方舟子的Blog

   九·一一恐怖主义事件以及随之而来的反恐怖主义战争使得“塔利班”的名字家喻户晓。人人都知道塔利班是一个伊斯兰教的原教旨主义组织，但很多中国人不知道，基督教同样有原教旨主义组织和信徒。据统计，大约三分之一的美国人属于原教旨基督徒。原教旨基督徒坚信基督教《圣经》上的每一句话都准确无误，而且必须从字面上理解，因此他们必然要反对进化论。与自由派基督徒不同，原教旨基督徒热衷于传播自己的信仰，在美国掀起了一次又一次的反进化论风波，也热衷于拉人入教。到美国留学的中国人几乎毫无例外都会遇到传教士，而且以原教旨基督徒为主。由于中国留学生以理工科出身为主，或多或少学过进化论，进化论也就成了原教旨主义者传教的最大障碍，因此他们做了大量的宣传，散布了许多谣言、谎言攻击进化论。同时，原教旨基督教也注意在中国留学生当中培养传教士，一位笔名为“里程”的华人就是其中较为著名的一位。此君毕业于北京大学生物系，1981年在中国科学院研究生院获得硕士学位，第二年赴美留学，在1987年获得密歇根州立大学博士学位，在1992年入基督教，成为活跃的传教士，从1997年开始专职传教，出了一本专门面向中国留学生的基督教宣传读物《游子吟——永恒在召唤》，在留学生当中有一定的影响，经常有人向我推荐，试图改变我的信仰。这本书现在也已进入国内。

   
这本书用了一章的篇幅攻击进化论，而像一切反进化论的宣传品，充斥了谎言，其中最大的谎言是关于达尔文对眼睛由来的看法。在其第六章第六节“自然选择面对的困难”中声称：

   
“大家都知道，很多生物器官都需要各种恰到好处的配合才能正常发挥功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼睑、眼毛、眼膜、晶状体、视网膜等精细的结构组成，有感光细胞将光刺激转化为电讯号并将它们迅速传到脑部，在脑的指挥下使眼能迅速和准确地对外界刺激作出反应。眼睛的功能是任何最高级的照相机无法企及的。但按进化论的观点，眼睛的结构与功能也是一点点地进化来的。可是，眼睛的各部分以及它与大脑的联系等怎么都那么凑巧地同时进化到这样准确的程度使眼睛有正常的功能呢？其中任何一部分配合稍差一点，眼睛就无法起作用。试想，在进化过程中，10%，50%，甚至99%进化程度的眼睛如何发挥功能呢？眼睛的形成，是很难用进化来解释的。

　　“达尔文本人对此也相当困惑。在他的著名的《物种起源》一书的第六章《理论的难题》的“极其完美和复杂的器官”这一节中，他直言不讳地写到，‘眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认，认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。’”

   
在第七节他又再次重申：
   
“创造的证据比比皆是，眼睛就是一个好例子。达尔文承认眼睛不可能由自然选择形成，以致于他发表《物种起源》之后，他一想到眼睛仍感到害怕。

   
“我个人十分欣赏达尔文这种坦诚的态度，丝毫不隐瞒自己的困惑、烦恼和惊骇。”

   
这是一个用断章取义的手法编造的谎言（这也是反进化论者惯用的一个手法，在他们的笔下，似乎最著名的进化论者都成了反进化论者）。达尔文在《物种起源》中的确说了里程引用的那句话，但是那只是用来引入话题的修辞写法，并非结论。达尔文接下去马上就说：

   
“然而，理性告诉我，如果能够显示从一个完善和复杂的眼睛到一个非常不完善和简单的眼睛存在着大量的级别，每一级别都对其拥有者有用；更进一步的，如果眼睛的确曾发生轻微的变异，而这些变异又能遗传，这是可以确定的；如果器官发生的变异或改动对处于变化的生活条件下的动物有用，那么相信一个完善和复杂的眼睛能经由自然选择形成，虽然在我们的想像中是难以克服的，却很难说还是个真正的难题。”（根据《物种起源》第一版。在最后一版，达尔文在前面还加了一句：“当最初说太阳是静止的，而地球环绕着太阳旋转的时候，人类的常识曾经宣称这一学说是错误的；但是像各个哲学家所知道的‘民声即天声’这句古谚，在科学里是不能相信的。”可见达尔文在晚年甚至认为不相信眼睛是进化而来就像以前不相信地球绕太阳转动一样。）

   
接下去达尔文就详细地论证了为什么自然选择可以解释完善和复杂的眼睛是如何进化来的。达尔文的解释，在今天看来，也是无可挑剔的。进化生物学经过了一百多年的发展，对眼睛的进化已有了非常深入的了解，更超出了达尔文的想象。

   
是不是像反进化论者所说的，不完善的眼睛就无法起作用，就不能在进化中发挥功能呢？当然不是。轻度近视要好过高度近视，高度近视要好过失明，还能感受亮暗的失明要好过没有眼睛，并不是只有完善的眼睛才有助于生存。当我们说到眼睛时，马上想到的是人眼，但是并不是所有的动物都长着像人眼一样复杂的眼睛，而是像达尔文所说的，存在着从非常不完善和简单的到完善和复杂的许许多多的不同类型，都是其拥有者的生存所不可或缺的：如果它们的生存不需要眼睛的话，就会完全退化掉，就像生活在黑暗的洞穴的盲鱼那样。最简单的眼睛功能只能感受光明和黑暗，听上去好像没什么用，但是许多动物（例如扇贝）就长着这样的眼睛，可以用它来区别白天和黑夜，甚至可用于躲避敌人（如果周围突然变暗，可能意味着是敌人的身影）。有的简单的眼睛不会动，只能盯着一个方向看，这也很有用处，比如海底动物可以靠它判断哪里是海面。总之，复杂程度不同的眼睛适应不同的生活方式。如果你过的是复杂的生活方式，才需要复杂的眼睛。大多数哺乳动物的眼睛都不能分辨颜色，人类和其他灵长类之所以长着一双能看到彩色世界的眼睛，是因为这样的眼睛对靠采摘水果为食的我们的祖先大有好处。同样，蜜蜂为了能分辨花朵，也长着能感受颜色的眼睛。这种适应性，正是自然选择的结果。

   
由于眼睛难以形成化石，我们无法从化石直接了解到眼睛是如何进化的。但是，正像达尔文在《物种起源》中所作的那样，如果我们把现有动物的各种各样的眼睛从简单到复杂排列在一起，那么就可以推导出复杂的眼睛是如何一步步进化出来的。比如，我们可以推测鱼眼是这么进化来的：最初的眼睛只是一个由感光细胞组成的平面的眼点，只能感受一个方向的光，就像某些原生生物。接下来，感光细胞凹陷，增加了感光面积，可以感受不同方向的光，提高了视觉的准确度，而且可以防止感光细胞受损伤。这个凹陷越陷越深，最终成为理想的半球形，就像扁虫的眼睛。然后，眼睛的开口开始收缩，形成了“光圈”，差不多在这个时候，眼睛里有了透明的胶状物，避免泥巴进入眼眶内，进一步保护眼睛，并且固定眼睛的形状。眼睛的开口逐渐收缩，“光圈”越来越小，进一步提高了视觉的准确度，直到变成了一个针孔照相机似的眼睛，可以把光线聚焦在感光细胞上，就像鹦鹉螺的眼睛。接下来，眼睛的开口必须用透明的膜封起来进一步保护眼睛，实际上这一层膜可以在任何时候出现，甚至可能眼点一开始就有透明膜的保护，而透明膜并不是那么难有的，可以从身体的其他部分变来（组成人的角膜的蛋白质在人体其他部分也有）。这层透明膜越来越厚，成了晶状体。为了使成像越来越精确，晶状体将逐渐往里移动，逐渐变厚，并通过改变组成晶状体的蛋白质比率使它的不同地方有不同密度，以纠正像差，终于形成了一个复杂的鱼眼。

