学生围着一棵老树转悠。突然,在将要脱落的树皮下,他发现有虫子在蠕动,便急忙剥开树皮,看到两只奇特的甲虫,正急速向前爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里,兴奋地观看起来。在这时,树皮里又跳出一只甲虫,大学生措手不及,迅即把手里的甲虫藏到嘴里,伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫,大学生真有点爱不释手,只顾得意地欣赏手中的甲虫,早把嘴里那只忘记了。嘴里的甲虫憋得受不了,便放出一股辛辣的毒汁,把大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想起口中的甲虫,张口吐到手里。然后得意洋洋地向市内的剑桥大学走去,这就是查理·达尔文大学生涯中的一幕。
达尔文的祖父和父亲都是当地有名的医生,达尔文从小就活泼好动,喜欢采集昆虫,特别热衷于打猎和骑马旅行。
16岁时,为了让他将来继承祖业,父亲送他到爱西堡大学学医。但他对医学并不感兴趣,常到海边向人学习采集生物标本,对动物进行解剖、分类和作观察记录。
19岁那年,达尔文进入剑桥大学学习神学。在这期间,他结识了一些朋友,学会如何发掘鉴定地质矿物标本,为将来从事自然科学研究打下基础。
1831年,达尔文从剑桥大学毕业,放弃了待遇丰厚的牧师职业,依然热衷于自己的自然科学研究。这年12月,英国政府组织“贝格尔号”军舰的环球考察,达尔文以“博物学家”身份,自费搭船,开始漫长而艰苦的环球考察活动。
他每到一地总要进行认真考察研究,采访当地居民,有时请他们当向导,跋山涉水,采集矿物和动植物标本,挖掘生物化石,发现许多没有记载的新物种。
在南美洲,达尔文发现古犰狳的化石,它们与现代生活的犰狳十分相似,但又有不同,这是否说明现代动物是由古代动物发展而来的呢?
在加拉帕戈斯群岛上,达尔文发现,这里不同岛上的地雀各有其特点,这种现象使他想到物种可能在不断变化着。
在巴西,达尔文在南美洲安第斯海拔4000多米的高山上意外发现贝壳化石,在反复思索中,他明白地壳升降的道理。
一路走来,他还看到正在升起的南美大陆和科迪勒拉山系;被冰川夹带到河滩的巨大漂砾;一级级河床阶地、流动的熔岩、奇特的浮岛、被扭曲或折裂的大断层;被侵蚀的荒野以及曾沉入海底又升起的古森林硅化木群落。
在奇洛特岛,他见到同时引发另两座火山的奥索诺火山爆发;在瓦尔地维亚,遇到大地震,地震又引起海啸;在塔帕根山下,他躲过一场砸死许多牲畜、野兽的大冰雹;在火地岛,遇到飓风和轰然倒下的冰川。
这一切给达尔文的感受是:没有什么东西比得上地壳这么不稳定了。大地这个结实坚固的象征物如今在我们脚下移动,就像是一层蒙在液体上的薄膜。
随船横渡太平洋,经过澳大利亚,越过印度洋,绕过好望角的达尔文,于1836年10月回到英国。
历时五年的环球考察中,达尔文积累了大量资料。一面整理这些资料,一面又深入实践。他访问过农夫、种子供应店店主和家畜、家禽饲养人,他还亲自饲养鸽子,观察家鸽在人工饲养下所产生的变异。
1859年11月,经过20多年研究而写成的科学巨著《物种起源》终于出版。在这部书里,达尔文旗帜鲜明地提出“进化论”,说明物种是在不断变化之中,是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。这部著作的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上。
沿着达尔文的脚步
英国著名博物学家赫胥黎成为达尔文进化论最杰出的代表。当时,进化论思想还没有普及,进化论者的队伍也不够壮大,为了有力反击教会反动势力的围攻,捍卫进化论思想的纯洁性,达尔文给伦敦矿物学院地质学教授赫胥黎郑重寄去自己的作品,赫胥黎以极大兴趣,一口气读完这本书,认为这是一本划时代的杰作,必将引起一场科学思想的深刻革命。赫胥黎告诉达尔文,他将全力以赴投入这场捍卫科学思想的大论战中。正在磨利牙爪,以保卫这一高贵的著作,并郑重宣布:“我是达尔文的斗犬。”
