等须鲸是没有牙齿的,但是它们的胚胎却有牙齿,这使我们相信须鲸是由有牙的鲸类进化来的。

  怎样解释这些现象呢?分子生物学的研究表明,绝大多数的基因是不被表达的所谓“垃圾基因”,它们当中可能含有许多已废弃的祖先的基因。有些祖先的基因在胚胎中被暂时表达,然后被抑制住,这就出现了胚胎的重演现象。如果基因的调控失灵,该给抑制的祖先基因却被表达了,即在成体中出现“返祖现象”,最著名的例子是所谓的“毛孩”。人和猿在蛋白质的结构上没什么差别,但是为什么在形态上却差别这么大呢?这是通过对基因表达的调控实现的,比如说,刺激体毛增长的基因的表达被抑制住了,所以人与猿相比,体毛稀少。如果这种抑制程度较低,则这个个体体毛较浓密,如果抑制机制失控,则出现了毛孩。有人可能会问,在现代人种中,高加索人体毛最多,亚洲人体毛最少,是不是表明高加索人最原始,亚洲人最先进?(类似地也可以问是不是男性比女性原始?)可以说是,但仅仅在体毛这一特征上是。所有的人种都混杂了原始与先进的特征,每一个人种都可能在某一特征上最先进,在某一特征上最原始(比如亚洲人颧骨突出就是个原始特征),在总体上很难说哪个人种更先进或更原始。而且,一个物种在进化上原始并不意味着它较低级(参见第一章“进化是什么?”第一节“进化没有目的没有方向”)。

   进化论并不为种族主义提供理论依据,微言对此的指责也是无的放矢,对进化论的理解,微言并不比种族主义者高明。

  生物发育与生物进化之间的关系的研究,是今天也是下个世纪现代生物学的重大课题。

  四、比较免疫学的证据

  每种动物的血清中都含有一系列独特的蛋白质。如果把人的血清注射入兔子的血管,血清中的蛋白质变成为兔子体内的外来蛋白质,也就是抗原。兔子的免疫系统将产生特定的抗体攻击这些抗原,这些抗体存在于兔子的血清中。现在,让我们把兔子的血清(含有对抗人的血清蛋白质的抗体)提取出来,与某种动物的血清混在一起,会出现什么现象呢?如果这种动物与人类有血缘关系,它的血清蛋白质与人的就有一定的相似,兔子的抗体对它也就有一定的攻击力。这种动物与人的亲缘关系越接近,抗体抗原反应就越强,反之则越弱。实验结果表明,猿类的血清产生的反应最强,也就是说它们与人最亲近,其次是旧世界猴类,再次是新世界猴类。如果用狗、龟、蛙、鱼等的血清做实验,则抗体抗原反应越来越弱,直至测不出来。

  用分光光度测量、同位素标记等方法,可以很精确地定量测定抗体抗原反应,再对结果进行计算,可以推测各物种在进化史上分支的时间,从而绘出亲缘关系树。用这种方法绘得的高等灵长类的亲缘关系树如下:

|--------------- 长臂猿
|
|------------------------| |---------- 猩猩
| | |
| |----| |----- 大猩猩
| | |
----------------| |----|----- 黑猩猩
| |
| |----- 人
|
|---------------------------------------- 旧世界猴类

|----|----|----|----|----|----|----|----|
45 40 30 25 20 15 10 5 0百万年前


  这个结果,与通过古生物化石或形态比较绘出的亲缘关系树符合得很好,只不过在具体分支的时间这种细节上有出入。比如,它推测人与黑猩猩、大猩猩的分支时间是大约五百万年前,比从化石估计出来的结果要晚。

    不仅血清蛋白质,其它的蛋白质也可以用做抗原进行类似的研究,甚至可以从化石(不早于两百万年前)中提取胶原蛋白作抗原,与现代物种的胶原蛋白作比较。用这种方法,我们确定了现代非洲象、亚洲象与已灭绝的猛犸象、柱牙象分支的时间,证实了象与各种海牛、儒艮(美人鱼)乃至蹄兔的近亲关系。

  五、分子生物学的证据

  现存的生物物种已知的有几百万种,粗略地可分为细菌、植物、动物几大界。在前面我们已介绍了对于同一界的生物,比如动物,虽然外形多种多样,在器官、组织水平上却是相似的。如果我们深入到细胞、分子水平,就会发现所有的生物的构成都相当的一致,界限变得相当的模糊。

  已知所有的生物(界于生物与非生物之间的病毒除外)都是由细胞组成的,细菌的细胞较原始,没有细胞核和细胞器,称为原核细胞,具有细胞核和细胞器的细胞则称为真核细胞。同为真核细胞的动物细胞和植物细胞也是非常相似的,都有细胞膜、细胞核和线粒体、溶酶体、核糖体等细胞器,不过植物细胞还有细胞壁、叶绿体和液泡。组成细胞的生物大分子有核酸、蛋白质、多糖和脂类四种,这些生物大分子的成分在所有的生物中也是一致的:核酸都由嘌呤和嘧啶组成,蛋白质都有氨基酸组成,多糖都有单糖组成,脂类则由甘油和脂肪酸组成。

  这是生物结构在分子水平上的一致性。生命现象在分子水平上也是一致的。所有的生物(包括病毒)都用核酸作为遗传物质,而且除了一些病毒用RNA,其他的生物都用DNA。所有的遗传物质都按碱基配对的原则进行半保留复制。核酸用于转译蛋白质的遗传密码在所有的生物中也完全一致。所有的生物都只用20种氨基酸合成蛋白质,而且尽管在自然界中,氨基酸有左手和右手两种构型,我们人工合成的氨基酸也是左手和右手构型各占一半,然而所有的生物都只采用左手构型的氨基酸合成蛋白质。在用单糖合成多糖时,则只采用右手构型的单糖。生物为什么对生物小分子的构型如此挑剔又如此一致?除了它们来自于同一祖先,都继承了共同祖先的这一特性外,没有别的合理解释。除了遗传,生命的另一重要特征是新陈代谢。在分子水平上,所有生物的新陈代谢也表现了很大程度的一致性。几乎所有的细胞,都采用相同的十个步骤把糖原酵解成丙酮酸,而且每一步骤都由相同的酶催化。所有的真核细胞都通过三羧酸循环释放能量。

  生命结构和生命现象在本质上的一致性,证明了所有的生物都来自同一祖先这一论断;而生命结构和生命现象在表面上的多样性,证明了所有的生物都经过进化而来。这就是现代生物学的结论。

  对于生物在本质上的一致性现象,我们认为“共同的祖先”是唯一合理的科学结论。但是神创论者会辩解说,不对,还可以解释成是上帝对生命采用了共同的设计。这种共同设计说乍一听还有点道理,仔细一追究则漏洞百出,它既无法解释上帝为什么让外形和生存环境截然不同的的海豚与人要比外形和生存环境很相似的海豚与鲨鱼在结构上更相似,更无法解释在早期的地层中只有简单生物的化石而到晚期的地层复杂生物的化石才出现(除非说上帝一直在用同一蓝图不停地创造新物种--神创论者显然不这么认为。)。为了让读者进一步理解共同祖先说与共同设计说的是非对错,我们举一些分子生物学的例子。

  生物既同源又分化,既一致又多样,比较各个物种的相似性和差异性,我们可以推测它们在进化上的位置,确定各物种亲缘关系的亲疏,从而绘出亲缘关系树(学名叫“种系发生树”)。这方面的工作,以前主要是同过古生物化石的研究和形态比较进行的,现在,我们已完全可以在分子水平上,通过比较蛋白质的氨基酸序列和基因的核苷酸序列,来描绘种系发生树。现代生物学对进化的研究,不仅在总体上肯定了传统生物学的结果(这是进化论之所以正确的必要条件),而且使进化论的研究更精确,达到了定量化的程度。

  如果我们要在分子水平上比较现存物种的亲缘关系,最好找一种在各个物种中都同时存在的蛋白质或基因。基因测序技术是最近十来年才有了重大突破,在此之前,我们只能先比较蛋白质序列。1967年,细胞色素c的序列比较被选择作为分子生物学在进化论上的最初应用。细胞色素c是参予细胞呼吸的重要蛋白质,在所有的需氧细胞中都存在。至今已有许多物种的细胞色素c的序列被测定,我们在此只选择一些代表性物种,与人的细胞色素c序列(共104个氨基酸)相比,其序列的差异百分比如下:

 黑猩猩:0罗猴:1 兔:9 鸡:13

 响尾蛇:13 牛蛙:17 金枪鱼:20 

  果蝇:27  小麦:38 酵母菌:41 

  紫红螺旋菌:65

  (注:酵母菌是真核生物,螺旋菌是原核生物即细菌。)


  粗粗地一看,就已觉得跟进化论的预测符合得很好,比如,进化论认为人与猩猩、猴子最亲,它们的序列差异也确实最小;与酵母菌、细菌最疏,所以差异最大。如果我们由蛋白质序列反推基因序列,再由基因序列的不同算出各个物种的亲疏差异(“最小突变距离”),我们可以很精确地绘出这些物种的种系发生树(亲缘关系树),其结果,与原先通过古生物学、解剖比较学得到的符合得很好,只是更加精确了,定量化了。这样,进化论就被分子生物学所验证。

  但是,有一个问题值得讨论一下,因为懂得一点分子生物学的神创论者往往对此大作文章。

  根据进化论,哺乳动物的进化路线是:

  原核生物->单细胞真核生物->无脊椎动物->鱼类->两栖类->爬行类->哺乳类

  那么,酵母菌、果蝇等等的序列应该比人的更靠近细菌吧?把这些物种的细胞色素c序列与细菌的相比,结果似乎“出乎意料”:

  酵母菌:69 果蝇:65 金枪鱼:65 牛蛙:65 响尾蛇:84人:65

  奇怪,怎么都跟细菌离得一样远甚至更远?

  另外,既然爬行类在进化路线上介于两栖类与哺乳类之间,那么蛇的序列就该是介于牛蛙和人的序列之间的“过渡型”序列吧?但是比较了它们的氨基酸序列的组成后,否定了这种“预测”。

  于是对分子生物学一知半解的神创论者便宣称分子生物学的研究否定了进化论。(不知微言的“三论”会不会论到这一点。若没论到,他的神创论水平可就太不高明了。)

  事实又是如何呢?

  实际问题的解答很简单:在哺乳类进化的同时,其它的生物并没有保持不变,也在不断地进化,现代的爬行类早不是几亿年前的爬行类,现在的两栖类也早已不是几亿年前的两栖类,在几亿年间,它们的蛋白质不知已突变了多少次,怎么能指望现代的爬行类、两栖类的蛋白质序列比哺乳类的更靠近细菌(其实细菌也在不停地进化),又怎么能“预测”现代的爬行类的蛋白质序列还是两栖类和哺乳类之间的过渡型?进化论的真正预测是:如果哺乳类是在两亿多年前由某种爬行类进化来的,那么当时哺乳类和爬行类的蛋白质或基因序列的差异性一定会小于现代的哺乳类和爬行类。这种预测好象无法验证,其实不然,聚合酶链反应(PCR)技术的发明使我们已能够从古生物化石中提取DNA大量扩增,这几年来一直有人在作这方面的实验,试图建立一门“分子古生物学”,只不过得到的数据很零散,还不足以说明问题。这些人,想建立“分子古生物学”的目的并非想证实或否证进化论。时至今天,还有几个真正从事现代生物学研究的人觉得进化论需要证实?更有谁会狂妄到想去推翻进化论?

  而所有生物一直在进化的根本原因,是因为作为遗传物质的核酸在复制过程中会自己发生突变,这种突变是随机的、自发的,与环境的变化无关(当然,核酸还会被诱变),因此每一种基因以及蛋白质都按一定的速率在发生突变,这种现象,被称为“分子钟”现象。实际上,有了分子钟这个概念,不仅可以明白为什么爬行类的序列不比哺乳类更靠近细菌,而且可以让我们推算各个物种分支的时间。值得一提的是,分子钟的概念早在1962年就已提出,并非是针对细胞色素c序列“难题”的事后诸葛的解释。

  正因为所有的生物都同时在进化,使得今天的各个物种  --  打个不很确切的比方--是兄弟、堂兄弟、族兄弟关系,而不是父子、祖孙关系。因此,从来没有哪一个进化论者会绘出这样的亲缘关系图:

  细菌-酵母菌-果蝇-金枪鱼-牛蛙-响尾蛇-人

  虽然神创论者一直想让人们对进化论形成这种印象,今天人们也还把“人是由(现代)猴子变来的”这句话挂在嘴上,而实际上,自从上个世纪末海克尔绘出第一个种系发生树以来,我们对现存物种的亲缘关系一直是这么(或类似)描绘的: (只定性不定量,定量需要复杂的计算)

|------------------------------------------------------细菌
|
------| |--------------------------------------------酵母菌
| |
|---------| |-----------------------------------果蝇
| |
|--------| |--------------------------金枪鱼
| |
|--------| |---------------------牛蛙
| |
|----| |----------------响尾蛇
| |
|----|
|
|----------------人

  如果用其它的蛋白质研究,也可以得出相似的结果。比如本实验室正在研究一种蛋白因子,它对DNA转录RNA有重要的功能。它是几年前首次在人体细胞中被发现并克隆出它的基因的,由于转录是一切细胞都具有的重要的生命现象,因此我们(根据进化论)预测它在别的生物中也应该存在。果然,几年后这种因子在大鼠、蛙、果蝇和酵母菌中被陆续发现并克隆。把这些序列与人的比较,差异程度(百分比)如下:

   大鼠:3 蛙:27 果蝇:51 酵母菌:73


  它跟细菌的一种转录因子也有局部的相似性。

  如果我们据此画出种系发生树,是:

|------------------------------------------------------细菌 |
-------| |---------------------------------------------酵母菌
| |
|--------| |-----------------------------------果蝇
| |
|---------| |---------------------------蛙
| |
|-------| |------------------大鼠
| |
|--------|
|
|------------------人

(Just for those molecular biology majors: this factor is RAP30, thesmall subunit of general transcription factor TFIIF, and the baterialfactor is sigma70. )

  我们可以发现,其结果与用细胞色素c画出来的符合得很好。)

  比较蛋白质序列,不仅仅可以确定一些大类群的亲缘关系,而且可以非常细致地比较一个类群内各物种的亲缘关系。比如比较各种哺乳类的细胞色素c序列,可以绘出这样的亲缘关系树:

绵羊

         猴 鼠 |
  人\ | | / \
\------|------|------|------|---------/ \牛
/ | |* \ * 猪
猿/ 兔 / \ \ /
/ \ |
狗 袋鼠 马
  如果是比较血红蛋白贝塔链,则得到这样的结果:
        猴 鼠 狗 猪 牛
  人\ | | * | * | /
\------|------|------|---|---|--|--|----/
/ | | | \
猿/ 兔 袋鼠 马 \
绵羊

  虽然有四处不同(用*标出),但总体上符合得很好。这些不同可以当作实验误差。即使把这些不同考虑在内,如果这十一种物种没有任何的亲缘关系的话,随机组合产生这两幅关系树的机率是二十万分之一。这才仅仅比较了两种蛋白质,实际上至今比较过的蛋白质都产生了类似的关系树,其没有亲缘关系的机率更是低得近于零了,或者,用微言的话说,低得“超出人类的想象”。

  蛋白质氨基酸序列的改变,或者说蛋白质突变,是由基因突变引起的。但是并非所有的基因突变都能引起蛋白质突变。绝大多数的氨基酸是由两种以上的遗传密码转译的,比如精氨酸的遗传密码是AGA和AGG,如果基因仅仅是从AGA突变为AGG,就不引起蛋白质的突变,称为无义突变。因为无义突变没法从蛋白质序列测出,所以直接比较基因序列比比较蛋白质序列更精确地反映了各个物种的异同。比如,人和黑猩猩的绝大多数蛋白质的序列完全一样,靠比较蛋白质序列无法知道它们的差异。如果比较基因序列,则人和黑猩猩有大约1%的差异。基因序列的比较与蛋白质序列的比较相似,在此不再介绍。

  每一种基因都有一定的突变率,也就是说,每一种基因都有自己的一个分子钟;这样,用不同的基因绘出的种系发生树在细节上就略有不同。为了解决这个问题,最好能比较全部的基因(“基因组”)序列。但是,我们已知基因组序列的物种很少,都是低等生物;高等生物方面,对人、鸡、水稻等基因组的测序目前正在全面展开,远未完全。这是花费了大量的人力、物力和财力的浩大的工程,对于大多数的物种显然不能都来这样一套工程,只能挑几个重要的物种搞搞。那么,在知道基因组序列之前,是不是就无法比较不同物种的基因组序列的异同呢?不是的,我们可以用DNA-DNA杂交技术来比较。

  大家知道,在自然状态下DNA是靠碱基互补配对结合在一起的双链。加热到一定温度后,碱基配对被破坏,双链就分开变成两条单链,这个温度叫解链温度。冷却以后,DNA单链又会互相结合成为双链。两条单链结合成双链时,并不需要完全互补配对,允许有一定程度的错配,只不过这样的双链较不稳定,打开它的解链温度较低。错配率越高,解链温度越低,也就是说,我们可以由解链温度计算错配率。DNA-DNA杂交技术就是利用DNA的这种特性,把两个物种的总体DNA混在一起,加高温让它们全部解链,再冷却让它们相互之间形成杂交双链,然后测出杂交双链的解链温度,由此计算两个物种的差异程度,进而推算它们分支的地理时间。
  利用DNA-DNA杂交技术,可以绘出高等灵长类的种系发生树如下:

|----------------------------------------------------旧世界猴类
|
-----| |--------------------------------------长臂猿
| |
|-------------| |--------------------------猩猩
| |
|-----------| |----------------人
| |
|---------| |------普通黑猩猩
| |
|---------|
|
|------矮小黑猩猩
|
|--------|--------|--------|---|----|---------|---------|
30 25 20 15 | 10 5 0百万年前
|
参照点

  请大家把这个图跟第三节用比较免疫学得到的图作个比较,就会发现它们相符得非常好;而且,在当时我们还无法推测人和黑猩猩分支的时间,现在可以了。在根据序列差异推算分支的地理时间时,我们必须根据化石纪录选一个参照点。在上图我们选了13百万年前猩猩的分支时间为参照点,由此推算出人和黑猩猩的分支时间是7百万年前;如果用25百万年前旧世界猴类与猿类的分支时间为参照点,则整幅图都要往右挪,人和黑猩猩的分支时间是5百万年前。总之,人和黑猩猩的分支时间上限是七百万年前,下限是五百万年前,这是分子生物学对人类起源的结论。这个实验被不同的人用不同的方法做过,结果都一致。

  在结束本章之前,让我们来看一个假想的案例:

  张三李四是一对孤儿,自幼父母双亡,分别被日本人和法国人领养。很多年后,在日本的张三到法国认亲,但李四不想认这个哥哥,两人告上了法庭。

  李四:张三 不是我的兄弟,连亲戚也不是。不错,我们两个长得很象,那只是巧合。世界上长相相似而没有血缘关系的人多了。我们两个言行举止都大不一样,怎么可能是兄弟?

  张三:我们言行举止不同,是因为我们长在不同的国家,风俗习惯不同(“趋异现象”),但是我们本质上是一样的,我们体内都流着祖先的血。如果说我们相貌相似只是巧合的话,法医已经证明我们在血清学、遗传学、分子生物学(DNA序列)上都极其相似甚至完全相同,难道全是巧合?

  李四:好,我承认这不是巧合。但是我们都不知道我们的父母是谁,说不定我们根本就没有父母,我们是上帝单独创造出来的,他用了同一张蓝图,所以我们才会这么相似。

  张三:请注意我们并不完全一致。

  李四:是的,那是因为上帝虽然用的是同一张蓝图,但是因为要让我们长在不同的国家,所以在造的时候分别做了点修改。

  张三:既然这样,上帝为什么不把你造得更象其他法国人,为什么不把我造得更象其他日本人?为什么偏偏让一个在法国一个在日本的我们如此相似,比世界上任何人都相似?为什么上帝让你的血清中含有一种跟我一样的特殊因子,而法国人的血清中没有这种因子,你要是受伤需要输血是很困难的。为什么上帝还要给你一个东方人的胃,消化不了法国的奶酪……

  李四:上帝的意图我们怎么知道!我怎么知道他安的什么心!但是法官大人,我的的确确不是张三的兄弟啊,你要是判定我们是兄弟,你就是违背上帝的旨意,违背《圣经》的教导,违反常识,违反物理定律!

  亲爱的读者,如果你是法官,你怎么判这个案子?如果把张三李四的官司换成人和黑猩猩的官司,你又怎么判这个案子?

  是的,如果用上帝的创造来解释生物现象,我们永远无法知道他的创造意图何在。但是如果我们用进化论解释生物现象,我们就能给出合理的解释,即使有的目前还无法解释的,将来也有可能给出解释。

  如果用上帝的创造来解释生物现象,对于生物科学的研究和日常生活没有任何的用处。而进化论不仅是理论科学,也是应用科学,它可以指导生物科学的研究,也可以解决日常生活中遇到的一些难题。在下一章“进化在行动”中,就让我们来看看进化论的具体应用。


第四章、进化在行动  --  进化论的实际应用和实例


   生物进化不仅仅是一种历史现象,地球上的生物在今天仍然在进化,在可以预见的将来也会一直在进化;因此,我们能够应用进化论的原理解决实际生活中的问题,我们也能够创造条件直接观察到生物的进化现象。在达尔文时代,生物进化是一个不可直接观察的极其缓慢的过程,直接观察生物的进化只是一个可望不可即的梦想;但是在今天,现代生物学对生物进化的研究已取得了令人难以置信的成果,生物进化已成为一个看得见、摸得着的活生生的事实。进化论不仅是历史科学,也是应用科学,更是实验科学。

   生物进化可以分成两类:一种是生物种群内部的基因频率的微小变化,导致某种突变型取代了原来的野生型,但是两种类型只在某些特征上有差异,还未导致生殖隔离,不是截然不同的两个物种,这种进化称为微进化。许多微进化综合在一起,经过一定的时间,就可能产生一个新的物种,称为大进化。微进化比较容易观察到,而大进化的发生需要相当长的时间,往往要经过几万年、几十万年才能产生一个新的物种,已超出了人类的观察极限。但是,在一定的实验条件下,我们可以大大缩短物种产生的时间,甚至缩短到几年、十几年,从而能被科学家们直接观察、纪录。在今天,达尔文的梦想  --  看到一个新物种的产生  --  已经变成了事实。

   本章将介绍一些微进化和大进化的例子。让我们先来看一个真实的故事。

   一、澳大利亚兔灾

   澳大利亚本来并不产兔子。1859年,十二只欧洲野兔被移民从英国带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂:澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌,与兔子处于同一种小生态的小袋鼠对它们也没有竞争能力,因此这些兔子开始了几乎不受到任何限制的大量繁殖。到了1886年,这些兔子的后代从澳大利亚的东南部出发,以平均一年六十六英里的速度向四面八方扩散。到了1907年,兔子已扩到了澳大利亚的东西两岸,遍布整块大陆。由于兔子跟绵羊、牛争夺牧草,澳大利亚的畜牧业遭受了巨大的损失。澳大利亚人想尽了办法限制兔子的扩散和繁殖,筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等,办法用尽,而兔灾仍然无法消除。

   到了本世纪五十年代,澳大利亚政府决定采用生物控制的办法来消灭兔灾。生物学家从美洲引进了一种靠蚊子传播的病毒,这种病毒的天然宿主是美洲兔,在美洲兔体内产生粘液瘤,并不致命;但是它们对于欧洲兔却是致命的,而且对于人、畜、澳大利亚的野生动物完全无害,无疑是消灭澳大利亚兔子的最理想的武器。

   果然,到了1952年,澳大利亚的兔子爆发了全国性的瘟疫,死亡率达到了百分之九十九点九,兔子在澳大利亚的灭绝似乎指日可待。但是,一个进化论学者完全能够预测接下去将会出现什么结果:自然选择正在起作用。一方面,兔子对病毒进行了选择:同一种病毒中存在着各种各样的突变型,有的毒性较强,有的毒性较弱;由于病毒必须靠宿主才能生存、繁殖,那些毒性强的病毒随着它们所寄生的兔子的死亡而死亡,那些毒性较弱的病毒反而得以存活。另一方面,病毒也对兔子进行了选择:抵抗力较差的兔子首先被淘汰,而抵抗力强的兔子侥幸活了下来,经过一代又一代的选择,它们的后代的抵抗力也变得越来越强。互相选择的结果出现了毒性较弱的病毒和抵抗力较强的兔子,最终将导致兔子数目的回升。事实正是如此:兔子数目以后逐年回升,死亡率越来越低,到现在已下降到了百分之四十。虽然澳大利亚的兔子每年都还会爆发粘液瘤瘟疫,但是它对兔子数目的控制作用已经不那么有效。

   这正是进化在起作用,它被人类引发,又被人类所观察。除了进化论,没有别的理论能够解释这种现象。

   今天,澳大利亚的生物学家正在开发毒性更强的粘液瘤病毒以便提高兔子的死亡率,很显然,这将导致另一轮的选择,历史将会重演。

   二、斑点蛾悲喜剧

   展示自然选择的威力的最直观浅显的例子来自于生物学家对英国斑点蛾长达一百五十年的观察。

   这种蛾有两种表现型,一种翅膀是黑色的,另一种翅膀是浅色的,上面有斑点。翅膀的颜色由一对等位基因控制,其中黑色基因是显性,浅色基因是隐性;也就是说,这一对基因中,如果一个是黑色基因,另一个是浅色基因,那么它的表现型是黑色而不是浅色,只有两个基因都是浅色基因,表现型才是浅色(当然,如果两个基因都是黑色基因,表现型就是黑色)。这样,如果这两种表现型的繁殖、存活率均等,从统计上来说,黑色蛾的数目应该是浅色蛾的三倍。但是,在1848年,对生活在曼彻斯特的斑点蛾的调查结果表明,黑色蛾远比白色蛾少,只有百分之一不到。这是为什么呢?很显然,这两种表现型具有不同的生存能力。斑点蛾生活在长满苔藓的树干上,其天敌是鸟类。浅色斑点蛾落在苔藓上不容易被鸟类发现,而黑色蛾则非常显眼,容易被鸟类捕食。一代又一代被选择的结果,基因库中黑色基因越来越少,浅色基因越来越多,虽然浅色是隐性,其表现型却占了绝对优势。

   五十年后,英国完成了工业革命,变成了工业化国家,曼彻斯特到处可见冒着浓烟的大烟囱,空气污染越来越严重,树干上的苔藓被黑色的煤烟覆盖了。黑色蛾变成了适于生存的“适者”,浅色蛾反倒成了鸟类的美餐  --  科学家用电影纪录了这种现象:鸟类确实是选择性地在捕食浅色蛾。而调查表明,黑色蛾这时候占了斑点蛾总数的百分之九十五。

   然而“三十年河东,三十年河西”,又过了五十年,即本世纪五十年代,英国人对环境污染再也难以忍受,通过了反污染法,烟囱不再冒黑烟,树干上的煤烟消失了,其结果,便是浅色蛾数量的回升,黑色蛾数量的下降,而这,正是进化论所预测的。


   三、细菌抗药性

   假如你得了肺炎,去看医生。医生给你开了红霉素,然后会告诉你,七天为一疗程,在这七天之内一定要坚持服药。他的这一番忠告,实际上是根据进化论的研究成果作出的。在你服了三四天药后,绝大部分的病菌都被杀死了,你也感觉好多了,但是还有一些抵抗力较强的病菌在那里苟延残喘,如果这时候你误以为病已经好了而停止服药,这些病菌就有了喘息的机会,开始大量繁殖,没过几天,你旧病复发;而现在这些病菌都是抵抗力比较强的,要杀死它们可就没那么容易了,也就是说,你实际上用红霉素对病菌作了一次自然选择。而如果当初你连服七天的药,就很可能把所有的病菌都杀死。

   有的人得了感冒后,也喜欢去看医生,并且请求医生开四环素之类的抗菌素。一个合格的医生一般只给你开退热消炎治头疼让你感觉好点的药,而不会答应你的请求,给你抗菌素的。为什么呢?因为感冒是由病毒,而不是由细菌引起的,而抗菌素只能杀死细菌,对病毒毫无作用。服抗菌素治不了你的感冒,反而会对你体内的某些病菌作出筛选,一旦这些病菌猖獗起来,就很难治了。事实上,正是因为现代社会对抗菌素用得太多太滥,细菌的抗药性越来越强,我们只好不断地发明新的抗菌素去对付它们,有时候要同时使用好几种抗菌素才可能把病菌杀死。

   这里有个问题:是因为抗菌素的刺激使得细菌产生突变,因而具有了抗药性呢,还是细菌本来就存在着少数具有抗药能力的突变株,抗菌素对细菌作了筛选,使得有抗药能力的突变株占了优势?也就是说,抗药性的产生,是因为用进废退,还是因为自然选择?早在四十年代,微生物学家已经用一系列巧妙的实验证明了细菌在接触抗菌素之前,就已存在具有抗药能力的突变株,在这个问题上,自然选择学说是正确的。分子生物学产生以后,对细菌抗药性的机理有了透彻的了解,更证明了自然选择学说的正确性,并变害为利,把细菌的抗药性应用于基因工程。

   害虫的抗药性也是同一道理。细菌和昆虫都繁殖速度快,数量多,因而容易产生各种各样的突变。这些突变在平时也许不起眼,甚至有害,但当环境改变时(比如遇到了抗菌素或杀虫剂),那些能适应这种改变的突变就开始称王称霸了。这也是进化论所预测的。



   四、好与坏的平衡

   有的黑人会得一种独特的贫血病,称为镰刀形红细胞贫血病。得这种病的人其红细胞不是圆形,而是镰刀形,会聚集在一起堵塞血管,体内的免疫系统要清除它们,这就导致了贫血。而且,镰刀形红细胞的寿命只有三十天,比正常红细胞的一百二十天短得多。生物化学的研究表明,病人的红细胞之所以会变成镰刀形,是红细胞中的血红蛋白有先天性缺陷引起的。血红蛋白有四条链共574个氨基酸,其中的一个氨基酸(缬氨酸)突变成了谷氨酸,破坏了血红蛋白的分子结构,就导致了镰刀形红细胞。

   这个氨基酸所在的那条血红蛋白链由一对基因控制,正常人的为HbAHbA,而病人的则为HbSHbS。假定一个正常人与一个病人结婚,他们的子女的基因型就是HbAHbS,也就是说一个基因正常,一个不正常。由于这两种基因无显性和隐性之分,具有这种杂合基因的人(称为杂合体)同时生成正常红细胞和镰刀形红细胞。在正常情况下,他们不发病;但是在特殊的情况下,比如到了空气稀薄的地区,或者是经过了长跑,则会出现贫血。

   当然,黑人的祖先都来自非洲和地中海一带,调查表明,那一带的人很多都带有HbS这个不正常的基因,比例在百分之十五到百分之二十,有的地方甚至高达百分之三十。问题来了:既然这种基因是不正常的,在许多情况下可能导致它的携带者的死亡,为什么没有被自然选择所淘汰,反而具有如此高的比例?

   进化论预言,这是因为这些不正常基因的携带者在某方面比正常人有优势,使得这些基因得到了保存和传播。确实如此。非洲和地中海地区流行一种恶性疟疾,这种疟疾由蚊子传播。蚊子吸血时,把一种寄生虫注入人体,这种寄生虫攻击红细胞,就导致了疟疾。但是,镰刀形红细胞面对寄生虫的攻击,却比正常红细胞更具抵抗能力,这样,在疟疾流行时,杂合体要比正常人更易获得生存,虽然在平时,他们的生存能力不如正常人。正常基因和异常基因,就靠这么一种机制获得了平衡。

   黑人被卖到了美洲,生活环境完全变了。美洲的疟疾要比非洲的温和得多,而且现在已基本被消灭,这样,使异常基因得以保存的条件就不存在了。那么,我们根据进化论就可以预言:异常基因在美洲黑人中的比例会越来越少。事实正是如此,现在美洲黑人的HbS基因的比例已降到了百分之八。


第五章、从如此简单的一个开始 -- 生命的起源之谜


  微言花了很长的篇幅攻击生命起源假说,以此证明进化论的荒谬。我们现在就来谈谈这个问题。

  严格地说,生物进化和生命起源是两码事。生物进化有大量的证据,并且过去有,现在有,将来还会有,我们有可能对它的各种学说进行验证。而生命起源则没有任何的证据,一次性地发生而无法重复,只能作合理的推测和实验模拟,所以永远是一种假说。

  达尔文把生命起源的任务交给了上帝,让他制造出第一个细胞后从此撒手不管,让生物自行进化。(其实这是达尔文为了安慰教徒而特意给上帝留了个位置,在私人通讯中,达尔文认为第一个生命可以经由化学反应自发产生)。现在学术界还有一种“天外来客”假说,即地球上的第一个细胞是陨石带来的,至于细胞在别的星球上是怎么产生的,我们管不着。这也是一种偷懒的办法,等于什么也没说。

  现在学术界通行的是化学进化假说,是俄国的生物学家Oparin在二十年代首先提出来的。这个假说认为,在阳光中的紫外线和闪电等因素的作用中,原始地球大气层中的水、氮气、氢气等无机物和甲烷、氨等简单有机物可以自行合成氨基酸、核苷、糖等生物小分子,生物小分子再进一步合成生物大分子,进而组成细胞。这个假说,与微言提到的巴斯德实验并不冲突,因为巴氏实验不过证明在常态下,在短时间内,非生物产生不了生物而已。

  这个假说在五十年代得到了首次验证。美国的一位研究生米勒模拟原始地球的条件,用上面提到的几种成分合成了几种氨基酸。组成生命必须的其它生物小分子以后也被一一合成出来了。这就是著名的米勒实验。微言显然读过有关生命起源的科普文章,不可能不知道这个实验,却大谈这个假说从来没有在实验室被验证过,显然是有意的说谎。

  从生物小分子合成大分子这一步却要困难得多,但我们也已直接合成了类似蛋白质的长达几百个氨基酸的类蛋白(proteinoids)。实验已证明蛋白质的化学合成根本不是什么小概率事件。不过,如果要合成一种序列固定的蛋白质,概率确实小到不可能。问题是,根据进化的观点,蛋白质的序列并非凝固不变。让我们具体讨论一下这个概率问题。

  先看微言的高论:

   “按照酶体的结构,如果能自动合成的话,则每一种酶的自动合成几率为10 exp(-20) (10的负20次方),这已经是近于不可能的事,而问题还在于单独一种酶并无多大用处,必须有多种酶同时作用方可。而酶的种类则不下两千种之多,于是其总的几率便是10 exp(-20×2000) = 10 exp(-40000),这是一个超乎人类想象能力之外的数字,根本没有实践意义。我们姑且假定酶的种类不是两千,而是仅有两种,则其自然合成几率为10 exp(-40),我们在假定酶的合成反应能以每秒一百亿次的超高速度进行,(这是不可能的),则仍然需要3×10 exp(22)年,即三百万亿亿年方有一次成功的机会。但学者估计地球的寿命只有46亿年,宇宙的寿命也只有150亿年,那就是说,宇宙的寿命必须再延长两万亿倍方有一次同时合成两种酶的机会。这是可能的吗?”