   
也许有人会说，就算从一个眼点可以进化出鱼眼，但是这要用多长的时间才能进化出来呢？进化需要的时间太长了，也是反进化论者攻击进化论的一个常用借口。为了回答这个问题，在1994年，两位瑞典生物学家尼尔森（D.-E.Nilsson）和佩尔格（S.
Pelger）设计了一个计算模型，计算上面所描述的从眼点进化出鱼眼需要多长时间。他们的设计思想，实际上与达尔文在《物种起源》所说的相同：第一、从简单的眼睛到复杂的眼睛存在无数微小的变异。为了定量计算，他们把每一个微小变异设置为1％的改进（比如长度改变了1％，蛋白质浓度增加了1％等等），他们算出从眼点到鱼眼共需要1829个1％的改进，也就是需要1829个步骤。第二、这些微小的变异会影响生物的生存。视觉的微小改进，会使捕食者更好地发觉猎物，或使猎物更好地躲避捕食者，或者使蜜蜂能在雾中更快地找到花朵采蜜，这就有了生存优势。第三、这些变异是能够遗传的。在遗传学上，我们用遗传率来表示某个特征与遗传相关的程度，通常是用同卵孪生子（他们的基因完全相同）和异卵孪生子比较而测定。遗传率100％意味着该特征在同卵孪生子中完全相同，而遗传率0％意味着该特征在同卵孪生子中的相同程度和任意两人一样。我们并不知道眼睛的遗传率是多少，但是可以参考其他的身体特征进行估计：人的身高的遗传率为79％，坐高为85％，腿长为77％，臂长为80％，头宽为95％……也就是说，人的身体特征的遗传率一般来说高于50％。尼尔森和佩尔格将眼睛的遗传率设为50％。显然，这是个很保守的估计。实际上，在需要做估计时，他们都尽可能地保守，以便让进化所需的时间尽量地延长，使反对者无话可说。他们的论文的题目就叫做《对一种眼睛进化所需时间的保守估计》。在做了种种保守的估计以后，代入方程式计算（群体遗传学有专门的方程式计算一个有优势的遗传变异在生物群体中的传播时间），结果还是出乎意料：从眼点进化出鱼眼，只需要35万代。以一代为一年（这是大部分低等动物的情况）计算，也就是说，只需要35万年，这在地质年代上只是一瞬间。

   
眼睛实际的进化时间可能比这快，也可能比这慢，这取决于环境压力的大小和特定动物的生存对眼睛的依赖程度。但是，这个结论是很显然的：眼睛的进化，要比设想的快得多。动物在地球上已至少有6亿年的历史，这足以使眼睛进化出非常多次。生物学家在研究了不同动物的眼睛结构之后，发现它们共采用9种不同的光学结构，而且每一种结构都出现了不止一次。眼睛在动物界至少独立进化了40次，可能多达65次。

   
可见，像眼睛这样的复杂器官的由来也是可以用自然选择来解释，并不需要由上帝来设计。事实上，如果我们仔细研究眼睛的结构，就会发现它并非像我们想象的那么“完善”，而存在许多“设计”缺陷，甚至是非常愚蠢的“设计”，任何一个工程师都不会做那样的设计，更不要说上帝了。我们可以用人眼做一个例子。人的视网膜分成三层：最底下一层是感光的锥细胞和杆细胞，中间一层由双级细胞、水平细胞等神经元组成，最外面一层是神经节细胞，将眼睛感觉到的光信号传递给大脑。视网膜的外面还覆盖着一层毛细血管。这完全是个前后颠倒的不合理的设计。感光细胞应该在最前面感受光线，神经、血管应该放在后面才对。而按这种颠倒的设计，光要穿过血管、神经才能抵达感光细胞，不仅光线的质量下降，而且血管的影子会影响我们的视觉，为了克服这些影子，我们的眼睛必须不断地做细微的运动以扫描整个视野，然后让大脑合并这些质量不佳的图片，去除阴影，再组成一幅完整的图像。为了传递光信号，视网膜的神经元要与一束视神经相连，视神经穿出眼球再绕回大脑。由于视神经在视网膜的前方，它穿过视网膜的那个孔不可能有感光细胞，这样就造成了视网膜上有一点没法感光，也就是所谓盲点。我们平时感觉不到盲点的存在，是因为大脑能根据从两个眼睛得到的信息取消彼此的盲点，形成完整的图像。

   
人眼设计上的缺陷不仅导致了感光的障碍而加重大脑的负担，而且会造成一系列疾病。由于血管在前方，任何出血或淤血都会形成阴影，而影响视觉。更严重的是视网膜的固定方式。视网膜的最底层是感光细胞。这是一种很精致的、有毛的神经末梢，不可能牢固地固定住视网膜，而只是与下面一层色素表皮细胞（这层细胞的作用是吸收多余的光子）很松地连接在一起。这就使得视网膜很容易从眼球的内壁脱落。例如，脑袋遭受一记重拳，就可能造成视网膜脱离，如果不及时治疗将导致永久失明。

   
复杂的眼睛是不是只能采用这种奇怪的装配方式呢？绝对不是。章鱼的眼睛就不是倒装的。章鱼的眼睛也是非常复杂、良好的眼睛，可以在近乎黑暗的深海中发现猎物。章鱼的眼睛和人眼一样是球状的，也有晶状体，但是光透过晶状体后，就直接聚焦到感光细胞上，而无需先穿过神经、血管。章鱼眼睛的神经、血管都位于感光细胞的后面，神经直接连到大脑，而无需先穿透视网膜再往回绕弯。而且，章鱼的视网膜是由下面的许多神经纤维牢牢地固定着的，不会脱落。

   
所有脊椎动物的眼睛都和人眼一样，采取的是倒装的方式，如果真有一位智能设计者，决不会如此愚蠢。但是，如果脊椎动物的眼睛是进化来的，那么就非常容易理解了，因为自然选择只能在已有的蓝图的基础上做无意识的修改，而不可能有意识地重新全盘设计。脊椎动物这种奇怪的眼睛结构是怎么进化来的呢？我们可以和与脊椎动物亲缘关系最近、因而有可能保留了脊椎动物的祖先特征的文昌鱼做个比较。文昌鱼的神经索是一条空心的管道，管壁上长着有鞭毛的神经元。在神经索的头端，是一些能感光的神经元，组成了眼点，眼点下面是传递信号的神经细胞，这就是文昌鱼的“眼睛”。由于这个眼点不是长在外面，而是长在管内的，它只能感受从另一侧的管壁透过来的光，也就是说这也是个内外颠倒的眼睛，不过对文昌鱼来说，没有关系，因为眼睛正对着的那一侧的身体是透明的（好比说我们的后脑勺是透明的），而在眼睛边上神经索最前端的管壁长着色素细胞挡住光线（这样就只有某个方向的光线能射到感光细胞，文昌鱼可以借此判断方向）。加拿大生物学家拉卡利（T.Lacalli）在研究了脊椎动物的眼睛发育过程后发现，脊椎动物胚胎时期的眼睛和文昌鱼的眼睛非常相似，感光细胞也长在神经索（神经索的前端以后发育成大脑）的管壁中，其末端虽然不像文昌鱼的那样有鞭毛，但也指向里头。神经索前端管壁上也长着色素细胞，只不过位置发生了变化，移到了感光细胞的正对面，以后则与感光细胞贴近、相接，而感光细胞下面的神经细胞则发育成了视网膜的前面部分。

   
这个比较告诉了我们人眼是如何逐步进化来的。脊椎动物的祖先像文昌鱼一样，长着一对位于体内、感光细胞朝向体内的眼点，这对眼点逐渐演变成了高度复杂的眼睛，但是由于感光细胞一开始就已朝向体内，以后的进化只能在此基础上修修补补，使得所有的脊椎动物都长着一双内外颠倒的眼睛。这是我们的祖先留给我们的遗产，而且我们只能一直继承下去。神创论无法合理地解释为什么上帝要设计出如此古怪的人眼，而进化论却能给出令人信服的答案。这样，眼睛的由来本来是个进化论的难题，却成了进化论最有力的证据之一。

2001.12.25.

   近日国内报纸报道了一条消息，加拿大西安大略大学的心理学家约翰·菲利普·拉什顿公布了一项据称让“男性高兴而女性愤怒”的研究结论：男性确实比女性聪明，男性的智商比女性高出3.63个百分点。

   
国内的读者可能不熟悉这个拉什顿是何许人也。他时不时要公布这类让某某人高兴而某某人愤怒的“科学研究结论”。他的最著名的研究是“证明”亚洲人的脑容量和智商最大、最高，白人其次，黑人最低，这也许会让某些虚荣的国人沾沾自喜。不过且慢，拉什顿还有一项著名的研究，这些人种的阴茎大小的次序倒了过来，黑人最大，白人其次，亚洲人最小，因为他的理论是大脑袋和大阴茎不可兼而得之，上帝的确公平得很啊。

   
拉什顿似乎很热衷于为一些社会偏见提供“科学依据”，因此我们不难理解，为何他在西方会被视为种族主义者，而他也的确在领导一个美国种族主义机构——先锋基金会，他的研究都是这个基金会提供的经费。在许多西方学者眼中，拉什顿更像一个不择手段地炒作自己的小丑。他会把自己的论文印成小册子，主动寄给北美各大学的心理学、人类学、社会学教授，正如一个美国大学教授所评论的：“这是一种个人和政治宣传。他的研究没有任何科学基础。”