1860年牛津大学经历了世界科学史上最著名的大辩论——牛津大学进化论辩论。进化论的拥护方和反对方辩论得非常激烈。当时在场的听众用反方和拥方一问一答的两句话对辩论作了有趣的概括——
反方主要代表威尔伯福斯大主教问拥方主要代表生物学家赫胥黎:“人既然是猴子变过来的,那你是猴爷爷还是猴奶奶的后代?”赫胥黎回敬道:“爷爷是个猿猴,这没什么可耻的。可耻的是爷爷是个才华卓绝却善于混淆视听的人。”
牛津论战是科学在发展进程中与保守势力不可避免的一场大交锋,也是人类历史上影响最深远的辩论之一。
事隔一个半世纪,生物进化已经成为牛津自然博物馆展示的一大主题。
赫胥黎在其《天演论》中,根据自然界“食物链”现象,提出“弱肉强食,物竞天择,适者生存”的观点,并以此解释社会现象。关于赫胥黎在进化论的历史地位,有人这样比喻,如果达尔文的进化论是一只蛋的话,那么赫胥黎就是把这个进化论的蛋孵化成功的人。
进化论问世后,英国社会学家斯宾塞,也是人所共知的“社会达尔文主义之父”,提出一套学说,把进化理论适者生存应用在社会学上尤其是教育及阶级斗争,提出“社会达尔文主义”,认为社会可以和生物有机体相比拟,社会与其成员的关系就如生物个体与其细胞的关系。
社会达尔文主义者认为,每个社会的个体也像生物界的野兽一样,为了生存,要使尽手段成为强者,只要获得财富就是成功的标志,穷人则是生存竞争中的“不适者”,社会就是这样优胜劣汰地进化。历史后来证明,这种倡导不择手段成为强者的理论最后导致德国第三帝国的崛起,给世界带来灾难。
从生物科学层面而言,从进化论提出之日起,虽然质疑一直不断,最后的结局似乎是达尔文占了上风。然而从非生物科学层面而言,进化论却一直存在着一个曲解的过程——这就是社会人文领域。自《物种起源》问世以来,许多重大的社会道德进步观念,都努力从达尔文那里寻求依据。
在达尔文对自然界进行观察期间,马克思也在对人类社会进行观察和思考。马克思对社会进化的重视更着重于强调相当于进化论“变异”的功能,即革命。他提出的共产主义理想正好给当时的人们除了在演变为社会达尔文主义的资本主义之外提供了另一种选择。
20世纪初遗传学建立之后,一些科学家将新发现的基因遗传规律和达尔文进化论相结合,综合群体遗传学、分子生物学等多领域知识,发展了达尔文学说,建立了更为合理的现代综合进化论。
随着时间推移,越来越多生物化石的发现和最新基因遗传学的研究成果已越来越有力地证明进化论的科学性。进化论也就与生物学自然构成一种有机组合,成为现代生物学的主流观点。
达尔文不是第一个提出进化思想的人,他最大的贡献是为进化思想提供了很多证据,使更多人坚信“进化”是正确的。《光明日报》一篇文章“屹立在层层书籍阶梯之上的《物种起源》”对此进行了一番回望:最早一块奠基石追溯到2300多年前古希腊的亚里士多德,在许多版本的《物种起源》序言中,都有这样一段话——亚里士多德在他的《物理学》中提到,一个个体的所有组成部分如果因内在自发性而有适当的构成,就将存留下来,如果不这样便将消亡。还有一个重要台阶是拉马克的“用进废退”学说,其著作《动物的哲学》出版,正好是达尔文出生那一年。还有以下几本:英国地质学家莱尔的《地质学原理》,认为地球变迁是一贯和渐进的,物种也因大陆和气候变化而变化或灭绝;马尔萨斯的著作《人口论》,书中对人口过度增长而生存空间有限的论述,直接启发达尔文提出在自然选择下适者生存的进化学说;1844年在英国出版的匿名读物《自然创造史的遗迹》,用化石证据等宣传进化思想,对《物种起源》问世起到铺路石的作用。
而今的人们对“进化”这一概念的理解已经远远超过当年达尔文的理解。
在经济方面,达尔文的进化论是物竞天择,适者生存,而不是强者生存。有经济学家说:千规律,万规律,经济规律仅一条——适者生存。
达尔文的生物演化学还告诉人类:无论自然演变,还是人为选择,都由于一点一滴的变异,所以是一种很复杂的现象,决没有一个目的地可以一步跳到,更不会一步跳到之后可以一成不变。
与早期社会进化论不同,现代社会进化论不再对社会发展阶段进行猜测,而把重点放在研究不同社会发展的变化模式上。认为社会发展不是直线式的、渐进的过程,它可借助文化传播以跨越某个或某些发展阶段。
达尔文医学,第三次医学革命?