  微言的这段计算抄自英国一位天文学家的著作。这位天文学家的这番计算一直在生物学界被当作笑柄。一个科学家,不管在他的领域是多么成功,一插手别的领域就难免要出丑。我们以后还会见到这位多管闲事的天文学家Hoyle的笑话,因为微言在不断地把这些笑话当成最新的科学发现。

  我不知道他怎么算出一种酶的自动合成几率是10exp(-20)的,这个数字其实并不小,按我的计算,几率要小得多。假定一个蛋白质(微言在这里说的酶是指蛋白质)由100个氨基酸组成(据统计,已知序列的蛋白质的长度平均大约是150个氨基酸),氨基酸共有20种,则随机合成这一种蛋白质的几率是20exp(-100)=10exp(-130),这个几率可真是小得不得了了,比微言计算所得的两种酶的合成几率还要小得多,而微言已告诉我们,后者根本不可能发生的。

  我怎么帮起微言的忙了?别急。在做这种运算时,我们实际上做了这种假定:这种蛋白质的每一个氨基酸序列都是固定不变的,哪一个位点就应该有哪一种氨基酸。作这一种假定,对不住分子生物学。蛋白质实际上是一种可塑性非常强的大分子,它并不强求它的每一个位点都只能有特定的氨基酸。许多种蛋白质在不同的物种中都存在,执行同样的功能,我们称之为同源蛋白质(意思是它们都是由同一种蛋白质进化而来的),而不同物种的同源蛋白质的氨基酸序列不仅不是一样,而是非常不一样,除了功能区的少数重要氨基酸保持不变外,其它的氨基酸就可能一种一个样。实际上,比较不同物种的同源蛋白,找出这些不变的氨基酸以确定这种蛋白质的功能区,是现在分子生物学的常规方法(也是我今年刚刚完成的课题)。比如,血球蛋白在脊椎动物中普遍存在,通过比较不同物种的血红蛋白,我们发现在140个氨基酸序列中,只有7个是保持不变的。我们姑且把具有这7个位点的所有可能的氨基酸序列称为候补血红蛋白,则随机合成一种候补血红蛋白的机率是大约等于10exp(-9),假定蛋白质合成的速度是一秒一次(不必用微言的一妙一百亿次),则只需要大约32年的时间。而我们给生命起源提供的时间是以千万年、几亿年计的,虽然候补血红蛋白不一定就有活性,但其中的许多种(完全可能远远超过现有的血红蛋白的种数)肯定会有活性。每32年就可能产生一种,在几千万年、几亿年内怎么可能连一种有功能的血红蛋白都产生不了?况且,生命起源之初的蛋白质的结构要简单得多,可能只有几十个甚至十几个氨基酸,合成的几率要比血红蛋白高多了。(注意:我不是说我们现在把20种氨基酸放一块过32年就能合成一种血红蛋白。我们现在并没有原始地球的条件。这里只作概率计算,不管实验条件。)

  不管几率多么高,象微言那样动则在负指数上乘以2000,我们还是受不了。可是谁说这两千种蛋白质的合成在生命的起源之初是相关事件,必须同时合成,而且只能合成它们?如前面所说的,在生命的起源阶段,别的蛋白质完全可以代替它们,它们相互之间既然不是互相依赖、缺一不可的,则它们的合成就不是相关事件,而是独立事件,微言的计算完全不成立。而且,在生命之初,根本不需要这么多蛋白质,只要有催化遗传物质复制和转译蛋白质的几种酶,新的蛋白质就能被源源不断地创造出来。

  正因为蛋白质的结构可塑性极强,生物进化才有可能,今天的遗传工程也才有可能 。

  遗传是生命最主要的特征,蛋白质不是遗传物质,遗传物质是核酸。根据中心法则了:

  DNA自我复制并转录RNA,RNA翻译蛋白质有一些病毒的遗传物质是RNA而不是DNA,RNA也可以自我复制,所以我们可以认为DNA是RNA脱氧进化而来的,这样,在生命的初始阶段,中心法则是:

  RNA自我复制并翻译(生产)蛋白质 。

  而RNA只是由四种核苷组成,有的结构非常简单,把核苷链片段放在一起就可能组成有自我复制能力的RNA,这是已经被实验证明了的。

  但是我们在这里遇到了一个困难:RNA的自我复制和翻译蛋白质这两个过程都需要酶的催化,而酶是一种蛋白质。究竟是先有RNA还是先有蛋白质成了跟先有鸡还是先有蛋的难题。

  一直到1981年,美国生物学家Cech发现,RNA可以自我催化,也就是说,它也是一种酶!以后又发现RNA自己不需要蛋白质的帮助,就可以用氨基酸合成肽链。

  这个发现轰动了整个分子生物学界,是迄今为止分子生物学的最后一个重大发现。十年后,Cech被授以了诺贝尔生理学奖。

  这个发现不仅使我们改变了对酶的定义,而且解决了生命起源上的一大难题:RNA不要蛋白质的帮助,就可以自我复制和翻译蛋白质。

  这样,生命起源上的难题基本解决了。当然,这不是定论,还有许多较小的难题还未解决。

  下一步,就是RNA、蛋白质、糖等物质怎样组成细胞的。那是另外一个故事,而微言没有提及,我也就先在此打住。


  第六章、飞来横祸?-- 恐龙灭绝之谜


摘要

   1、恐龙灭绝的原因是古生物学上的最大悬案,对其解释主要有地球环境改变说和陨石撞击说两种,还没有定论。微言以为这个悬案已有了定论,把陨石说拿来作为反对进化的依据,是可笑的。

   2、如果恐龙灭绝真的是由于陨石撞地球引起的,进化论是不是就不成立呢?答案是否定的。根据自然选择学说,环境的改变对物种进行选择,而环境的改变有各种各样的因素,陨石可以是其中一种。当大陨石撞击地球时,引起了全球性的环境(比如说气候)改变,恐龙适应不了这种转变,灭绝了,其他的物种,特别是原始哺乳类和鸟类则生存了下来。可见,进化论对此的解释没有任何的困难,那些相信陨石说的人绝大部分是进化论者(今天的古生物学家中不信进化论的恐怕找不出几个。)

 

第七章、最珍贵的化石标本  --  始祖鸟的故事


  还是先来一段微言的高论: “过渡型化石标本有三种。最重要的是所谓‘始祖鸟’,这是一种既有翅膀和羽毛,又有颌骨和牙齿的动物化石。进化论者认为它代表着由爬虫类向鸟类的过渡。但有几点令人难以置信:第一,在始祖鸟相同的地层中也有典型的鸟类化石,这说明始祖鸟不是鸟类的祖先。第二,如果始祖鸟是爬虫与鸟类之间的过渡形态,那么它的颌骨和牙齿就应当显示退化趋向,否则又怎能发展为鸟类的口器?它的翅膀就应当比真正的鸟类更原始,更不成熟,否则,它与鸟类有何区别?但始祖鸟的翅膀,颌骨和牙齿俱表现为完美成熟的器官,有良好的功能。这说明它不是一种过渡型。第三,在1986年有些知名学者发现,目前仅有的两个始祖鸟化石标本都有曾被人巧妙镶嵌的证据。这两个标本的发现都在达尔文的进化论提出之后,很可能有人根据进化论概念故意作伪。”

  1881年,达尔文的<物种起源>发表两年以后,德国南部侏罗纪的地层(距今约一亿五千万年)中,发现了一个羽毛化石。过了两个月,在同一个地点,一具完整的化石出土了,它被命名为Archaeopteryx,中文译作“始祖鸟”。

   到目前为止,只找到了三具始祖鸟的完整标本,两具分别收藏在伦敦和柏林,第三具也是最大的一具是到1987年才在德国的私人手藏中被鉴定。这可能是世界上最珍贵而又最出名的化石标本了。此外,还有一具比较完整但缺少羽毛的标本收藏在墨尼黑,以及两个残片,这就是有关始祖鸟的所有材料。

  始祖鸟大小和乌鸦查不多,它的大部分特征都是爬行类的,最明显的是长长的尾骨和前肢(翅膀)上有三个发达的爪子。实际上,它那三个不带羽毛的标本都曾经被错归为恐龙化石。它有牙齿,但是在古生物学上,可以不把这当作爬行类区别于鸟类的特征,因为白垩纪的一些鸟类也有牙齿,所以微言有关牙齿及颌骨的争辩并无说服力。那么它有哪些鸟类特征呢?最主要的是羽毛,其次是胸部有叉骨,此外,前肢腕骨融合,后肢脚趾结构象鸟,表明能够用于抓握。翅膀算不算鸟类特征?不算。恐龙中的飞龙也有完美的翅膀,始祖鸟的翅膀更象飞龙而不是鸟类,所以微言有关翅膀的争辩也不成立。实际上,始祖鸟可能不会飞,翅膀只用于滑翔和帮助捕捉猎物(始祖鸟是肉食性)。根据颅骨判断,始祖鸟的脑结构介于爬行类和鸟类之间。

  可见,把始祖鸟作为爬行类到鸟类的过渡型的理由是相当充分的。

  但是,到了1986年,在美国的科罗拉多出土了另一种原始鸟类的化石,只有骨架,并且还非常地不完整。它被命名为原鸟(Protoavis)。原鸟生存的年代与始祖鸟相近,可能还要更早。随着原鸟的出土,古生物学家对鸟类起源的看法分成了两派,一派仍坚持始祖鸟是现代鸟类的祖先,另一派则认为原鸟才是现代鸟类的祖先,始祖鸟是由爬行类向鸟类过渡时的一个已灭绝的分支。问题是:原鸟是不是微言所宣称的“典型的鸟类”?答案是否定的。原鸟在大部分特征上都属爬行类,属于鸟类的特征只有两个:鸟类的翅膀和龙骨,因此它能飞翔。可见,原鸟也是爬行类到鸟类的过渡型,它的出土进一步证明了鸟类是从爬行类进化来的。对这一点,两派的古生物学家都没有异议。

  这一两年来,在中国、西班牙、法国各发现了几具原始鸟类的化石,它们的生存年代比始祖鸟晚,形态介于始祖鸟和鸟类之间,被认为是从始祖鸟到鸟类的过渡型,又由于原鸟标本相当地不完整,无法从中得出结论,因此最近多数古生物学家又重新认定始祖鸟是鸟类的直接祖先(关于中国的那具,被定名为“中国鸟”,在以后定稿时会介绍。)

  1985年,英国天文学家Hoyle和一位数学家突然出书指责收藏在大英博物馆的那具始祖鸟标本是伪造的。虽然这两位所谓“知名学者”对古生物学根本就是外行,他们的指责还是引起了博物馆的重视。然而各国古生物学家对其重新鉴定的结果,认为这种指责毫无根据。至于收藏在柏林的另一具标本,从来就没有人怀疑其真实性。1987年最后一具始祖鸟化石问世,更证明了始祖鸟化石的真实性。在有关始祖鸟标本的真伪问题上,微言又传播了一次谣言。


第八章、完美的过渡型 -- 从爬行类到哺乳类

  首先让我们来看一下微言传教士的另一大谎言:

   “从地质学上看,新物种的出现大多是突然的,看不到由一个原有的物种逐渐进化为另一新物种的连续过程。迄今为止,进化论者所提供的所谓过渡型化石标本有三种。”

  接着他说这三种标本都有问题,所以进化论是虚妄的。上面这段话,跟他在后面说的“达尔文在晚年也不再相信自己的学说”一样,都是为了推销自己的信仰而不惜说谎。

  虽然,化石标本非常的不完全,许多过渡型我们今天还未能找到(所谓missinglink),特别是无脊椎软体动物,由于显而易见的原因,过渡型标本更少。但是,过渡型标本绝对不只这三种,而是有许多种(这三种倒是中学教材经常提到的,微言传教士的进化论知识至多是中学水平),比较重要而微言不知或有意忽略的还有从鱼类到两栖类的过渡型,从两栖类到爬行类的过渡型,和从爬行类到哺乳类的过渡型。

  由于人类本身也属于哺乳类,从爬行类到哺乳类的过渡型就显得格外重要,我们姑且称之为始祖兽或类兽爬行类(mammal-like reptiles)。幸运得很,大自然为我们保存了几万件始祖兽的化石标本,通过研究如此众多而又不尽相同的化石标本,我们对爬行类进化为哺乳类的过程有了一个相当清楚的认识。实际上,哺乳类的进化是古生物学中最完善的学说。

  我们知道的哺乳类的特征,象恒定的体温和有乳腺等等,是无法保存在化石中的。但是,哺乳类在骨胳等许多可保存的部分有着区别于爬行类的特征。当一个古生物学家判定一具化石标本是属于哺乳类而不是爬行类时,他主要根据以下26个特征,为了在下面的说明的方便,编号如下(第一个特征“羊膜蛋”是爬行类和哺乳类共有的): 1. amniote egg. 2. temporal opening. 3. canine tooth. 4. coronoid process. 5. erect gait. 6. 2-3-3-3-3 toe bones. 7. secondary palate. 8. double condyle. 9. enlarged dentary. 10. complex jaw muscles. 11. differentiated teeth. 12. tympanic bone. 13. quadrate/articular hearing. 14. loss of third eye. 15. diaphragm. 16. long maternal care (milk?). 17. hair. 18. forward ilium. 19. single hares. 20. dentary/squamosal jaw joint. 21. loss of post orbital bar. 22. fused neck ribs. 23. 2 rooted teeth. 24. epiphyses/terminal growth. 25. big brain. 26. live birth. 27 . singlelower jaw bone.

  而当我们研究这几万具始祖兽的化石标本,发现它们或多或少不同程度地具有这些哺乳类的特征,而且,他们生存的时代越早,具有的这些特征越少,反之则越多。以它们生存的时代从早到晚为序列表如下:(左边是始祖兽的种类的名称,右边的数字为它们具有的哺乳类特征的编号)

Anapsida: 1
Pelycosauria: 1,2,3
Eotheriodonia: 1,2,3,4
Gorgonopsia: 1,2,3,4,5
Therocephalia: 1,2,3,4,5,6,7
Cynodontia: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18
Advanced Cyno.: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21
Prororheria: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24
Placentals: all of 27 mammalian characters

  我想,任何有独立思考的能力的人,只要他不抱偏见,都只能得出这样的结论:哺乳类是从爬行类一步一步地,从早期的Anapsida到晚期的Placentals逐渐获得哺乳类的特征,进化而来的。这个过程发生在距今两亿年前。到距今一亿三千万年前完成了这个转变。

  中学教材不提始祖兽,是因为它太复杂,太专业化了,远不如只找到几具标本的始祖鸟直观而易为中学生接受。中学生可以不知道始祖兽,可以不知道其他的过渡型,但是你要驳倒进化论,不知道行吗?就凭那点中学知识就向进化论发难,劝说生物学家们接受你的观点,未免太幼稚了吧?

  值得一提的是,当达尔文发表他的学说时,还没有一具这样的过渡型标本被发现,但是他成功地预言了有这样的过渡型存在!还有比这更说明问题的吗?
 

   第九章、是马非马?-- 始祖马的故事


摘要

   1、马的进化是目前有关单个物种的进化中最完善的学说,其过渡型种类之多,数量之巨都是其他物种难以企及的。

   2、马的化石如此之多,是因为马生活于草原,又是群居,容易形成化石,也容易被发现。马的化石在世界各地都被发现,与马善于奔跑,生活范围广阔,容易扩散有关。

   3、从始祖马到现代马共被发现了20种过渡型,有的几种过渡型在同一地点的不同地层中被发现。研究这些过渡型,我们可以清楚地推测始祖马是怎样体形逐渐变大,腿逐渐拉长,脚趾如何从五趾变成只剩中趾(蹄),其它四趾逐渐缩小,最后变成赘骨。

 

  第十章、寻找缺环 -- 人类起源之谜

(本章包括尼安德特人、皮特丹人、爪哇人、北京人、南方古猿、人类进化总述等数节,仅完成第三节。)

   一、爪哇人的故事

  1868年,德国生物学家海克尔出版了<创造史>一书。在这部书中,他主要根据胚胎学的证据,认为人类是从最简单的有机体经过二十一个步骤逐渐进化而来的,第二十个阶段是类人猿,从类人猿到人(第二十二个阶段即最后阶段)还有一个类猿人的阶段,作为从猿到人的过渡型。由于当时还没有发现猿人化石,他把这一阶段称为“缺环”(missing link),并断言它起源于印度洋中一块已沉没的大陆。

  <创造史>一书被译成了多种文字,对以后的生物学界产生了重大影响。正是在这部书的激励下,杜布瓦(Eugene Dubois)立志寻找人类起源的缺环!

  杜布瓦于1858年出生于荷兰一个虔诚的天主教家庭,19岁那年进入医学院学习。那时候,正是进化论与神创论争斗最激烈的时期,杜布瓦在医学院受的是进化论的教育,回家却又要听取父母、兄弟姐妹对进化论的攻击,在这样的环境下,却使他对进化论产生了一种宗教般的感情。

  他在1884年完成学业,留在阿姆斯特丹大学当讲师,教授解剖学。几年后,受到同事们的排挤,愤而辞职,蹋上了寻找缺环的旅程。

  海克尔已断言猿人生活于印度洋中已沉没的大陆,如果这个断言是正确的话,印尼群岛很可能还残留有猿人化石,而印尼群岛在当时恰好是荷兰的殖民地,因此杜布瓦决定从那里开始寻找。

  可是没有钱是万万不能的,所有获得资助的企图全都失败了,他狠狠心,参军,跟军方签了长达八年的合同,到印尼的荷兰驻军中当一名少尉军医。

  1887年秋,带着妻子和刚刚出生的女儿,杜布瓦扬帆前往苏门达腊。一穿上军装,他便开始了游说,先取得了军医同事的支持,然后又向上司和各级主管部门申请。为了取悦上司,还用他们的名字命名他发现的动物化石。花了两年的口舌,军方终于同意让他全职搜寻化石,并提供人力物力。1890年三月,杜布瓦前往爪哇,带领一支五十人的队伍在火山灰中开始了地毯式的搜寻。

  一年多过去了,他们已找到了上万件化石标本,装了400多箱运回荷兰,但是杜布瓦所梦想的猿人化石依然没有半点踪影。1891年八月,在雨季到来之前,他们搜寻到了索罗河岸,在挖了12米深之后,终于有了重大发现:一个牙齿和一个颅骨。杜布瓦把它们鉴定为属于黑猩猩,进一步的发现将使他感到自己的这个鉴定是多么草率。

  但是雨季在十月份来临了,搜寻工作只能暂时停止。雨一直下到了第二年的五月份才停,搜寻马上又重新开始。八月份,在发现牙齿和颅骨的地点的附近发现了一根跟人非常相似的股骨!杜布瓦断定这根股骨与牙齿和颅骨应该属于同一个体,他又把那个颅骨仔细鉴定了一番,发现它的脑容量大约是900cc,跟人(平均1300cc)是小了些,但跟黑猩猩(平均450cc)相比可就太大,而那根股骨的构造更表明了这个个体能够直立行走。那么说它是人呢?牙齿太大,颅骨太厚却又是猿的特征。因此,杜布瓦认为他终于找到了他所要的东西:猿人,并把它命名为直立猿人(Anthropopithecus erectus)。

  到了十月份,又在附近找到了另一个牙齿。这就是杜布瓦的全部发现了,虽然他还不死心,在第二年又把那一带加倍挖了一遍,以后的几年还有人接着再挖,总共挖掉了一万多方的泥土,却再也没有发现属于灵长类的化石。

  1895年,杜布瓦服役期满,回到了荷兰,开始到世界各地参加学术会议,宣传他的发现,并且邀请权威们到他的实验室鉴定这些标本。这个发现的重要性得到了学术界的一致肯定,奖章、证书、荣誉学位,各种各样的荣誉纷沓而来;然而令杜布瓦失望的是,很少有专家同意他的结论,大部分专家认为那是猿,一些专家认为那是人,还有的专家干脆认为这些化石并非属于同一个个体(虽然在同一地点找到的几千具化石中只有这几具是属于灵长类)。而且,与在国际上获得的崇高声望相反,杜布瓦在祖国却遭到了冷遇。阿姆斯特丹大学不过让他担任古生物学的助理教授,工资还没有他十年前当解剖学讲师时高,而他现在还得遭受教会对他的辱骂、攻击。杜布瓦失望已极,干脆关闭实验室,不允许外人去鉴定标本了。教会趁机造谣说,在当修女的妹妹的感召下,杜布瓦幡然改悔,销毁了标本,重新信奉天主教了。当时教会的造谣水平,也并不比现在的传教士差多少。

  一直到了1923年,杜布瓦才又邀请了两名学术权威去鉴定他的标本。依旧让他失望的是,这两名权威不认为那是猿人,而是早期的较原始的人。杜布瓦拒绝了这个鉴定结论。

  1929年,北京人的发现轰动了古人类学界。北京人的化石标本之多已足以表明那是一种较原始的人,并不是猿人,而把北京人的颅骨与爪哇人的相比,非常相似,是属于同一种。但是年逾古稀的杜布瓦却辩解说北京人不过是尼安德特人的一种,跟爪哇人不同。

  然后是更致命的打击:从1936年起,荷兰古生物学家孔尼华陆续在爪哇挖出了十二具头骨、下颌骨或股骨,它们与杜布瓦的标本属于同一种是显然的,而这些标本合在一起已足以证明爪哇人不是那个缺环。至此结论已经很明显了,然而杜布瓦异常的顽固,在他看来,孔尼华的标本不是属于猿,就是属于尼安德特人,总之跟他的标本不同。在1940年,杜布瓦在临死前16天写下的一篇文章中,他仍然坚称:他发现的爪哇人就是那个缺环。我们今天已经知道杜布瓦错了,爪哇人和北京人一样,是比南方古猿更高级的一种,接近于现代人,而不是猿人。我们现在不再叫它直立猿人,而改叫直立人(Homo erectus)。杜布瓦之错不在于他的立场不坚定,恰恰相反,在于他过份自信了,正如他的悼词所说的:“他是一个理想主义者,他的理想是如此的坚定以至于他宁愿曲解事实而不愿改变理想。”

  正是这么一位顽固得可爱的科学家,在今天的传教士的笔下却变成了一个回头的浪子:

   “「爪哇人」的发现者荷兰人杜波依斯则从起初便是怀着寻找猿人的企图去印尼的。令人惊奇的是他在那里果然如愿以偿,在一处河谷中发现「猿人」的头骨和股骨的化石,并命名为「爪哇人」。杜氏因此一举成名,对这些化石则以奇货自居,坚拒别人对他的标本进行复查,因此与不少人不和。到他晚年时终于承认那块头骨实乃属于一种长臂巨猿,股骨则属于人类。杜氏知过虽迟,而卒能改之,与庇耳当人之作伪者相比,善亦大焉。”(微言<论进化论之虚妄>)

  传教士的生花妙笔真让人叹为观止。与这种作伪者相比,杜布瓦确实是“善亦大焉”。

   以下只是摘要:

   1、尼安德特人是第一个被发现的古人,是上个世纪,<物种起源>发表的前两年在德国(而不是法国)的尼安德山谷发现的。这一具化石确实有风湿症症状。但是风湿症并不能形成他的一些靠近猿的特征,比如眉脊突出。另外,尼安德特人是仅仅指这一具化石吗?不是,它是一批约生活在十万年前,具有相同特征的古人化石的统称,发现地点遍布欧洲、北非、中亚,甚至中国。这一些,显然不是什么患风湿症的现代人。不过,尼安德特人生活的年代确实靠近现代人,和我们也属于同一种,但是是另一亚种。至于它是不是现代人的直接祖先,目前学术界还有不同看法。

   2、“皮特丹人”自发现之日起其真实就一直被进化论者怀疑,随着其他古人化石的出土,与新发现格格不入的皮特丹人的可疑性越来越大,最终被选为现代鉴定技术的首批标本。这个骗局是被进化论者揭穿的,与神创论者无关。

   3、北京人标本:神创论者的唯一说词是这些标本失踪了。其实50年代起又陆续挖掘出新的标本。

   4、自从20年代第一具南方古猿标本被发现,特别是70年代“露西”标本被发现以来,我们已在非洲找到了两千多具南方古猿的标本,使我们对人类的进化有了清晰的图画。南方古猿直立行走(与现代人一样的股骨),脑容量介于直立人和猩猩之间,面部、牙齿特征近似于猩猩,多数学者认为它就是猿和人之间的缺环。最早的南方古猿生活于4百多万年前,于今年(1994)十月被鉴定。


第十一章、怎么变?-- 现代进化理论简介


摘要


   微言说:“严格地说,突变实乃畸变,它不但不能促使物种进化,反而将导致退化和衰败。无数天然和人为的事实都说明这一点。物种为什么会突变?无非是因为遗传基因在某些物理的,化学的因素影响之下发生结构改变所致。于是有人用X光,放射性元素或化学毒素去处理果蝇等实验动物,结果突变果然出现了,但人们所得到的只是一些奇形怪状的畸变个体,并不能创造更进步,更高级的新种系。你能相信用过量放射线去照射双亲的生殖器官,能使他们生出更优秀的子孙吗?你不觉得这种念头实在荒谬吗?然而这正是进化论突变论者企图让我们相信的。”

   首先,变异有好有坏,虽然坏的多好的少,但是并非都“将导致退化和衰败”。比如我正在作一种蛋白质的突变,其中一种,改变氨基酸序列的C末端后,活性比野生态增强了五倍!如果突变必然导致退化和衰败,那么搞遗传工程的所有高技术公司都该关门了,因为它们正是在找优秀的变异并且卓有成效,最近上市的“基因西红柿”就是一例。如果微言先生对基因工程无知的话,不该不知道用放射线等手段处理种子以筛选优良变种是育种学上一项很常规的方法,得到的显然不只是一些奇形怪状的畸变个体。为什么不把人也照射一下?很简单,得到不良变异的可能性要比优秀的变异大得多,你能够象对植物那样也对人进行筛选吗?这种念头的确荒谬!

   其次,变异的好坏都是相对于目前的环境而言的,如果环境改变了,本来是不好的变异可能反而有了优势而取代野生态。比如,大家都知道,使用抗菌素一段时间后,细菌会产生抗药性。这是怎么回事呢?细菌是最容易发生变异的一类生物,有一些变异有抗药性,在正常的环境下,这些变异可能不能存活或者不如野生态。但是有了抗菌素后,野生态逐渐被杀死,这些变异反而存活了下来,经过几代的筛选,变异便占据了优势而取代了野生态,而变成新的野生态了。值得注意的是,这种变异是自然发生,原来就有的,并非遇到抗菌素才发生的,抗菌素(环境)只起到了筛选的作用(微生物学上有一个经典的实验证明这一点)。这种现象,也不只是细菌才有,众所周知,害虫也很容易对农药产生抗药性,也是同一机理。这些,都是对自然选择学说的很好的验证。

   微言以金鱼的培养来证明进化论的错误也是牛头不对马嘴。金鱼的培养是人工选择,跟自然选择不同。人工选择可以作为自然选择的一种模型说明选择的机理,达尔文当初正是这么作的(他用的是家鸽的培养),但是并不等于就是自然选择。一个新物种的产生至少要上万年,人工选择的时间显然太短。把金鱼放回自然环境,或者无法生存,或者渐渐又变回野生态,恰好正是自然选择在起作用。


第十二章、 发展中的进化论


  1 3 0 年之前出版的英国博物学家达尔文的《物种起源》一书,奠定了进化论的科学基础。进化论的主要观点,是现存的生物物种有着共同的祖先,在进化过程中,通过变异、遗传和自然选择,生物由低级到高级,由简单到复杂,逐渐形成了现在的多种多样的生物物种。进化论不仅指出物种是可变的,而且对生物的适应性也作出了正确的解释,从而给予各种唯心主义的神造论、物种不变论以沉重的打击。

  进化论学说在发展初期主要是集中在对单个物种演化的说明上,即研究的是单个物种的起源和进化。而今天,进化论研究的范围已有了很大的拓展,古生物学家们不仅把眼光盯在单个物种的演化上,而且也注意了整个生态系统的变化。关于生物进化的研究正在向传统的观点挑战。

  “协同进化”就是向传统观点挑战的一个新理论。“协同进化”是近年提出的有关生物进化的新模式,该模式认为一个物种群落,是在一个较短的时期内作为一个整体一起进化的。“协同进化”模式提出,物种群落是作为一个整体,在一个被漫长的、物种演化速度较慢的稳定时期隔开的较短时期中发生冲刺式的快速演化的。生物演化和生态变化集中发生的较短时期的长度要小于稳定时期的1 0 %。在演化剧烈的较短时期内,会有7 0 %的物种从一个地区消失,并从原有的物种中进化出新的物种,同时一些从其他地区迁徙来的物种也被固定了下来。“协同进化”理论实质上是把N ·埃尔德列奇和S ·J ·古尔德提出的关于个别物种的“点断平衡”理论推广应用到了生物的群落上。“点断平衡”理论的主要观点是物种进化是由突变和渐变相结合进行的。

  位于美国加利福尼亚的洪堡州立大学的W ·米勒说:“可以持续存在数百万年的不仅是单个物种,而且还是一个物种的集群。”也就是说,物种常常以集群的方式,或者说以成组的方式,同时产生和同时消失。美国罗彻斯特大学的C ·布雷夫和哈佛大学的K ·斯科普弗在他们合著的《古地理学·古气象学·古生态学》专著中指出,在纽约州发现的古海底生物群落之中,有6 0%-8 0 %的物种持续存在了3 0 0 万-7 0 0 万年。

  不久前美国明尼苏达大学的T ·约翰逊等人发表在美国《科学》周刊上的一篇报告中说,他们发现非洲维多利亚湖中的3 0 0 多种丽鱼科土生鱼种,其进化仅仅花费了1 .2 5 万年。这是物种以集群方式在短时期内迅速进化的有力证据,它再一次支持了“协同进化”论。

   现在,地质学家已经查明,在更新世冰期末期,维多利亚湖水位急剧下降,因而古生物学家一直认为,此后,由于鱼都游到了周围的小湖中去避难,所以维多利亚湖中的鱼进化极慢。可是,最近美国明尼苏达大学的约翰逊等人发现,即使维多利亚湖的最深部也曾经干涸过数千年,直到大约1 .2万年前才又有了水。主湖中没有水,与主湖相连的主湖周围的小湖中也不可能有水。因此,约翰逊等人认为,现在维多利亚湖中存在的各种丽鱼,一定是在湖中再次充满水之后才开始进化的。

  对于生物物种为什么会在一个较短时期内发生快速进化,马萨诸塞大学的P ·莫里斯提出了下面的解释。在稳定时期,物种间的相互作用抑制了可供利用的生态龛的类型和数量,对从其他地区迁徙来的物种没有留下生存的空间。另外,物种间的相互作用还阻止了物种的急剧演化。

  “协同进化”模式是当前发展中的进化论的一个重要观点。但是,也有学者对此持有疑义。奥本大学的P·谢尔登就认为在稳定的环境中,阻碍物种进化的障碍要比动荡环境中的少。谢尔登的一个尚有争议的模型是,在稳定的环境中,物种在适应固定的生态龛的方向上进行演化,因此,它们只需要“专家”;而在动荡的环境中,为了对付各种变化条件,只有当它们是“通才”时才能不断演化。也就是说,在环境条件动荡的时期,物种不能沿着一个固定的路线进化。谢尔登说,他的模型可以解释为什么自1 .8万年前更新世冰期末期以来,在气候发生了大变动的温带,动物物种变动较小,而在气候较为稳定的热带雨林中,物种发生了惊人的变化。谢尔登的理论是以化石研究为基础的,由于大量的动物化石都来自动荡时期,所以谢尔登说,与“协同进化”模式相比,他的理论不容易被人接受。


第十三章、 基督信仰对演化论批评之小翻案


  西元一六三三年,罗马(Rome)。

  七十岁高龄的老人端坐在无靠手的椅子上,神情显得深沉落寞。室内高雅堂皇的陈设,让他感到窒息。挑高的大厅下,与老人面对面坐著的,是上下两排当今罗马教廷内的显赫人物。而在他身後,是一个与人同高的银色大十字架,与内外六层阶梯,座位围成马蹄形的各界代表。如今大家的目光,都集中在老人的身上。

  这是一场审判。老人眼前的那些大人物每次发言,便马上得到台上台下一阵闹哄哄的认同。老人心里明白,说再多都是没用的。想起那一个个在火刑台上,临死仍坚称地球是绕著太阳公转的老朋友,老人不禁悲从中来。

  审判结果出来了。老人因为功迹匪浅,可免一死,只须在一张纸上签名。老人也只得照办。全文念起来是这样的:

  我,伽利略.加利利(Galileo Galilei),在此取消我所提出一切有关地球绕太阳公转的理论,并从今不支持此罪恶的主张。

  签下名的同时,有人听见老人低声说了一句话: 尽管如此,它仍旧移动,不会改变。 (But it still moves, just the same.)