   
的确，他的研究经不起推敲。他的所谓研究成果都是根据前人的测量数据进行统计，做有倾向性的加工：选择有利于自己的结论的数据，舍弃不利的数据。比如他有关人种的脑容量和阴茎大小的统计，就是如此，如果采用更客观的方法进行统计，就会发现其实各个人种在这方面并无统计差异。至于关于智商的研究，我不久以前在评论“英国研究者声称中国人是智商最高的人种”的报道时已经分析过了。（《智商的傲慢与偏见》，载《中国青年报》2006.4.12）

   
这一次，国内的报道说他选取10万名年龄在17岁至18岁的男女学生作为测试对象，对他们进行智能测试，测试内容主要包括几个方面，即快速掌握复杂概念的能力、口头回答能力和创造力等。其实根本不是。他只是对这些学生的“学习评估考试”（SAT，美国大学入学考试，类似于国内的高考）成绩做了统计而已。但是，众所周知，一个人的考试成绩并不足以反映他的智力，还与他的教育状况、心理状态等其他因素密切相关。一个人的智力高低也不完全是天生的，还要受到各种后天因素的影响，例如营养、家庭、教育状况都能影响到一个人的智力高低。

   
因此，即便男生的考试成绩高过女生，也不能就证明了男人天生就比女人聪明，因为没法排除后天因素的影响。在男女的地位还未能做到完全平等，性别歧视依旧存在的社会中，这种影响是不能低估的。心理学家发现，甚至在婴儿时期，人们就已经在对男婴和女婴做区别对待，塑造着他们的不同社会角色了。这不仅表现在穿着打扮上的差异，也表现在有意无意地对他们的行为做出不同的反应。比如，如果男婴索要玩具枪，会受到家长、保姆的鼓励，但是如果索要布娃娃，则不容易得到。女婴受到的对待则相反。他们很快就会明白自己该要什么。

   
然而，拉什顿却试图根据如此脆弱的证据解释一个社会现象，即“玻璃天花板”现象：大部分女性在公司企业和机关团体中晋升到某一职位后便很难继续获得突破，很少有女性达到最高层职位。他认为这是因为女性智商不如男性。但是在得出这个结论之前，他并没有去设法排除女性受到歧视或女性缺少机会这些环境因素的影响，而一个众所周知的事实是：即使在最为开放的国家，对女性的歧视依然存在。甚至在科学界都难以避免重男轻女的偏见。最近有一名做了变性手术的美国大学教授撰文说，在他由女人变成男人之后，他的学术成果更受重视，得到的评价更高，人们对他更为尊敬。

   
我们并不是说男女在先天各个方面都相同，不可能存在差别——这种“男女绝对平等”的观念显然是愚蠢的。既然男女在生理上有别，如果在智力上也出现了某些差异，并不是怎么令人奇怪的事。的确，有一些比较严肃的研究发现男女的智力可能在某些方面存在差异，例如女性的语言能力可能更强，男性在在抽象思维能力可能更有优势。对大脑扫描的结果也发现男女大脑的功能区分布上存在差别。但是在总体上并未发现哪一性的智力更高。问题的复杂性在于，即便男女智力的确存在差异，甚至男女的大脑结构存在差异，也不等于就是天生如此，无法排除是后天的影响造成的，因为大脑是个可塑性极强的器官，深受后天环境的影响。

   
有学者为拉什顿辩护说，如果拉什顿的研究对象不是人而是其他物种，例如麻雀内部存在的先天差异，没有人会在意。不错，但是如果有关麻雀先天差异的研究即使有误，也只是个纯粹的学术问题，不会对人类社会产生影响。而对人的研究就不同了，错误的结论有可能导致灾难性的后果。拉什顿显然是迫不及待地在为“玻璃天花板”这种不公正现象寻找“科学依据”。

   
科学研究是在发掘客观事实，其结论不一定要“政治上正确”。但是对政治上不正确的结论，在发布时一定要慎重，起码也要能经得起推敲，以免以讹传讹，被用来加重社会偏见。而媒体在报道这类成果时，更要多一点负责任的态度，不要只是为了猎奇招徕读者，成了种族主义者、性别歧视者的工具。

2006.09.24

（《经济观察报》2006.10.1.第283期）

(XYS200601001)

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   在听了我一次有关中国的学术腐败与伪科学的演讲之后，一位据说是从事科学哲学研究的听众评论说：我应该知道，进化论在生物学界是争议很大的，并没有成为共识，我不应该把进化当成了科学事实来介绍。我所知道的当然并非如此。与反进化论者的宣传相反，生物学界对生物是进化而来的这个事实并无异议。我们如何能够证明这的确是学术界的共识？

   
首先，我们可以参考权威百科全书的有关介绍。例如，最为权威的《不列颠百科全书》在“进化”一条中，很明确地说：“生物的进化起源在今天已是一个被确定了的科学结论，其可靠程度与诸如地球是圆的、行星在运动、物质由分子构成等科学概念相同。当生物学家们说进化是一个‘事实’时，指的就是这种无可质疑的可靠程度；生物的进化起源实际上已被每一位生物学家所接受。”发行量最大的微软电子百科全书Encarta在“进化”一条中也指出：“今天，进化被确认为现代生物学的基石。对进化的研究将细胞生物学、遗传学、古生物学，甚至地质学和统计学等如此多样的科学领域统一了起来，揭示了作用于地球上的每一种生命形态的力量之间的无比复杂的相互关系。”从其他的百科全书中也可以找到类似的说法。

   
有人也许会说，百科全书再权威、再流行，也只是一家之言。那么，我们不妨再看看权威的科学机构的说法。美国全国研究委员会、美国科学促进会和全美科学教师联合会在1999年9月23日联合发表的声明中指出：“地球和生命的起源与进化是‘全国科学教育标准’和‘科学知识规范’的中心主题。这些观念对高质量的科学教育十分关键，因为进化论乃是现代生物学所有领域的基础。”美国科学院在1999年出版的《科学与神创论：美国科学院的观点》一书中指出：“科学家们也用事实表示某个事物已被检验或观察到如此多次，以致不再有充足的理由继续检验或寻找例证。在这个意义上，进化的发生是一个事实。科学家们不再质问有变更的传代（即进化）是否发生过，因为支持这一观念的证据是如此的确凿。”“对进化的科学共识是压倒多数的。”美国人类学联合会在2000年4月的声明中说：“进化是人类学许多方面的一个基本组成部分，是现代科学的一块基石，是生物学、地质学和天文学的核心。进化的原则已被反复检验并被发现有效地符合科学标准。”自80年代以来，美国各个科学机构都发表过类似的声明。

   
正因为进化论早已是科学界的一个共识，所以反进化论的论文是不可能在科学学术刊物上发表的。有研究者在1985年检索了八十年代初的4000多种学术刊物，未发现任何一篇神创论的论文。在1997年另有研究者检索了五种收录学术期刊的数据库，也未发现任何一篇神创论的论文。事实上，反进化论者现在也很有自知之明，极少把自己的论文提交给学术刊物发表。对八十年代初68种与生物起源问题有关的学术刊物所做的调查表明，总共135000篇送交的论文中，只有18篇是神创论的，这18篇全被退稿。这种局面在今天并无任何改变。所谓进化论在科学界有争议乃至已被科学最新成果推翻的说法，不过是神创论者欺骗外行的宣传。

2001.5.13.

   《物种起源》发表后不久，生物进化的观念很快地征服了整个科学界，在各发达国家的公众中也逐渐地成为主流。只有美国是个例外。在二十世纪的早期，随着原教旨的“基要派”基督教在美国南方的兴起，美国很快地成为了世界反进化论的中心。尽管原教旨基督教事实上也有众多的派别，但在反进化论这一点上却是一致的：他们坚信《圣经》无误，指责进化论的传播是现代社会道德败坏的根源。因此他们呼吁坚持神创论，禁止进化论。1925年田纳西州率先通过法律禁止在公立学校教进化论，随后在代顿镇发生的“猴子审判”震惊了世界，其影响至今未息。这次审判，神创论者在技术上赢了，被告斯各普斯被判有罪（上诉后翻案），但在道义上、在形象上却输得干干净净（有关此案的详情参见获得1998年普利策奖的Edward
J. Larson著《众神之夏》（Summer For The Gods:the Scopes Trial and
America’s Continuing Debate Over Science and
Religion）一书）。但是神创论的势力并没有因此受到重创。在以后的三十多年间，为了避免引起争议和官司，美国公立学校的生物学课本很少介绍进化论。直到五十年代后期，在苏联第一颗人造地球卫星上天的震撼之下，美国感到在科技上已落后，大抓科学教育，进化论做为生物学的核心理论，顺理成章地进入了美国中学课堂。1968年，美国最高法院给了神创论致命的一击，以政教分离的原则判决在公立学校禁止教进化论违宪。从七十年代起，美国神创论者改变策略，给神创论披上科学的外衣，自称“科学神创论”或“神创科学”，要求在公立学校以同等时间教给学生。在八十年代，阿肯萨斯州、路易斯安那州都通过了强求同时教神创论的法律，但是在1987年，美国最高法院再次做出判决，宣布这样的法律违宪。但是美国神创论者在法律和行政上的挣扎远没有结束。迟至1999年，堪萨斯州教育委员会还以6票对4票将进化论从该州教学大纲中删除，再次提醒人们神创与进化之战还在继续。