“进化”一词有两层含义:一是,进化由低级到高级,由简单到复杂,种类由少到多的发展过程。第二层,进化是缓慢的,逐渐的,不显著的变化。
有一本书叫《我们为什么生病:达尔文医学的新观念》,作者是美国的R. M.尼斯和G. C.威廉斯。责编称这本书
是“用进化论颠覆你的健康常识”。
达尔文医学告诉你——
人为什么衰老?衰老是青年时期活力的代价。为什么累?感受疲劳的能力是为了避免我们过度劳累。为什么疼痛?疼痛和畏惧,是向我们发出危险的预警信号,使我们得知面临危险,立即回避。为什么呕吐和腹泻?食物中毒时的呕吐和腹泻现象,是人体为了把毒物尽快排出体外的防御机制。妊娠早期的恶心、呕吐和厌食是为了限制孕妇的食物,使胎儿接触毒素的机会减至最小。为什么咳嗽?咳嗽是为了从呼吸道排除异物而专门设计的一种复杂的防御机制,就像轿车仪表盘上的信号灯,当存油将要告罄时会自动闪烁一样,咳嗽本身不是问题,而是对问题提出的一种警告。为什么焦虑?焦虑是为了避免将来的危险和其他打击。在危险面前,焦虑影响我们的思维、行为和生理,使之处于比较有利的状态。
全书从达尔文进化论的角度来审视人体疾病,提供了有别于传统医学思维模式的一种新视角。
达尔文医学并未改变医学将个体当作医学主体的传统,治疗和预防都针对个体而言,但个体处于进化着的种群中,疾病在很大程度上应被当作生态进化过程中的一个结果。
达尔文医学宣称,感染不仅仅是致病微生物侵袭人体的结果,也是宿主和寄生物之间的“权力”竞争,因而发烧是对感染作出的适应性反应。
对因细菌感染缺铁而进行食物补铁的异议是达尔文医学又一新见解:在细菌感染早期,铁与蛋白质结合的很牢固并经循环而被肝脏排除,达尔文医学认为这于宿主有利,因为细菌繁殖需要铁的供应;食物补铁会因此延长病程。
假定某种被现代医学认定的有害病菌侵入人体,从而引起人体的免疫应答,而这种应答是进化的结果,从而很可能为人体正常生理所需要。如果从现代医学角度看,杀灭或防止病菌侵入是明智的,可以预防疾病;然而从达尔文医学的角度看却未必明智,因为它取消了应答,从而也妨碍了正常生理。
这样的思考消解了现代医学关于疾病与健康的对立。现代医学总是认定疾病由病原造成,消灭病原就预防了疾病,从而保障了健康;但如果从如上所述的达尔文医学角度思考问题,消灭病原反倒可能妨碍正常生理。
这确实是一个深刻的悖谬,现代医学能够延长个体寿命,却可能削弱物种的进化优势,我们在这两者之间应该如何选择呢?这显然又是一个生态伦理学问题。达尔文医学就这样消解了传统科学造成的人文与科学的对立。
达尔文医学之人文关注更重要的体现在对现代生活方式的批评和适当改造的建议上。美国埃默里大学的伊顿认为,西方妇女生活方式的改变意味着所患乳腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌危险性是远古时代采猎妇女的100倍。现代妇女月经初潮早,生育晚,生育少,绝经晚以及母乳喂养时间短,而采猎人初潮迟,生育第一胎时间却要早,同时生育多,常年哺乳,绝经较前,这些差异的后果是采猎妇女平均一生排卵158次,而现代妇女平均排卵达451次。研究表明,排卵次数越多,妇科癌症的发病率就越高。伊顿由此提出一个大胆的乳腺癌防治方案,现代妇女应模拟远古妇女生活方式并用医学手段加以改进:用激素推迟青春期到来,用激素产生假孕。这样,现代妇女既具有远古妇女的多孕、月经少的生物化学优势,又不必过多承担生育责任。
还有一个更精彩的例子是关于糖尿病发生率在现代社会为何如此之高。按照达尔文医学的说法,在前工业社会,经常发生周期性饥荒,人们能充分有效地利用有限的食物。然而当工业社会来临时,人类的食物已大为丰富和便宜,而人体又无法应对丰盛的食物。因此,肥胖和糖尿病的发生就会大量增加。由此,达尔文医学对现代人的饮食习惯提出忠告:不要吃得太饱,八九成饱足矣。