  伽利略从此不再提倡地动说,卒於西元一六四二年。

  
  洛克(John Locke)说过:「人们往往没理由地反对新的思想,只是因为这个思想并不广为人知。」就像哥白尼(Copernicus)、克卜勒(Kepler)、与伽俐略的宇宙观一样,达尔文(Darwin)的进化论刚提出,立即受到教廷与举世教徒异口同声的谴责,达尔文的肖像亦从此和黑猩猩并列。进化论之於基督信仰,真可谓芒刺在背、骨鲠在喉,因其与教义产生了极端的抵触。教会凭藉只有圣经一书,千年不修订,导致性别歧视、民族偏激主义,一一跃然纸上;科学发展凭藉研究证据,不断推陈出新、日起有功,两者势力消长显而易见。自十七世纪末的启蒙运动(The Enlightenment)以来,在理性主义(Rationalism)与实证主义(Empiricism)等等的思想冲击下,政教合一的君权神授已逐渐为自由开放的民主主义所取代。二十世纪的嬉皮运动(Hippie)之後,传统价值观衰微,道德感麻醉,年轻人离开教会,更是在基督教的基部注入了一针致命慢性毒药。根据近数十年来的统计,全北美的基督教信仰人口正在逐年下滑。看样子,继罗马教宗於西元一九九二年公开向伽利略低头道歉之後,一向被教会骂臭头的达尔文、伏尔泰(Voltaire)、尼采(Nietzsche)等人,也该开始在坟墓里期待平反的一天了。

  一提到进化论(evolution),社会大众难免连想到一句金科玉律:「物竞天择,适者生存」。因为遗传因子的差异,即使是同一种生物,个体间仍存在些许与上一代不同的特质。有些改变恰巧能使这些个体更能适应环境,因此这些个体,以及它们的後代,相较於同种生物内的其它个体,拥有较高的生存机率。久而久之,能存活下来的生物种,都能有一些特殊适应环境的方式。换句话说,环境就像一个筛子,把不适合生存的生物个体剔除,只留下适合生存的。举个例子,恐龙的灭种,推测可能起源於一次陨石或慧星撞击地球。爆炸扬起的灰尘遮蔽了日光,而恐龙无法适应地球环境的剧烈改变,全军覆没。相对地,哺乳动物的祖先却幸免於难,大量繁殖,奠定了今日哺乳动物的兴盛。人类大肆砍伐森林,导致许多生物绝种,其实也是演化的一环。因为生存环境被剥夺,这些生物再也无法取得食物与栖息地,自然走向灭绝。相对地,能找到新栖息地的物种,便能生存下来。

  正确地说,「进化」这个字眼不如「演化」好。演化并不是一股伟大的内在力量,催促著生物迈向更进步的高峰。它只不过是一件再平常不过的自然现象;不是一股动力,只是在宇宙舞台上看到的结果。新的性状并不一定比旧的好,但是往往只有比较好的(或无害的)能够生存下来,并把这个性状遗传给下一代。不过,随著环境的改变,原本好的构造可能变得无用,原本无害的特徵可能足以致命。最有名的例子,是一则黑蛾与白蛾的故事。这种蛾有黑、白两种品种,原本都栖息在一种白色的树上。白蛾因为有天然的颜色保护,便不容易被专吃蛾的鸟发现而得以生存。相对地,黑蛾成为最明显的目标,因此黑蛾的数量便远不如白蛾。可是风水轮流转,不久後临近的工厂开始排放大量黑烟,导致树木都被熏黑了;这下子白蛾反成了鸟类醒目的大餐,黑蛾的数量渐渐超过了白蛾。好景不常,因为环保团体的抗议,几年後工厂又加装了黑烟处理系统,所以树木又渐渐恢复了原本的白色-可以想见黑蛾又要遭殃了。白蛾与黑蛾,本身并没有进化程度高低的区别,却因为环境的改变而彼此消长。这证明了演化充其量只是一个适应环境的过程,而非有最终目的地的「进化」。我们只能说,在某些构造上较发达的生物拥有比较高的生存机率,但是这并不保证这些个体能够适应所有的环境变异。有人预测未来人类会有很大的头和萎缩的四肢,但是如果地球的环境突然改变(如大战爆发),这些「思想家」可能并不能成功地适应打猎与种菜的生活。

  如今,我们可以把演化的观念再向外推一步,跨出基因的□畴。我们可以发现到,社会的演化比基因的演化快得多。从中国五千年来的改朝换代,埃及、希腊、巴比伦古文明的盛衰起落,我们不禁赞叹社会演化的速率。人类的思想就好比生物演化的基因,可以传给下一代。所不同的是,基因是一辈子固定的,而思想是可以在一生中多次改变的。一条不合时宜的信念,很快的就会被世人遗弃;而短短几年之内,崭新的学说就有可能完全推翻旧的理论,广为世人接受。政治、宗教、经济,种种的因素,构成了推进人类思想演化的原动力。当年台湾白色恐怖的政治迫害、中古时代西方宗教对所谓异教徒的压迫、二十世纪共产主义的泡沫性兴衰、德国纳粹主义、中国大陆十年文革,全部都是红极一时的高楼,而这些高楼也因为时不我予而一一崩塌了。从後人的眼光看来,这些学说、主义、甚至信仰,全部都是错误的。可是我们不应该忘记,在这些思想如日中天的年代里,它们是多麽地被推崇、被相信。或许是因为客观的环境改变了,或许是因为人类渐渐从历史里学到了教训。总之,它们都在广义的演化过程中被淘汰了。所以,我们也同样的不应该对我们今天的思想有过度的信赖,因为很可能五百年後的人文学家,也会抱著同情的眼光来看待我们今日的热情。

  笔者出身基督教家庭,从小到大听过不少基督教对进化论作出的批评。有些理论值得人深思,有些则只是缺乏根据的诡辩。这些反进化论的理由,大约可归纳为下列六点,在此简短讨论:


  1)化石与现存物种没有逐渐递变的迹象

  从分子生物(Molecular Biology)的证据里,我们可以证实突变的发生的确可以造成性状的改变,而不同个体之间的交配(有性生殖)更扩大了上下世代平均的差异。但是,不少人注意到,所有已知的化石和现存物种之间似乎并没有应该出现的灰色地带。马是马、牛是牛、鸟是鸟,从来没见过长翅膀的羊,或会爬上岸的鲸鱼等等。最切身的经验,如果人是从高等灵长类演化而来的,我们好像找不到完整的演化光谱(spectrum),彷佛每个中间型物种都是独立自成一派的。

  提出这项反论的人,的确有锐利的观察眼光。不过,我们也可以肯定,这些人一定不是遗传学(Genetics)专家。为什麽呢?和希腊神话不一样,有性生殖是得在足够相近的物种上才能发生的,否则两组DNA的差异过大,即使可以受精,胚胎也是不会发育的。马和驴可以生出骡,白人和黑人的小孩肤色介於二者之间,但鸟和羊、蜥蜴和鲸鱼的组合,是不会有结果的。大家不妨找一份详细的生物演化树(根据DNA比对)来研究,应该会发现,两种生物的之间的距离只要遥远到某一程度,就无法产生後代。

  那中间型的物种到那里去了呢?它们不是不存在,只是已经被天然淘汰了。我们不能否定,一种新品种的诞生,其适应环境能力、繁殖速度、性状保留比例,皆有可能远远超过其他相似物种。而原本一系列的中间型物种,也就因数量太少而被忽视了。最简单的例子,现代人科技发达,出生率高,死亡率低,兼俱优秀殖民能力;自然而然,世界各大洲便布满了「现代人」。相对的,没有高等文化的人种(民族),便在千万年的竞争里,逐渐败下阵来,退居深山,静待探险家的造访。再低等一级的类人物种,竞争力就更差了,不是被新人类赶尽杀绝,便是被几场瘟疫诛灭全族。值得一提的是,性喜群居的动物,自然血统融合的效率也高,故很快地能把一些外来奇异的性状「消化」在族群中;所以外界看起来,这个族群的个体自然长相类似。

  此外,我们也不能忽视到人为认知的误差。提出以上反论的先生女士,除了不该是遗传学家,也应该不是常到野外勘察的生物学家。充其量,只是每年一次去动物园看看几种最具代表性的动物罢了。动物园面积有限,当然无法收集全部的物种,反而有点把大众误导,以为世界上就这几种动物而已。事实上,世界上所有的生物物种何止百万(光是蚂蚁就有五万种),而相近物种间的有性生殖又可产生「新的物种」。生物的定名分类只是为了研究方便。其实,与其硬把物种与物种隔开,不如照十七世纪数学、哲学家莱布尼□(Leibniz)所说的,把所有的事物(在这里指生物的演化)看成一个不间断的延续(continuity),就可以减少许多不必要的困扰了。


  2)今日生物并没有所谓「进化」的趋势


  另一项广为人知的反论是:「怎麽我从来没见到猴子变成人?」当然,这句话是很极端的例子,提出这个问题的女士先生,实在应该回家关起门来,先把达尔文的理论从头读一遍,顺便参考几本高中生物课本。今日的猴子和人同是演化的结果,拥有的只是共同的远祖。而整个演化过程是在千万世代间逐渐变化的,并不是睡一觉手就长一寸。以人类历史的短暂,自然不能目睹爬虫类长出鸟类翅膀的过程。此外,「演化」的确是在进行的,不管是天择(natural selection)还是人择(artificial selection)。从人类工业化的数百年来,我们早已帮助大自然「淘汰」掉了成千上万种野生动物(据估计,单是在过去五十年,就有数以十万计的品种绝迹。),也大大地扩大了老鼠、蟑螂的族群。人类也致力於动植物品种的改良,并已成功培育出结实累累的谷物、玩赏用的家犬、五颜六色的花卉、高产量的肉牛、不怕病虫害的疏菜,现在更要进一步改善基因、复制生命,诸如此类,全部都是演化的好例子。

  况且,正如本文之前提到的,演化的本身没有特定的目标(并非纯粹的「进」化),也并非一种动力,只不过是自然产生的结果。没有必要发生改变的话,改不改变都无所谓。因此,我们不能因为看不到演化的发生(例如活化石腔棘鱼-Latimeria-还是六千万年前那副老样子),就说演化不存在。腔棘鱼的生活环境是马达加斯加(Madagascar)旁幽暗宁静的深海,环境改变并不大,也缺少物种的歧异度(diversity)。在客观环境无甚改变,又缺少强敌竞争的前提下,腔棘鱼演化的速度自然缓慢。而且,就算真有演化,在这种与世无争的情形下,新的物种也未必会对原来的造成生存上的威胁,而新品种也可能只是尚未被渔人捕获罢了。


  3)演化成「人类」的机率太小


  另一个有名的例子是这样的:「科学家计算过,从最原始的生命(简单的自我复制有机体)演化成现今的人类,其机率小到就像把一本大英百科全书丢进火里烧,而烧剩的灰烬落下又恰巧排成一本完全一样的大英百科全书。」以子之矛,攻子之盾,听起来好像很有说服力,可是一听到统计学家(Statistician)的耳里,可真是把他们的大牙都笑掉了。举出以上例子的女士先生,也一定不是统计学家。

  为什麽呢?统计学有一个很重要的概念:机率的意义只能用於统计过去发生事情的总和,来预测未来同样事情发生的机会。掷一个六面的骰子一次,得到5的机会只有六分之一,这是因为我们知道,如果我们掷同样的骰子一百次、一万次,则我们得到5的机率约等於六分之一。但是,如果今天我们只掷过「一次」不知道几面的骰子,再也不能重来,而一揭开罩子出现5,则这个骰子出现5的机率就不是几分之一了,而是1(出现5的次数)/1(总共掷的次数)=1。说不定这只「骰子」就只有这一面啊!况且,今天就算有一个一万面的骰子,不论怎麽掷,必定都会出现一个答案,即使每个答案的机率都只有万分之一。假设一掷出现9626,那麽我们是不是应该觉得奇妙无比呢?假如您事先便预言到了,那真的是奇妙无比了,因为平均来讲,您每猜一万次才能对这麽一次。假如您是因为出现9626的机会是万分之一而惊喜,那抱歉了,因为您也会因为出现3848、或5495而惊喜,所以您今天惊喜的机率,是万分之一乘以一万,是不折不扣的百分之百,一点也不值得惊喜。

  请问地球生命的演化发生了几次呢?一次。所以由简单有机物演化成人的机率,在无可比较的情况下,只能是1啊!如果像今天打电脑报告一样,以地球诞生为基准,我们把地球的演化读取(load)和重演(run)一兆次,中间九千九百九十九亿九千九百九十九万九千九百九十九次都演化出别的烂东西,或什麽也没演化出来,只有一次出现最高等的人类,那上述例子就真是有说服力了,笔者也会想抛弃大学教育,投身传教事业。事实上,不管我们今天是人也好,是火星人也好,是异形(Alien)也好,我们都只经过了一次演化。因此,我们说出:「啊!多美妙呀!生命居然会演化成『*』」的机率,永远是百分之百。人类是完美的演化成果吗?不知道,地球只试过这一次。说不定我们可以演化得更好。人类是上帝得天独厚的选民吗?不清楚,因为没得可比较。或许那天当全球各大都市上方突然出现高科技外星人战舰的时候(如电影Independence Day),人类才会恍然大悟,原来上帝偏心,并没把最好的留给我们。

  从以上的例子,我们不禁又可以联想到许多「魔术数字」,例如重力(gravitational force)与电磁力(electromagnetic force)的比例,水摄氏四度的特性,质子(proton)与中子(neutron)的质量差异等等,一切都是那麽地恰到好处。如出一辙,这些魔术数字也不过是放马後炮而已。今天如果换了一套数字,还是会有不同的现象发生,并不是一切都完蛋。只要生命产生了,而且进步到可以思考自己从那里来的时候,发现这些「魔术数字」的机率,也一定是百分之百。教会待久了,我们还可听到更多奇奇怪怪的统计数字,都不知道是那些蒙古数学家怎麽算出来的,这些数字的可信度就更低了。


  4)生物复杂化与热力学第二定律相矛盾

  学过热力学(Thermodynamics)的人可能会问,那既然生命皆是由最原始的单细胞生物,愈演化愈有组织,一直到今日的精巧人类与各种生物,很明显与第二定律里说的「自然界的演变一定朝乱度大(Entropy increase)的方向进行」相矛盾。

  听起来又是一个有力的证据!只可惜这些物理学家一定没读过(通)生物学,甚至也没把热力学完全念懂。生物摄取食物,吸收养份,或化为能量利用,或制造身体组织,或排泄废弃物於体外,全部牵涉到热能的丧失。而这输出功率小於输入功率(Output<Input)的现象,正是热力学第二定律的精髓。生物的确是愈演化愈精密,可是就整个大环境来说,生物排放出的热与废料,仍然使整个系统的净乱度(Net Entropy)有增无减。这就像是冷气机可以冷却室内的温度,造成室内气温下降、乱度减低,却相对地更加升高了室外的气温和乱度(并不是所有的电能都用在传热上,有些反而化作热量散失了)。从宏观的角度来看,冷气机仍然造成全宇宙乱度的提升。


  5)圣经里也有提到恐龙的存在


  值得欣慰称颂的,教会内也有不少和事佬,充当水火不容的两方之间的桥梁。这些热心的科学拥护者,挖空心思寻找圣经与现代科学的蛛丝马迹,最後乃出现了圣经也有提到恐龙的出现,科学家发现漫天大洪水的地质学证据,摩西带领以色列人渡过的不是红海,乃是潮汐现象明显的某处浅滩等等有趣理论。圣经里提到的神迹不胜枚举,有的彷佛可以用自然科学、心理学、人文历史学的发现成功解释;但是不可否认的,尚有太多的故事是名符其实的「神话」。硬要把神话和科学扯在一起,简直是牛头不对马嘴,穿凿附会地滥用科学发现,真是弄巧成拙,反而忽略了神话故事的隐含意义。就像变魔术的人心知肚明自己的伎俩根本不是魔术,神迹的确立也往往是在旁观者(尤其是握笔者)的眼中。或许这和三国演义里,大家在看到诸葛亮「借」来东风之後,惊叹:「孔明真神人也,安敢敌之!」有著异曲同工之妙。诸葛亮也是人呀。可是他深知天文气象学,只是卖弄一下,就被小说家描写成能呼风唤雨、祈禳祭星的人了。圣经也有很大一部份是口耳相传写成的,如果仍兴致勃勃地把这些神话故事当史料来背诵、来研究,就真可谓「小学而大遗」了。
 

  6)最伟大的科学家也都信神

  是的。历史上公认最伟大的两位科学家,牛顿(Newton)与爱因斯坦(Einstein),都相信神的存在。这麽一来,众多科学界的徒子徒孙总该服气了吧。不幸的,举出这句话的先生女士,对历史的研究一定没有到家,也曲解了神存在的意义。

  为什麽呢?伽利略便是最好的例子。大家不妨仔细查查,哥白尼的地动说是如何被罗马教廷反对,而提倡地动说的人是如何被基督徒绑起来用火活活烧。伽利略深知哥白尼与克卜勒是对的,却同遭教廷逼迫,签下声明,承认地动说是错误的。其後过了三百五十九年的岁月,天文学上的发现,却愈来愈支持地球是绕著太阳公转;终於,罗马教廷於西元一九九二年公开承认了自己的错误。在政权即神权的时代,有谁敢冒著上断头台的风险,随便发表与教义相违背的主张?遗传学之父孟德尔(Mendel),一直到去世那天也不敢发表自己的遗传学理论;根据某些基督徒的说法,就连达尔文自己,最後都在教会的压迫下低头,承认了自己的进化论是彻底错误的(但笔者收集到的资料指出这是达尔文的遗孀杜撰的,以维护达尔文一家的「名声」)。达尔文死後的一百多年来,已经有愈来愈多的证据为他受到的指责翻案,教会的抵抗也愈来愈薄弱。今天,进化论的基本构想已经广泛为科学界所接受,同时也在不断的修正、更新中。就算达尔文当初真的向教会屈服,如果那时他便拥有像今日这麽充份的客观证据来证明进化论的成立,想必他一定不会这麽容易低头的。

  基督教会不只是单纯的教会。在早期科学家的时代中,教会代表的,是政治力量、是舆论压力、是大家习以为常的「真理」。反对信仰,就等於反对领导者的权力、反对社会道德、反对所有的「信徒」-不知为何而信的平民百姓。所有出名的大科学家,如果不是政府的赞助,那里来的研究经费?如果没有大众的支持,那里会有今日的一世威名?如果他们敢学尼采说一句:「上帝已死!(God is dead!)」,今天他们就不会受到政府这样的推崇。

  很悲哀,也不幸是事实。理想也要受到现实的摆布 。

  有人说,科学本身就是一种信仰。这句话可以是错的,也可以是对的。如果信仰是没有理由的服从,没有反对的绝对,那麽科学就不是一种信仰。盲目相信科学是对的人,没有资格为科学辩护,正如迷信在科学面前站不住脚。相对的,如果信仰是一条追求真理的道路,是一座满足心灵空虚的清泉,则科学不仅是一种信仰,而且是世界上非常宝贵的信仰。科学这种信仰,可以让人体会到自己的渺小,前人智慧的伟大,甚至不禁联想到一切的一切,是不是有一位美好的造物主在主宰著。牛顿和爱因斯坦或许正是这样想的。不过,除了牛顿和爱因斯坦,每个人对这位想像中造物主的印象都不一样。最後,造物主讽刺地被人强迫与宗教划上等号。造物主的意义,变成了硬梆梆的教条,变成了死板板的戒律,限制了人类的行为,扼杀了人类的思考。造物主的精神,变成了一座座不可侵犯的雕像,一本本不可删改的圣典,残害了人类的自由,破坏了人类的灵性。造物主假如真的存在,也会摇头叹息吧。

  或许会有基督徒指称:「那些错误是罗马教廷(旧教)犯下的,改革後的新教(或称初期教会的「旧式复兴」)才是正确的。」试问,基督教众多教派:长老会、浸信会、信义会、圣公会、卫理公会、神召会、宣道会、路得会、圣教会、教会聚会所、新约教会、真耶稣会、耶和华见证人会、拿撒勒人会、贵格会、芥菜种会、耕耘会、美以美会、锡安堂、灵粮堂、救世军、安息日会、摩门教...以至各独立地方教会,或归类为:福音派、浸礼派、灵恩派、一次得救永远得救派...甚至区分为:静默端坐类、繁文缛节类、百家争鸣类、摇滚嘶喊类、掌风功夫类、笙歌演艺类、吃喝玩乐类、斋戒禁欲类、人民公社类、遁世山寨类、白色恐怖类、颠覆传统类...彼此批判攻击、嘲讽漫骂,又到底谁是全对、谁是全错?如果您今天是基督徒,不妨回想看看,您所属的教派是不是曾经否定其它教派,一股脑儿认定自己是对的呢?可是,谁敢保证基督教会不会再发生一次宗教改革,到时候「新新教徒」又全盘否定您今天认为是对的一切?而上述「与旧教和『异端教派』划清界线的教徒」,一到计算全世界「基督徒」总数的时候,又马上认祖归宗、五族融合了。这种只有政客才摆得出来的骑墙派姿态,居然也能在基督徒身上看到,真是令人啼笑皆非。

  这样看来,提出以上主张的人既不谙遗传学、生物学,也不是数学家、历史学家,更有点缺乏逻辑思考能力。再提醒大家两件事:

   (1)一九六O年代越战其间,美国由募兵制转为徵兵制,唯独念神学院者可免兵役,因此有许多人为了不上战场,一窝蜂念了神学;

   (2)国内基督书院、圣经学院、神学院林立,虽然学位不被教育部认可,却能被国外某名不见经传的大学或学院承认;因此,不少大学联考连番失利者,每以此为捷径,先就读基督书院、圣经学院、或神学院,再「转入」国外该院校,最後取得洋文凭一纸。如今,以上两种不为念神学而念神学的人,不少毕业後也当了传教士,就在你我所属教会中站讲台。当然啦,还是有许多饱学之士,真心奉献,为念神学而念神学的人存在。大家不妨专心听听看,比较前者与後者讲道内容的丰富度、可信度。


  一日和朋友聊,对方爆出一句:「所有宗教都是矛盾的!」乍听之下是极其偏激的一句话,也有一杆子打翻一船和尚、神父之嫌。回家以後,我才被康德(Kant)的一句话当头棒喝:"It is thoroughly necessary to be convinced of God's existence;it is not quite so necessary that one should demostrate it."「相信神的存在是必要的,证明神的存在却不是必要的。」原来所有的矛盾都是出在「证明」身上。进化论的激进派妄想证明神不存在,教会的激进派妄想证明进化论是错的。他们可能没有注意到,科学的本质是理性的求知,讲求大家公认的证据;宗教的本质是感性的追寻,讲求个人灵性的空间。科学的理论无法被宗教的束缚击垮,而宗教的内容无法用科学的眼光看清。基督信仰的教义,如果用理性思考的角度来看,的确是充满矛盾的-全知全能的上帝不仅不能预知未来,居然也有挫折生气的时候。不少教徒的内心,每每存在著客观知识与基本教义的对立。因此,在科学逻辑不发达的过去,宗教的力量能支配人类的思想;而在凡事讲求效率的现代,宗教的影响力逐渐退出历史舞台。许多科幻小说描写未来,常把基督教说成一个古老荒废的、霸道一神论的信仰。小说的预言会不会成真?或许只有时间才能证明孰是孰非。

  科学最美好的精神,不是一呼百诺的上帝万岁,而是不断的求知,推翻旧理论。哥白尼成功地指出地球不是宇宙的中心,但他误以为太阳才是宇宙中心。同样的道理,达尔文的进化论也不可能像圣经一样,不容许增减一章一卷。或许,科学的发展最後会证明进化论是错的也说不定;不过,届时人类对生命的了解一定又有了突破性的发展,知识水平更上层楼。相信达尔文长眠於地,也是会乐於知道自己的阶段性任务已然达成。

  我们无法知道神的存在与否。就算神真的存在,我们也不能断言基督教就是唯一的法定代理人,而其它宗教都是卖赝品的。回顾过去,基督信仰自昔日中东地区的小宗教,成功与东罗马帝国政权串连,进而并吞欧洲,再历经教廷腐败、分裂、改革,新教徒席卷美洲,至今也演化了数千年岁月,不断地改造环境,适应环境。至启蒙运动前,基督教真乃宗教演化史上的一大胜利者,必有其生存之道。不过,近两百年来,基督教遇到的难题,不可谓不大。今日的世界就像一个地球村,主张民族融合,文化包容。看样子,基督教是该少办一点字字推敲的圣经考证,不要动不动就斩钉截铁地否定其它宗教,漫骂科学,而要多多宣传信徒彼此关怀相爱,来迎合世界潮流,最後才不会被「人类社会的演化」淘汰掉。可是,相信神的存在与科学真的会抵触吗?这或许也正是牛顿和爱因斯坦心中的默契吧!
  本文从开始构思,到最後发表,共计一年八个月。其间,有寻访专家请益者,有博览群书查证者,亦有整段删去重写者。最大的顾虑,并非怕背上叛教不忠不义的罪名,乃是心中仍欣赏基督教义中「爱人如己」的一环;深怕本文一经披露,反而有损社会善良风俗,则为反效果矣。构思理念虽成,本打算就此尘封,适逢台湾高中同学刘典□君来京士顿家中暂住数日。刘君闻我思想,叹曰:「不写下来,就辜负了你想到这些!」方才动笔整理思绪。由於牵涉内容颇广,而篇幅有限,故斟字酌句,力求以最少量之文字换取最大量之理解。

  本文内容的争议性是无庸置疑的。又限於个人才智经验,定无法满足每位读者的口味。所言若有冒犯,敬请见谅。谬误之处,亦请来函指正;但请持反对意见者勿提出「圣经证明圣经」、「不要怕只要信」之类无法证实也「无可辩驳」的纯教义式言论,以免白白浪费唇舌。

  各国宪法均保障人民宗教信仰自由。而宗教的确对提供人类内在的安定力,维持社会稳定,作出了极大的贡献。不过,这并不代表宗教是唯一心灵寻求安定的归宿,尽管人类生活受到的紧张、压力、挫折、哀恸,在在地把我们逼向逃避现实一途。基督信仰真的是很不错,但或许正如亚理斯多德(Aristotle)所说:「全人类都渴求知识(All men by nature desire to know)。」假如真善美的神的确存在,相信他也会希望提升人类的知识水准,把知识当成一种善,鼓励大家追求!

  -----: (重贴)基督信仰对演化论批评之小翻案-D 应 岚 先生邀请, 重贴一次... :=这是小弟麦芽近三年来的一点对基督信仰批评的意见. 当初在椰林贴, 却不见各大 bbs 转信... 现在换个地方 ^^; (又对不起信站) 写这篇文章的时候, 小弟的 "反教" 情节正好达於颠峰,所以用字或许稍显强硬, 但我自认不会流於主观漫骂. 都有根据的 := 当然, 警告文字还是要附... 如果您是安份守己, 乐於助人, 不喜欢同人争辩, 不喜欢批评其它人信仰, 鄙视科学的基督徒, 就请您略过不看~ ^_^ 麦芽敬上。

   反对进化论的人,只有两种人:骗子和受骗者。受骗是可以原谅的,而骗子则必须揭发。在此特翻译揭发基希撒谎的又一篇文章。与“基希蛋白质”类似的谎言在神创论者的文章中随处可见,比如在华人教会撒发的庄祖鲲的文章《进化论的再思》,在连篇谎言中,就有一个跟“基希蛋白质”相似。此君声称,根据分子生物学的分析,“人和猿之间居然还有一个更近的血亲,就是被视为较低等的袋鼠”,以此说明进化论之荒谬。这就是一个很无耻而且拙劣的谎言。只要学过分子生物学的人都知道,在蛋白质水平上,人和猿几乎完全等同(目前研究最多的是细胞色素C系列,人和猿完全相同),在基因水平上,只有约百分之一的差异,在人和猿之间,是不可能再插进别的更亲的动物的,更别说袋鼠了。闲话少说,请大家欣赏这个有趣的故事。

   基希的蛋白质

   基希(Duane Gish),这位伯克利的Ph.D和“蛋白质生化学家”,是神创论研究学院(ICR)的副院长和神创论运动最著名的代言人。作为一个参加过与神创论有关的150场公开辩论会和数千场讲座和布道的老手,基希被神创论者们推崇为伟大的科学家和捍卫真理的不懈的斗士。然而,在非神创论者中,基希却有着发表错误言论并好斗地拒绝认错的坏名声。一个例子是可被称为“两个蛋白质的故事”的未完成的活剧。

   在1983年7月,公共广播系统(PBS)播出了一个有关神创论的一个小时长的节目。被采访的科学家中的一位,生化学家Russell Doolittle讨论了人类和黑猩猩的蛋白质的相似性。在许多例子中,相对应的人类和黑猩猩的蛋白质完全等同,在另外一些例子,它们仅有个别氨基酸的差异。这一点强有力地表明了人类和猿类有着共同的祖先。基希被问对此有何评论。他回答说:

   “如果我们看某些蛋白质,是的,我们可以假定人类要比其他的动物更靠近黑猩猩。但是另一方面,如果你看别的蛋白质,你就会发现人类与牛蛙要比与黑猩猩更靠近。如果你注意到别的蛋白质,你就会发现人类与鸡要比与黑猩猩更靠近。”

   我从未听过有这样的蛋白质,所以我问了一些生化学家。他们也不知道。我向基希写信要求他提供支持材料。他忽视了我的第一封信。在回答我的第二封信时,他叫我去问伯克利的地质年代学家Garniss Curtis。我写信给Curtis,他马上回了信:

   几年前,Curtis参加了澳大利亚的一次学术会议,在那里他听说有人发现牛蛙的血液蛋白质与人的血液蛋白质非常相似。Curtis为此提供了一个假说:他认为,这个有这种蛋白质的“蛙”是一个中了魔法的王子。他预测这个研究将永远不会被证实。很显然他是对的,从那时起再也听不到有关这些蛋白质的事了。但是基希有一次听到Curtis在讲这个小故事。

   这就是基希所说的牛蛙“资料”,在我看来,即使是按神创论者的标准,也不过是个笑话。而且基希干脆忽视了他所指称的鸡蛋白质。Doolittle用已发表的蛋白质序列的数据来支持他在电视上的主张。我再一次给基希写信建议他也应该能够这么做。他没有回信。确实地,从那时起他再也没有回过我的任何一封信。

   John W. Patterson和我参加了在密尼苏达的罗斯福尔举行的1983年全国神创论会议。在那里我们与起源探索学生会(SOR)的研究主任Kevin Wirth有过几次交谈。我们告诉他这个蛋白质的故事,并认为基希可能已在全国性电视节目上撒谎。他告诉我们,如果我们把我们的指控写成书信的话,他将尽力让它在SOR的出版物《起源探索》上发表。

   基希也参加了那次会议,在几个神创论者在场的时候,我问他这个蛋白质的问题。基希千方百计想要回避和制造困惑,但我坚定不移。Doolittle提供了人类和黑猩猩蛋白质序列的数据,基希也应该能够那么做--如果他所指称的鸡和牛蛙的蛋白质确实存在的话。基希坚持说它们确实存在,并答应送我它们的序列。我对此非常怀疑,直截了当地问他:“你会在地狱冻结之前送来吧?”他让我相信他会。两年半过去了,我依然没有收到那个序列的数据,也没有得到地狱霜冻的报道。

   在这次会议之后不久,Patterson和我向《起源探索》提交了一封联名信,简短地描述了这个蛋白质的故事,并得出结论:“我们认为基希在全国电视上撒谎。”我们也同时给基希送去了此信的复印件。在接下来的几个月,Wirth(可能还有SOR的其他人)实际上是在哀求基希给一个答复以供发表。据Wirth所言,ICR的某个人,也许就是基希自己,向SOR施加压力,要他们别发表我们的信。然而,与基希不同,Wirth信守他的诺言。这封信登在《起源探索》1984年春季刊--没有基希的答复。
 

   Patterson和我又参加了在克里夫兰举行的1984年全国圣经科学会议。再一次地,我向基希要求他的鸡和牛蛙蛋白质的序列数据。这一次,基希告诉我有关他的这些蛋白质的任何进一步的资料应该由Garniss Curtis和我来负责。

   我再一次见到基希是在1985年2月18日,他在密尼苏达大学和科学哲学家Philip Kitcher辩论。几天之前,我已在学生报纸The Minnesota Daily的来宾社论中欢迎基希的到来和他的神秘蛋白质。辩论一开始,Kitcher就暗指了这些蛋白质,而在他的最后发言中,他要求基希或者提供文献,或者承认它们不存在。基希当然都不干。基希的最后发言多次被听众们阵发性的“牛蛙!牛蛙!”的喊叫所打断。

   那天晚上,基希向聚集在student union大厅的大约两百个人发表演讲。在提问时,进化论通讯委员会的创始人Stan Weinberg站了起来。Weinberg说,科学家有时候也出错,而当他们出错时,他们只怪罪自己。基希在他的著作和演讲中有没有曾经出过哪怕一个错误?如果有,他的鸡和牛蛙蛋白质会不会就是一个错误?基希的回答是非常不平常的:是的,他错了…… ……

   关于鸡的溶解酶:在三天之内,基希三次被挑战提供有关鸡蛋白质要比相应的黑猩猩蛋白质更靠近人类蛋白质的文献。他三次都把回答减化到这种程度:如果就象科学家所声称的那样,人类的溶解酶和乳清蛋白由同一原始蛋白质进化而来,那么人类的溶解酶与人类乳清蛋白应该比与鸡溶解酶更接近,然而它并不。

   虽然这是真的,人类溶解酶与人类乳清蛋白的关系并不比与鸡溶解酶更靠近,但是这并不令人震惊,也无助于神创论者。而且,它与我们所谈论的问题毫不相干。我们所谈论的是基希早先有关人类、黑惺惺和鸡蛋白质的比较,而基希偷换主题,却开始去比较人类的溶解酶和人类的乳清蛋白!