   
神创论者自知他们的那套“理论”在专家眼中不值一驳，在学术界没有立锥之地，因此很早就采取了“草根运动”的战略，将主要精力用于向普通公众宣传，试图通过蒙骗外行的公众以影响立法。原教旨基督教在美国势力庞大（约三分之一的美国人是原教旨基督徒），其反进化论的宣传攻势也相当成功。近十年来，调查表明，美国公众接受进化论者从来就没有达到一半。美国神创论团体出版了大量的反进化论著作，其中较著名的几部都挂着“最新科学成果”的羊头进入了中国。美国科学团体也出版了不少针锋相对地反击神创论、捍卫进化论的著作，然而据我所知，这些著作还没有一本在中国出版。近来又出现了试图调和进化论和神创论的“中立”著作，江西教育出版社最近翻译出版的Del
Ratzsch著《起源之战》（The Battle of Beginnings:Why Neither Side is
Winning The Creation-Evolution
Debate)就是其中之一（原版出版于1996年）。这类标榜中立的著作一般来说实际上是在暗暗地为神创论辩护，不过，这一本书的原版虽然是由一个基督教的出版社（Intervarsity
Press）出版，作者在一所基督教学院（开尔文学院）教书且是虔诚的基督徒，但我觉得他倒是相当真诚地想保持中立，只不过由于神创论在科学上的先天缺陷，使他的这番功夫白费了。

   
这本书的副标题是“为什么没有一方正赢得神创－进化的辩论”。这是一个有误导性的标题。在学术界，神创论与进化论的辩论在一百多年前就已完全结束，在今天没有哪份生物界的学术期刊还觉得有在学术界内部争论这个问题的必要，连作者也承认，进化论在科学界占绝对优势。争论只在学术界之外还存在，而这也不是有学术水准的理性的争论，其根本原因是由于神创论这一方由于宗教信仰的缘故而非理性地拒绝无数的进化证据。在学术上，进化论和神创论并不处于同等的地位。作者想要不偏不倚地讨论这两者在学术上的是是非非，对双方各打五十大板，这个出发点，根本就站不住脚。因此，这本书的写作质量，在反驳神创论和反驳进化论时，就有了显著的差异。它最好的部分，是澄清神创论者对进化论的种种误解，这些澄清其实是众多生物学家在各个地方做过的，作者只是做了综合。考虑到作者并非生物学的行家（他是科学哲学教授），这项综合工作做得还算相当出色，虽然也有纰漏，比如作者一再附和神创论者所谓“几乎找不到过渡型化石”的谎言，而其实已有许多（至少上千种）过渡型化石被发现。

   
当作者反过来站在神创论者这一边，试图澄清进化论者对“科学神创论”的误解时，其思维的混乱与前边判若两人。他反复地以“神创论者对进化论者的批评是做了回应的，虽然这样的回应或许不成立，但不能被忽视”为由抵挡进化论者的攻击，但是如果一个回应是不成立的，当然就是活该被忽视的：事实上神创论者的每一条回应都早被驳斥过。进化论者批评“科学神创论”不是科学理论，因为它不可证伪，而科学理论必须能够被证伪。作者对此替神创论者反击说：如果科学理论要能被证伪，进化论者应该忙着证伪进化论才对，为什么却并非如此？把波普尔所说的科学理论必须能够证伪等同于科学理论是为了被证伪，是很常见的误解，这样低级的误解出现在一位科学哲学教授笔下，实在令人惊讶。

   
作者对进化、神创两造各打五十大板的目的是为了让他们握手言和，宣扬有神进化论。有神进化论并不是新鲜东西，在进化论问世之后很快就出现了，在接受进化论的基督徒中一直相当流行。这种神学观有两种形式。呆板的有神进化论通过把《圣经·创世记》第一篇所说的“一天”等同于漫长的地质时代的方式，坚信进化论与《圣经》的记载不相矛盾。但这是经不起推敲的：《圣经》所载的创世顺序与进化论明显不符合。作者在书中提到了这一点，却不愿做出解释，我认为事实上也无法解释。灵活的有神进化论则不拘泥于《圣经》记载，只泛泛地承认万能上帝的存在，并把进化当做上帝创造万物的方式。这也是由来已久的一种观点，作者的独特之处，是不承认科学不研究超自然的共识，想把神学观转换成科学理论，为此做了一番论证，在我看来都不成立。在这里没必要一一加以反驳，只讨论关键的三点：

   
一、上帝的假定是否必要？作者就象稍后出版的《达尔文的黑匣子》一书的作者，认为生物在分子水平上存在复杂的生物化学途径，没法用进化论解释其由来，而只能归于智能设计。这实际上和进化论无法解释复杂完美的器官的由来是一个思路，而作者在前面已对此做了相当好的澄清，一到了分子水平就犯糊涂，是因为实际上不了解生化途径是怎么回事。同时，作者也重弹“第一推动”的老调，认为生命的起源存在所谓“鸡和蛋谁先谁后的难题”，即“核糖核酸的功能需要蛋白质的参与，蛋白质又需要核糖核酸来编码”，需要上帝来解决这个起点问题。但是早在八十年代初，生物学家们就已发现核糖核酸无需蛋白质的参与也能自我催化，这个鸡和蛋的难题早就不存在了。

   
二、假定上帝的存在，并没能解决起源问题，反而后退了一步，因为我们还要问：那么上帝这么复杂的结构又是如何起源的？如果它是自然而然产生或一直就存在的，那么比它更简单的世界万物为什么不能自然而然产生或一直就存在呢？可见把上帝当成万物的起源，反而使起源问题变得更为复杂。作者对此的回答是：科学不研究上帝的起源。但是这与作者一开始的主张“科学可以研究超自然问题”相矛盾。

   
三、上帝的假定是否有意义？如果上帝在创造了自然规律后就让世界万物遵循自然规律发展而不加干预，那么这样的上帝就跟不存在一样，假定它的存在没有任何意义。如果上帝还时不时地改变自然规律，自然规律不再普适，整个科学研究就处于危险之中。作者意识到了这个矛盾，提出了一个假设：上帝是在不改变自然规律的条件下对事物的发展进行干预，体现在概率事件之中，比如基因突变总是会按一定的概率产生，但是发生在哪个个体上，则是上帝干预的结果，由于我们没法知道上帝是如何挑选个体的，所以对于我们来说，这是个随机的事件。或者说，运气也就是上帝。但是，既然自然规律并没有改变，对我们来说运气又是个随机的事件，那么上帝的存在，对于科学研究来说仍然是毫无意义的，多余的。在神学和哲学上，我们可以假定多余的概念。而在科学上，我们却必须追求简洁，挥动奥卡姆剃刀将上帝这个多余的概念剃掉。

   
总之，所谓有神进化论，在神学或哲学上也许是可以成立的，在科学上却无法成立。科学研究不允许在进化论和神创论之间充当中立者。

2000.1.3.