达尔文医学家感到高兴的是上述观点已写进目前在西方临床医学界很流行的一本分子生物学教科书《医学中的基因:分子生物学和人类遗传缺陷》。看来,达尔文医学正在成为现代西方医学的一个重要组成部分。
从科学整体出发,我们可以把达尔文以后的生物学发展看作是进化论思辨性所提供的实证性洞见,如胚胎学、古生物学以及遗传物质的突变,等等,因为这些并不违背进化论。
如果说,巴斯德的微生物学导致了第一次医学革命,奠定了现代医学的框架性基础;分子生物学和计算科学的结合导致了正在进行的第二次医学革命。那么,达尔文医学是否会导致第三次医学革命呢?
达尔文进化论精髓
一、一般进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。这一点,早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实,我们现在甚至可以在实验室、野外直接观察到新物种的产生。所以,这是一个科学事实,其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。在今天,除了极其个别的由于宗教信仰偏见而无视事实的人,实际上已无生物学家否认生物进化的事实。
二、共同祖先学说:所有的生物都来自共同的祖先。分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗传密码,生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性,最终证实了达尔文这一远见卓识。所以,这也是一个被普遍接受的科学事实。
三、自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。自然选择的存在,是已被无数观察和实验所证实的,所以,这也是一个科学事实。但是,现在学术界一般认为,自然选择的使用范围并不像达尔文设想的那么广泛。自然选择是适应性进化(即生物体对环境的适应)的机制,对于非适应性的进化,有基因漂移等其他机制。也就是说,不能用自然选择来解释所有的进化现象。考虑到适应性进化是生物进化的核心现象,说自然选择是进化的主要机制,也是成立的。
四、渐变论:生物进化的步调是渐变式的,是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。这是达尔文进化论中较有争议的部分。在达尔文在世时以及死后相当长一段时间,大部分生物学家,特别是古生物学家,都相信生物进化是能够出现跃变的,认为新的形态和器官是源自大的跃变,而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。包括赫胥黎在内的一些古生物学家由于强调生物化石的不连续性,而持这种观点。在遗传学诞生之后的一段时间内,早期遗传学家们由于强调遗传性状的不连续性,也普遍接受跃变论。
在20世纪40年代,“现代综合”学说将遗传学和自然选择学说成功地结合起来,渐变论逐渐占了优势。但是近二、三十年来,古生物学和进化发育生物学的研究表明,生物进化过程很可能是渐变和跃变两种模式都存在的,跃变论又有抬头的趋势。不过,进化论所说的跃变,除了某些非常特殊的情形(例如植物经杂交出现新种),并非是指在一代或数代之间发生的进化,而可能经历了数千年、数万年乃至数百万年,只不过以地质年代来衡量显得很短暂而已。