   在他的神创论者听众中,几乎没有人知道溶解酶是什么玩意,也许他们中根本就没人知道人类和黑猩猩的溶解酶是完全相同的,而和鸡的溶解酶相比,在130个氨基酸中却有51个不同。对那些不熟悉生物化学的人,特别是对那些不熟悉基希的诡辩术的人,听上去他好象已回答了问题。无论是有意还是无意,基希的鸡溶解酶的诡辩令人惊叹地非常适合于欺骗听众。

   这个诡辩的一个受害者是爱荷华大学的物理学家Crockett Grabbe。Grabbe错误地指控基希声称鸡溶解酶要比黑猩猩溶解酶更靠近人的。基希接着反击,玩起“归咎于受害者”的把戏,假装Grabbe的被欺骗是Grabbe自个儿的错。但是如果鸡溶解酶的诡辩能够作弄一个科学家,神创论听众们就更不可能识破它了。

   象基希这样拒绝承认他的鸡蛋白质纯属子虚乌有,正是ICR的特色。基希的老板Herry Morris在他的《现代神创论历史》一书中对基希的这种战术大表赞赏。Morris提及这次蛋白质事件,给予Russell Doolittle(他误为Richard Doolittle)一顿棒喝,但他对基希的所作所为没有任何批评。相反地,他指控PBS歪曲了基希!

   同时,基希也躲到了幕后。在神创论者的刊物中,唯一直接提到这次蛋白质事件的是《起源探索》,它在1984年春季刊中首次刊载了此事。接着,在1985年的秋季刊,编辑Dennis Wagner回顾了这次争议。然而,在他的文章中,他错误地把Glyn Issac当做基希牛蛙的来源,并错误地声称基希已送了我一盒Issac提到此事的演讲的磁带。结果表明,Wagner的资料来源是1984年2月27日基希写给Kevin Wirth的信。在这封信中,基希很明显地把Glyn Issac(一个考古学家和早期石器的权威)和Garniss Curtis搞混了。他也声称他有“Issac”(应是Curtis)的这次演讲的磁带和记录稿,并声称他已看过了。在同一段,基希声称他已经把“资料”送给我,而Wagner很自然地以为这意味着他至少已送给我磁带。但是基希没有送我这两样中的任何一样,他也没有把他所说的磁带和记录稿送给那些去讨要的人。至于他的鸡蛋白质,我们只有根据基希的话知道它们的存在。

   基希原来有关鸡和牛蛙蛋白质的声明是有意的欺骗还是难以置信的大错,已经不是那么重要了。自从PBS播出以来,四年过去了,而基希既没有收回他的有关鸡蛋白质的声明,也没有试图去证明它(很显然,有关溶解酶的狡辩是不算数的,而基希花了两年半的时间才想到这个狡辩!)而如果Curtis的故事就是他所知道的有关牛蛙蛋白质的全部,他凭什么在1983年全国圣经科学会议上答应送我它的序列?基希把自己织进了一个难以令人置信的自相矛盾的大网,甚至有些神创论者现在也开始怀疑他的诚实了。

  

第十四章 达尔文以前的进化思想



  就现代的生物学家看来,从莱布尼茨在他的著作《原始盖娅》(Protosaea,1694)中首次挑起争议地谈到进化思想(evolutionism)到拉马克明确地提出这种论点(1800)之间的时间间隔(滞后)未免太长了。布丰终其一生对进化问题始终举棋不定,其它的许多思想家则采纳了由时间表示的自然界伟大链索的观点,但其中谁也没有采取坚定的步骤将这愈益完善的、神创的不断链索转变成世代相传的系谱。


14.1 拉马克

  拉马克(Jean Bantiste Pierre Antoine de Monet,Chevalier de Lamarck,1744-1829)出生在法国北部的一个没落贵族家庭。他于17岁时入伍投入7年战争,作战英勇;19岁时因受伤及战争结束而退役,此后即在巴黎靠微薄的津贴与出卖劳动力维持生活。后来他对博物学,尤其是植物学,特别感兴趣,并终于写成了四卷集的法国植物志,以描述精湛深受欢迎。不久之后他被布丰聘为他儿子的导师和旅游伴侣。这使拉马克有机会游历了意大刮和欧洲其它国家,这也是他一生之中唯一的一次旅行。1788年布丰为他在自然博物馆的植物部谋取了一个助手职务,他一直在那里工作了5年。拉马克的兴趣与爱好很广泛,他对植物感兴趣近30年,并发表了大量著作。当时他无疑是相信“最初被创造的”,随后也不变的界限分明的物种。他的某些言论明确地显示出他在那段时期里的思想就是本质论者的思想。

  1793年,随着法国科学研究机构的改组,拉马克被任命为“低等动物”学教授;当时所谓的低等动物就是现在的无脊椎动物,无脊椎动物就是由拉马克命名的。这个新的任命在他的一生中具有决定性意义。他以极大的热情和精力去熟悉了解被林奈笼统地归入“蠕虫”项下的形形色色的动物。拉马克开始这些新的研究时已经49岁,这些研究显然对他的思想产生了极其深刻的影响。在此之前他一直遵奉着典型的18世纪思想,即自然神论和牛顿及莱布尼茨思想综合的混合物。从牛顿那里他接受了宇宙的合理性并且认为一切现象(不论是无机界还是生物界)都可以用作用于物质上的运动和力来解释。从莱布尼茨处他接受了宇宙是完满和谐的乐观估计以及完满原则和连续性。然而这种综合(即对牛顿和莱布尼茨思想的综合)引起了很多矛盾,他提出进化学说显然是企图解决这些矛盾,或者是至少解决其中某些矛盾的结果。

  拉马克曾经有过编纂一部“全球物理学”(包括生物学)的宏伟计划,为此他涉猎了几乎所有的学科。由于他的气象预测以及反对拉瓦锡的伟大新发现(发现氧)而被人引为笑柄。他还写过一本地质学,但他的同时代人对之毫不重视,一直到十几年前才有英文译本。

  他被任命为教授的新职务要求他就无脊椎动物开设学年课程。在好几年中拉马克都把这课程的第一次讲演作为“开场白”(Dkcours d'ouverture)。这些讲授(开场白)的手稿(至少是部分手稿)一直被保存了下来并且在近年出版了一部分。1799年的开场白仍然代表了拉马克的思想:物种不变,而且也没有丝毫关于进化的暗示。拉马克的这种思想观点是从植物学家deJussieu和林奈学派沿袭而来的。第二年的“开场白”是拉马克干1800年5月11日作的讲演,在这篇讲演中展示了拉马克新的进化学说,其中已包含了他的著作《动物哲学》(1809)的基本要点。很明显拉马克在1799年与1800年之间有过改变信仰的“转归”(按宗教术语)。是什么原因能使得一个年已55岁的老人放弃他原先的观点而代之以以前还从桑没有人持有的如此激进的观念呢?

  过去为了解释拉马克的进化学说所作的努力几乎毫无例外地无法令人满意,因为没有将拉马克关干进化的变化思想和他用来解释这些变化的生理机制和遗传机制分开。在下面的讨论中我力求将拉马克进化学说的这两个方面仔细地加以区别。

  在下面的讨论中还要力求在当时的理智背景下来介绍拉马克。过去还很少有人像拉马克那样遭到辉格式历史学家的严重歪曲。确实,他是生物学历史上最难于评价的人物之一。这或许就是为什么对拉马克的思想比别的人有更多的不同解释,甚至是不同的陈述。远的且不必说,只要拿近年来迈尔,Hodge以及Burxhardt的介绍就可以了解这一点。拉马克在理智、知识上深受笛卡尔、牛顿、莱布尼茨以及布丰的影响或教益,然而他的思想也明显地受到他在动物学研究方面,特别是对软体动物的变异和化石历史研究的影响。Hodge(1917)正确地指出不能,也不应该按达尔文的进化论来解释拉马克。拉马克没有提出关于物种起源的学说,也没有考虑共同祖先的问题。就一个19世纪早期的博物学家来说,最值得注意的是他根本不考虑地理分布,而这正是达尔文的共同祖先学说最强有力的依据之一。

  拉马克的新模式

  拉马克声称他的新学说是为了说明生物界两个众所周知的现象所必需的。头一个现象是动物显示出不同程度的“完备性”(perfection)。在完备性逐步升高的情况下拉马克领悟到从最简单的动物到结构最复杂的动物,最后到人,“动物性”(animality)是逐渐增强的。他并不按对环境的适应或某一动物在自然界中所起的作用来评价完备性,而只是按复杂性进行估定。另一个需要说明的现象是令人惊异的生物的多样性,这表明“凡是可能想象到的东西实际上都发生了,都存在着。”看来拉马克在这里所指的就是完满原则。

  拉马克所补充的另一点是物种在种系谱中的实际转变。“经过很多连续的世代之后。…原来属于某一物种的个体,最后转变成与原来物种不同的新种。”拉马克在很多场合都一再谈到进化演变的缓慢性与渐进性。“就生物界而言,自然所作的每一件事都是一步一步连续进行的,这已不容置疑。”在讨论到原来的水生动物时他说:“自然引导它们逐渐习惯于在空气中生活,首先是在水边,等等。”

  “这些变化非常缓慢,因而这些变化总是无法察觉。”“任何生物的性状和外部特征必然是不知不觉地变化着,虽然要否定这一点很不容易;要经过相当长的时间才能察觉这种变化。”“毫无疑问,需要有非常长的时间和条件的连续深刻变化,才能使自然得以将动物的结构发展到某种复杂的程度,并根据这种复杂程度来了解动物的完备程度”。这是可以办到的,因为就自然来说“时间是无尽的,而且可以无限地支取”(以上引句均引自拉马克著《动物哲学》,1809)。

  有不少研究拉马克的历史学者往往掩卷自问是什么新的发现或新见识促使拉马克在1800年采取了这种新观点。据Burkhardt(1977)研究,拉马克在18世纪90年代末期,他的好友Bruguiere去世后接管了巴黎博物馆的软体动物部分的收藏。当他开始研究这些既包括化石又有近代软体动物的收藏品时,发现不少贻贝(mussels,蠔)和其它海洋软体动物的现存种和化石种很相似。在许多情况下确实可以将早期的化石和较近的第三纪地层的化石按历史年代自现代种开始排成序列。在资料相当完整的情况下甚至可以排成几乎不间断的种系谱。在有的情况下,拉马克发现现代种远远伸展返回到第三纪地层。这样一来,必然不可避免的结论就是很多种系系列在时间上经历了一种缓慢而又逐渐发生的变化。很可能再也没有别的动物比海洋软体动物更合适用来作出这样的结论。居维叶也在这同一时间研究了化石哺乳动物,一般来说哺乳动物比海洋软体动物的进化要快得多。居维叶在研究中发现化石象或别的一些化石动物都没有类似的现存物种,从而得到下述结论:早期的物种已经灭绝,并被完全新的物种所取代。对拉马克来说注意到种系系列特别重要,因为这解决了一个长年困扰他的问题:(物种)灭绝问题。

  灭绝(物)种

  随着化石研究的日益广泛深入,发现了许多化石物种和现存物种有很大差别。在中生代沉积物中含量丰富的菊石类(ammoniies)就是明显的例子。18世纪发现了化石哺乳动物(如北美的乳齿象,西伯利亚的猛犸象)后情况就变得越发敏感。后来,居维叶对从巴黎盆地不同层次地层所掘得的全部化石哺乳动物作了描述。比较严肃的博物学家和化石学家最后都认为早期在地球上居住过的动物中有一些灭绝了,但并不都是在同一时间灭绝的。例如Blumenbach认为有两个灭绝期,较早的灭绝期主要与海洋生物如双壳贝类、菊石类和穿孔贝类的灭绝有关,较近的灭绝期则涉及到一些尚有现存亲缘物种的生物,如穴居熊(cave bear)及猛犸象等。Herder早先曾谈过地球的多重循环,其它学者提到灾祸,所有这些原因的最后结果就是灭绝。就其它一些博物学家来说,由于某些意识形态的原因而无法接受物种灭绝这个概念,就自然神学论者以及牛顿学派和其追随者而言,宇宙中的一切事物都由定律支配,因而他们认为灭绝是不可想像的。灭绝也破坏了完满原则,因为某一物种灭绝将在自然界的完满性上留下一片空白。最后,它也违反了自然平衡的概念,因为这一概念不会为灭绝提供任何理由(Lovejoy,1936,尤其是243,256页)。

  物种灭绝和上帝的全能和大慈大悲是不相容的这种观点在整个18世纪是普遍流行的。在1703年一次化石讨论会上瑞(Ray)曾说过:“由此可知,有许多甲壳类动物已从世界上消失,这一事实是前此的一些哲学家所不愿接受的,他们认为任何一个物种的消灭就是宇宙的解体并使之不再完整无缺;而且他们还认为天祐特别关切神创事物的安全与保护”(《物理神学对话》,第三版,1713)。

  启蒙运动中和19世纪前半期的大多数哲学家都是自然神论者,他们的上帝是一旦创造了宇宙之后就不再让它干预宇宙事务的上帝。任何这样的干预就将是一件奇迹,而自从休谟和伏尔泰揶揄过奇迹之后哲学家们谁还会再支持奇迹的说法?这样就形成了进退两难的局面。或者是不承认灭绝的发生,这正是拉马克(或多或少)所采取的态度;或者是假定在创造之初确立了这样一条规律,即在全部地质年代中物种有规律地消失,有规律地产生新种。然而如果不是“特创”(“special creation”)则这“引进新种”的规律又怎样能够发生作用?这正是(但从来没有充分明白地表示过)达尔文提出来反对莱伊尔的一个理由,后者曾经主张有这样的规律。现在让我们转回来讨论人们是怎样努力通过“解释以消除”物种灭绝这种观点的。

  在17和18世纪中曾经先后提出四种解释来说明化石物种的消失,它们都和“自然灭绝”(natural extinction)无关。

  第一种解释是,灭绝动物是由诺亚洪水或某种其它的灾变消灭的。这种解释在19世纪前半期曾广泛流行,但和拉马克的渐进主义(gradualism)相抵触;而且因为很多“消失的物种”都是水生生物,所以由于洪水而消亡的说法似乎并不合理。

  第二种解释是,想像中的灭绝物种很可能仍然在地球上未经探查的地方生存着,“地球表面上还有很多部分我们还从未进入过;还有一些地方虽然是我们能够探查的,但只是随便看看;也还有一些地方,例如海底的不同部位,我们还没有什么办法去发现在那里生活的动物。我们所不知道的物种很可能就在上述地方隐藏着”(《动物哲学》)。

  最后,还有些人将物种灭绝解释为是人类活动的结果。这一解释是特别用来说明大哺乳动物如猛犸象和乳齿象的灭绝。

  上述三种解释并没有完全解决物种灭绝的问题,还遗留下不少问题(如果不是绝大多数问题的话)犹待解诀。因此,和现存动物相似的化石动物的发现为拉马克提供了长期探求的答案。“有没有这种可能…所讨论的化石属于现存物种,但从当时起就已经发生了变化,转变成了我们现在实际见到的同一物种?”换句话说,灭绝只不过是一个虚假的问题(Pseudo-Problem)。完满原则丝毫也没有被破坏,只在化石中发现的奇怪物种仍然存活着,不过已经改变到不再能辨认的程度,除非我们拥有化石的连续层次以及(正像我们现在所常说的)非常缓慢的进化速度。这样说来,进化(性)变化就是物种灭绝问题的答案。另一方面,研究进化也是论证自然界的和谐性以及造物主的智慧的另一种方式。

  在作出上述结论时,拉马克立刻察觉到还有另一个理由表明这一解释是完全合乎逻辑的。地球自从它存在起的悠久时间里永远在变化。由于物种必须和它的环境完全和谐一致,而且环境也不断变化,因此物种为了和它的环境保持和谐、平衡,它(物种)本身也必须不断变化。如果不这样,它就会面临灭绝的危险。由于引进了时间因素,拉马克就发现了自然神学的致命弱点或要害。造物主有可能设计出在一个静止世界的短暂时间内的完满无缺的生物有机体。但是,如果环境不断地变化着(而且有时这种变化是很剧烈的),那么物种怎样能保持和其所处环境的完全适应?如果地球有亿万年的寿命,那么设计又怎样能预见到所有的气候变化、地球表面物理结构的变化以及生态系统中变动着的成分(捕食者和竞争者)的变化?在上述这些情况下如果生物按这些新情况不断地调整自己,也就是说,如果它们进化,才能保持与环境的适应。虽然自然神学论者(他们也都是优秀的博物学家)已经明确地认识到环境以及生物对环境适应的重要意义,但是他们没有考虑时间因素。拉马克首先清醒地认识到这一因素的决定性作用。

  拉马克的新进化思想得到了她以前所进行的地质学研究的有力支持。和所有的莱布尼茨的拥护者相同,拉马克也是均变论者(uniformitarian)(18世纪的绝大多数博物学家都是如此),他认为地球的寿命极其久长,并和布丰一样,他也没想在这样长久的时间里一直不断地发生着变化。事物永远变化着,但变化得非常缓慢。这样的一付逐渐变化着的世界的图像和进化观念十分吻合。但是它和Hutton的稳定态世界形成了鲜明的对比,后者并不包括任何定向性的变化,因而也就不愿接受进化观点。

  当然,进化学说和本质论思想更不相容,也就是和信奉不变和不连续模式的思想更不相容,对本质论者而言,地球上动物区系的改变只能由灾变性灭绝和新的创造来解释,这种观点在居维叶及其门徒的著作中都有所表露。拉马克坚决反对任何形式的灾变论,这可以从他的动物学著作以及他所写的《水文地质学》(1802)中明显地看出。

  虽然拉马克的新的演变学说解答了一些问题,但仍然面临着某些不可克服的困难。如果拉马克是Bonnet的自然(界)链索(chain of being)这一观念以及这观念所强调的从无生物逐步连续地过渡到最完美无缺的生物这一论点的盲目追随者,则拉马克所需要做的就是将他的物种过渡(species-transition,物种变化)原则应用到自然界阶梯上;然而拉马克并不是Bonnet的一步一趋的追随者。即使是在他的早期著作中,拉马克也强调在非生物与生物之间不存在过渡。虽然拉马克大力支持动物和植物是基本统一(同一)的,但他否定这两大界之间的任何过渡。

  然而拉马克和Bonnet之间的意见冲突是更为深邃的,在巴黎博物馆进行的比较解剖学的研究,尤其是18世纪90年代开展的研究,在各种形态类型(如脊椎动物、软体动物、蜘蛛、昆虫、蠕虫、水母、纤毛虫等等)之间发现了越来越多的不连续性。和Bonnet的意见相反,它们并不形成物种的分级系列(graded series)。“这样的系列并不存在,而我要说的倒是主要类别(例如科)的几乎毫无规律的按某种顺序排列的系列(graduated series);这种系列确实在动物和植物中都存在;但是当涉及到属、特别是涉及到种时,这种系列往往形成侧枝,它们的顶端是真正隔离开的。”直线性的链索图像在拉马克的著作中逐渐被分枝的树代替。1809年他确认了两个完全分隔开的动物的系谱,一个是从纤毛虫到水螅和辐射型生物,另一个包括大多数动物的系谱是由自然发生产生的蠕虫开始。到了1815年拉马克所确认的系谱的数量更多。

  在拉马克看来分支的过程就是适应过程,主要并不是能导致物种多样性的过程,而达尔文和其后的进化论者则认为分支与物种多样性密切有关。对不再相信世界是被设计和被创造的人们来说,有机生命的多样性已经成为一个恼人的科学问题。为了解释新系谱的由来,自然发生看来是特创论的唯一合理的替身(Farley,1977)。拉马克说过,为了使“活的生物的确是自然的产物,自然过去必须能够、而且将来也仍然必须能够直接产生某些生物。”由于拉马克知道Redi和Spallanzani的研究工作,所以他和莫培兑,La Mettrie以及狄德罗不同,他不相信有机分子能够结合成像大象那样复杂的动物,即便是在地球过去较高温度条件下也是如此。“自然似乎只在纤毛虫类中进行直接的或自然发生,这种发生只要条件合适就能不断地重新进行;我们将努力证明自然正是通过这种办法经过漫长的时间才取得了间接产生我们所知道的一切其它动物的能力。”一旦这些较低等的生物产生了,已知的进化过程就能使之进一步发展并更臻完善。“过去和现在自然都通过首先改变最简单的生物开始,正如自然发生这术语所指陈的,这最简单的生物就是结构的基础(rudiments of organization)。”拉马克还毫不怀疑地接受肠道蠕虫是自然发生产生的,并认为这自然发生的蠕虫是很多较高等动物进化的基础或出发点。他还认为从某种类型的生物转变到更复杂的生物是由于具备了某种新能力才实现的,而这新能力又是由于具备了新的结构或器官的结果(见下文)。


  拉马克是第一个坚定的进化论者吗?

  在某些生物学史中列举了不少“早期进化论者”的名录。H.F.Osborn在他所写的《从希腊人到达尔文》一书中也确实载满了对达尔文之前的先驱者的介绍。但是,正如我们在第七章 中见到的,经过仔细分析后并不能支持这种看法。先驱者应当是这样的人物,他们或者是提出“起源”的学说,或者是提出了展示模式内在潜力的原理。真正的进化学说必须主张由某一物种逐渐转变成另一物种,如此转变以至无穷。在de Maillet,Robinet,狄德罗以及其它一些据说对拉马克有影响的学者的著述中并没有发现这种观点。拉马克的某些前辈,如莫培兑曾经提出过新种的瞬时起源(instantaneous origin of new spedes)。林奈在其晚年著作中对通过杂交有可能无限度地产生新种这一点极为重视。布丰也曾经考虑过某一物种转变成相近物种的可能性,却断然反对将之引伸到整个科可以转变成另一个科。就这些先驱者来说,自然是基本静止的。拉马克则用一种动态的世界现代替这种静态的世界观;在拉马克看来,不仅仅是物种,而且整个自然链索以及自然界的全面平衡都处在不断的变动中。

  布丰一直强调动物与人类之间的鸿沟。拉马克则认为人是进化的最终产物,从而果断地填平了这鸿沟。事实上他对人类祖先类人猿人化(转变成人)的过程的描述是非常现代化的:“如果某一类四足都可当手用的动物(quadrumanous animals),特别是其中最完善的一类,由于环境的力量或其它原因而丧失了爬树和像用手那样去用足抓住树枝以便支持自己的习惯,如果这类动物的个体在连续好多代中被迫只用足行走,放弃用手,那末无疑…这些四足都可当手用的动物个体最后会转变成二足动物,它们在用足行走时足上的拇指将不再和其它的足趾分开,”而且它们将采取直立的姿势以便“视野更广更远”。拉马克在这里(《动物哲学》)提出了他的人类起源的观点,较之50年后达尔文在《人类起源》中提出这种观点时具有更大的勇气。人类“非常自信地呈现出自然所能达到的最完善的模式;因此某种动物的结构越接近人类就越发完善。”由于进化是连续的过程,所以人类也将不断演化。“这个主要类别在取得了对一切其它动物的绝对优势之后,最终将在本身和最完善的动物之间建立起差别,并且确实将会把它们远远抛在后面。”虽然人类已经具有其它任何动物都没有的或者至低限度不是同样完善的某些特征,然而人类和动物都具有大多数共同的生理特征。这些特征往往在动物中较之在人类中更容易研究,因此为了取得对人类的充分了解,“就必须试图了解其它动物的结构。”亚里斯多德曾经也是用相同的理由来论证他对动物自然史的研究。

  拉马克的进化机制

  拉马克认为引起进化演变的有两个互不相连各自独立的原因。第一个原因是谋求更加复杂化(完善)的天赋。“在相继产生各种各样的动物时,自然从最不完善或最简单的开始,以最完善的结束,这样就使得动物的结构逐渐变得更加复杂。”这种趋向于更加复杂化的倾向来自于“上帝所赋予的权力。”“难道上帝的无限权力不能创造出一种秩序使我们能够见到的以及虽然存在但未见到的一切相继产生吗?”或者像他在1815年所说的那样:自然“赐予动物生命以这样的权力,即使结构日益复杂化的权力。”很明显,在拉马克看来取得使结构日益复杂化的权力是动物生命的内在潜力。这是自然的规律,用不着特别解释。

  引起进化演变的第二个原因是对环境的特殊条件作出反应的能力。拉马克说过,如果趋向于完善的内在冲动是进化的唯一原因,那么就只会有一条笔直的序列引向完善。然而在自然界中我们遇到的却是在种与属中各式各样的特殊适应,并不是笔直的序列。拉马克认为这是由于动物必须永远与其环境取得全面协调的缘故,当这种协调遭到破坏时,动物就通过它的行为来重新建立协调关系。对环境的特殊情况作出反应的需要就引发了下列一系列事态:(1)任何种类动物的环境一旦发生了相当大的和连续的变化就会引起它们的需求(besoins)发生真正改变;(2)动物需求的每一变化就要求它们的行为(各种不同的动作)进行调整以满足新的需求,结果是形成了不同的习性;(3)每一新需求要求新的动作来满足,这样一来就要求动物或者较之以前更多地运用躯体的某些部分,从而发展和增强(增大)了它们;或者是运用新的部分,这些部分的需求“由于它们本身的内部感觉的作用”(“par des efforts de sentiments interieures”)而不知不觉地发展了起来。

  拉马克既不是活力论者又不是目的论者。即便是倾向于“逐渐复杂化或完善结构”的趋势也并不是由于什么神秘的定向进化原则(Orthogenetie PrinciPle)而是为了满足新需求所要求的行为和动作的意外副产物。因此逐渐完善和对环境的新要求的反应只是一个问题的两个方面。

  达尔文和拉马克在进化机制上的根本区别在于拉马克认为环境及其变化在顺序上居先。它们在生物中产生需求与活动,而后引起适应性变异。就达尔文来说,首先是随机的变异,然后才是环境的有次序的活动(“自然选择”);变异并不是由环境直接或间接引起的。

  为了对进化演变提供纯粹机械论的解释,拉马克根据Caba-nis和其它18世纪生理学家的思想观点,并借助于外界刺激作用和由满足新需求而引起的“难于捉摸的体液”(subtle fluids)在体内流动提出了一种精心构思的生理学说。这种生理学的解释归根到底是笛卡尔的机械论,它当然是完全不相宜的。

  拉马克的思想观念很少是完全新颖的;他所作的只是将这些思想观念整理成新的因果顺序并将之运用于生物进化。然而从来还没有一个人像他那样坚持努力,一直追溯这些思想观点的渊源。拉马克学说中的基本要点之一是认为满足需求的努力在改变动物个体的行为与结构上具有重要作用;这一观点可以追溯到Condillac和狄德罗。Condillac指出由需求引起的行为在说明动物行为时是至关重要的因素,而狄德罗在《D'Alembert的梦》(Le reve de D'Alembert,1769)一文中非常简要地指出“器官产生需求,反之,需求又产生器官”。这正是拉马克所需要用来解释从某类生物上升到更完善的一类生物的思想观点。他认为这种机制是如此合理和有效甚至可以通过它产生新的器官:“某个部分实属必要的新需求的形成确实促成了该部分的存在,这种存在正是为了满足新需求而努力的结果。”

  甚至较高级的分类阶元之间似乎也存在很大裂缝而彼此分隔开,然而这只是表面现 象,因为“自然并不从一种结构系统突然跳到另一系统。”当讨论到他所确定的无脊椎动物的十个纲时,他武断地认为“亚种(races)不仅可以,而且只能存在于靠近两个纲之间中途的边界处。”如果我们找不到这些假想的中间物,那是因为它们还没有被发现,而这又是由于它们栖息在世界的偏僻角落,或者是因为我们对“过去的动物”了解得还很有限。就“过去的动物”以及他所谈到的“现存的动物……形成了分支系列”而论,拉马克似乎已经非常接近共同祖先的概念,但是他并没有揭示它。他只是满足于披露了一种机制能够解释高级分类阶元之间的鸿沟是怎样填平的。

  关于器官用进废退的观点当然是自古有之,拉马克对这一观点给予了更加严密的生理学解释。而且他还认为这是他的学说的基础之一,并且庄严地称之为他的“第一定律”。“在每一个尚未超过发育限度的动物中,任何一个器官使用的次数越多,持续时间越长,就会使那个器官逐渐加强,发展和扩充,而且还会按使用时间的长短成比例地增强其上述能力;这样的器官如果长期不用就会不知不觉地被削弱和被破坏,日益降低 其能力,直至最后消失。”这个用与不用的原则在民间传说中仍然普遍流行,而且我们即将看到,它对达尔文的思想也有一定影响。

  进化适应(evolutionary adaptation)的另一个辅助性原则是获得性状的遗传。拉马克将之系统化成为他的“第二定律”:“由于动物族类长期生活于其中的环境条件影响的结果,也就是由于长久使用(或长期废而不用)某一器官的结果,使得动物个体获得或失去的每一种性状都通过繁殖传给由此产生的新个体,只要所获得的性状变化对雌雄两性都是相同的,或者对凡是生产幼仔的动物都是相同的”(《动物哲学》)。

  拉马克没有谈过新获得的性状是通过什么机制(泛生论?)而遗传的。正如Zirkle(1946)所指出的,这一概念自从古代直到19世纪一直被普遍采纳,用不着拉马克增添什么。他只是用它来为进化学说服务。奇怪的是,当拉马克主义在十九世纪末斯复苏时,大多数从来没有读过拉马克原著的人都以为拉马克主义只不过是相信获得性遗传而已。因而拉马克由干创导了在他当时被普遍接受的一个概念而既遭到责难又得到了荣誉。

    在结束对拉马克模式的叙述之前,我要强调指出其中并不包括通常归之于他的两种意见。第一个意见是由环境直接诱导出新性状(新特征)。拉马克本人就反对这种看法(《动物哲学》):

  现在我必须解释我在说下面一句话时我的意思是指什么:环境影响动物的形状和结构。这就是说当环境变得非常不同时,随着时间的流逝,它在动物的形状和结构上也引起相应的改变。

  的确,如果这句话照字面理解,我将被认为犯了错误;因为无论环境能够做出什么,它也不直接改变动物的任何形状和结构。(107页)

  纵使就植物而论,植物没有动物那样的行为活动,“因而没有本身的习惯,但是环境情况的大变化仍然能引起其各个部分发育上的差异;这种差异使得某些部分形成并得到发展,而使另外一些部分削弱和使之消失。但是所有这一切都是由干植物的营养发生变化而引起的,由于植物对热、光、空气、湿度的吸收和蒸腾作用在量上发生变化所引起的。”换句话说,结构的改变是由于植物的内部活动相应于对环境的反应而引起的,就像植物趋光生长那样。

  另一个错误地归之于拉马克的意见与意志的作用有关。拉马克著作的草率读者几乎 一致地把一种意志学说(theofy of volition)诿之于拉马克:例如达尔文在写给J.D.Hooker的信中就曾谈到“拉马克胡说什么…适应出自动物迟缓的自愿”。产生这种误解的部分原因是由于将“besoin”这个字错译为“欲望”(“want”),而没有译成“需求”(“need”),并且忽略了拉马克精心推敲的因果链:由需求到努力到生理刺激到刺激生长到结构形成。拉马克还不会那样幼稚地认为基干愿望的想象能够产生新结构。


   为了充分理解拉马克的思想,重要的是认清拉马克并不是活力论者,他只接受机械论解释。他也不是二元论者,在他的著作中从没有涉及物质与精神的二重性。最后,他又不是目的论者,并不承认进化是导向一个由上帝事前指定的目标。