   许多人都是通过道金斯的《自私的基因》一书而了解到现代进化论的一些知识。这本书所持观点在学术界属于“基因选择主义”，即认为基因（而不是传统上所说的生物体）是自然选择的作用单位。这个学派是威廉斯和梅纳德·史密斯在七十年代创立的，由于道金斯的普及才广为人知，并被称为“自私的基因”理论。尽管道金斯在书中一再说明“自私”的说法只是比喻，绝不意味着基因有意识、有感情，但是这个比喻用法的确也让一些读者引起了不必要的联想，并感到绝望。道金斯的新作《拆散彩虹：科学、妄想和对奇观的嗜好》（Unweaving
the Rainbow: Science, Delusion and the Appetite for
Wonder）一开头就说：
   
“我的第一本书的一位外国出版商承认说，在读完它之后，三夜不能安眠，被书中他所理解的冰冷、凄凉的信息所困扰。其他人问过我我怎么能够在早晨还有勇气起床。一个遥远国家的一名教师写信责备我说，他的一位学生在读完这同一本书后泪眼汪汪来找他，因为这本书已使她相信生活是空虚和无目的的。他劝告她不要把这本书传给她的任何朋友看，担心他们将被虚无悲观主义所感染。”

   
他说的外国出版商和外国老师大概不是中国人，但中国读者中也不乏有类似的感受。比如，吴国盛的《进化的故事令人绝望》（《中华读书报》2000年11月1日）就相当典型地表达了这种绝望感：

　　“尽管道金斯一开始就声明，他并不提倡以进化论为基础的道德观，但他所生动展现的生命世界的这幅自私和冷酷的景象还是叫人非常绝望。如果我们命中注定是自私的，我们的非进化论的道德观念何以可能？这是道金斯已经意识到但并未展开的问题。……听完道金斯讲述基因的故事，人类应该感到绝望。进化是偶然的、无目的的，基因是冷酷和自私的。它们聪明绝顶，经过几十亿年的进化，它们都已经成精了。从这里我们确实可以学会不少求生存的本领，但同时我们也会陷入这样一个境地：我们不知道我们为什么要生存。生存是偶然的，也是荒谬的。生命的意义可以说是微不足道的。在人性的世界里那么崇高和辉煌的舍生取义、视死如归，在一个所谓的客观世界里完全是不合情理的。近代科学制造的这种人与世界的分裂，在今天由于更加精致化、合理化，而显得更难弥合。”

   
面对这种责备，道金斯在《拆散彩虹》中有简略的回答：
   
“假设宇宙的终极命运的确没有目的，我们是不是真的都要把我们的人生希望和宇宙的终极命运绑在一块呢？当然不，如果我们精神正常的话,不会如此。我们的生活被各色各样更亲密、更温暖的事物以及人类的雄心和洞察所主宰着。指责科学剥夺了使人生值得一过的生活温馨，这个错误是如此的荒唐，如此的与我本人和大多数科学家的感受绝然相反，以至于我几乎要变得绝望，就象我被错误地怀疑过的那样。”

   
虽然科学事实往往能给伦理道德观提供一定的启示，乃至成为价值判断的基础，但是科学事实本身并不带有价值判断。将科学事实等同于道德价值，恰恰是极端的科学主义者的思维方式，以这样的思维方式反过来指责科学，是自相矛盾的。宇宙的演变没有目的，因为宇宙没有意识。但是人生可以有目的，因为人有自我意识。在一个冰冷的、凄凉的宇宙中，同样可以有、也应该有温暖、亲密的人间。

   
如果将人生目的和宇宙的命运联系起来，未免过于多愁善感。但是人生的目的本来就属于主观的价值判断，可以有多种形式，科学无法证明其必对或必错；所以如果有人非要如此多愁善感地唉声叹气，虽然道金斯暗示这属于精神失常，虽然我也觉得大可不必，但是却不能说就错。然而，如果在绝望之余，还要质疑“如果我们命中注定是自私的，我们的非进化论的道德观念何以可能？”，却是严重的混乱。基因是自私的，并不能推导出我们命中注定是自私的，因为我们的“命”有两条：生物的和文化的。

   
人类同时是生物进化和文化进化的产物。“自私的基因”理论试图说明的仅仅是自然选择作用下的生物进化（它甚至不试图解释所有的生物进化），而文化进化有非常不同的机制。无意识的自然选择只对个体的短期利益起作用，因此它必然是对“自私”有利的。但是人类具有自我意识，有理性推理和预见能力，能够做长期的计划，因此能够为了长远的利益牺牲目前的利益，为了群体的利益牺牲个人的利益。文化的适应性进化，在很大程度上是环境对群体，而不是对个体进行选择的结果，真正的利他行为因之产生。道德观正是这种文化选择的结果。一个有着更“好”的价值观的文化群体能够扩张、繁衍，并吞并、灭绝其他的文化群体。因此，价值观也是进化而来的，是经过长期、持续的无数次试错、成败，而得到的最适合于某个文化群体生存的结果。如果将生物进化和文化进化混为一谈，试图用生物本能解释一切文化现象，恰恰是极端的生物决定论者的思维方式，以这样的思维方式反过来指责科学，又是自相矛盾。

   
最后值得指出的是，文化进化论只是要说明为什么一种价值观系统会产生、传递，并不肯定那些占了优势的价值观就一定是真实、美好。那些因历史原因被认为对文化群体有利的行为，即使在我们看来是虚假的、丑陋的（比如宗教、迷信），也会在文化选择的作用下，得到保留、传播。视死如归有种种因素（甚至包括精神失常），并不都是那么崇高和辉煌的。革命烈士的视死如归固然令人肃然起敬，邪教徒的视死如归却就只有让人惋惜了。

2001.2.4.

   美国科学院院士基本上是个荣誉称号，在其不多的特权中，很重要的一项是可以直接把自己的论文或推荐别人的论文到《美国科学院会刊》这份闻名世界的学术刊物上发表。美国韦因州立大学生物学家莫里斯·古德曼去年四月新当选院士，最近在《美国科学院会刊》上发表了其“就职论文”，在世界范围内引起了小小的轰动。在这篇论文中，古德曼实验室提出应该把现有类人猿都划入人科，进而再把现存的两种黑猩猩（普通黑猩猩和矮小黑猩猩）都划入人属，名副其实成了我们人类的亲兄弟。

   
生物的分类单位从大到小依次为域、界、门、纲、目、科、属和种。现代人类属于真核生物域、动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。在被普遍接受的传统分类中，类人猿被认为与人类的亲缘关系很远，属于两个不同的科，各种长臂猿被归入长臂猿科，而猩猩、大猩猩和黑猩猩被归入猩猩科，两种黑猩猩属于猩猩科下的黑猩猩属。古德曼在1998年就批评这种传统划分法是出于人类中心主义的偏见，提出应该把类人猿都归入人科，而把黑猩猩归入人属。这一次，他为这个主张出示了更进一步的证据。一般来说，两个物种的基因序列的相似程度越高，则表明它们之间的亲缘关系越近，而且可以根据基因序列的相似程度推算这两个物种从共同祖先分离出来的时间。以前，已有多项研究表明人和黑猩猩在遗传上的相似在98％以上。这些研究其实并没有涉及到具体的基因序列，而是用其他方法做的估算。这一次，古德曼和他的同事决定具体比较人、黑猩猩、大猩猩、猩猩、旧大陆猴这几个物种在97个基因上的相似程度。他们发现，像以前的研究所表明的，黑猩猩与人的亲缘关系最近，甚至超过了它们与大猩猩的亲缘关系。这种亲缘关系，要比以前所认为的还要密切，在那些不重要的基因位点中，人与黑猩猩的相似程度为98.4％，而在那些重要的基因位点中，人与黑猩猩的相似程度高达99.4％。

   
国内媒体在报道这件成果时，说古德曼等人把黑猩猩归入人属，理由是黑猩猩编码功能基因的遗传信息与人极其相似。于是又有专家在接受采访时表示不赞成古德曼等人的分类方法，不能只根据基因序列的相似性来分类，还要根据形态学、解剖学或考古学方面的证据。换句话说，凭什么因为人与黑猩猩的基因相似程度可达99.4％，就要把他们归为同一属呢？其实这个报道和专家评论都没有真正理解古德曼的这项研究。古德曼如此分类的目的并不是为了反映出不同物种的基因相似程度，而是为了反映出不同物种的进化关系。

   
根据这些基因序列比较，可以推测出猿、人的进化表：大约在2千5百万年前，猿的祖先与其他灵长类分离开来；在1千4百万年前，大猩猩、黑猩猩和人的共同祖先与猩猩的祖先分离开来；在6－7百万年前，黑猩猩和人的共同祖先与大猩猩的祖先分离开来；在5－6百万年前，黑猩猩的祖先和人的祖先分离开来。从进化上看，黑猩猩与其他灵长类动物的关系从近到远分别是人、大猩猩、猩猩。如果生物分类像达尔文所希望的那样，要能真正反应出亲缘关系也即进化关系，那么当然首先要把黑猩猩和人先归为同一类，然后再把二者与其他类人猿归为同一个更大的类，而不是像传统那样倒过来，先把黑猩猩和其他类人猿归入同一科，然后再和人归入同一目。

   
把黑猩猩和人归入同一属，也并不怎么辱没了人。黑猩猩的行为表现出相当程度的人性，例如它们能够制造工具、有推理能力、自我意识、移情能力（即能够意识到其他意识的存在，设身处地地猜测其他个体的想法。人类在3岁以后才有这种能力）、识数能力（经训练后能识别从0到9的数字并从小到大排列）、语言能力（经训练后能使用数百个单词符号，听懂数千个英文单词）、感情能力（例如会为亲属的死亡感到悲伤）等等。黑猩猩经过训练后，能大约具有4岁小孩的思维和语言能力。黑猩猩和人类一样是高度社会化的动物，而且不同地区的黑猩猩群体还存在不同的社会文化。我们对黑猩猩研究得越多，越是意识到它们与人类并无本质的区别，有的只是量的差异。正是在这个意义上，我认为杀害黑猩猩（以及其他类人猿）的行为，应该被视为谋杀。