  对拉马克模式的详细分析表明这模式是极其复杂的。它运用了一些普遍承认的观点,如用进废退和获得性遗传,它对最简单的生物采纳了自然发生学说,就像任何人在任何一天能够证明从浸在水中的干草能产生纤毛虫一样(它完全接受了Spallanzani和Redi的自然发生对高等生物不适用的论据),并且运用了Canbanis及其它人关于被努力激起的难于捉摸的体液以及随之而来的对结构的影响之间的相互作用的生理学观点。拉马克的模式对一般人很有说服力,这些人就持有这模式所包含的大多数观点。这也就是为什么在《物种起源》出版了将近一百年之后拉马克的某些观点仍然继续广泛流行的原因。

  拉马克学说和达尔文学说之间的区别

  关于拉马克是不是达尔文的“先驱”这个问题,长期以来一直争论不休(Baethelemy-Mydauly,1979)。达尔文本人曾经十分明确地否认他从拉马克的著作中得到任何教益,(这些著作)“确实毫无价值…我从中没有汲取到事实依据或有益的观点。”在他心境比较宽厚时他又说:“我得出的结论和他的结论相差并不太大,虽然 进化的方式彼此全然不同。”(Rousseau,1969)为了有助于理解达尔文学说,下面先扼要介绍进化学说的一些组成部分。

  进化的事实简单说来这里的问题是:世界是静止的还是发展进化的?纵然是提出展示本质的内在潜力的人最终也承认本质的一成不变性。拉马克学说与这些静止的或恒稳态学说截然相反。毫无疑问他作为采纳前后一贯真正进化演变学说的第一位学者是当之无愧的。拉马克还进一步提出了渐进进化并且以发展的均变论作为他的进化学说的基础。 在所有这些方面他毫无疑问的是达尔文的“先驱”。

  进化的机制拉马克和达尔文在这个问题上的分歧最大。他们在这方面的唯一共同点是都承认用进废退这一软性遗传(Softinheritance)观点。这观点并非始于拉马克,达尔文则一般很少表露。


  重点是多样性还是适应现象在进化论者之间有一个根本的他很少套到屋邂重视的意见分歧是,在他们看来究竟是多样性(物种形成)还是适应性(种系进化)重要。达尔文是通过物种繁衍的问题(如他在加拉帕戈斯群岛遇到的情况)来研究进化的。多样性的起源至少在刚开始时是他的主要兴趣。进化就意味着共同祖先。这就使得他们对进化的看法和种系进化论者的看法完全不同。

  时间变化(纵向量纲)在达尔文主义者看来通常都是适应性的。拉马克从来没有明确地谈起适应概念,然而他所提出的进化的全部因果链必不可免地要归结为适应。由于他所描述的进化力不是目的论的而是机械论的,因而是通过自然方法或手段产生适应。就达尔文学派来说,适应是自然选择的产物。就拉马克看来,适应是生物为了应付环境。变化所必需的生理过程(连同获得性状遗传)的必不可免的产物。我看只能把他的学说指定为适应性进化。取得新的器官和新的能力显然是适应过程。如果承认他的前提,则拉马克学说就和达尔文学说~样,是名正言顺的适应学说。遗憾的是,这些前提后来被判明是无效的。

  对拉马克的回顾

  在长期被冷落并于1859年之后重新发现拉马克以来,“拉马克主义”这个词通常和信奉软性遗传相提并论。随着软性遗传被驳斥得更厉害,“拉马克主义”也愈加变成了贬义词。结果是拉马克作为一个卓越的无脊椎动物学家和开拓性系统学者所作出的贡献完全被忽视。同样被忽视的是他对行为、环境及适应的特别重视,生物学的这些方面几乎被当时的大多数动植物学家弃置不顾,这些动植物学家的分类学是纯粹描叙性分类学。在拉马克以前没有任何一位学者像他那样确切地了解动物的大多数结构的适应性能,特 别是纲和科的性状特征。拉马克将时间作为生命世界的量纲(因次,dimension)之一,这是前人从来没有做到的。

  当辉格式文风在生物学史编篡中盛行的期间,拉马克的名字只是在谈到他的错误观点时才被提到,例如他相信软式遗传、内在完善性以及经由自然发生的物种形成。在他对理智所作出的重要贡献方面现在应当是为他恢复名誉的时候了。这些重要贡献是:他的严谨的进化论(genuine evolutionism),认为即使是最复杂的动物也是来自纤毛虫或蠕虫类祖先;他坚持均变论;他强调地球的悠久历史和进化的渐进性;他认识到行为 和环境的重要性;他把人类放进进化潮流中去的大无畏精神。

  要判断拉马克对随后进化思想的发展真正起到的作用是极其困难的(Kohlbrugge1914)。他在法国几乎完全被忽视,但在爱丁堡(苏格兰)则受到Grant称赞并且由于 莱伊尔(Lyell)的评论而在英国成为著名人物(也正是由于这评论而使得钱伯斯成为进化论者!)。但是在德国他的著作比在任何其它国家更受到重视,并被Meckel,海克尔(虽然他同时坚持自然选择观点)等人广泛引用。这些都有利于人们接受进化学说。 然而拉马克主义的普及最终倒成为障碍,它在1859年以后使达尔文的模式及硬性遗传几 乎推迟了75年才被普遍接受。

  从拉马克到达尔文

  拉马克的《动物哲学》宣告了进化学说的第一次突破。但是又经过了50年进化学说才被普遍接受。人们只能得出这样的结论,即17世纪和18世纪的神创论一本质论世界观还非常顽固有力不会在拉马克的富于幻想而又证据不多的思想观念前屈服。然而进化思想巨浪的存在却是无可怀疑的。化石记录的逐步完善,比较解剖研究的结果、生物地理学的兴起以及生物科学的许多其它进展都使得进化思想更加容易被人接受,但这并不是说这就使得拉马克的18世纪的解释进化机制的学说更容易被人接受。

  因此,必须在接受进化学说和采纳某种解释其机制的特定学说之间严加区别。当我们深入到19世纪遇到对进化越来越多的解释时就尤为必要。在这些不同的学说中要弄清楚它们之间的区别并不总是容易的,因为某些学者往往将其中几个学说,或者至少是将它们的某些部分组合在一起。下面将最重要的进化学说列举出来并注明它们之间的区别。从达尔文(或拉马克)时起一直到进化综合每种学说都有许多支持者。

  大致有六种主要的学说(其中有一些还可以再分) :

(1)趋向于日益完善的内在能力(自生学说,autogenetictheories)。这是拉马克学说的一部分。它得到下列学者的支持。如钱伯斯、内格里、Eimer(直生说,orthogenesis)、Osborn(优生说,aristosenesis)、以及Teilhard de Chardin(阿米加原则,Omega Principle)。

(2)用与不用的效应(用进废退),并与获得性状遗传结合。

(3)由环境直接诱导(拉马克反对,但杰弗莱支持)。

(4)骤变说(Saltationism,mutationism)。新种或更加少见(稀有)的模式的突然起源(莫培兑,Kolliker,高尔敦,贝特森,德弗里,Willis,Goldsehmidt,Schindewolf)。

(5)随机分化,环境(直接或经由选择)或内部因素都不影响变异和进化的方向(Gulick,Hagedoorn,“非达尔文进化”)。

(6)由自然选择支配的随机变异的方向或秩序(达尔文主义的一部分,新达尔文主义)。

  学说(1)、(2)、(3)在拉马克以后的一百多年间得到了有力的支持。骤变说(4)目前已不被看作是物种形成的正常方式或任何其它新模式起源的正规途径。但是在特殊情况下(多倍体或染色体重排)却得到证实。目前对随机分化(5)能够达到什么程度有很多争议。然而目前几乎普遍认为大多数进化和变异现象都可以用学说(6)连同(5)加以解释。


  这六种学说的支持者之间的争论往往被非生物学家误解为是对进化学说本身的有效性的争议。正是由于这个原因我于很早以前就注意到这些不同的解释学说的存在,虽则在拉马克之后的时期中主要的争论就是针对进化本身。事实上19世纪前半期所收集到的有利于进化的大多数新证据起初完全被忽视了。但是,对这些新事实的反应在法国、德国和英国就十分不同,这三个主要的欧洲国家都是致力于生物科学研究的。

  为了反驳进化学说是启蒙运动中解放了的、唯物主义的、而且往往是无神论思想的直接继承的说法,对在这几个国家中事态发展的研究是特别重要的。事实并不支持上面的说法。可以这样说,启蒙运动随着法国大革命(1789)一起结束了,在随后的70年中,人们不仅见到了大量的反对意见(特别是在英国和法国),同时也看到了新的发展,这些新发展对于进化思想蔚然兴起的重要意义正不下于启蒙运动时期的哲学化。


14.2 法国 - 居维叶

   拉马克去世后的四分之一世纪中法国博物学界显然是由居维叶左右着,虽然他只不过比拉马克多活了三年。当时只有著名的比较解剖学家杰弗莱(Etienne Geoffroy Saint-Hilaire)表达了他的不那么正统的思想。在他的早期解剖学著述中完全没有用进化观点作出的解释。但是在1820年代的晚期,当他在研究法国北部Caen地区的佚罗纪 的化石爬虫时惊奇地发现它们并不是他所想像的典型的中生代蛇颈龙(Plesiosaurus)一类的动物,而是和现有的恒河鳄(gavial)非常相近。这使得他认为侏罗纪的鳄类极有可能真正发生了转变,因为“环境完全有能力改变生物体。”他在1833年发表的一篇文章中进一步发挥了这种思想,他在文章中试图解释不同的动物为什么彼此不同,尽管“设计方案”是统一的。他企图借助于环境对呼吸的影响作出生理学的解释,因为环境对呼吸影响就要求“呼吸性体液”的环境发生剧烈变化,其结果就形成对生物体结构的 巨大冲击或深刻影响。和拉马克相反,杰弗莱并不要求改变习惯作为改变生理的中间步骤。他认为环境可以直接诱导出结构的变化,而这种可能性是被拉马克断然否定的。虽然在18世纪末期新拉马克主义者(neoLamarckian)对直接诱导很重视,但是,如果像某些学者那样把这种假说定名为“杰弗莱主义”(Geoffroyism)倒更合适。按杰弗莱 的意见,环境影响是在胚胎期实现,为了证实这论点,他用鸡胚为材料进行过广泛的实验研究。

  有人认为杰弗莱在晚年转变成为了进化主义者,关于这个问题仍然有争论,Bourdier(1969)曾就此写过文章。杰弗莱并不承认共同祖先,但他认为由原始的物种通过不间断的繁殖所传下来的现存物种在这漫长的时期中通过外界影响已经发生了相当大的变化。

  杰弗莱还具有进化论者感兴趣的一些其它想法。他认为由环境诱导产生的某些改变可能比其它改变更有用。发生有害变化的那些 动物“将不再存在,而被其它的、形态结构发生了适合于新环境的变化的动物代替。”他在这里所谈的正是达尔文以前的淘汰学说(见下文)

  杰弗莱的进化推想没有产生持久的影响有不少的原因。杰弗莱是自然神论者,在宗教信仰上是保守的,他的学说并不是一种共同祖先学说,而是对既定模式现存潜力的激活的学说。他的某些言论也自相矛盾,由他提出的产卵的低等脊椎动物通过骤变转变成 鸟类对进化潜力显露的学说毋宁是一种曲解。他为了使他的这一论点可信起见还谈起这种急剧变化(骤变)可以由环境的同等剧烈和急骤的变化所引起,这种说法也完全不能使人信服。

  也许更糟糕的是杰弗莱的主要解剖学论点遭到了彻底失败,那就是将设计的统一方案扩展到整个动物界 。

   在前达尔文时期中(Pre-Darwinian period)没有人比居维叶(Georses Cuvier,1769-1832)提供了更多的新知识来支持进化学说。是他发现了(可以这样说)无脊椎动物的内部结构才将无脊椎动物学研究提升到新的基础上。是他创立了古生物学并且明确论证了巴黎盆地第三纪地层的各层都有特殊的哺乳类区系。更重要的是,他指明地层越深,其动物区系和现在的区系的差异就越大。他无可置辩地证明了灭绝现象,因为他 所描述的已灭绝的长鼻类动物(象)不可能像所设想的海洋生物那样,在世界的某一偏僻地区存在而不被发现。他比其它任何人都更应该被看作是比较解剖学的创始人,一直到《物种起源》出版后他提出的比较解剖方法和原则都没有改动过。有了这样的背景和经历,人们一定会想到他会是完全正确的进化学说的第一位支持者,而实际上居维叶终其一生一直是完全反对进化观念的,而且他的论点对他的同时代人是如此具有说服力以致在他较早地去世后进化主义在下半个世纪在法国仍然无法立足。

    是什么思想或事态促使居维叶如此顽固地反对进化学说?过去往往有人说他虔诚信奉基督教因而妨碍他相信生物进化,但是仔细研究过居维叶的著作后就否定了这种解释(Coleman,1964)。他在科学讨论中从来没有引用过圣经,而且他对过去历史的解释也经常和圣经不一致。例如他认为在摩西时代的那一次洪水之前还有过几次洪水,而且在地球历史的早期并没有动物。居维叶也从来不用世间的奇异事物来论证造物主的存在和仁慈(自然神学家就是如此);他确实是非常谨慎地不把科学和宗教混在一起。他的有神论从来不闯进他的著作中,1832年4月5日的那一次著名的巴黎科学院辩论可能是例外。

  另一种意识形态方面的原因似乎更重要。居维叶多情善感的青年时代是在斯图加特的卡尔斯学校度过的,因而沉浸于本质论中。这种影响在他随后研究动物分类时更行加强。和布丰、拉马克以及莱布尼茨的其它追随者不同,居维叶一直就强调不连续性。他将自然界阶梯分解为四个分支(门)就是他的态度的特点(参阅第四章)。他甚至坚持在四个分支中建立任何差异等级都是不可能的。其中每一个都包括四个纲,它们“都不成系列或不占有任何无可怀疑的等级”。即便一类中的某些成员可能显示较高的总体复杂性,但每一个结构并不一定都必然如此,一般来说很简单的生物有可能其某些结构是非常复杂的。居维叶并没有发现自然界阶梯的拥护者所宣称的“稳步提高复杂性或完善
性”的任何证据。相反,他在每个地方所看到的倒都是不连续性和无规则的分化。

  他的本质论反映在他的物种概念上(见第六章 )。首先,他的物种定义使人感到是很符合生物学物种定义的:“物种包含一切双方产生、或从共同的父母产生的所有个体,还包含和它们相似正如它们彼此相似的那些个体。”但是他又反复强调只有表面性状(特征)是可变的。“在动物中还有一些(其它)性状抗拒或不接受一切影响,无论是自然的还是人为的影响,也无从证明时间较之气候或驯化对它们的作用更大。”居维叶还得意洋洋地指出,古埃及墓中木乃伊化了的动物已有几千年历史,它们和同一物种的现存个体完全没有什么差别。虽然他也意识到地理差异,他仍然强调这并不影响物种的基本特征:如果我们对野生食草动物的各种不同物种进行研究,并且将来自热带或寒带的个体,或来自食物贫乏或食物丰盛的栖息地区的个体加以比较,我们就会发现只有那些非本质特征如大小、颜色可能改变,而重要器官和体型关系的本质特征则一直保持不变。

  实际上居维叶和其它巴黎科学院的成员一样对物种只有一点起码的兴趣。他是古生物学家和比较解剖学家,只关心主要类群,在他的研究工作中几乎从来没有真正的接触过物种问题。即使在他晚年研究鱼类时,他也从来没有从种群观点来看待它们。他根本没有研究过后来使达尔文和华莱士转向进化论的那些证据。

  居维叶是强调地层系列中很多断裂(断层)是由于激烈变化所引起的第一个地质学家。他发现连续的动物区系可能先是海洋区系,后是陆地区系,然后又是海洋,再是陆地。显然海洋是反复入侵的;而且不仅是暂时性洪水。“因此我们被迫承认大海不只是在这个时期或那个时期淹没了整个大地,而且必定还长期以宁静的姿态滞留在那里。… 海洋的这种反复进退既不是缓慢的,也不是逐渐的;大多数是灾变(居维叶本人在大多数情况下用的是比较温和的“变革revolution”这个词,但多数英译用了“灾变或灾祸 --catastrophes”这字),发生得很突然;这很容易证实,特别是最严重的灾变。” 他随即引用在西伯利亚冰天雪地中发现的冻僵猛犸作为例子。“连同皮、毛、由一直保存到现在。如果它们死后不立即冻结,就会腐败而使尸体腐烂。”然而不仅动物区系证明了这种变迁的骤变性质,地质学也证明了这一点:“在以往的灾变中发生的地层断裂成碎片和地层整个颠倒过来已经足以说明这些灾变是突然而猛烈的,与最严重的灾变相仿。”

  当时的化石记录有限,这有限的记录起初支持了下述结论:每次灾变都使发生灾变地区的所有动物区系遭到完全毁灭。没有任何物种的化石扩展到几个地层,至少对居维叶所熟悉的哺乳动物来说是如此。居维叶和Brongniart后来(1808)发现在同一岩层的连续层面上的动物区系变化是渐进的,主要差别是在某一特殊层面上最丰富的物种在两个相邻的层面上分布得不多或非常稀少。这一发现使得人们可以在相当远的距离内追溯地层。在居维叶的著述中曾暗示过他认为灾变多少是局部性的事件,这样有一些动物就可以从未受影响的地区移居过来。那时新发现的差异悬殊的澳大利亚动物区系支持了居维叶的观点,即完全不同的动物区系可以同时存在于地球上的不同地区。居维叶从来没有推测过灾变的原因,然而曾含蓄地表示灾变是像地震、火山爆发、大水灾、气候骤变以及造山运动(当时才开始被地质学家注意)等一类的自然现象。由之可以看出居维叶所说的灾变和他的追随者Buckland,d'Orbignv以及阿伽西等所指的比较起来还是很“温和的”。

  对居维叶来说,不连续性的普遍存在是和进化学说的解释完全不相容的。拉马克和杰弗莱借助于有规律地出现自然发生来解释不连续性。在居维叶看来,这和当时已有的一切证据都不相符。所有的事实都表明生物只能来自其它生物。哈维(Harvey)的名言“一切生命来自卵”(“Omne vivum ex ovo”)也是居维叶的座右铭。

  更为重要的是,进化概念和居维叶的任何生物都具有协调的构的概念是完全对立的。每一物种都是根据上帝的旨意创造的,从一开始就为它在自然界中指定了特定的、不能逾越的位置。例如鱼类就被指定给水域环境:“这是它们在创造中被指定的位置。 它们将居留在那里一直到事物的现存秩序遭到破坏为止”(《鱼类自然史》Histoire naturlle poissons)。就居维叶来说,并不存在什么完备尺度(scale of perfection),因为每种动物是完全适应于它在自然界中的特定场所的。如果他是达尔文同时代的人,他将会高兴地拥护达尔文的箴言“别说什么高级或低级!”这些想法促使他提出了他的著名(性状)相关原则(correlation principle,见第十章 ),根据这原则他概括出食草动物永远有蹄,食肉动物绝不会有角。只有形式(结构)与功能的某些特定的结合才是可能的,也只有这样的一些结合才能在自然界中实现。在居维叶看来,一种新习性能诱导出结构变化简直是不可想像的。特别是,他反对这种观点,即习惯变化后能够影响躯体的很多部分同时发生改变,却能保持一切器官的复杂而又协调的相互关系。另外,居维叶还认为结构的重要性高于功能和习性,只有结构改变了才可能 要求功能也发生变化。


  居维叶和变异


  居维叶是一位卓越的博物学家不会不注意到变异现象,这就向他提出了如何调和他的本质论与这种认识之间的矛盾问题。他将变异性分为两个层次来解决这矛盾。一个层次表现为生物对诸如温度,营养物供应等环境因素的暂时性反应。这样的变异并不影响基本性状(特征),居维叶认为,如果用现代词汇来表示,则这种变异就是非遗传性的,也就是说它不影响物种的本质。他还认为最表面的性状是最容易发生变异的。

  性质完全不同的另一种变异是重要器官,如神经系统、心、肺、内脏等的变异。按房维叶的意见,这些器官的结构在同一个纲和他所说的四大门中的同一类的动物中是完全稳定不变的。它们之所以必须稳定不变是因为任何一个主要器官的任何一种变异都将产生不平衡而导致严重后果。在稳定的性状中还包括区分物种、特别是化石物种与现存物种的性状。“由于这些化石物种与现在仍然存在的物种之间的区别被限制在一定限度内,我将指出这些限度比现在用来区分同一物种中的变种的要广泛得多,然后还要指陈 这些变种受时间、气候或驯化的影响到什么程度”(《地球学说》,1813)。

  任何研究都不支持居维叶所宣称的器官完全稳定不变以及它们在动物的较高阶元中所占的份量。如果这类研究是由唐维叶来进行,他将发现,和他所说的相反,在相近的种、属、科的动物中,其主要器官的相对大小和形状都有某些差异。然而即使他发现了这样的差异(就像他在解剖中所必然会发现的那样),他大概也会固执他的基本原则:每个动物都是被创造来占有它在自然中所指定的位置。

  居维叶的大多数议论都是专门针对拉马克和杰弗莱的进化学说而不是一般地反对进化主义。他特别反对拉马克常常含糊地提到的进化连续性。声称“现今世界上的某种动物是直接来自原始的该种动物,并且用事实或正当推理去证明它当然是必须做的,然而按现有的知识水平谁也不敢去尝试这样做”(1829)。在另一个场合他还说,“如果物种是逐渐改变的,那末我们就应当发现这类逐渐变化的某些痕迹;在古生物与现代物种之间我们应该找到一些中间过渡形式,然而这种情况迄今还并没有发生。”如果拉马克是一个重机警狡猾的对手,他就可能会指出一系列的第三纪软体动物来回答这一挑战。就居维叶的化石哺乳类而言,则化石记录有限,当然是远远不能够构成一个系列来论证这一点,而且不少化石代表的是后来已经灭绝了的系谱的分支。拉马克当然不会利用这种论点进行辩论,因为他根本不承认灭绝现象。

    居维叶在和杰弗莱以及自然哲学派的辩论中取得了胜利,因为他分清了有两种类型的相似。一方面是由于模式相同的相似(现在称为同源),另一方面还有另一种相似,例如蝙幅、鸟类、翼手龙、飞鱼的翼、这是由于功能相似。居维叶曾说:“如果鱼类和其它纲的动物在器官上有相似处,这只是指它们在功能上相似,这就是我们的结论。”

    奇怪的是。一遇到属于同一种解剖模式的动物时,例如不同种类的鱼,居维叶只强调它们的差异而完全忽视了显然并不是由于功能相同而形成的相似。他从不过问为什么同一 模式的不同物种在基本结构上是如此相似。因而居维叶轻易地放过了对进化学说来说是 强有力的比较解剖学上的证据。

  更值得注意的是他没有从化石记录得出应有的结论,这在现在看来是明显不过的。由于居维叶对化石记录非常了解而且常常提出很有见地的问题,因而这就更令人惊奇了。他坚持认为化石不可能是岩石的自然产物而必然是过去存在过的生物的遗迹。和拉马克不同,他充分重视灭绝的重要意义:“无数的生物成为这些灾变的牺牲品…它们的种族甚至也灭绝了,除了博物学家难于辩认的某些断片外没有留下任何痕迹。”他认识到化 石对了解地球的历史是多么重要。‘谁都知道关于地球学说的诞生完全有赖于化石;如 果没有化石人们可能将会永远也不会梦想到在地球的形成中有互相连续的时期和一系列的不同作用。他并没有借助任何超自然过程来说明这些动物区系的轮替。“我不认为为了现有动物类群的存在而需要新的创造。我只强调,它们在古时候在自然界中并不占有相同的位置,它们必定是来自地球的某些其它地方。”化石还向居维叶提出了下列一连串问题:

  是否有动、植物只限于特定的地层而在其它地层中无从发现?哪一物种首先出现?随后又是哪一种?这两个物种有时是否相伴出现?在地层的古老程度之间,化石和现有生物相似或不相似之间是否有恒定不变的关系?在化石之间和与之最相似的现有生物之间是否存在着同样的气候变化关系?这些动植物是在发现其遗迹的地方生活还是从别的地方移过来的?它们现在是否还分布在什么地方或者已经部分地或全部消灭?

  居维叶本人对上述大多数问题作出了部分或完整的解答,但是他最后还是否认从某种动物区系到较高层次地层的动物区系的进化演变,或者更一般地说,他不承认在全部地层系列中有进化演变。只要是其它地区或其它洲的地层学还不明了时是可以有这种否定意见的,还可以设想新的动物区系是由于从其它地区迁入的结果。然而进一步的地质学勘探表明全世界各地的化石序列都很相似。用现代的地层学术语来说,就是有典型的古生代、中生代、早第三纪和晚第三纪的动物区系。正像我们所知道的,恰恰是居维叶本人论证了在最高地层的化石隶属于仍有现存代表生物的种或属,但是地层序列越深,化石就和现有生物的差别越大。在中生代地层中发现了很多与现代爬虫类无关的特殊爬虫(如恐龙、蛇颈龙、翼手龙),而哺乳类则只在更高层次中才出现:它们一旦出现,其头一个代表类型就和现存的物种全然不同。然而居维叶却如此坚决地拒绝承认动物的任何阶元,不论其阶元高低,以致于其化石序列并没有为他带来进化信息。

  后来居维叶竟然干脆拒绝面对现实。动物通过地质时间而演变进展已经成为确凿无疑的事实,问题是要解释其原因。看来只有两种可能:或者是老的区系演变并进入幼年区系(这是居维叶坚决不同意的),或者是新的区系是在每次灾变后重新被创造的。接受后者就将把神学引入科学,这又是居维叶所拒绝的。因此居维叶就采取了鸵鸟政策,干脆不去过问这恼火的问题。

  就人类而论,居维叶接受了笛卡尔的意见,为在性质上人类和一切动物不同。和亚里斯多德以及其它早期解剖学家相反,他反对这样的观点,即动物学包括(“下贱的”)动物和(“完善的”)人类的比较。对人类的研究和对四大门动物的研究完全是两回事。人类是如此特殊不可能指望在化石记录中去发现它。的确,当居维叶去世时(1832)还没有发现人科(hominid)化石,事实上甚至也没有发现任何灵长类化石,第一个古人猿化石直到1837年才发现。

  居维叶的关于生物世界的概念总的来说其内涵是一致的,虽然也有某些矛盾和重要的偏见。要放弃本质论者的模式并运用新事实去发展一种代替模式就要求具有真正的革新思想。居维叶并不是这样的人物。正如Coleman指出的,居维叶实质上是一位保守派人士,现状的拥护者。虽然他的知识渊博,勤奋,思想锐敏,口才流利,但并不是一个革命的知识分子。在他去世以后,事实与资料迅速积累的结果使得非进化的解说更加使人难以相信。然而居维叶的一些追随者如阿伽西,Owen,Flourens,以及d’Orbigny等 则更不谦虚谨慎,而且比居维叶还更加教条化。这就使得他们去支持灾变论的真正狂热。

    就居维叶本人而言,虽然他在和具有进化思想的对手作战时他取得了一连串的胜利,但是他去世得太早,没有来得及发现他输掉了整个这场战争。


14.3 英国


  在19世纪的前半期英国的情况在很多方面与法国及德国的根本不同。例如,自然科学全部由地质学支配;在1790年到1850年之间世界上没有别的国家对地质学作出的辉煌贡献赶得上英国。同时英国在科学与基督教教义的亲密联盟上也很独特。英国大学的科学课程的大部分教学工作是由神职人员担任,一些著名的科学家继承了由牛顿、波义耳、瑞等建立的传统,同时从冀科学和神学的研究。

  虔诚促使物理学家对造物主权力表现的侧重点与生物学家大不相同。宇宙的秩序与和谐促使物理学家探寻造物主所设置的规律和宇宙运行的制度。自然界中一切都是有原因的,不过这是第二位原因,它是由第一位原因、造物主、所设置的规律(定律)来控制的。物理学家为了能最好的侍奉造物主就要研究这些规律及其作用。

  生物学家(包括博物学家)也研究造物主的功德,但他的侧重点并不是什么机械性活动如落体的运动或行星绕太阳运动,而是生物的奇妙适应现象。这些适应现象可不是那样容易用一般规律(如引力,热,光和运动)就能解释。几乎所有生物的奇妙适应现象是如此独特,如果说它们是由于“规律”产生的那就未免荒谬可笑。但是应当怎样来解释这些现象呢?看来它们是那样特殊只能用造物主直接干预才能解释。因此,生物的功能活动,它们的本性与多种多样的相互作用为设计提供了充分证据,并为造物主的存 在构成了无可置疑的证明。舍此而外,生物界的一切奇异适应现象怎么能出现?