   
不过古德曼的分类法很难被广泛接受。人类中心主义已根深蒂固。自古以来，人类就认为自己是与其他动物完全不同的万物之灵。达尔文进化论让我们深刻认识到了人类的动物起源，人类只是进化过程中的偶然产物，而不是进化的方向和颠峰，也不是“最高等”的动物。但是人类中心主义并没有从我们的心中完全被消除。在研究人类与其他动物的关系时，我们仍然习惯于站在人类的立场上，而不是其他动物的立场上。所谓生物分类不能做到完全客观，而或多或少有些主观，就是人类中心主义的一个借口。甚至古德曼也还没有完全摆脱人类中心主义：他把人类与黑猩猩共同的那个属称为人属而不是黑猩猩属，把人类与猿共同的那个科称为人科而不是猿科。如果我们能够设身处地地站在黑猩猩的立场上看，那么把黑猩猩和人类视为同一个属的兄弟物种，恐怕就是再自然不过的事了。从生物学的角度看，人类可以说是第三种黑猩猩。

2003.6.13.

   一个流传颇广的对进化论的攻击为：生命是如此复杂，它的产生和进化是一个概率几乎为零的不可能事件。攻击者往往还煞有介事地做一番概率计算，“证明”即使把宇宙的时间全都用完，也无法自发生成一个细胞。其实这是一个早被达尔文用自然选择原理解决了的问题。高度复杂的事物可以分解为更简单的事物一步一步地通过选择形成。突变是偶然的，但是在自然选择的作用下，偶然性大大降低。生命的产生和进化并不是一个完全随机的过程，因此不能做简单的概率计算。举例来说，打麻将摸到一手清一色一条龙，是一个几乎不可能的小概率事件，或许从来就没人摸到过。但是通过不断地换牌，最后得到清一色一条龙的机会虽然很小，还是有许多许多次出现了。

   
严格地说，基因突变也并非是完全随机的。基因组的某些区域要比其他区域更容易发生突变。在物理、化学因素的作用下，基因组也会自发形成某种有序的结构。这种所谓“自组织”现象，更大大降低了生命的产生和进化的偶然性，有的学者甚至认为自组织对生物进化的作用，并不亚于自然选择。事实上，自组织是在生物界和非生物界都普遍存在的现象。如果不考虑自组织因素而单纯做概率计算，我们会发现水结成冰也是一个概率几乎为零的不可能事件。以概率计算攻击进化之荒谬，由此可见。

   
比利时生物学家克里斯蒂安·德迪夫（Christian de
Duve）所著《活力之尘》（Vital
Dust，中译本名为《生机勃勃的尘埃》，王玉山等译，上海科技教育出版社出版），更试图说明，生命起源和进化，乃是生物化学作用的必然结果。它的新版副标题“生命做为宇宙之必然”（Life
as a Cosmic
Imperative，原副标题为“地球生命的起源和进化”）即是对这一观点的归纳。现年83岁的德迪夫是现代细胞生物学的主要创建者之一，因发现溶酶体和过氧化物酶体这两种细胞器而在1974年获得诺贝尔生理学奖。晚年致力于研究生命起源和科普创作，在此之前已出版过两本很受欢迎的科普著作《活细胞导游》（
Guided Tour of the Living Cell，1984）和《细胞蓝图》（Blueprint for
a
Cell，1991）。在自传中，他说：“我计划将我的余生贡献于进一步探讨我们对生命和心灵日益增长的了解能告诉我们宇宙有何结构和意义。”

   
宇宙具有结构，这是科学已发现的，事实上也是科学研究能够成立的前提。但是宇宙是否真的有意义？这是一个哲学问题，而不是科学问题。德迪夫认为，宇宙的结构必然能够产生生命和思维，再由思维发现宇宙的结构和理解真善美爱，就是宇宙的意义。这是一种改头换面的目的论，只不过导向目的的神秘力量由生物化学力量所取代。宇宙学认为我们的宇宙的确令人惊讶地适宜生命的生存，如果在宇宙大爆炸的最初时刻，物理常数略有不同，就很可能不会有生命。但是我认为这并不意味着宇宙有什么既定目的或意义。对此最简单的也是最好的解释是人属原理（Anthropic
Principle，常被不恰当地译为“人择原理”）：因为这是我们所从属的宇宙，如果没有这样的宇宙，就不会有我们人类。可能还有许许多多不同的宇宙有着不同的生存条件，我们无法知道而已。我们很容易把一个仅知（未必是仅有）的偶然结果误解为必然结果。根据现状去推想起始条件的必然意义，乃是没有意义的事后诸葛亮，就象一位在混战中夺得皇位的人自称是真龙天子。

   
不管宇宙是否有意义（我认为没有），我们的宇宙看来是充满活力的。我和德迪夫一样相信，宇宙中充满了生命。我们已经有充分的理由相信，宇宙中布满了适于生命生存的行星、卫星，生命小分子到处都是，而只要有合适的条件，生命就可能产生。在某颗适宜星球上的生命产生未必是一个必然事件，但也不会是一个小概率的偶然事件，而只要考虑到宇宙星球之多，年代之久远，宇宙就必然是充满生机的。但是我无法同意德迪夫的观点，认为生物进化存在从简单到复杂的总方向，最后必然产生理性生命。生命的发展趋势是多样化，任何能够适应环境的方式，不论是简单还是复杂，都是可行的，并不存在一个总方向，当然，从简单到复杂的进化途径是存在的，就象存在着复杂到简单，或复杂度不变的其他途径。我也同意在宇宙中可能存在许多理性生命，我们人类并不孤独，但这绝不意味着理性生命是进化的必然终点，而同样是一个概率并不很小的可能事件分布在众多星球上所体现出来的必然结果。其他星球上的理性生命也绝无可能与人类相同，我们这个物种，乃是无数偶然事件的结果。德迪夫令人惊讶地认为现存物种有着高级和低级之分，在他绘制的生命树中，不同的枝干按高低排列，被置于顶端的是人类。这种以人为中心、从低级到高级的“自然界阶梯”的观念，从达尔文起就已被抛弃了，但在许多人，包括一些专家心中，仍然根深蒂固。

   
不管你是否同意德迪夫的宇宙观、进化观，《活力之尘》都是一本妙趣横生的科普著作。它描绘了一幅从生命最初的分子到人的心灵产生的地球生命进化的全景图象。一般的进化论科普著作都着重于多细胞生物的进化，这本书却将重点放在了生命起源和单细胞生物的进化，占了七分之四的篇幅。我还没有见过有其他的科普著作如此全面又通俗地介绍生命起源和进化的生物化学因素，而且没有用到一个化学方程式。对多细胞生物的进化介绍较为简略，但也涉及了各主要方面。一般读者可以将这本书作为全面了解地球生命进化史的很好的入门读物，感受一次引人入胜的生命之旅。在旅途结束时也不妨思考一下德迪夫提出的问题：我们的宇宙是否有活力、会思想、有意义？

2000.4.22.

   数学史上著名的一个大恩怨许多人在中学学解方程时都听老师讲过。故事说，文艺复兴时期意大利数学家塔塔利亚发现了三次方程的解法，秘而不宣。一位叫卡当的骗子把解法骗到了手，公布出来，并宣称是他自己发现的。塔塔利亚一气之下向卡当挑战比赛解方程，大获全胜，因为塔塔利亚教他时留了一招。不过至今这些公式还被称作卡当公式，而塔塔利亚连名字都没有留下来，塔塔利亚只是一个外号，意大利语意思是“结巴”。网上广为流传的一篇《数学和数学家的故事》长文就是这么介绍的。

   
这个流行版本从总体到细节都是错误的。塔塔利亚不仅留下了名字（真名尼科洛·方塔纳），而且也留下了有关这一争执的著作。后人对此事的看法在很大程度上就是受塔塔利亚一面之词的影响。

   
塔塔利亚与卡当之间并未进行过数学比赛，和塔塔利亚比赛的另有其人。在当时的意大利，两个数学家进行解题比赛成了风气，方式是两人各拿出赌金，给对方出若干道题，30天后提交答案，解出更多道题的人获胜，胜者赢得全部赌金。塔塔利亚很热衷于参加这种比赛，并多次获胜。