  这两类不同的研究者(物理学家和生物学家)所采取的途径也完全不同。上帝在造的同时制定了规律然后即行放弃权力以利于第二位原因,这样的上帝较之博物学家的上帝要遥远得多;博物学家将上帝的设计印记保留在生物活动的每个细节上。可以这样说,自然神论(deism),信奉一个非人格化的、规律之神(而不是天启之神),几乎是物理学发展的必然逻辑结果。另一方面,博物学家则采取了一般称之为“自然神学”(naturaltheology)的信仰。自然神学认为一切结构的适应性以及生物的相互作用中表面上的完善无缺正是造物主设计的证据。自然界的一切是上帝的智慧、无所不能与大慈大悲的精制品或无从改动的杰作。还有什么比研究他的作品更好的办法来向我们的造物主表示敬意?就瑞来说,研究自然就是真正“为神性作准备”。的确,研究自然的奇观成了当时遍布英国的无数乡村牧师所热衷伪爱好。

  英国的自然神学在好多方面和大陆的自然神学有所区别。德国的物理神学是以人为中心。上帝是为了人类的利益而创造了世界,每一种创造物的职能是对人类有用。人类只是在创造已经齐备之后才出现在地球上。英国的自然神学更加强调整个自然界的和谐协调,这就导致了在一切相互适应中研究造物主的设计。英国自然神学之所以长盛不衰很可能是由于它的更加引人的概念化。当自然神论和启蒙运动的浪潮在大陆席卷物理神学而去时,在英国自然神学干18世纪时却保持了它的充分活力(尽管有休谟的贬议), 并在19世纪的前半期由于Paley的著作《自然神学》(1802)和八篇Bridgewater论文 (1833-1836)的出版而出现了一个新高潮。在这八篇论文中,八位作者运用不同的科学论题以广博的学识和彻底的严肃性论证了“在创造中显示的上帝的权力,智慧与仁慈”。科学和神学在当时的许多科学家中已经是单一的课题,如地质学家Sedswick,Buckland,Murchison,博物学家阿伽西,甚至他们的科学论文也是自然神学中的课程。 莱伊尔的《地质学原理》也不例外。

  对于一个别世纪末期的科学家来说,使他感到特别惊奇的是自然神学家以同样的态度自愿接受“超自然的证据”和自然证据。创造不仅作为事实被接受,而且上帝随后对世事的干预也是如此,只要这种干预是上帝愿意的。

  然而自然神学与科学之间的联盟最终也产生了困难和矛盾。客观科学原则和试图借助于超自然力量进行干预之间的矛盾愈来愈多。特别是要调和退化器官、寄生虫和传染病以及像里斯本大地震那样的毁灭性灾变等等的出现和仁慈的造物主的设计之间的矛盾越发无法调和。我们即将看到达尔文在《人类起源》一书中的很多论点就利用了这些矛盾。为了解释化石的序列和世界范围的地理分布格式而提出的一些辅助性假说虽然能够暂时延缓自然神学的衰落,然而并不能阻止它最终的衰亡。

  批评不仅来自科学界也来自哲学界。休谟在《关于自然宗教的对话》(DialoguesConcerning Natural Religion,1779)一文中明确指出自然神学既缺乏科学根据又缺少哲学基础,康德在《判断力批判》(1790)中反对缺乏判断力的目的论。但是这样一来就留下了一段诠释的空白,因为在自然选择学说提出之前,科学对适应现象并没有满意的解释,而拉马克的推测又完全无法使人信服。事实上很多虔诚的科学家兼哲学家如莱伊尔、Whewell,Herschel,和塞吉威克等似乎非常害怕自然解释,害怕它会破坏道德基础。这也许是自然神学在英国于《物种起源》出版之前一直继续存在的主要原因。自然神学在进化主义的历史上扮演了一个特别暖昧的角色。达尔文的最坚定的对手是自然神学家,而只要把设计换成自然选择,则自然神学家绘声绘色描述的生物适应现象就为进化提供了一些最有说服力的证据。

  进步主义(Progressionism)

  将地质学包罗进自然神学中去是英国的特点(Gillispie,1951)。它是企图调和 地质学和古生物学(即化石学)的新发现与圣经创世纪的传说和设计概念之间的矛盾。通常引用来论证地质学事件和摩西的记载是一致的两项证据是:第一,化石记录中没有人类(人的创造是创造的最后一幕);第二,遍及整个地球的“大洪水”(Great Deluge)的证据。

  早在18世纪布鲁门巴赫就已经怀疑过只有一次洪水。当一个又一个化石区系的记录建立起来后,发现前后区系之间几乎都由空白地带隔断。在居维叶的相当温和的解释(见8.2)中,区系的破坏或消亡被看作是“变革”,但在其追随者中则反复灾变的概念占了上风。虽然居维叶绕过了区系轮替的问题,但在他的一些追随者之中则强调在每次灾变后就又发生新的创造,而且每一次后续的创造反映了变化后的世界情况。这一概念被称为进步主义(Rudwiek,1972,Bowler,1976)。从某种意义来说,它是神创论者对自然阶梯的一番新打扮或改造。

  动物区系随时间进步的实质是逐渐才了解的。居维叶的发现主要涉及哺乳动物区系的第三纪变化。当发现了大型化石爬行类(开始时多数是海洋爬行类)之后才了解它们生活在比哺乳类更早的时期(即中生代,因而在英国牛津发现了侏罗世哺乳动物使人不禁感到愕然)。在以前的较晚古生代岩石中含有鱼类化石,而在更早的矿床中则只有无脊椎动物化石。当时的激烈争论涉及到进步的原因(按神创论观点)并提出哪些生物是“低级的”或“高级的”,人类是否进步的终点等问题。每位学者都有自己的看法。阿伽西及其部分学生抱有这样的奇怪观点,认为在前一次灾变后的每一次新创造都反映了上帝对他自己的创造的当前看法,动物区系的更替表示了在上帝心目中创造方案的逐渐成熟。他没有意识到这种观点是多么亵读神祗。它一再暗示上帝创造了一个不完美的世界,为了下一次创造得更好,他不惜将之彻底毁灭掉,然而一次又一次地失败,直到他的最新近一次的创造。


14.4 莱伊尔与均变论(uniformitaranism) (Charles Lyell,1797-1875年)


  长期以来,由T.H.赫胥黎提出的“当把均变论的原理应用于生物学时就必然导致进化”的观点在英国历史学家中已成为既定原则。由于莱伊尔是均变论的积极拥护者,所以就有人认为达尔文的进化思想是直接来自莱伊尔。当我们发现均变论者莱伊尔是多么强烈地反对进化思想后上述说法就益发可疑。赫胥黎论点的缺点只是近年来才Hooykaas,Cannon,Rudwick,迈尔,辛普森等人指出。然而19世纪20年代和30年代的地质学论据对某些生物学家的观念形成极其重要,对这些生物学家来说,地球上的生命的历史是一个重大问题。尽管主要涉及到地质学,但是在讨论达尔文进化思想的由来时,介绍均变论却是必不可少的前提。

  均变论和灾变论这两个词都是由英国哲学家William Whewell于1832年在评论莱伊尔的《地质学原理》一书时所造的新词,指的是地质学中两个对立的学派。实际上这两个词常引起误解,因为主要问题并不在于是否发生灾变而是地质学上的发现究竟是支持Hutton及莱伊尔的稳定态世界学说还是支持包括灾变论者和进步主义者在内的其它大多数地质学家的定向论(directionalist theory)。定向论者的主要论点是地球上的生命随着地质年代的变迁发生了变化。这是一个相当新的概念,是居维叶在巴黎盆地发现了化石以及随后显示出的连续地层往往具有十分不同的动物区系,这些区系又时常被猛烈的断裂将彼此分隔开;而且低层(早期)的区系主要含有(或完全是)灭绝动物等一系列发现的结果。而且定向论还认为这些变化是进步型的,这可由无脊椎动物-鱼类- 爬行类-哺乳类的序列看出。Adolphe Brongniart的植物地层学也支持这种进步型序列的存在。他区分了三个时期:第一期(石炭纪)的特点是原始隐花植物茂盛;第二期 (中生代),裸子植物(及少量的隐花植物);第三期(第三纪),被子植物开始占优势。无论是在动物或植物中,“最高等”的类型都在地球史的最后出现。莱伊尔否认这种进步(型)存在,而后来当他承认它时,便又解释为是一个循环的一部分,到头来又会反转过来(Ospovat,1977)。

  均变论这个词指的是比灾变论要复杂得多的一套学说。实际上它隐含有至少六个概
念或原因。

  表1试图将两个对立阵营的最明显的差异列举出来。正如表2所指陈的,莱伊尔除了在一种情况下以外都拥有a;但在灾变论者之中却可发现在各种不同的选择之中有不同的调配。值得注意的是,在我看来达尔文的模式更接近于拉马克而不是莱伊尔。但是我必须提醒读者,我的分类是相当主观的,也可以有其它的分类办法。

  虽然这里分出的均变论的六种成分中的大多数主要只和地质学家有关,但是作为对表1所采用的类别的说明,可以对之作扼要的解释。

  (1)自然主义(Naturalism)。所有参与争议的学者毫无例外的都是虔诚的基督 徒,意见相左的唯一问题是他们所设想的上帝对其事务的干预程度。在两个阵营中都有 一些人认为在创造之后只有第二位原因在起作用。一切创造,不论是最初的一次性创造 还是在每次灾变后的多次创造,显然都是造物主的直接作用。莱伊尔认为世界上的一切 地质过程都是第二位原因活动的结果,不需要超自然干预,莱伊尔的批评者则批评他不能前后一贯始终如一地将这原则运用于引进新的物种上,而这一引进新物种。。

  表1均变论的组成部分

  现象或过程

  (1)原因的神学性质(自然主义或超自然主义)

   均变论者的观点:

  (a)自然主义的(即使最初是强调上帝直接干预,现在则认为是由于第二位原因)
  (b)总体来说是自然主义的,但是容许上帝偶然干预

  灾变论者或定向论者的观点

  (c)始终容许上帝直接干预

  (2)通过地质时期表现的原因(现实主义)   

   均变论者的观点:

  (a)同样的原因(物理定律)贯彻始终

  灾变论者或定向论者的观点

  (b)不同的原因在地球历史的早期起作用

  (3)构成原因的力量强度

  均变论者的观点

  (a)和现在一样始终是同样强度

  灾变论者或定向论者的观点

  (b)不规则,各个地质时期有变化
  (c)随地质时期稳步下降

  (4)结构原因

  均变论者的观点

  (a)始终相同

  灾变论者或定向论者的观点

  (b)在以前的某些地质时期中不相同

  (5)变化速度(渐进主义)

  均变论者的观点

  (a)某些变化是渐进的,但有些变化很突然(骤变)

  灾变论者或定向论者的观点

  (b)很多是真正的激剧变化


  (6)世界的定向变化

   均变论者的观点

  (a)不承认;世界永远处于稳定态,最多是循环式变化

  灾变论者或定向论者的观点

  (b)赞同;世界在历史上是变化着的,而且或多或少是有方向的


  表2进化主义的支持者和反对者以及他们对均变论的各个组成部分的采纳情况〔a、b、c的涵义见表1〕
  ┌───────────────────────────┐
  │      均变论的各个组成部分           │
  ├───────────────────────────┤
  │     1   2   3   4   5     6   │
  ├───────────────────────────┤
  │莱伊尔  b   a   a   a    a    a   │
  │达尔文  a   a   a   b   a    b   │
  │拉马克  a   a   b   b   a    b   │
  │阿伽西  c   a   b   b   b    b   │
  └───────────────────────────┘
  红色:达尔文赞同拉马克,反对莱伊尔。
  蓝色:达尔文赞同莱伊尔,反对拉马克。的过程尽管莱伊尔反对却具有特创论的一切表征。

  (2)现实主义(actualism)。这一原则声称同一种原因(物理定律)在全部地质时期中都起作用,因为世界的内在特征永远保持相同。这一原则的最重要结果是,正如莱伊尔在《地质学原理》的副题中所表述的,“试图按现在起作用的原因解释地球表面的以往变化”是合理的。

  (3)构成原因的力量强度(Intensity of causal forces)。莱伊尔以及其它极端均变论者主张地质力的强度在任何时间都相同,而且时间因素将在某个时期引起强度增加的现象。他的某些对手认为由于地球冷却地质现象(如火山活动,造山运动)的强度稳步下降。还不清楚是否有些学者支持第三种可能,即地质现象的强度显示不规则的 上升或下降。

   (4)结构原因(Configurational causes)。这词是由辛普森提出,指的是同样的因素由于组合方式不同有可能产生十分不同的结果,彻底或正统的均变论者完全忽视了这种可能性。地球大气层由还原性转变成氧化性,不规则的冰河时期的出现,板块构造对大陆面积以及大陆架浅层海域范围的影响,火山活动程度等都属于这个范畴。因此,地球上现有的物理条件并不一定准确地反映了地球早期历史的条件。如果忽略了结构原因,像生命起源这样的问题就无法解决。莱伊尔却首先注意到了大陆位置变化对 气候影响这个结构原因(Ospovat,1977)。


  (5)渐进主义(Gradualism)。在灾变论兴起以前,大多数学者认为地球表面的历史性变化是渐进的。莱布尼茨、布丰(部分地)、拉马克以及达尔文的多数先驱都持有这种观点。在发现了地层经常发生断裂之后,拥护渐进主义就变得越发困难。莱伊尔的均变论的最大功绩在于尽管有了不少新发现仍然强调地质变化的渐进性。莱伊尔和随后的达尔文都充分意识到地震、火山爆发能产生剧烈效应,然而这些效应和某些地质学 家提出的灾变比较起来还小几个数量级。近代地质学研究表明,地球过去历史上的某些事态实际上完全可以看作是灾变(Baker,1978;Alvarez,1980)。

  (6)定向主义(Directionalism)。莱伊尔从Hutton处采纳了稳定态世界的概念; 这个概念被Hutton(1795)表述为“没有开端的遗迹,也没有结束的期望”,而且这概念在苏格拉底以前的哲学家中是普遍盛行的。莱伊尔的反对者则认为一切证据都表明地球历史有一个定向的(如果不是进步的组成部分的话)组成部分。这一点(而不是其它五点)是莱伊尔和其它所谓的灾变论者的基本分歧(Rudwick,1971;但另见Wilson,1980)。

  达尔文从均变论中得到了什么

    近年来的某些分析研究表明,不论达尔文在知识上受惠于莱伊尔有多么大,均变论实际上在其进化论的发展上所起的阻碍作用要比促进作用大得多。渐进主义,自然主义与现实主义是从布丰到康德和拉马克时的流行概念。莱伊尔的均变论最突出的特点是他的稳定态(和循环式)学说,这是和进化学说完全对立的。

  莱伊尔不仅是一位地质学家,细读他的《地质学原理》就会发现他对生物学、包括生物地理和生态学(“生存竞争”),是多么精通。当谈论到生物学问题时他极富权威性,然而,从现在回顾,他的神创论和本质论很明显地将他导向自相矛盾的地步。

  莱伊尔学过法律,在他进行科学辩论时往往对对立观点采取极端(如果不是讽刺)态度。因此他时常对灾变论者陈述中的个别错误进行猛烈攻击而不顾其中有充分证据的定向变化,例如地层序列中的化石内容与含量。

  很明显,他以为他的对手提出了一种严格按自然阶梯的化石序列,并洋洋自得地认为这已被在保罗纪地层(“在爬虫时代”)发现了化石哺乳类所否定,而没有认识到这些是三锥齿兽(triconodonts,一种古兽)化石,因而与定向系列十分符合。他否定拉马克的关于趋向于完备的内在倾向学说是对的,但他忽视了拉马克还提出了另一类进化,即不断地按永远变化着的环境(“情况”)进行调整,这当然不可避免地会归结为不断的进化演变。就莱伊尔这位本质论者来说,这种不断的进化是毫无意义的。

  由于T.H.赫胥黎错误地声称莱伊尔的均变论必然导致达尔文主义以及Whewed使人容易误解的提出均变论和灾变论这两个词,因而莱伊尔的著作长期以来完全被人误解。他的稳定态世界并不是完全静止的世界,而是经历着与大陆的运动和气候变化相关的永无休止的循环。灭绝是变化着的世界不再适宜于某些物种的必然结果。当然,在稳定态世界中消失的物种必须通过“引入”新的物种来代替。由于灭绝而物种消失以及它们被新物种代替都按稳定不变的速度进行,所以莱伊尔坚持他是遵循严格的均变论者的原则的。

  对进化主义的历史最关重要的不是莱伊尔的均变论而是他把重点从拉马克对进步、日益增加的完备性以及“垂直进化”的其它方面的含糊臆测转移到物种的具体现象。物种灭绝的原因是什么这个问题引出了各种各样的生物学问题。这些问题以及取代的物种是怎样引入的问题正是达尔文在贝格尔号航行时和航行后阅读《地质学原理》时所遇到的一些问题。由于莱伊尔的著作这些问题成为了达尔文研究方案的中心。

  莱伊尔和达尔文的这种关系指陈了在科学家之间经常发生的的一种几乎是教科书式的关系。就是“先驱”的副本。人们往往正确地谈到拉马克虽然是一位真正的进化论者,但实在并不是达尔文的先驱。达尔文怎样也不能说是奠基在拉马克的基础上,毋宁说是在莱伊尔的基础上,然而很难将莱伊尔称作达尔文的先驱,因为他顽固地反对进化,他是一个本质论者、神创论者,他的整个概念框架和达尔文的毫不相容。然而他却是明确地把注意力集中于物种在进化中的关键地位的第一个人,并促使达尔文选择那条途径去解决进化问题,虽然后来证明莱伊尔提出的解答是错误的。应当怎样称呼指点了道路然而在传统意义上却又不是先驱的人呢?类似的情况是粗自己在地理成种作用和生物学物种的研究工作中是由于反对Goldschmidt提出通过系统突变解决成种作用的问题而深入开展的。在科学史上的确有很多事例表明一个先驱者提出了问题却得出了错误的答案,反对这种答案反而倒导致了正确的答案。

  我在较早(Mayr,1972)的一篇文章中曾分析了是哪些思想概念阻碍了人们更早地接受进化论。这包括自然神学和神创论与本质论的密切结合。奇怪的是,在这种概念框架中科学知识的进展反倒日益需要借助于起自然力量来作出解释。例如,地层学家所发现的连续的动物区系要求放弃唯一的一次性创造的概念。阿伽西竟然敢于提出地球上生命的灭绝总计有50-80次,并且有同等次数的新创造。既使是像莱伊尔这样严肃谨慎的人也往往将自然现象归因于创造。这就把进化的事实排除于科学分析领域之外。当然,在创造中没有不可能的事情。莱伊尔曾说过:“看来创造需要全能(无所不能),因此 我们无法对之进行评价。”


  钱伯斯的《遗迹》(Robert Chambers 1802-71,《创世的自然史的遗迹》)

  自从莱伊尔在《地质学原理》一书中击败了拉马克之后,进化主义似乎已在英国科学家的思想中绝迹。对进化主义的排斥是普遍的,从像Whewell和Herschel这些哲学家到地质学家、解剖学家、植物学家都是如此。看来人们对世界是由一位熟练的设计师创造的自然神学观点已感到心满意足。在这种和平的维多利亚时代气氛中,1844年爆炸了一颗震动了整个英国知识界的炸弹,它就是《创造史的遗迹》(Vestiges of the Natural History of Creation)一书的出版。这书的内容是如此的离经叛道以至于作者想尽办法不落姓名。每个人都在猜测作者是谁,猜测的对象包括莱伊尔、达尔文,甚至维多利亚女王的丈夫。反响是巨大的,剑桥大学教授、地质学会会长塞吉威克简直是暴跳如雷。他用了四百多页的印刷品来宣泄他的不满,其心情可用下面的话代表:“世界绝不能容忍这样的是非颠倒,我们决心和任何亵渎我们的庄重原则和社会习俗的言论和行为血战到底…我们的座右铭是一切事物如果要有任何益处就必然各安其位…如果我们贤淑的仕女不愿意用解剖学家肮脏的小刀来站污她们的手指,她们就不能倾听这个作者的诱惑来毒害自己的欢乐心灵和淑静感情,这个作者是戴着虚伪的哲学面具出现的。”

    毫不奇怪,由于这样的广告式宣传,《遗迹》在当时成了畅销书,在1844年到1860年之间竟然出版了11次,头十年的销售量(24,0O0本)远远超过了莱伊尔的《地质学原理》或达尔文的《物种起源》,后者在出版后十年间只出售了9,500册。

  《遗迹》的作者究竟是谁,一直到作者于1871年去世后才弄清楚,原来他就是《钱伯斯百科全书》(Chambers'Encyclopedia)的著名编辑罗伯特·钱伯斯(Robert Chambers),他同时也是很多通俗读物的作者。钱伯斯虽然博览群书,知识面广,但他毕竟是个业余爱好者,一个外行,并具有外行的一些弱点。然而在当时许多著名的英国 科学家(除还没有发表著作的达尔文以外)只见树木不见森林的时候正是他看见了森林。奇怪的是,不是无神论而是自然神论使得他提出进化观点。他曾经说过,如果在神创论和造物主制定的一般规律的作用之间进行选择,“我认为我宁愿选择后者,因为它更加显示了上帝的权力和尊严。”由于在非生物界中没有什么“不可以用自然的一般力量的作用来解释,”那么为什么不可以考虑“植物和动物也同样可以按自然方式产生。”他反对生命的起源和发展超越了我们的探究能力的看法。“我非常不愿意相信自然界中有 什么东西出于任何原因而限制探索……并且深信我们的关于造物主的概念绝不会由于我 们进一步了解了上帝的所作所为而受到损害。”

  他的研究最后导致他提出“进步性发展原则(Principle of Progressive Development)作为我们日常所见的自然界中缓慢而又渐进的运动或倾向的最简明解释, 这种解释是诉之于科学、联系于科学,而不是以无知的教条式臆测为根据的。”钱伯斯 从当时已有的证据中清醒地看出了两点:(1)世界上的动物区系是通过地质时期而进化的,(2)变化是缓慢、渐进的,和环境中的任何灾变无关。

  尽管钱伯斯对拉马克也有所贬议,但是他的主要论点和拉马克原来的学说在很多方面相同,即进化路线是逐渐完善的。除了也提出了进化以外,钱伯斯决不是达尔文的先驱。
  钱伯斯将他的证据列之如下:

  (1)化石记录指陈最古老的地层不合生物性遗物,随后的地层则是无脊椎动物化石的时代,其次是鱼类作为唯一的脊椎动物化石的时代,再其次是爬虫类,但还没有鸟类和哺乳类,等等。

  (2)在一切动物的主要门类中都是从简单进(步)为复杂,“最高级和最典型的类型总是最后才出现。”

  (3)比较解剖学的研究表明,各种主要类别的动物都具有基本协调统一的结构。

  (4)由冯贝尔(von Baer)的胚胎学研究表明胚胎都要经历较其更原始的相近生 物相类似的阶段。

  虽然钱伯斯的议论有很多错误与概念不清之处,但他在斟酌证据时所显示的大量常 识却是当时反对进化论者的著述中所极度缺乏的。在分析古生物学家Pictet(当时他还 反对进化观点)的论点时,钱伯斯不禁叫道“像他这样的专家竟然这样难于接受由自然规律导致的动物区系变化真是令人难于想像。”

  钱伯斯真正做到了的事情是将均变论的原则应用于生物界。反映在自然系统中的动物等级结构如果不接受进化论就毫无意义。这正和讨论化石记录一样,他的论点和达尔文在《物种起源》中的论点十分相似。和达尔文一样,他一直反复强调有多少现象,如退化器官,是可以用进化的结果来解释,但用神创论观点看就毫无意义。根据所有这些证据,“作者领悟到进步性发展原则是假定的生物起源历史。”

  上面这些看来都是非常合理的,然而钱伯斯的批评者们,包括当时英国最著名的一些科学家,却把他批评得一无是处。例如赫胥黎就曾写过一篇措辞激烈的评论,后来赫胥黎本人也感到过意不去。这些批评者很容易地就指出钱伯斯所提出的进化机制十分荒谬,因为钱伯斯所依据的是普遍而又经常的自然发生。重演是他的学说的根据之一,进步性发展的整个概念奠基于与“发生”(generation)相类似的,即和个体发生(ontogeny)相似的基础之上。和很多业余爱好者相仿,钱伯斯非常容易上当受骗。他还用各式各样的民间传说和神话来支持他对自然发生的坚信不疑。然而他有时又能作出非常精辟的猜想。例如,他认为自然发生不再会出现,原因之一可能是由于它是“一种完全由情况(或条件)决定的现象,情况是暂时的,因而结果也是暂时的。”当然,这就是人们目前所接受的关于生命起源时的情况的解释。

  钱伯斯虽然是19世纪达尔文以前的唯一的英国进化论者,但是他并不值得更多地加以介绍。他曾影响了一些人并使之转向进化主义,其中最重要的是华莱士(A.R.Wallace);斯宾塞(Herbert Spencer)显然也受过影响。他使德国哲学家叔本华(Arthur Schopenhauer)和美国诗人及散文家爱默生(R.W.Emerson)深信进化思想。毫无疑问很多人是通过钱伯斯才习惯于进化思想的。甚至达尔文也承认,“在我看来(《遗迹》的出版)在这个国家中对引起人们对这个问题的关注和消除偏见起了非常好的作用。”就达尔文来说还有另外的理由,即对《遗迹》的批评为达尔文提供了反对进化的观点的详细目录,这些反对观点或意见达尔文在《物种起源》中都特别谨慎地作了答复。

  从《遗迹》一书中科学史家可以得出两点影响深远的概括性结论:首先,缺乏专门知识的外行钱伯斯在当时所有的有资格的专家被表面上的矛盾所困惑时(达尔文除外,他将他的发现扣压了二十年才发表)却清醒地察觉了一个复杂现象。其次,钱伯斯清醒地领悟并很好地描述了进化过程,虽然他对进化过程的解释不仅是错误的而且有时还是幼稚的。人们所常说的除非同时作出了解释否则就不能提出科学学说的说法显然是不合实际的。达尔文也是一个例子;他提出了遗传变异的无限性并以之作为他的自然选择学说的基础,然而他的关于遗传学说的全部意见或判断都是十分错误和不充分的。

  就钱伯斯而言,最令人吃惊的也许是他在英国的孤立无援。他几乎没有支持者,只有欧文(Owen)对他并不持全然否定的态度(Millhauser,1959)。实际上当时所有的英国知名科学家都公开反对进化,不仅像Buckland,塞吉威克,Whewell这样一些自然神论者,而且达尔文的朋友莱伊尔,霍克以及赫胥黎等也都如此。尽管有利于进化论的证据一直在增加,然而英国的舆论气氛竟然是如此强烈的反对进化思想以致没有博物学家对之进行认真考虑。这要求一种实在的努力去改变舆论气氛,而不是像钱伯斯这样的业余爱好者的浅尝即止,这种努力直到1859年才出现。


  斯宾塞(Herbert Spencer,1820--1903年)


  时常有人提到在提出进化学说这一点上斯宾塞要早于达尔文,然而这种说法并没有多少根据。对斯宾塞来说,进化是一个形而上学的抽象原则。斯宾塞学说的空洞性可由他的定义清楚看出:“进化是物质和伴随的运动散逸的整合统一,在这整合过程中物质从不确定的、不联贯的均一性转变为确定的、联贯的不均一性;与此同时被保留的运动也发生了相应的改变。”在讨论进化时强调物质,运动以及力是18世纪类型的对生物系统终极原因所作的物理学家解释的典型例子,和真正的生物学毫无关系。当斯宾塞于1852年第一次发表关于进化的文章时对生物学知之甚少,他所依据的是钱伯斯的《遗迹》和莱伊尔对拉马克的反驳。和钱伯斯相仿,斯宾塞也是从个体发生的类比得出他的进化概念。他将这些程序目的性现象转变成目的论原则,后者冒充了启蒙运动中Condorcet与其它哲学家所采取的进步原则。

  斯宾塞的观点对达尔文思想并没有积极影响,反之,他的观点后来倒成为引起某些混乱的原因。斯宾塞曾建议用“最适者生存”(survival of the fittest)来代替自然选择,他又是获得性状遗传在英国的主要支持者(在他与魏斯曼的著名辩论中)。最糟的是,他后来成为了奠基于残酷无情的生存竞争之上的一种社会学说(一般称之为社会达尔文主义,很容易引起误解)的主要代言人(Hofstadter,1955)。

  在一本生物学思想史中完全不提斯宾塞也是十分合理的,因为他的正面贡献等于零。然而由于斯宾塞的观点更接近干某些普遍的错误概念,因而对人类学、心理学以及社会科学都具有重要影响。对上述领域中的绝大多数学者来说,在达尔文之后的一个多世纪中“进化”这个词意味着朝向更高水平和更复杂化所必要的进步,这也就是斯宾塞(而不是达尔文)所理解的。这一点必须强调以便消除这种持续很长时间的荒诞说法。遗憾的是;现在仍然有少数社会科学家把这种斯宾塞式的思想强加于达尔文。


14.5 德国


  进化主义在德国是沿着一条不同于英国和法国的途径而兴起的,这有几个原因。早在18世纪由于Wolff和Reimarus的影响,自然神学在德国已发展到极点,而且远比英国的“干预论者”的自然神学更加自然神化。德国从赫德(Herder)到18世纪40年代没有继续致力干自然神学的发展而是经历了一段热情洋溢的浪漫主义时期。这是一次乐观主义的运动,到处都可以看到发展与进步,一种奋勉向上、向更完美水平的精神;从而培育了从自然阶梯导源的观念以及从启蒙运动哲学家之间广泛流行的进步概念所形成的思想观念。这一运动产生了哲学的一个特殊分支或学派,“自然哲学派”。现在也许还不十分清楚究竟各种不同的浪漫主义运动,特别是自然哲学派,在多大程度上背叛了还原论和牛顿主义的机械论。对这一点谁也不如歌德在他的一些著作(特别是《色彩学》一书)中说得那样清楚。将生物界每一现象和每一过程还原为运动和力,或者还原成热和引力,对绝大多数博物学家来说当然是不能接受的,他们提出了各种各样的供选择的办法。例如,他们可以倒退回到自然神学并且按创造和设计的观点来解释一切事物。凡不愿意求助于上帝来解释自然界一切的人们则苦心设计了一种新的、强烈受到莱布尼茨影响的自然观,它特别强调性质、发展、独特性,通常还有一个结局性的部分。谢林(Sch elling)和奥肯(Oken)的过激言辞如果没有对牛顿主义的“无情”机械论的普遍憎恶也不会受到人们如此热情的欢迎。自然哲学派主要是对复杂的生物现象作幼稚的机械论解释的一种反作用,对这种头脑简单的物理学家解释是无从接受的。由于自然哲学派的最著名的代表--谢林、奥肯和卡洛斯--最终是本质论者,因而根本不可能提出共同祖先学说。然而他们全都大谈特谈发展,这发展指的是两种截然不同的过程中的一个:或者是展示一种事前即已存在的潜力(而不是去改变模式本身),或者是由骤变产生新模式(通过非生命物质的自然发生或现有模式的自然发生)。这一类文献,尤其是奥肯的著作,有很多是空想的(如果不是滑稽的话)。绝大多数结论都以类比为基础,而且大多是荒唐可笑、牵强附会的类比。

  评价这些文献及其持久的影响非常困难。有些历史学家的结论是它阻碍了进化主义进入德国,而另外一些历史学家则认为它为进化主义在德国的发展铺平了道路,达尔文及其进化论在德国比其它任何国家更受欢迎就由于此。在德国和达尔文以前的英国之间有明显的区别倒是确实的。在英国没有一个有名望的科学家相信进化,而接受进化观点在德国却显然是很普遍的。胚胎学家冯贝尔于1872年曾讲过,在他的1828年的一篇文章中“我曾着重表明我自己是反对当时占支配地位的演变学说(theory of transmutation)的。”1834年他再一次谈到他认为“一切动物通过互相转化而发展是不可能的,”然而就在同一文章中他对以前由布丰和林奈所阐述的观点:一个属中的种“可能来自一个共同的原型”表示赞赏 。

  在J.F.Meckel(1781-1833)主编的大型比较解剖手册中有一定的篇幅专门讨论进化,特别是关于新物种的起源。他列举了四种可能机制:(1)经常发生的自然发生;(2)倾向于变化的内部冲动;(3)环境的直接影响;(4)杂交。在他的陈述中最值得注意的是他把进化归因于自然过程视为理所当然,甚至根本没有提起上帝或创造。这和同时代的英国的气氛是多么不同!

  有一些历史学家(如Potonie,Schindewolf,Temkin)提出了很多德国早期进化主义者,这些人的名字过去一直湮灭无闻。坦白的讲,要公正的评价这四人(如kielmeyer,Tiedemann,Reinecke,Voight,Tauscher,Ballenstedt等)以及其它一些在1793年(Kielmeyer)到1852年(Unger)出版过有关著作的人很困难。因为这些人的著作是高明观点与荒谬思想的特殊大杂烩,看来它们往往反映了布丰,赫德,拉马克,杰弗莱和居维叶的著作观点,但又从不注明出处。需要非常仔细的比较分析才能确定这些作者的著作中哪些有价值,哪些是创新的见解。由于他们之中没有人对后世产生过重要影响,因而进行这种分析是否值得看来就是一个问题。总而言之,这些作者显然属于钱伯斯类型而不是达尔文型。

  考虑到在19世纪前半期进化思想在德国普遍流行的情况,而在这种背景下竟然没有一个德国生物学家努力提出内容充实的进化学说不能不说是奇怪的现象。尤其是当时其它的欧洲国家都不如德国拥有那样多有才华的动物学家和比较解剖学家,包括Authenrieth,冯贝尔,布鲁门巴赫,Burdach,Dollinger,Ehrenberg,Emmert,Heusinger,Kielmeyer,Leuckart,J.Muller,Pander,Rathke,Reichert,Rudolphi,Siebold,Tiedemann,Wiedemann。产生这种情况有多方面原因,最重要的是当时德国哲学深受本质论支配,这影响了每个人的思想。模式思想由于对居维叶权威的崇拜而得到加强,这充分反映在当时伪某些卓越的比较解剖学者的著作中。

  另一个原因是自然哲学派的进化主义是如此的偏重理论或臆测,同时又是如此枯燥而无益,因而产生了激烈的反作用,使得一些最优秀的动物学家专注于纯粹的描述性研究,这在Leuckart,Ehrenbers,Muller,Tiedemann的著述中表现得最清楚。这种反作用是如此强烈,当魏斯曼在50年代还是一个大学生时,他所在的大学竟然从来没有提到过进化。19世纪20年代的进化热当时已被完全忘却。

  对臆测的排斥由于另外的两点原因而得到加强。博物学家对自然研究得愈多愈深入,就越发感到完美的适应的普遍性。由于当时的机械论影响不允许采取目的论或超自然力的解释,于是便按照康德的《判断力批判》的例子采取不可知论的态度。另外,19世纪的30、40、50年代实验生物学,包括生理学,细胞学和胚胎学,得到空前发展,德国的许多著名科学家都投身于功能过程的研究。他们在研究中能够成功地运用物理科学所惯用的解释模式,而这种模式当运用于生物进化时就极不合适。进化主义的复苏不能来自实验室;它必须像在英国一样,由研究自然种群和物种的科学家发起。不幸的是,德国的一些优秀的年轻博物学家Kuhl和Boie在研究东印度的热带病时牺牲了,Illiger在青年时死于结核病。

  尽管有魏斯曼的不利言论,进化主义在19世纪50年代的德国并没有完全销声愿迹。Broon曾写过几篇有关进化主义的文章,虽然最后又放弃了这种研究(Schumacher,1975)。尼安德特人颅骨(早期智人化石)的共同发现者Hermann schaffhausen(1816-1893)曾明确指出,“大多数科学家认为是自然规律的物种不变性并没有被证实,因为物种并没有明确的和不可改变的特征,种和亚种之间的界限是摇曳不定的。世界上的一切生物看来是受繁殖和发育影响的连续系列的生物。”(Temkin,1959)他特别反对下面的论点;活着的动物不可能来自早期的动物,因为我们现在并没有发现物种的变化。Schaaffhausen指出,因为这种变化“需要千百万年”,所以要直接观察到这种变化是完全不现实的。

  温格(Unger)

  在达尔文的许多先驱者之中,最值得提到的是维也纳的植物学家温格(Franz Unger,1800一1870)。在他的《植物界的历史》(Attempt of a History of the Plant world,1852)一书中,他专门拿出一章 讨论进化,这一章 的标题是“植物的起源;它们的繁殖与各种模式的由来。”他指出简单的淡水植物和海洋植物在复杂的植物之前存在:

  正是在这含有菌藻植物,特别是藻类的海洋植物中应该去寻找一切植物相继发生的原胜。毫无疑问这种经验式的重建途径在理论上可以倒过来继续追索,一直到最后追寻到一种原始植物(Uroflanze),它实际上就是产生整个植物界的原始细胞。这种植物(或细胞)最终是怎样起源的对我们来说则更加是一个秘密。然而这一点可以肯定,即它必然是被指定为一切生命的原始,从而也是一切高级发展的原始样本。

  他还继续谈到,乍看起来人们会认为物种是固定不变的,因为双亲永远只产生它们自己类型的后代。然而这就要求所有的新物种像那“原始植物”一样是通过某种自然发生的过程产生的。因为所有的证据都和这种可能性搁矛盾,“所以没有选择余地,只有去寻找植物世界本身中的全部多样性的根源,不仅是物种,而且还有尼和较高级的阶元、”他还非常透彻地补充谈到物种关系中的规矩太多以致不能认为新物种的起源完全是由于外部影响。“这清楚地表明植物的多样性的原因不可能是外界的,而只能是内部。的…简单一句话,每一个新产生的植物物种……必然来自另一个物种。”一旦接受了这一点,整个植物界就成为一个单一的生物单位。“届时低等的和高级的阶元都不再被看作是偶然的集群、一种任意的思维结构,而是彼此由遗传方式联系起来的,从而形成了一个真正固有的实质性单位。”后来他还提出了一些别的进化问题,譬如一个物种作为整体经历了变态作用是不是能成为新的物种?只有一个个体或少数个体的变化能不能成为新种的祖种?他确实非常重视产生新种的变异根源。孟德尔是温格的学生,孟德尔曾经讲过,正是由于温格对引起新物种产生的变异的性质与根源的关注促使他从事于遗传学实验研究。