   
当时经常出现的比赛题目是三次方程，因为三次方程的解法还未被发现。意大利博洛尼亚数学家费罗发现了三次方程的一种特殊形式“三次加一次”的解法，临死前传给了学生费奥。费奥的数学水平其实很差，得到费罗的秘传后便吹嘘自己能够解所有的三次方程。塔塔利亚也自称能够解三次方程，于是两人在1535年进行了比赛。塔塔利亚给费奥出了30道其他形式的三次方程，把费奥给难住了。费奥则给塔塔利亚出了30道清一色的“三次加一次”方程题，认定塔塔利亚也都解不出来。塔塔利亚在接受费奥挑战的时候，的确还不知道如何解这类方程题。据说是在最后一天的早晨，塔塔利亚在苦思冥想了一夜之后，突然来了灵感，发现了解法，用了不到两个小时就全部解答了。塔塔利亚欣喜若狂，宽宏大量地放弃了费奥交的赌金。

   
当时担任米兰官方数学教师的卡当听说了此事，通过他人转告塔塔利亚，希望能够知道解法，遭到塔塔利亚的拒绝。于是卡当直接给塔塔利亚写信，暗示可以向米兰总督推荐塔塔利亚。

   
在威尼斯当穷教师的塔塔利亚一见有高升的机会，态度大变，于1539年3月动身前往米兰，受到卡当的热情招待。在卡当苦苦哀求，并向上帝发誓绝不泄密后，塔塔利亚终于向卡当传授了用诗歌暗语写成的解法。卡当把“武林秘笈”拿到手，并没有就对塔塔利亚翻脸，但塔塔利亚却像许多泄密者一样，马上就后悔了，无心再在米兰求发展，匆忙赶回威尼斯。在那一年卡当出版了两本数学著作，塔塔利亚都细细研读，一方面很高兴卡当没有在著作中公布三次方程解法，一方面又觉得自己受了卡当的欺骗，在给卡当的信中把这两本书嘲笑了一番，断绝了与卡当的交情。

   
卡当在获得塔塔利亚的解法后，在其基础上很快就发现所有的三次方程的解法。次年，卡当18岁的秘书费拉里在三次方程解法的基础上又发现了四次方程的解法。卡当与塔塔利亚不同，热衷于通过著书立说发布新发现来赢得名利。但是他和费拉里发现的解法都是建立在塔塔利亚的解法基础上的，根据卡当立下的誓言，塔塔利亚不公布其解法，他们的解法就不得公布。而塔塔利亚显然是想把其解法当成赢得比赛的秘密武器，丝毫也没有想公布出来的迹象。这让卡当很苦恼。

   
1543年，卡当和费拉里前往博洛尼亚，见到在那里接替费罗当数学教授的费罗的女婿，后者向他们出示了费罗的手稿，证明费罗在塔塔利亚之前就已经发现了解法。这使卡当如释重负，觉得没有必要再遵守誓言，于是在1545年出版的著作《大术》中公布了三次方程和四次方程的解法。为了避免被指控剽窃，卡当在书中特别提到了费罗和塔塔利亚的贡献。

   
但是这并没有减轻塔塔利亚对他的憎恨。塔塔利亚在第二年出版了一本书，在书中揭露卡当背信弃义，淋漓尽致地对卡当进行人身攻击。卡当此时由于《大术》一书已名满天下，不想和塔塔利亚计较，但费拉里决定要为主人讨回公道，在公开信中对塔塔利亚反唇相讥，向塔塔利亚提出比赛挑战。塔塔利亚对此很不情愿，因为和无名小辈比赛即使赢了也没有什么好处，万一输了脸可就丢大了。塔塔利亚在给费拉里的回信中，要求由卡当来应战。但是卡当仍不予理会。塔塔利亚和费拉里来来回回打了一年的笔墨官司，仍然没有解决争端。到1548年事情出现转机，塔塔利亚的家乡布雷西亚向塔塔利亚提供了一份报酬不薄的教职，条件是塔塔利亚必须去和费拉里比赛解决争端。

   
1548年8月10日，比赛在米兰总督的主持下在米兰的教堂举行，吸引了大量的看客。费拉里带了众多支持者助阵，而塔塔利亚只带了一位同胞兄弟，费拉里可谓占尽了天时地利人和，而且在开场白中就已经表现出他对三次和四次方程的理解要比塔塔利亚透彻。身经百战的塔塔利亚一见大势不妙，在当天晚上悄悄地离开了米兰。

   
结果塔塔利亚不仅名誉扫地，而且经济也陷入困境。布雷西亚虽然让他教了一年书，却不支付他的薪水。看来那个时候并没有禁止拖欠教师工资的规定，塔塔利亚打了几场官司也没能把欠薪讨回来，灰溜溜又回到威尼斯继续当他的穷教师。1557年，57岁的塔塔利亚带着对卡当的满腔仇恨，在贫困中死去。

   
费拉里在比赛后名声大震，甚至连皇帝都来请他给太子当老师。但费拉里选择了给米兰总督当估税员发财。1565年，年仅43岁的费拉里已成了富翁，提前退休回博洛尼亚，不幸当年就去世了，据说是被他的妹妹毒死的，为了继承他的财产。只有卡当得以长寿，活到了75岁，不过他本来可以活得更长——迷信占星术的卡当预测自己将死于1575年9月21日，为了实现自己的预言，他在那一天自杀。

   
科学研究毕竟是人从事的事业，人性的弱点也会在其中表现出来。做为一项最为看重首创权的工作，因争名夺利结下的种种个人恩怨也就难以避免，有时也难以让人看清其中的是非曲折。虽然根据现代科研的规范和历史资料来看，卡当在这个事件中的所作所为并无过错，他并没有试图去剽窃他人成果，为了公布学术成果与众人分享所作的努力还很值得赞赏，反倒是塔塔利亚死守学术成果的偏执和对卡当的憎恨都有点变态。奇怪的是，在后人的传说中，卡当却成了欺世盗名的骗子，人们对弱者的同情有时会超过了对真相的探求。不过事实的真相毕竟难以掩盖，尤其是在信息发达的今天，更是如此。

2006.9.17.

（《经济观察报》2006.9.23）

(XYS20060923)

◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇

   性是什么？先别忙做各种浪漫、色情的想象。性并非人类所独有，而是在整个生物界普遍存在，例如，一般人并不知道，连细菌也有性生活。我们给性下的定义，必须能够用于整个生物界。在生物学上，性有一个非常枯燥的定义：基因的重组，也就是来自两个以上的个体的遗传物质的融合。琳恩·马古利斯和多里安·萨根合著的《性是什么？》（What
is
Sex?）一书中，采用的就是这个定义，因此他们把病毒感染也当成了有性繁殖的一种：因为感染的结果就是产生了基因的重组。根据同样的定义，我们也可以把分子生物学家做基因克隆、搞遗传工程乃至试验基因疗法统统当成是人工有性繁殖了。

   
不管性究竟是什么，它的确是一种奇妙的东西。它给生物界带来了无限的多样性，如果没有性，就不会为自然选择提供了如此多样的资源。它赋予了我们以个性，如果没有性，你和你的兄弟姐妹将会都像是孪生的。但是性也带来了一个悲哀的后果：个体必定要衰老死亡，只有性细胞可以永世长存；而无性的生物是长生不老的，它们只是不断地分裂。光是介绍、讨论性的这些奇妙现象，就足以写出一本妙趣横生的书了。但是马古利斯和萨根显然不满足于此。他们有一个更宏大的野心，把性置于宇宙的框架之中。在他们看来，性乃是热力学耗散的副产物，是必然的现象，而性与生殖联系在一起，则不过是进化史上的偶然现象。在他们的笔下，性成了进化的目的和方向。但是，为进化设定必然的方向是危险的，就像过时的目的论，它完全可以被看成马后炮的解释。即使现存的所有生物在其生命史中都离不开基因重组，也无法用以证明性就是进化的必然产物。用热力学第二定律来证明也难以让人信服，因为这是一个被用滥了的、经常超出了其适用范围试图用于解释一切现象的“物理定律”，用作者的话说，“一个解释一切的理论，等于什么也没有解释。”