  达尔文之前的小憩

  自从拉马克的《动物哲学》于1809年出版以后,没有谁在讨论物种、动物区系、分布、化石、灭绝以及多样性的其它方面时能够继续忽视进化的可能性。这并不是忽视,正如屡次提到拉马克或提到“发展”时所证明的。这是因为已经觉察到进化主义的“威胁”;为了对付这种威胁,莱伊尔在他的《地质学原理》一书中花了很多章来驳斥。事实上从1809年到1859年这一段时间对思想史家来说具有极大的想力。在这段时间里有一个合理的学说,一个动态的进化中的世界的学说;在这期间支持这个异端新学说的证据日益增多;也正是在这段时间里有越来越多的学者还吞吞吐吐地谈起进化演变的可能性。鉴于这类情况,科学史家那夫乔(Arthur Lovejoy)提出了这样一个令人寻味的问题:“在哪一天才能够说支持生物进化论的证据完全够了?”这问题的答案当然要根据抵抗力的大小而定。可以从早期居维叶发现(1812)巴黎盆地的哺乳类化石随着地质年代的增加其分类学上的差异也愈明显的事实开始作为对进化的不能反驳的证据,当然这要把神创论者除外。那夫乔和迈尔也都指出,19世纪30年代和40年代还有很多其它证据也能导致相同的结论。这些包括否定了物种不变的地理性变异(例如,Gloger,1833),这后来成为达尔文的主要证据。每一件新发现的生物地理事实也论证了这一点。某些类型动物的长期继续存在的事实,例如腕足类动物Lingula以及某些软体动物经历了许多地质时期(可以远溯到志留纪),就驳倒了普遍灾变的论点。后来发现并不是所有的种间杂种都是不育的这一事实也有助于否定物种完全隔离的观点。正如钱伯斯正确指出的,退化器官的存在是和神创论者的完善设计解释相抵触的。由比较解剖学者所发现的“模式一致”(“Unity of type”),哺乳动物中耳骨的同源现象(Reichert,1837)以及脊椎动物的其它同源现象,陆地脊椎动物的胚胎具有鳃弓以及其它比较胚胎学的发现,这些都是达尔文于1859年令人信服的加以运用然而是早先发现的许多其它证据都支持进化学说。《物种起源》中至少有二十个地方提到这些证据,达尔文所提出的论点也与之完全相符。达尔文曾经讲到,只有当我们采纳进化学说时这些证据才有意义,如果采用神创论者的解释,则这些证据就会表明有一个非常善变的造物主存在。
  正如我们在前面见到的,有不少学者实际上是在达尔文之前就作出了这一结论。然而动物学、植物学和地质学中的一些权威学者却继续反对进化学说。由于英国的莱伊尔,Bentham,胡克尔,塞吉威克和Wollaston以及他们在法国及德国的同道都是具有高度智慧和学识渊博的科学家,因而不能将他们的对抗读之于愚笨和无知。生物地理学、系统学、地层学和比较解剖学方面日益增多的进化证据并没有像那夫乔所想的那样,“把他们自己的假说贬低为可笑的荒谬”,而只是由他们作出了某种妥协:或者是用一个稳定的、新近创造的世界;或者是用一个稳态的循环式世界,或者是用一系列灾变来谋求妥协。这一类的态度只能用下面的假定来解释(一切证据也都支持这种假定),即进化学说的反对者发现用他们的根深蒂固的概念框架来和新的事实取得妥协比采纳进化新概念要容易得多。新观念的胜利所需要的是一种赢得一切的激变。这就是查尔斯·达尔文于1859年11月24日出版的《物种起源》。


第十五章 进化和伦理

  这里盗用的是别人的一本书名。1895年中日甲午战争,中国海军全军覆没。痛定思痛之中,民族存亡之机,严复没有去变法或革命,而是更深地埋入了书屋,开始了他前无古人后无来者的翻译事业(严璩:“和议始成,府君大受刺激,自是专力于翻译著述”-- 著名翻译家严复之子)。郝胥黎的《进化和伦理》(Evolution and Ethics)是他所谓“数部要书”中的第一本,经他之译注,即为《天演论》。以在中西文化孰优孰劣、取什么精髓丢什么糟粕之类的问题中纠缠不清为特点的中国近代(乃至当今)思想史,由此拉开序幕。

  他怎么不去翻译些军事理工农医之类的实用科技,先解决我们迫在眉睫的民族生存问题,却要挑选这种虚之又虚的纯哲理作品?我们不是没有翻过《汽机问答》之类的实用书籍,他也不是没有搞过科技。十六年前,他自己是被公派到英国学习海军技术的留学生。然而,目睹鸦片战争后已历时五十多年的,只图“船坚炮利”的所谓“西学为用,中学为体”的洋务运动,未能挽救中国的没落衰败,对科技救国,他还能有什么梦想?此时此刻,他显然已看出,我们的落后,不只是科学技术上的,还有社会体制上的,而归根结底,更是思想观念上的。


  (一) 近代思想史的进化论基调


  他要先以物种生灭的自然进化规律,警告我们亡国亡种的危险,激发起国人的发奋自强。《天演论》获得了巨大成功。当时《民报》记载:“自严氏之书出,而物竞天择之理,厘然当于人心,中国民气为之一变。”而“当时先进的中国人,包括革命派在内,都把社会达尔文主义当作救亡的理论武器”(李泽厚 《中国近代思想史论》)。这些深受《天演论》和进化论影响的,包括了梁启超、孙中山和鲁迅等中国近代政治和文化史上许多最杰出的人物。进化思想的社会思潮主流地位,直到马克思主义被人为钦定为正统,才被渐渐取代。

  然而正如James Pusey(汉名浦嘉珉,Bucknell 大学中国思想史学者)在《中国和达尔文》(英文)所评,这与其说是取而代之,不如更准确地说是一种继承和发扬。马克思主义本是西方的一种社会达尔文主义。从生物进化论到人类社会的“五阶段论”,从生存斗争到“阶级斗争”,从自然选择到“暴力革命”,达尔文进化论对马克思的影响和启示,马克思自己从不讳言(他曾经想将《资本论》题献给达尔文)。

  由此看来,严复的《天演论》和进化论,不失为我们理解从康梁变法到共和革命直到共产主义革命之历史的一条线索。在一系列另人眼花缭乱的主义和制度的变迁之中,在思想上,我们有一个不变的社会达尔文主义主题。

  浦嘉珉师从许华兹(Benjamin Shwartz,1964年著有《寻求富强:严复与西方》)和费正清,继承了他们对中国思想史的研究。他花时十三年而作的《中国和达尔文》(哈佛东亚研究系列专著之一),是对从鸦片战争到国民革命这半个多世纪中,中国社会达尔文主义思潮的一次详尽的收集、整理和评述。此次他深入大陆鲁学领域而成的新作《鲁迅和进化》,以纽约州立大学生物伦理学系列丛书出版,是以鲁迅为个例关于达尔文进化论对中国乃至世界近代知识份子影响的再一次解析。而因为达尔文影响了鲁迅,鲁迅又深深地影响了我们,此作也把他对中国社会达尔文主义思想史的研究,续写到了毛泽东和邓小平时代,直到十年前的“六四”。


  (二) 进化论的误区


  人类从不乏强权和暴力的倾向和历史。但自从达尔文“物竞天择,适者生存”的进化理论面世,人间的弱肉强食和“强权就是真理”的信仰,因为多了一条“科学”的借口而变得合理化起来,进而被大加纵容。从此,人们不敢正视并刻意抑制每个人心底多少都有一点的恻隐之心和良知,把这些同样是进化形成的、同样具有进化意义的人性善的方面,当作人性的一个弱点,当作做人的一个失策。结果,其他动物所望尘莫及的人的有信仰有组织的谋杀行为,变得空前的残酷。

  斯宾塞 --  “适者生存”(survival of the fittest)之语的发明者,社会达尔文主义鼻祖 --  说穷人“如果他们因为没有足够的生存竞争能力而死去,就让他们死吧。这对他们自己和对社会,都不免是一桩好事。”从自然选择的进化机理中,马克思归纳出“阶级斗争是推动历史前进的基本动力”,国家是一个阶级压迫和消灭另一个阶级的“暴力机器”。二战中,自称为“优等民族”的雅利安和大和民族,对犹太人和中国等亚洲人,则制造了现代最非人的暴孽。

  于是,法西斯主义,对穷人冷酷无情的西方极右派政治,及虽然同情穷人但崇尚“暴力革命”的马克思主义,因为都不惜以牺牲和全面剥夺人的生命价值和基本尊严为代价,空想设计并不择手段地追求一种宗教式“完美”的社会发展甚至人类进化之路,在精神本质上,都陷入了社会达尔文主义的误区之中。

  西方特别在美国社会中,人们至今对达尔文和进化论心存敌意,这固然是因为犹太-基督的宗教传统使许多人(40%美国成人,1996年统计)不信人源自动物,对如今在思想界占主导地位的自由派知识分子而言,则更多地,是因为他们虽然早已接受生物进化之科学事实(成人中44%),但在心理上,仍深深地忧虑于“适者生存”论的赤裸裸的实用主义信息,对自己后代人文主义的伦理观的侵蚀。从1836年环球之旅归来,到1859年在同行竞争压力下出版《物种起源》, 达尔文犹豫了二十多年。他很清楚,他将打开的,是怎样的一个潘朵拉盒子。

    (三) 中国的社会达尔文主义

   作为一种实用主义哲学,社会达尔文主义也为中国传统的仁义道德观所不容(虽然这种仁义道德,就象以后的雷峰精神一样,因为建立在压抑而不是尊重个性的基础上,难免不切实际和流于虚伪)。对此,中国知识界从一开始就不乏怀疑和批评之言。在《天演论》译序中,严复称斯宾塞的“任天而治”(放任自流式资本主义)思想为其“末流”(之失)。鲁迅更是批西方的社会达尔文主义为“执进化留良之言,攻小弱以逞欲”的侵略理论(《破恶声论》)。然而,所有此类对进化论的“医嘱慎用”之言,因为国难当头,都被淹没在“适者生存”这个清晰而极富号召力的进化论口号声中。最后沉淀下的,即使对严复而言,也只有一个发奋图强的爱国主义信息(“小己自由非今日之所急,而以合力图强……为自存之至计”)。于是,在《天演论》以后的一百年中,至少在实践上,我们完全忘却了对社会达尔文主义的反人文主义危险性的防范。

  结果,中国并没有如我们的这些忧国忧民的仁人志士所愿,因为信仰并实践了“适者生存”论就富强了起来。相反,中国的近现代政治史之残酷,却为社会达尔文主义哲学于人类社会之危害,作了一次最惨痛和不幸的脚注。我们至今都还在为这个对达尔文理论的不科学的,至少是片面的解释,为我们对动物(且不说人类)行为科学--这门至今都还不知到哪一年代才能走出婴儿期的科学--的过早信仰,付出沉重的社会和思想代价。

  鸦片战争后就开始的救亡和自强运动,在《天演论》后成了中国知识分子唯一的使命(李泽厚 《中国近代思想史论》)。朴素自然的爱国忧民之情,本无可非议,好像还应大力提倡。然而,在一个民智开化的现代社会,作为一个政治常识,人们(至少是知识分子们)不能不警觉渲染民族情绪和国家意识,会导致一个强权社会的危险倾向。人们懂得,这种“爱国主义”往往不惜以教义和暴力强求思想和行动上的同步一致,最终削弱和牺牲每一个人享受社会公正(social justice)的权利。

  然而,我们至今还远不是这样一个民智开化的社会。我们“爱国”没商量。这本身就是因为,我们还没有一个政见独立且成熟的知识阶层,能习惯于以社会公正,而不是奥运金牌或单纯的经贸指数为基本着眼点,来衡量、监督和引导社会。相反,中国知识界因为一味“爱国”而把对社会公道和个人尊严抛置一边,一次又一次地,成了强权和暴力的事实上的同盟和帮凶。

  其实我们自己,就是强权和暴力的化身。我们渴望强权(枪杆子加一言堂)让我们的爱国之梦成真。我们不信什么社会公道。人类社会就是优胜劣汰的动物世界。一个富强的中国(或我),就是我们最实惠的正义和人道。北大学生一语概括了中国知识分子的,这个虽然出自爱国的良好愿望但无不以反个性的残酷实践而告终的,传统而典型的思想逻辑:“我并不认为,国家的自由和自己的自由有什么冲突”。(他差不多重复了孙中山一段话的意思:“个人不可太过自由,国家要得到完全自由;到了国家能够行动自由,中国便是强盛国家,要这样做去,便要大家牺牲自由。”《民权主义第二讲》) 听了这一席无疑是发自肺腑的情真意切的话语,我想我们应该清楚了,鲁迅所言的中国“吃人”的强权和暴力史,是怎样在中国文化人手中,一代又一代地接力相传,香火不断的。

  不要把当初家破人亡的血泪和割喉管的残忍只归疚于一个领袖,好像承认一句上当受骗,就能把全民参与的历史一笔勾销。天大的个人冤屈,光天化日下的虐杀,铺天盖地的腐败和坑蒙拐骗,那时只要说是为了革命事业,现在只要说是为了爱国,我们(首先是知识人士中)就会有多少人默许,首肯,最后身体力行?不要去声讨死人和对空气放箭,先象巴金一样扪心自问,即时今天,我们有多少正义感和良知?我们其实哪有什么资格,去谴责如今民众的道德败落和社会的黑道化。我们自己,是中国历史上一贯把人道和公正踩在脚底,如今又不耻公然声称“我是流氓我怕谁”的弱肉强食论的忠实信徒。

  我们也许不是不讲人道。但我们笃信,为了爱国和强国,就可以不讲人性和公道,就可以“吃人”。这,就是中国特色的社会达尔文主义。

  平心而论,北大学生的爱国虽然危险,但仍与过去一样的无私真纯。我们海外有些口称“爱国”者,支持强权的动机,则自私得不可告人。《纽约时报》曾披露一在中国做生意的美商的宴席间酒后真言:他们像我们这里一样允许搞工会和人权,我还能赚什么钱? (他还没有说,脱身在外,他们是不用承担中国恶性暴力循环史的社会和生命代价的。)中国人中亦有的此类动机的“爱国”,本不值一评,然而却引出了一个辨别爱国之真伪的问题。支持强权是爱国,反对强权也是为了爱国,纯为己利的玩世不恭者也在口诵“爱国”。我想,我们是不是可以用美国三十年代工会律师Clarence Darrow(在著名的“猴子案件”中, 他义务为因讲授进化论而受审的中学教师辩护)的一句名言,来定义我们的爱国境界,顺便也让我,为自己辩护一句:

  “真正的爱国主义,最心痛而憎恨的,应该是自己的而不是别人土地上的不公平。”


  (四) 科学的误区


  科学,从其探索和认识自然的定义上说,只能回答“是与否”的实证问题(比如原子和细胞是怎么样的结构),而不能回答“对还是错”的伦理价值问题(原子和细胞结构不能告诉我们什么是道德和不道德的行为)。若把科学现象作为人的伦理标准(从对原子和细胞结构的认识中推理出行动指导),则常会被人文学者和神学家们贻笑批评为,一种信仰自然科学可以解释一切社会现象和包医社会百病的“自然主义谬误”(naturalistic fallacy)。

  然而,一谈到进化和人的起源,这条科学和伦理的界河,常常被人们在不知不觉中跨越。社会达尔文主义逻辑上的根本谬误,就在于认为,因为弱肉强食和适者生存是自然现象,“所以”,就是正确的,就是好的,就要去遵循。而所谓残酷或仁慈,只是人为强加的也就是不客观的和唯心的道德评判。赫胥黎的《进化和伦理》,正是对达尔文理论变成人们公然提倡弱肉强食之社会政策的“科学”依据的,一次痛苦思索和艰难反驳。最后,他在把进化和伦理分割开来和对立起来中找到了一条思想出路:“社会进展意味着对宇宙过程每一步的抑制,并代之以另一种可称为伦理的过程。”(《进化论与伦理学》,赫胥黎此作的1973年白话译本)。深具讽刺意味的是,这样一个终身为倡导科学和达尔文理论而与教会斗争,有“教会克星”之称的皇家学会会长,其最后信息,竟然与罗马教廷对进化论的结论不谋而合。1996年10月,教皇保罗二世重申:“如果说,人的机体起源于其他生物,那么人的精神和灵魂,则是上帝的直接恩赐。”

  然而,科学的发展,就是一个解秘自然和神秘主义步步退却的过程。达尔文驱散了生物包括人的起源的种种神话,人的伦理和道德感,作为一种自然现象,最终也不会永远为科学所可望而不可及。群居性蜜蜂和蚁类,因为具有复杂的社会结构和高度协调的觅食、御敌和生殖行为,常常被看作人间合作的一种理想状态:没有各为己利的你争我抢,一有外敌毫不犹豫地牺牲自己,工蜂和工蚁本身不育但无怨无悔。六十年代,人们发现这种“忘我”的社会结构是“亲体选择”的结果:一巢中的个体,在遗传上其实并不等同于人类社会的个体,而几乎是“克隆”体,更象一个人体的成份细胞,相互间当然协调得很。于是,生物学解释了一个动物界的合作行为。这种成果,使生物学家们兴奋不已,认为:“科学家和人文学者已到了一同考虑这样一个可能性的时候:把伦理学从哲学家们的垄断中暂时解脱出来,而使之生物学化。”(社会生物学创始人 E.O.Wilson ,1975) 如今,进化心理学和对策论,在试图解释动物包括人类的非亲体关系的合作行为(如物质丰富的社会中生育率反而下降,如许多百万富翁把绝大多数遗产捐给互不相识的慈善机构而不是自己后代)。

  但是(让我作最后一个“但是”),即使对人类伦理的起源有了一个清晰无误的解释,这种解释是不是就等同于行动指南,科学是不是就能取代哲学,我们是不是就能最终跨越那条从“是否”到对错”的认知界河?


  (五) 鲁迅和进化论


  作为一个人文学者,浦嘉珉对中国知识界一百年来将达尔文理论和进化论社会化和政治化的批评,虽然他在两本书中都没有明言,就是基于指出和论证这种“自然主义谬误”:首先,进化论不像我们所理解和接受的那样简单、片面和成熟定型;其次,即使它有朝一日能告诉我们有关人性的全部事实,它也只是科学,而不应成为中国或任何社会的政治理念。进化论对中国思想界的负面影响,可以鲁迅为例。

  一方面,从“满本都写着两个字是吃人”到“墨写的谎言,决掩不住血写的事实”,鲁迅是站在“尊个性而张精神”的自由主义和人道主义立场上,对中国历史和现实的社会不公的最犀利和无畏的批判者。而另一方面,《天演论》和进化论,使他相信所谓“新陈代谢”的社会发展规律,从而主张以“痛打落水狗”的暴力斗争方式促进中国的进步和发展。他的这种进化主义思想和语言,如今听来,确象是文革“残酷斗争无情镇压”的先声(在当时也就正好被极左政治大为片面利用),而相背于他自由、个性和人道主义的基本思想。困饶于这种人的良知正义感和国家进步的思想矛盾的,不仅是鲁迅,还有如今的我们。而因为热望国家进步,最后靠边让位的总是社会公道。

  本世纪初某年,少年时期的鲁迅在南京读书时,花500文钱买了一本新出版不久的《天演论》。多年之后,“(我们)谈到《天演论》,鲁迅有好几篇能够背诵”(许寿裳)。 介绍进化论的《人之历史》是他1906年弃医从文后的第一篇正式作品。“在后期正式接受马克思主义之前,鲁迅所能信奉的正式理论,仍然只能是他早年从《天演论》和自然科学中所接受的达尔文的进化论,相信自然、生物、人类、社会必然向前进化。”(李泽厚 《略论鲁迅思想的发展》,1978)

  什么叫“自然、生物、人类、社会”的“进化”? 生物和社会“必然”进化吗?从七十年代开始,哈佛古生物学家和进化生物学科普作家Steven J.Gould提议“间断平衡”的进化论而与达尔文的渐进学说大唱反调。他的理论未能否定自然选择说,但在科普作品中,他针对世人对达尔文理论的常见误解,作了最形像化的矫正。误解之一:生物进化是一个从简单到复杂,从“低级”到“高级”,从细菌到人类的过程。他的回答:我们所谓的种种“低等”、“原始”动物并没有因为其他物种的起源就消亡。细菌与人类共存。进化不是一个从低到高的单行阶梯,而是一棵枝繁叶茂和不断多样化的大树。误解之二:人类和现有其他生物的存在,是进化的“必然”结果。他的回答:三十亿年的进化史上,百分之九十九点九的物种都已灭绝。把进化史的录像带倒回去重放一遍,没有六千万年前的那颗陨星造成恐龙等爬行类的大规模物种灭绝,大概就不会有哺乳类包括人类的起源。有感于Gould 的观点,浦嘉珉指出,中文“进化”一词,其实是一个误译,被无端加入了“进步”的歧义。严复的“天演”原译或“演化”则要忠实确切得多。

  从这种纠正误解后的进化论中,我们又可引申出些什么“生物进化论告诉我们……”的新的科学启示呢? 我们大概还得要小心。说到人间事务,无论什么样的“人之历史”,无论为了多么无私崇高的理想,无论思想和理论有多么时髦和“后现代化”,也无论对现实多么愤世疾俗,若舍弃一条崇尚生命和个性的社会公正原则,总是一种玩火的危险游戏。


  (六) 结语


  一百年前,进化论唤醒了我们古老的民族。它造成的思想真空,后来被马克思主义和暴力革命理论填补。对这个思想进程,《天演论》和进化论有其直接影响,但大概不用历史学家的提醒,人们就可在中国的传统中找到些更深的思想渊源。在“君君臣臣父父子子”之类的“传统美德”训导下,中国知识分子因为对社稷、国家、社会和稳定的信仰,而依附强权和抹杀包括自己在内的人的个性,何止一日之寒。社会达尔文主义,只是这种传统的,一个带有一点科学色彩的历史章节。

  读中国近代思想史乃至当今的留学生杂志,释卷之余,我总不得不叹服传统之伟力,总不禁要联想到一个心理医生报导过的一个罕见病例。一病人自幼失明,在五十岁的一天,经高超医术治疗突然见到了光明。然而,在蒙眼的沙布被拆开之际,他没有兴奋地惊呼“我能看见了”,而是一脸的迷煌和不解。回家的路上,以前用盲杖他还能自己走,现在,眼前的车水马龙反而吓得他不敢迈出一步。回到家中,这个以前被手指摸得一清二楚的家变得那么的陌生,他能看见了,却反而找不到他的房间,他的坐椅。他以前喜欢听电视机中的棒球赛,现在打开电视,图像反而成了欣赏的障碍,而不得不让人关掉图像。晚上,他宁可关掉电灯而独自坐在黑暗之中。最后,在一场大病后,他又一次丧失了视觉。医生和家属都为他叹息,而他却在这最终和永久的黑暗中,找回了他往日的安全感和精神上的安宁。

  在强暴和对强暴的信仰中生活久了,黑暗,也已成了我们的生活方式,成了我们完全是自觉自愿的选择 。用北大学生的话说:“中国近代文明的发展正是我国人民自由的选择”。但想起这个盲者,我不知,是我们“选择”了黑暗,还是黑暗已经溶化了我们。 


第十六章 进化论简史


  一、达尔文之前

  进化生物学,甚至可以说整个生物科学,开始于1859年11月24日。在那一天,在经过二十年小心谨慎的准备之后,达尔文出版了《物种起源》。第一版印了一千二百五十本,在一天之内销售一空。一门崭新的学科从此诞生了!

  但是,一门新的学科不会从天而降。在1859年,科学界已经有了大量的进化证据,做好了准备迎接进化论的诞生。这时候的进化证据归纳起来有动植物培养、化石记录、解剖比较、退化器官、胚胎发育和生物地理分布这几类。


  动物家养和植物栽培已经有了几千年的历史,人们由此已经知道同一物种往往有着差别极大的形态。这些形态是可以被改变的,通过精心的选择,可以得到新的品种。这种经由达尔文所谓的“人工选择”而获得的品种,其彼此之间的差别,有时比野外物种之间的差别还要大。如果我们在野外见到狼狗和哈巴狗的话,完全可能把它们当成象狼和狐狸那样两个截然不同的物种。动植物培养提供了“生物是可变的”感性而直观的材料。

  那时候,科学界早已知道化石乃是生物体的遗迹,而且,许多从前的物种现在已经不存在、灭绝了,也就是说,生物界的组成并不是从古到今一成不变的。许多种类在化石记录中显示了随着地理时间的推移而逐渐发生变化的趋势,有时在两个类群之间还可以发现处于过渡形态的化石。各个主要生物类群在化石记录中并不是同时出现的,而是有先有后,很有顺序,而且这个顺序与从现存生物的比较得到的顺序相符。比如,从形态结构(例如心脏结构)和生理特点(例如呼吸系统)的比较,我们可以推测脊椎动物从“低级”到“高级”的顺序是鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类,而在化石记录中,我们也发现鱼类化石的确先在较早的地层开始出现,其次是两栖类、爬行类,而以哺乳类化石出现得最晚。化石记录所展示的从“低级”到“高级”的顺序,是生物进化的一个有力证据。

  早在十六世纪,就有科学家发现人和鸟虽然外表很不相同,骨骼组成和排列却非常相似。到了十九世纪,研究不同生物种类的形态结构的比较解剖学已相当发达,各生物种类在内部结构的同源性也越来越明显。正如达尔文所指出的:用于抓握的人手,用于挖掘的鼹鼠前肢,用于奔跑的马腿,用于游泳的海豚鳍状肢和用于飞翔的蝙蝠的翼手,它们的外形是如此的迥异,功能是如此的不同,但是剔除皮毛、肌肉之后,呈现在我们眼前的骨架却又是如此相似!对此最合理的解释就是它们都是从同一祖先进化而来的,因为适应环境具有了不同的功能和不同的外形,但是骨子里却没能变多少。如果它们是被分别创造出来的,根本没必要让有不同功能和不同外形的器官有着相似的构造,因为这样的构造设计,就其功能和外形而言,有时显得不是那么合理。如果让一个工程师来设计这些前肢,他完全可以去除一些对其它物种必需,对这个物种却是个累赘、退化得只剩一点痕迹的骨头.

  而且,比较解剖学使我们认识到许多生物体都有一些退化了的器官,它们是生物进化的令人信服的证据。比如鲸,它的后肢已经消失了,但它的后肢骨并没有消失,我们还可以在它的尾部找到已不起作用的盆骨和股骨。甚至在一些蛇类中,我们也可以找到盆骨和股骨的残余。这使我们相信,鲸是由陆地四足动物进化来的,蛇是由蜥蜴进化来的。我们人类,已完全退化了的器官也不少,尾骨、转耳肌、阑尾、瞬膜(第三眼睑)等等都是完全退化、不起作用的器官,它们除了让我们记住我们的祖先曾经象猴一样有尾巴,象兔子一样转动耳朵,象草食动物一样有发达的盲肠,象青蛙一样眨眼睛,还能有别的什么合理解释吗?

  早在十八世纪,动物学家就已经发现,在动物胚胎发育的过程中,会经过一系列与较低等的动物很相似的时期。比如说人,在胚胎发育的早期出现了鳃裂,不仅外形象鱼,而且内脏也象鱼:有动脉弓,心脏只有两腔等等。对这个现象的唯一合理的解释,就是人是由鱼进化来的,祖先的特征在胚胎发育过程中重演了。事实上,爬行类、鸟类和哺乳类在胚胎发育的早期都跟鱼类相似,而且有些时期几乎不可能区别开来,这是所有的脊椎动物都有共同祖先的一个证据(图2-1)。

  自从十六世纪以来,随着西方航海业的发达,特别是美洲和澳洲的发现,博物学家们见识到无数新奇的物种。许多的物种,甚至整个属、科、目,只在某个地理区域被发现。当博物学家在澳洲和南美见到袋鼠、袋狼、袋熊、袋鼬、袋貂、袋獾等等闻所未闻的动物,就不免奇怪为什么上帝只在这里创造出有袋类哺乳动物。这并非那里的环境是为有袋类而设的,因为当移民们给这些地方带去高等哺乳动物后,许多有袋类因为竞争不过高等哺乳类而数量锐减甚至灭绝了。显然更合理的解释是,由于这些地区与别的大陆隔绝,而有了独特的进化途径。即使是一个群岛,也往往有在别的地方找不到的特有物种。做为神学院的毕业生的达尔文最初对神创论产生了怀疑,就是因为在加拉帕格斯群岛见到了那些岛与岛之间都不同种的巨龟,见到了在别的地方都找不到的多达十三种的“达尔文雀”,而不由得发生疑问:为什么上帝要在这个小小的角落炫耀他的创造才能,专门为这里创造出如此多的“只此一家,别无分店”的特有物种?合理的解释是,这些物种的祖先都是从别的地方来的,几万年几十万年后发生了变化,从而产生了形形色色的特有物种。

  总之,在达尔文之前,生物进化已是铁证如山了,一些敢于冲破宗教信仰的束缚的科学家也开始正视这个事实。早在十八世纪中叶,法国博物学家布封就已认为生物物种是可变的,并大胆地推测所有的动物都来自同一种祖先。他并且认为地球的年龄要比《圣经》所记载的几千年要古老得多,并把生物物种的变化和地球环境的变化联系起来。但是在社会的压力下,布封被迫宣布放弃这些离经叛道的观点,因此未能产生什么影响。

  比布封稍后的另一位法国博物学家拉马克(图2-2)则要固执得多,影响也要大得多。他是第一个系统地研究生物进化的人。他对生物进化的理解,跟现在并不相同(图2-3)。在他看来,生物界是一个从最简单、最原始的微生物按次序上升到最复杂、最高等的人类的阶梯,而所谓生物进化,就是从非生物自然产生微生物,微生物进化成低等生物,低等生物进化成高等生物,直到进化成人的过程。他认为,这个进化过程是不断在重复,至今仍在进行着的。也就是说,在今天,聪明的猩猩仍在尽力进化成人。拉马克也是试图解释进化现象的第一人,他给出了第一个进化的理论。这个理论主要有两点:第一,生物体本身有着越变越复杂、向更高级形态进化的内在欲望;第二,生活环境能够改变生物体的形态结构,而后天获得的性状能够遗传,简言之,“用进废退”。在著名的长颈鹿例子中,拉马克是这么解释长颈鹿的长颈由来的:长颈鹿的祖先经常伸长了脖子去吃树高处的叶子,脖子受到了锻炼,变长了,而这一点可以遗传,因此其后代就要比父母的脖子长一些,一代又一代,脖子就越来越长。

  拉马克的这套理论,并不能说服当时的科学家接受进化论。这固然有宗教的原因,但也有科学上的怀疑。比如,拉马克的进化论认为非生物能自然产生微生物,但是当时虽然巴斯德还未做否定自然发生论的著名实验,科学界却已普遍认为有足够的证据表明自然发生论是不正确的。因此拉马克虽然影响很大,却是往往被当做反面教材来嘲笑和批驳。生物学界迫切需要有一个象牛顿一样的科学巨人,能够无可置疑地证明生物进化的事实,并且给出合理的解释。这个巨人,就是达尔文。

   二、达尔文


  历史选择了达尔文(图2-4)做为生物科学的创始人,似乎纯属偶然。1809年2月12日出生于富裕的医生家庭的查尔斯·达尔文,在青少年时代是个游手好闲的纨绔子弟,而不象是肩负历史使命的天才。他的父亲有一次指责他说:“你除了打猎、玩狗、抓老鼠,别的什么都不管,你将会是你自己和整个家庭的耻辱。”固然,这时候他很热衷于收集矿石和昆虫标本,但这是在男孩子当中很普遍的一种爱好,并没有什么特殊之处,虽然我们现在可以认为他未来的科学研究乃是儿时兴趣的延续。1825年秋,老达尔文准备让儿子继承自己的衣钵,把他送进了爱丁堡医学院。可惜,小达尔文对医学毫无兴趣,更要命的是,他天性脆弱,不敢面对手术台上的淋漓鲜血。两年之后,只好从医学院退学了。医生是当不成了,当牧师也是个体面的职业,达尔文听从父命,进了剑桥学神学。虽然他对神学也没有什么兴趣,花在打猎和收集甲虫标本上的时间恐怕比花在学业上的要多得多,却也终于在1831年毕业,准备当个乡间牧师了此残生。

  达尔文在晚年回顾他的一生时,认为他的所有这些所谓高等教育完全是一种浪费。他觉得正式的课程枯燥无味,也没能从课堂上学到什么。但是在这些年,他在课余结识了一批优秀的博物学家,从他们那里接受了科学训练。他在博物学上的天赋也得到了这些博物学家的赏识。1831年,当植物学家亨斯楼(J. S. Henslow)被要求推荐一名年轻的博物学家参加贝格尔号的环球航行时,他推荐了忘年交达尔文。达尔文的父亲竭力反对儿子参加航行,认为这会推迟儿子在神学职业上的发展。在达尔文的一再恳求下,老达尔文终于作出让步,表示他若能找到一个可敬的人支持他去,他就可以去。达尔文找到了舅舅、他未来的丈人来说服父亲,并侥幸通过了以苛刻著称的费兹洛伊(R. Fitzroy)船长的面试,于1831年底随贝格尔号扬帆起航,途经大西洋、南美洲和太平洋,沿途考察地质、植物和动物。一路上达尔文做了大量的观察笔记,采集了无数的标本运回英国,为他以后的研究提供了第一手的资料。五年之后,贝格尔号绕地球一圈回到了英国(图2-5)。

  当达尔文蹋上贝格尔号的时候,他是个言必称《圣经》的神学毕业生、正统的基督教徒,他的虔诚常常被海员们取笑。但是当他返回英格兰时,在他看来《旧约》不过是一部“很显然是虚假的世界史”,其可靠性并不比印度教的圣书高。他完全抛弃了基督教信仰,并逐渐成为不相信上帝存在的怀疑论者或理性主义者,而其出发点,就是对“一切生物都是由上帝创造”的信条的怀疑。

  在环球航行时,有三组事实使得达尔文无法接受神创论的说教:第一,生物种类的连续性。他在南美洲挖到了一些已灭绝的犰狳的化石,与当地仍存活的犰狳的骨架几乎一样,但是要大得多。在他看来,这可以认为现今的犰狳就是由这种已灭绝的大犰狳进化来的。第二,地方特有物种的存在。当他穿越南美大草原时,他注意到某种鸵鸟逐渐被另一种不同的、然而很相似的鸵鸟所取代。每个地区有着既不同又相似的特有物种,与其说这是上帝分别创造的结果,不如说是相同的祖先在处于地理隔绝状态分别进化的结果。第三,是来自海洋岛屿的证据。他比较了非洲佛得角群岛和南美加拉帕格斯群岛上的生物类群。这两个群岛的地理环境相似,如果生物是上帝创造出来的,在相似的地理环境下应该创造出相似的生物类群才是合理的,但是这两个群岛的生物类群却差别很大。事实上,佛得角群岛的生物类群更接近它附近的非洲大陆,显然,应该认为岛上的生物来自非洲大陆并逐渐发生了变化。这个进化过程在加拉帕格斯群岛上更加明显。达尔文发现,组成这个群岛的各个小岛虽然环境相似,却各有自己独特的海龟、蜥蜴和雀类(图2-6)。没有任何理由认为上帝故意在一个小岛上创造这些独特的物种,更合理地,应该认为这些特有物种都是同一祖先在地理隔绝条件下进化形成的。

  1837年,在贝格尔号之行结束一年后,达尔文开始秘密地研究进化论。他的第一堆笔记,是家养和自然环境下动植物的变异。他研究了所有可能到手的资料:个人观察和实验、别人的论文、与国内外生物学家的通讯、与园丁和饲养员的对话等等,很快得出结论,家养动植物的变异是人工精心选择造成的。但是自然环境下的变异又是怎么来的呢?他仍然不清楚。一年之后,他在休闲时读了马尔萨斯的《人口论》。马尔萨斯认为人口的增长必然快于生活资料的增长,因此必然导致贫困和对生活资料的争夺。达尔文突然意识到,马尔萨斯的理论也可以应用于生物界。所有的生物的繁殖速度都是以指数增长的,后代数目相当惊人,但是一个生物群的数目却相对稳定,这说明生物的后代只有少数能够存活,必然存在着争夺资源的生存竞争。达尔文进一步推导:任何物种的个体都各不相同,都存在着变异,这些变异可能是中性的,也可能会影响生存能力,导致个体的生存能力有强有弱。在生存竞争中,生存能力强的个体能产生较多的后代,种族得以繁衍,其遗传性状在数量上逐渐取得了优势,而生存能力弱的个体则逐渐被淘汰,即所谓“适者生存”,其结果,是使生物物种因适应环境而逐渐发生了变化。达尔文把这个过程称为自然选择。

  因此,在达尔文看来,长颈鹿的由来,并不是用进废退的结果,而是因为长颈鹿的祖先当中本来就有长脖子的变异,在环境发生变化、食物稀少时,脖子长的因为能够吃到树高处的叶子而有了生存优势,一代又一代选择的结果,使得长脖子的性状在群体中扩散开来,进而产生了长颈鹿这个新的物种。

  虽然达尔文在读了《人口论》之后就有了灵感,马上就有了自然选择的想法,但是要过了四年,在收集了大量的资料之后,他才开始把这个理论记录下来,并把手稿送给一些朋友征求意见。他太清楚一旦自己的理论发表将会对社会产生怎样的震撼了,而做为一个天性平和的人,这是他想要尽力避免的,因此他留下了一份遗嘱,他有关进化论的手稿只能在他死后发表。

  但是在1858年夏天,达尔文收到了华莱士(图2-7)的信,迫使他不得不在生前发表自然选择理论。华莱士是一个年轻的生物地理学家,当时正在马来群岛考察。跟达尔文一样,他所观察到的生物的地理分布特点也促使他思考生物进化的问题。那一年的二月,他生了一场间歇热,在病中突然想到了马尔萨斯的《人口论》,并且也因此独立地发现了自然选择理论。他出身贫寒,又极其反对基督教,没有达尔文做为上层社会人士的种种顾虑,因此以一股初生牛犊不怕虎的劲头,用三个晚上就写成了一篇论证自然选择的论文,寄给达尔文征求意见。他并不知道达尔文此时已研究了二十年的进化论,之所以会找上达尔文,完全是由于达尔文在生物地理学学界的崇高地位;而这个地位,在达尔文完成贝格尔号之航后就确立了。

  当达尔文读了华莱士的论文,见到他自己的理论出现在别人的笔下时,其震惊和沮丧可想而知。他的第一个念头,是压下自己的成果,而让华莱士独享殊荣。但是他的朋友、地理学家赖尔和植物学家虎克都早就读过他有关自然选择的手稿,在他们的建议下,达尔文把自己的手稿压缩成一篇论文,和华莱士的论文同时发表在1859年林耐学会的学报上。这两篇论文并没有引起多大的反响。也是在赖尔和虎克的催促下,达尔文在同一年发表了《物种起源》(篇幅只是他准备多年的手稿的三分之一左右),这才掀起了轩然大波,并征服了科学界。

  由于《物种起源》的成功,也可能是被达尔文的人格和智慧所折服,虽然华莱士与达尔文同享发现自然选择理论的殊荣,他却总是把荣耀归功于达尔文一人,并把自然选择理论称为“达尔文主义”--这个称呼沿用至今。


  三、达尔文的三大难题


  达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。即使是在当时,有关生物是否进化的辩论,也主要是在生物学家和基督教传道士之间,而不是在生物学界内部进行的。第二,自然选择是生物进化的动力。当时的生物学家对接受这一点犹豫不决,因为自然选择学说在当时存在着三大困难。

  第一,是缺少过渡型化石。按照自然选择学说,生物进化是一个在环境的选择下,逐渐地发生改变的过程,因此在旧种和新种之间,在旧类和新类之间,应该存在过渡形态,而这只能在化石中寻找。在当时已发现的化石标本中,找不到一具可视为过渡型的。达尔文认为这是由于化石记录不完全,并相信进一步的寻找将会发现一些过渡型化石。确实地,在《物种起源》发表两年后,从爬行类到鸟类的过渡型始祖鸟出土了(图2-8),以后各种各样的过渡型化石纷纷被发现,最著名的莫过于从猿到人的猿人化石。在现在被称为过渡型的化石已有上千种,但是与已知的几百万种化石相比,仍然显得非常稀少。这有两方面的原因。一方面,生物化石都是偶然形成的,因此化石记录必然非常不完全;另一方面,按照现在流行的“间断平衡”假说,生物在进化时,往往是在很长时间的稳定之后,在短时间内完成向新种的进化,因此过渡形态更加难以形成化石。

  第二,是地球的年龄问题。既然自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程,它就需要无比漫长的时间。达尔文认为这个过程至少需要几亿、十几亿年。但是当时物理学界的泰斗威廉·汤姆逊(即开尔文勋爵,一个神创论者)用热力学的方法证明地球只有一亿年的历史,而只有最近的最多两千万年地球才冷却到能够让生命生存。对于物理学家的挑战,达尔文无法反击,只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老”。我们今天已知道达尔文是对的,而汤姆逊算错了,现在的地质学界公认地球有四十几亿年的历史,而至少在三十亿年前生命就已诞生。但是在当时,在地球的年龄问题上,人们显然更倾向于相信物理学权威。

  第三个困难是最致命的:达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”:父方和母方的性状融合在一起遗传给子代。这似乎是很显然的,白人和黑人结婚生的子女的肤色总是介于黑白之间。汤姆逊的学生、苏格兰工程师简金(F. Jenkin) 据此指出:一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉,而无法象自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来,就象一个白人到一个非洲黑人部落结婚生子,几代以后他的后代就会完全变成了黑人。达尔文虽然从动植物培养中知道一个优良的性状是可以被保留下来的,但是他没有一套合理的遗传理论来反驳简金。达尔文被迫做出让步,承认用进废退的拉马克主义也是成立的,可以用来补充自然选择学说。事实上,在达尔文逝世(1882年)前后,生物学界普遍接受拉马克主义,而怀疑自然选择学说。

  如果达尔文知道奥地利遗传学家孟德尔(图2-9)的实验,就不会在遗传问题上陷入绝境了。孟德尔在1865年就已经发现了基因的分离定律和独立分配定律。生物遗传并不融合,而是以基因为单位分离地传递,随机地组合(图2-10)。因此,只要群体足够大,在没有外来因素(比如自然选择)的影响时,一个遗传性状就不会消失(肤色的融合是几对基因作用下的表面现象)。在自然选择的作用下,一个优良的基因能够增加其在群体中的频率,并逐渐扩散到整个群体。

  很显然,孟德尔主义正是达尔文所需要的遗传理论(图2-11)。可惜,孟德尔的发现被当时的科学界完全忽视了。具有讽刺意味的是,当孟德尔主义在1900年被重新发现时,遗传学家们却认为它宣告了达尔文主义的死亡,在他们看来,随机的基因突变,而不是自然选择,才是生物进化的真正动力。只有一些在野外观察动植物行为的生物统计学家仍然信奉达尔文主义,因为他们所观察到的生物对环境的奇妙适应性,是无法用随机的突变来解释的。


  四、伟大的综合


  达尔文主义和孟德尔主义的开始融合,是在孟德尔定律被重新发现之后二十年的事。这一次不是一个科学巨人的孤身奋战,而是群星灿烂了。在这些伟大的科学家中,最重要的是英国人费歇(R. A. Fisher)、荷尔登(J.B.S.Haldne)和美国人莱特(S. Wright) (图2-12)。他们从理论上证明了,达尔文主义和孟德尔主义不仅不互相冲突,而且相辅相成。那些在野外做观察研究的生物统计学家所获得的进化论数据,都可以从遗传学原理推导出来。在孟德尔遗传学的基础上,自然选择可以完满地解释生物的适应性进化,根本不需要拉马克主义(拉马克主义这时候也已被证明是不可能的)。孟德尔遗传学正是达尔文梦寐以求的遗传学!这些理论研究工作,是在1918年开始,而在三十年代初基本完成的。1930年,费歇发表了《自然选择的遗传理论》;1931年,莱特发表了《孟德尔群体中的进化》;1932年,荷尔登发表了《进化的动力》。这三本经典著作,构成了现代进化论的理论基础。

  但是这些理论研究,涉及到复杂的数学计算,不是一般的生物学家们所能理解的。而且只有理论没有实验,也很难被生物学家们所接受。因此,他们的研究工作,对当时的生物学界并没有产生太大的影响。直到生物学界出现了另一位伟大的科学家,他不仅有耐心去弄懂这些繁琐的数学计算,而且用实验来验证这些计算,他就是俄国出身的美国遗传学家杜布赞斯基(T. Dobzhansky)(图2-13)。杜布赞斯基师从俄国遗传学家契特维里科夫(S. Chetverikov)研究果蝇遗传学,1927年移民到美国(两年后他的老师被苏维埃政府逮捕,实验室被关闭)。他与莱特合作,以果蝇为实验材料证实了莱特的理论工作。1937年,杜布赞斯基发表了《遗传学和物种起源》。在这部继《物种起源》之后最为重要的进化论论著中,杜布赞斯基在理论上和实验上统一了自然选择学说和孟德尔遗传学,对博物学家和实验生物学家产生了巨大的影响,刺激了各个领域的生物学家都投身到进化论的研究当中来。

  接下去的十年,是现代进化论硕果累累的十年。动物学家迈耶(E. Mayr) 把现代进化论应用于分类学研究,并提出了在地理变异和隔绝条件下新种产生的模型。古生物学家辛普森(G. G. Simpson)的研究表明现代进化论能够很好地被用于解释化石记录,而植物学家斯特宾斯(G. L. Stebbins) 则指出植物的进化同样能被现代进化论所解释。到本世纪四十年代,现代进化论已经被成功地应用于生物学的所有领域。1942年,朱利安·赫胥黎(进化论奠基人之一汤姆逊·赫胥黎之孙)发表《进化:现代综合》一书,综合了现代进化论在各个领域的研究成果,现代进化论也因此被称为“现代综合学说”,也即新达尔文主义。标志着这个伟大的综合过程的最终完成的,是1947年在普林斯顿成立了“遗传学、分类学和古生物学的共同问题委员会”。组成这个委员会的三十个学术权威代表着生物学的不同领域,但有着一个共同的观点:达尔文主义和孟德尔主义的综合。


  五、没有止境的进化


  1944年艾菲力(O. T. Avery)证明DNA是遗传物质,1953年华森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型,生物学从此进入了分子时代。分子生物学的研究为生物进化这一科学事实补充了重要的新证据。它揭示了生物界在分子水平上的一致性,证明了进化论关于“所有的生物由同一祖先进化而来”的命题(参见第一章“进化”)。同时,分子生物学为研究生物进化的过程和机理提供了强有力的工具。在以前,生物学家们只能通过古生物化石的研究和现存生物的形态结构比较确定各物种亲缘关系的亲疏,从而绘出种系发生树;现在,我们已完全可以在分子水平上,通过比较蛋白质的氨基酸序列或基因的核苷酸序列,不仅在总体上肯定了传统生物学的结果,而且使种系发生树的描绘更精确,达到了定量化的程度(参见第五章“分子进化”)。

  分子生物学的发展也使进化论的研究面临新的问题。1968年,日本遗传学家木村资生提出中性学说,认为在分子水平上,生物进化不受自然选择的作用,而是按一定的速率随机地突变,对生物的生存没有好处也没有坏处。木村在当时是根据蛋白质序列提出这个学说的,八十年代以来,DNA序列大量测定所得的结果表明DNA序列的改变更符合中性学说。有关中性学说的正确性和适用范围目前仍然没有定论(参见第五章“分子进化”)。

  在从前,自然选择的结果往往被认为导致产生对生物物种或群体有好处的适应性,这就是所谓“群体选择”。六十年代以来,生物学家越来越倾向于认为,“群体选择”很可能并不存在,自然选择产生的只是对个体有益的适应性,生物个体不会因为为了物种或群体的利益而放弃传递属于自己的基因,这就是“个体选择”。实际上,达尔文本人就是一个个体选择论者(虽然在当时很少有生物学家认同他)。他认为,社会性昆虫如蜜蜂中丧失了繁殖力的工蜂并非真正地“利他”,而是利己,因为一个蜂窝都是一个蜂后的直接后代,实际上就是一个个体(参见第三章“自然选择”)。在性选择的研究上,我们也遇到了类似的问题(参见第四章“性选择”)。一些生物学家更进而认为,自然选择的作用单位不是个体,而是比个体更基本的基因,这就是引起很大争议的“自私的基因”假说。这个假说,在八十年代发现自私的DNA及自私的基因之后被越来越多的人所接受。

  生物进化可以分成三个层次:微进化(生物群体中基因频率的改变)、新种生成和大进化(从一个类型到另一个类型的跃变,比如从鱼类进化到两栖类)。现代综合学说完美地解释了微进化和新种生成,并认为由微进化和新种生成的研究所得的结果可以进一步推广到大进化。但是一些生物学家对这个推论表示怀疑,他们认为生物大进化可能有属于自己的机理。按照他们的观点,生物新类型的产生是在生物胚胎发育过程中基因突变的结果。胚胎发育时的微小突变可以导致成体的巨大变化。最近发育生物学的研究似乎证明了这一点:如果在胚胎发育过程中,某种基因的表达速度变慢,就会使鱼鳍变成肢足。可以预见,随着发育生物学的发展,越来越多的大进化难题将被解决。

  对于如何评价这些新成果,进化生物学家们争论不休。持激进观点的人认为,这些成果已推翻了现代综合学说,它必须被新的学说所取代。现代综合学说也被称为新达尔文主义,因此这些新学说,比如中性学说,也就被称为非达尔文主义。而在持保守观点的人看来,这些新成果与现代综合学说并无本质上的冲突,也可以被综合到现代综合学说之中去。不管怎样,自从创立以来就备受攻击的现代综合学说仍然是进化生物学的主流学说。也许在不久的将来,就会出现综合了分子生物学、发育生物学等新学科的研究成果的“分子综合”学说。进化论创建一百多年来,本身就不断地在进化,将来也会不断地进化。进化论的进化没有止境。


   六、 进化论在不断完善


  对于普通人甚至于一些相当有学识的人来说,进化论是早就解决的问题,即在上一个世纪早就由英国著名科学家达尔文一举攻克的问题,因而生物不断进化是不争的事实,有关进化论不应再提出任何非难,否则就是明显的与正统科学过不去,是对科学吹毛求疵。说得再确切些,质疑进化论就是反科学,就是戴着神学的眼镜以神创论对抗科学真理。

  非常遗憾的是,事实并非如此。进化论远比普通人想像得更精致,也更容易被误解。更进一步,达尔文时期的进化论只是一个框架,当然是一个非常漂亮、冲破了传统束缚的革命性理论。只是到了本世纪中期以后,分子生物学诞生以后,达尔文的伟大思想才获得坚实的理论基础。而在此期间,甚至一直到现在,达尔文的进化论在学术界一直被广泛争论着,这其中容易被忽视的事实是,来自宗教界的尖锐批评和攻击不仅仅具有负面作用,还有正面作用,即这种批评促进了进化论的不断完善,同时争论使一些含糊的基本科学概念得到澄清(批评有利于建设,想想爱因斯坦如何帮助量子论进步,当然那与宗教关系不大)。最终科学的东西不怕批评,只能在争论中变得愈加澄明,反之貌似科学的东西,尽管一时掌握着舆论,随着一连串科学发现的到来,不得不一再变换修辞伎俩。

  《起源之战》(Del Ratzsch著,陈蓉霞译,江西教育出版社1999年)一书作者非常清晰描绘了进化论的发展历程,简明地指出拉马克线性进化论与达尔文非线性进化论的本质区别,捍卫了非目的论的、价值中立的具有革命精神的达尔文思想,驳斥了强加于达尔文头上的混乱提法。比如,对于达尔文而言,时间并不等同于进化,进化并不意味着进步。特创论者把拉马克进化论的许多弱点强加于达尔文,从而对整个进化论作出严厉批评。

  很不幸的是,许多初等教科书和科普读物也不断误解达尔文,使其理论不断庸俗化、简单化。在中国,“进化论”(即演化论)的这一译名这明显来自“社会达尔文主义”而不是原初的科学理论。在中国公众心里,从严复首译进化论著作时始,进化论便与社会改良相结合,我们接受的便是“生存竞争,适者生存”的社会哲学。人们很少追问“自然选择”作为生物进化的机制到底是如何发生的,选择的基本单位是什么?在什么层次上选择?“适者生存”中何为适者?生存下来的就是适者?如此一来不是循环定义吗?现在我们知道,没有分子生物学,不从基因的层次入手,许多进化难题不可能得到实质性的解决。如此看来,本世纪50年代以前,关于进化论的最杰出的说明、阐释,都不可避免地有各种缺陷。以历史不鉴,我们不妨谦虚点,决不把进化论这一大方向上无可争议的科学论断教条化,不要把进化论视为想当然以至于忘记不断充实、完善它。

  《起源之战》为我们提供了丰富的背景描述,特别是关于宗教界的特创论,对我们重新评价特创论的“认识论”意义很有帮助。如作者所言,在创世论和进化论的持久争论中,双方都有许多误解之处,因而不少论战实际上是与“风车”作战。作者说,他首先愿为澄清诸多误解而努力。这不意味着我们应当承认特创论的若干说法,相反,科学家们从特创论的许多机智质疑中能不断看到了进化论的若干明显漏洞,加倍努力去从事更进一步的科学研究。

  这里存在一个心态的问题。时代已经变化,无论怎么说在当今世界科学占主导地位,这与达尔文提出进化论的时候完全不同,因此宗教界与科学界争论的话语方式改变了。科学界完全可以变换一下心态,另眼看宗教,重视宗教之社会角色的变迁,大度地对待宗教。这便是一个开放的心态,一个更人道化的心态。长远看这种心态只能有利于科学的进步,丝毫无损于科学的荣耀。同时我们也注意到,不少科学工作者也成了新宗教的俘虏,由进化论转而相信特创论。这是个复杂的、严肃的问题。我只想提醒一句,有时坚定的唯心主义比庸俗的唯物主义更接近唯物主义。科学家多一份宗教关怀也许并不算太坏。

  总之,特创论与进化论一样,既有时间结构也有空间结构,没有一成不变的进化论也没有一成不变的特创论。与进化论一样,也存在不同层次和类型的特创论,对此我们要区别对待,在条件成熟时给出细致反驳,而不是急不可耐地匆匆批判一通了事。这也是我们三思文库的基本想法,对待与科学有关的事物,三思而行。(《三思导读》,江西教育出版社1999年)


   七、 没有设计者的世界


  --从分子生物学看一个哲学难题
  ·方舟子(密歇根州立大学生物化学系)·


  “物固有所然,物固有所可。无物不然,无物不可。非卮言日出,和以天倪,孰得其久。万物皆种也,以不同形相禅。”
  --《庄子·寓言》

  据说,东方哲人的思维是综合式的,直观而充满了智慧,却缺乏深入的分析。对于天地万物的由来,我们的祖先只是泛泛地下“天下万物生于有,有生于无”之类的断定,便算是完成了答卷。至于这样的断定的根据何在,万物如何生于有,有如何生于无,他们似乎不屑顾及。

  西方哲人比较喜欢寻根刨底,一下笔便是长篇大论的分析、演绎。对于天地万物的由来,多问几个为什么,便免不了要认定它们一定有一个设计者,因为天地万物是如此的复杂、有序,怎么可能自然形成呢?十八世纪的英国哲学家佩利因此提出了一个著名的“手表类比”:试想你经过一片荒野,脚踏在石头上,你可能会假定这些石头一直就在那里,而不会追究它们是怎么来的;但是如果你在地上见到了一块手表,你就会奇怪它怎么会在那里,而且你知道这块手表一定是由某个手表匠制造出来的,他由此推论说:

  “在手表中存在的每一个加工的迹象,每一个设计的表现,在大自然的产物中也都存在着;并且,大自然的产物远胜手表,超出了一切人为的计算。”

  既然手表一定有一个创造它的手表匠,大自然也就应该有一个设计它的万能的设计者,也就是上帝。

  佩利的“手表类比”一提出,怀疑论者休谟等人就在逻辑上给以反驳:手表匠要利用材料才能制造手表,而上帝却要从无中创造出自然界,这两者不是一码事。机器有许多许多种,如果你在沙滩上见到一辆车,见到一台收音机,总不至于认为它们也都是由手表匠制造出来的吧?依次类比,自然界有各种各样的产物,也应该有各种各样的设计者,而不应该只有一个上帝。如果一块手表不是完美的,我们就可以推知它的制造者不是完美的;因为自然界并不是完美的,所以上帝也就不是完美、万能的了?这个类比在逻辑上最致命的一点是:它先假定大自然没有加工、设计的迹象,所以在荒野上手表才会显得突出;但是它马上又假定大自然充满了加工、设计的迹象,所以才象手表一样需要有一个设计者。这样,这个类比就不是自洽的,在逻辑上也就不成立了。

  但是,虽然“手表类比”在逻辑上被驳倒,天地万物的由来问题并不因此就解决了。如果我们不能对自然界,特别是最为复杂的生物界的起源给出一个科学的解释,上帝的阴影就无法排除。到了上个世纪中叶,现代生物学之父达尔文对生物界的复杂性的起源交出了第一个科学答案:自然选择完全可以代替上帝作为生物界的设计者。在自然选择的作用下,复杂的生物体可以经由最简单的生物体一步一步地进化而来。佩利曾经拿人眼跟望远镜作比较,推断只有上帝才能设计得出构造远比望远镜复杂、完善的人眼;达尔文在《物种起源》中因此专门用一节讨论了眼睛的进化,通过比较现存生物的或简单或复杂的眼睛,证明人眼并非不可能从无到有,从简单(比如单细胞生物的眼点)到复杂逐渐进化而来。他非常自信地写道:

  “如果有谁能够证明存在着任何一样不可能经由为数众多的、逐渐的、轻微的改动而形成的复杂器官,那么我的理论将绝对会破产。”

  一百三十多年过去了,虽然一直有人声称达尔文的理论已经破产,而实际上在经过修正后它仍然坚如磐石。在生物学界,自然选择依然被公认为最重要的(虽然并不是唯一的)进化动力。在今天,当我们在分子水平上研究生物体时,生物进化就变成了最自然不过的事情了,因为生物体在分子水平上有着惊人的一致。既然一个受精卵经过十月怀胎以后可以发育成一个人,单细胞生物为什么不可能进化成人类呢?单细胞生物和人的受精卵无论在结构上还是在功能上都极为相似,最本质的差别是遗传信息的不同。但是遗传信息的载体对于所有的生物体都是相同的,都是DNA;而DNA依据一定的速率在不断地突变,只要有足够长的时间,只要对于每一次突变的结果有一个选择的机制(比如自然选择)确定其突变的方向,人类完全有可能由单细胞生物进化而来。

  这是对“万物生于有”的回答,而“有生于无”呢?虽然达尔文在《物种起源》中避开了生命起源的难题,而把它留给了上帝,在私人通信中他却认为第一个细胞可以经过化学反应自然形成。到了本世纪二十年代,俄国科学家奥佩林开始正式回答这个难题,提出了生命起源的“化学进化”假说,即在原始地球条件下,无机物可以自动合成生物小分子,生物小分子可以合成生物大分子,进而组成原始细胞。七十年来,“化学进化”假说的各个步骤在实验室都得到了不同程度的模拟;特别是近十年来,RNA自我催化现象的发现和研究使我们知道,RNA无须借助蛋白质就可以自我复制和把氨基酸(蛋白质的组成单位)合成肽链,从而解决了长期困扰生物学界的究竟是先有核酸还是先有蛋白质这个先有鸡还是先有蛋的问题,使得“化学进化”假说在生物学界得到了普遍的承认。

  这样,上帝的阴影就已完全从生物界驱除了出去。对于生命现象的解释,今天的生物学家已完全不需要有全能的设计者的假设。

  我不想详细介绍为什么对于生物界的种种现象我们不需要有一个智能设计者的假设,我想进一步说明的是,那种智能设计者的假设不仅不需要,而且是不合理的。

  让我们再回头来看佩利的类比,他的大前提是:自然界,特别是生物界,是高度复杂、有序、美妙的。凡是看过“动物世界”之类的电视节目,读过一些介绍生命现象的科普文章的读者,大概都会理所当然地接受这个大前提。你看,布谷鸟会把蛋下在别的鸟巢里,让别的鸟替它养儿养女,蚂蚁会抓来别的蚂蚁当奴隶,蜜蜂会建筑连建筑师都叹为观止的蜂窝(这些都是达尔文特地在《物种起源》中讨论的例子),而蝙蝠居然会用声纳“高科技”捕捉虫子,一句话,生物世界真奇妙!然而,深入研究下去,我们就会发现这种奇妙现象只是生物世界的一面,生物世界同样存在着不奇妙、不完美、甚至完全不合理的另一面。拿我们人体来说吧,存在着那么多(据统计多达上百个)的完全没用甚至有害的退化器官、组织,就很不完美;而人体的骨骼、内脏构造根本就是为四足行走“设计”的,使直立行走的我们增添了多少疾痛,让一个工程师来设计,完全可以设计得更好,万能的设计者反而会如此低能?如果现存的生物不是给设计创造出来的,而是进化而来的,这种现象就很好解释了:这是祖先留给我们这些不肖子孙的一种负担。自然选择无法凭空创造或全盘改造,只能在原来的基础上进行修修补补,因此那些生存下来的所谓“适者”并不一定就是最优化者,它们只是在某一个或几个特征上获得了生存优势,其它的可能照旧,从而导致了不合理的设计。

  在分子水平上来看生命现象,这类蹩脚的“设计”就显得更明显了。分子生物学上一个出乎意料的发现是,作为遗传物质的DNA,只有很小的一部分是真正载有遗传信息,有表达蛋白质的功能的。对于人体来说,百分之九十以上的DNA都不编码蛋白质,其中极少数有调控功能,绝大多数没有已知的功能,被称为垃圾DNA。如果我们现在就认定所有的垃圾DNA都没有功能,未免过于轻率,但对其中的一部分,我们已有了深入的研究,它们的确是垃圾。实验表明,去掉它们对于生物体不会有任何的影响。就是这些废物,盘占着细胞核的宝贵空间,细胞复制时还要费心费力把它们也复制一份遗传下去。试想,如果你的居室的绝大部分空间都被垃圾占领,搬家时还要把它们也都带走,是一件多么荒唐的事!如果真有一位高明的设计者,他何必扔下这么多的垃圾,何不令清洁工来打扫一番?

  分子生物学怎样解释这些垃圾DNA的存在呢?很简单:它们是生物体在长期进化过程中遗留下来的基因“化石”。基因是由四种碱基编码而成的包含遗传信息的DNA片段,一个基因就好象是一个电脑文件。电脑文件可以复制,基因在细胞分裂时也复制成两份分配给子细胞,但是在这个过程中有时会发生错误,某个子细胞会因此多得了一套某个基因,就象你本来要复制一个电脑文件,却错用了指令让这个文件扩增了一倍,包含了两个原来的文件。一代一代地传下去,某个基因在细胞中就有可能越来越多,而形成了一个基因家庭。电脑文件的复制一般是十分忠实的,但是有时会发生读写错误,使得新文件跟旧文件略有差异。基因复制也是如此,会不时地发生突变,使得一个基因家庭的成员不完全相同。在基因家庭中,被研究得最透彻的是珠蛋白基因家庭。血红蛋白和肌红蛋白都属于珠蛋白,血红蛋白又可分为阿尔法和贝塔两大类,每一类各有一些亚型,比如兔子的贝塔血红蛋白就有贝塔1、贝塔3、贝塔4三种,分别由贝塔1、贝塔3、贝塔4基因编码,这三个基因连在一起成为一串,就象三个相关的电脑文件被写在硬盘上的同一个cluster。这三个基因都非常相似,可以推测是从一个原始基因不忠实地复制而来的。为什么没有贝塔2呢?原来贝塔2是一个没有编码功能的假基因,它插在贝塔1和贝塔3之间,基因结构与贝塔1相同,二者的序列也非常相似;但是贝塔2的调控区发生了改变,使它没法被转录;它的“编码”区在开始部分发生了点突变,即使被转录了也会很快中止;在这重重保险的抑制下,使得贝塔2完全丧失了转录的机会,而成为无用的假基因。由于贝塔2与贝塔1极为相似,我们可以推测它就是由贝塔1复制变来的,比较二者的序列可以计算出这个复制事件发生在大约五千五百万年前。贝塔2也不是一开始就完全没有功能的,从序列比较可以推测它作为一个真基因活动了大约两千两百万年,以后堆积了太多的突变,而在大约三千三百万年前丧失了功能,变成了假基因。如果我们不需要一个电脑文件了,我们可以发出指令把它删除;而实际上,这个文件并没有从硬盘上抹去,它还在硬盘中,只不过删除指令取消了操作系统指向这个文件的指针,使得它在文件名单中消失了。细胞对于那些已经丧失了功能的基因也是采用同样的策略处理,并没有把它们清除,只是加了种种限制防止它们的表达,而把它们作为“化石”保留了下来。有时候这些限制失灵,让这些“化石”基因复活了,就出现了返祖现象。但是计算机跟细胞有一个很重要的区别:由于硬盘空间有限,那些已被删除的旧文件最终会被新文件所覆盖,而真正被删除;而细胞中却无人来为它们做这种清除垃圾的工作,垃圾DNA也就越积越多了。

  如果一个电脑文件太大,一个硬盘扇区(sector)写不下,就会给拆开分散到别的扇区去,但是操作系统会有指针指向各个扇区,使它们使用起来仍然是一个文件。真核细胞的基因也是如此,一个基因往往给分成几部分。比如脊椎动物的珠蛋白的每个基因,就都给分裂成三个部分,称为三个外显子。外显子之间被不编码的或长或短的所谓内含子所隔开。这些内含子占了垃圾DNA的大部分,它们或者是毫无意义的序列,或者是过去的基因的残余。在基因表达的过程中,外显子和内含子都同时转录RNA,然后再把属于内含子的部分切割掉,而把外显子的RNA连接在一起组成一个完整的信息RNA去翻译蛋白质,显然这也不是一个很有效率的设计。总之,内含子和假基因都是生物在长期的进化过程中堆积下来的垃圾。这类垃圾,是生物进化的最好的证据,也是对于存在智能设计者的观点的最有力的否定。