   
采用类比的方式，将一个理论应用于无关的领域，是哲学的惯用手法，却不是科学的方法。马古利斯在其科学著作中却乐此不疲。她对生物学的最大贡献，是在70年代提出细胞内共生理论，认为真核细胞（人体的各种细胞都是真核细胞）中的线粒体、叶绿体等细胞器是共生在细胞中的远古的细菌。这个理论因为有很多实验支持，在现在已被普遍接受。但是，她却试图用共生理论来解释一切生命现象、甚至非生命现象。把人体当成各种细胞的共生体，甚至把人类社会当成分工合作的个体的共生体，这类说法尽管已偏离了科学而进入哲学的范围，毕竟这还不算太离谱。但是当她把整个地球也当成了共生体，把地球类比做一个大细胞，而成为盖娅假说的信徒时，却已是在宣扬与科学无关的神秘信仰了。在这本书中，这种共生信仰的论调随处可见，必然的，也要随手抨击在科学界占主流地位的达尔文主义。而这些抨击，就像我们经常见到的那样，乃是有意无意地曲解达尔文主义，而显得非常浅薄。例如，这本书有一小节“无私的基因”，是抨击自私的基因理论的，而举的例子，竟然都是无私的个体行为。其实自私的基因和无私的个体一点也不矛盾，恰恰相反，自私的基因理论正是为了解释各种利他的行为而提出来的。又如，生物学有一个“红后理论”解释有性繁殖的优势：有性繁殖能够增加遗传的多样性，因此使后代更容易适应变化了的环境。这本书以单性繁殖的蜥蜴存在多种等位基因为依据说明单性繁殖产生的遗传多样性未必比有性繁殖少，以此来反驳“红后理论”，这也是曲解了“红后理论”。基因的多态性和基因重组是两个无关的概念，“红后理论”所说的遗传多样性指的是基因重组，并不认为有性繁殖会增加基因的多态性，等位基因种类的多少是无关的证据。

   
“性是什么？”是个有趣的问题，《性是什么？》也是本有趣的书，然而由于作者偏离科学主流的信仰倾向，却不是一本严密的科学著作，里面存在着许多偏见，这是读者在阅读时必须警惕的。

2001.9.9.

   1999年，美国出了一本题为《性与死：生物学哲学导论》的高级教科书。这本书介绍、讨论的都是关于“进化”、“基因”这些很专业化的生物学哲学问题，与性和死都没有什么关系。为什么用了这么个题目呢？作者解释说“因为这个题目很有趣”、“生物界是奇妙和古怪的，至少比我们所能想象的还要古怪。”其实作者完全可以更明白地说：因为性和死是生物界的永恒主题，就像爱和死是文学作品的永恒主题一样。

   
无性的生物可以靠不断的分裂而永世长存，有性的生物却必死无疑。性是对死亡的抗拒，是新生命的开端。这两个相对的力量，有时却能古怪地结合。例如，在蜘蛛纲和昆虫纲动物中，有时能观察到所谓“性食同类”（sexual
cannibalism），即在交尾前后甚至交尾过程中，雌性吃掉与之交尾的雄性。最著名的例子当然是螳螂了。对雌螳螂杀夫的首次描述，出现于1658年出版的德语著作中。在1886年，一位美国昆虫学家向《科学》杂志报告了他在实验室看到的雌螳螂在交配前吃掉雄螳螂的头，而无头雄螳螂仍设法完成交配的奇怪情景，大概是关于这一现象的第一篇科学文献。稍后，法布尔在《昆虫记》中也描述了螳螂杀夫：

   
“然而在事实上，螳螂甚至还具有食用它丈夫的习性。这可真让人吃惊！在吃它的丈夫的时候，雌性的螳螂会咬住它丈夫的头颈，然后一口一口地吃下去。最后，剩余下来的只是它丈夫的两片薄薄的翅膀而已。这真令人难以置信。”

   
从这段描述看我们不知道法布尔是亲眼所见，还是只是在转述一个公认的事实。不管怎样，随着《昆虫记》风靡世界，雌螳螂“杀夫”（或者更确切地说，“吃夫”）的恶名和雄螳螂“殉情”的美名也就尽人皆知了。生物学家们甚至试图论证“吃夫”的合理性。有的说，雌螳螂产卵需要大量的能量，雄螳螂的肉正是极好的能量来源。断头的雄螳螂能完成交配，这是已被实验证实的，因为控制交配的神经不在头部，而在腹部，而且，由于某些神经抑制中枢位于头部，头被吃掉反而还有助于增强雄性的性能力呢。雄螳螂不死，真是天理难容了。

   
不过，很少有人在野外观察到雌螳螂吃夫。我们说的螳螂，乃是一大类昆虫的总称（是昆虫纲下的一个目——螳螂目），包括形态、生态各不相同的1500多种螳螂。绝大多数螳螂物种都没有被观察到吃夫现象，这个名声，主要归咎于两种分布较广的螳螂：中国大刀螳螂（Tenodera
aridifolia sinensis）和欧洲螳螂（Mantis
religiosa）。但是，研究者报告的吃夫现象都是在实验室里观察到的，在这种条件下，担惊受怕的动物往往会有异常的举动，在自然状态下，是否果真如此呢？这是真的与生殖有关的自相残杀，还是纯粹为了喂饱肚子的自相残杀？没人否认螳螂的确会自相残杀，而个子要小得多的雄螳螂也很容易成为雌螳螂的牺牲品，问题在于这是否有生殖意义？

   
在1984年，两名科学家里斯克（E.Liske）和戴维斯（W.J.Davis）虽然同样在实验室里观察大刀螳螂交尾，但是做了一些改进：他们事先把螳螂喂饱吃足，把灯光调暗，而且让螳螂自得其乐，人不在一边观看，而改用摄像机纪录。结果出乎意料：在三十场交配中，没有一场出现了吃夫。相反地，他们首次纪录了螳螂复杂的求偶仪式：雌雄双方翩翩起舞，整个过程短的10分钟，长的达两个小时。里斯克和戴维斯认为，以前人们之所以频频在实验室观察到螳螂吃夫，原因之一是因为在直接观察的条件下，失去“隐私”的螳螂没有机会举行求偶仪式，而这个仪式能消除雌螳螂的恶意，是雄螳螂能成功地交配所必需的。另一个原因是因为在实验室喂养的螳螂经常处于饥饿状态，雌螳螂饥不择食，把丈夫当美味。为了证明这个原因，里斯克和戴维斯在1987年又做了一系列实验。他们发现，那些处于高度饥饿状态（已被饿了5到11天）的雌螳螂一见雄螳螂就扑上去抓来吃，根本无心交媾。处于中度饥饿状态（饿了3到5天）的雌螳螂会进行交媾，但在交媾过程中或在交媾之后，会试图吃掉配偶。而那些没有饿着肚子的雌螳螂则并不想吃配偶。

   
可见雌螳螂吃夫的主要动机是因为肚子饿。但是在野外，雌螳螂并不是都能吃饱肚子的，那么，吃夫就还是可能发生的。在1992年，劳伦斯（S.E.Lawrence）在葡萄牙对欧洲螳螂的交配行为进行了首次大规模的野外研究。在他观察到的螳螂交尾现象中，大约31％发生了吃夫行为。在野外，雌螳螂大概处于中度饥饿。吃掉雄螳螂，对螳螂后代也的确有益。1988年的一项研究表明，那些吃掉了配偶的雌螳螂，其后代数目比没有吃掉配偶的要多20％。里斯克和戴维斯也承认，欧洲螳螂发生的吃夫现象可能比其他螳螂远为普遍，是他们给螳螂带来恶名。但是，雄螳螂很显然不是心甘情愿地被吃的。他们在交配前，小心翼翼地悄悄接近雌螳螂，避免被发觉。交配时从雌螳螂背后跃上，交配完了之后迅速地逃离，没有为了后代牺牲自己的迹象。雄螳螂可以多次交媾，没有必要做一锤子买卖。从自然选择的角度看，雄螳螂应该与尽可能多的雌螳螂交配，在最后一次交配中再被吃掉；而雌螳螂也应该与尽可能多的雄螳螂交配，而且应该每次都把雄螳螂吃掉。

   
如果说，对螳螂吃夫的普遍性至今在学术界还有异议，对某些蜘蛛种类的吃夫行为，却是少有争议的。被研究得比较透彻的是澳大利亚红背蛛（学名哈氏寇蛛，Latrodectus
hasselti。与著名的黑寡妇同属，主要特征是背上有红条）。这项工作，主要是加拿大生物学家安德拉德（M.Andrade）在近年来做的。与螳螂相似，红背蛛的吃夫现象也与雌蜘蛛的饥饿状态有关，这可以解释为什么吃夫现象并不总是发生的。安德拉德在1998年报告说，在实验室条件下，多达50％的交配没有发生吃夫，而在野外，也有35％的交配没有吃夫。在交配前，个头比雌蜘蛛小的雄蜘蛛要小心翼翼地与雌蜘蛛进行交流，确信她有意交配，避免被当成猎物。然而，一旦交配开始，与雄螳螂截然不同的是，雄蜘蛛不仅心甘情愿地牺牲自己，而且简直就是在引诱雌蜘蛛吃自己：这种雄蜘蛛有两根交配器，交配时，先插入一根，倒转身体，把腹部送到了雌蜘蛛的嘴巴前面邀请她吃他！雌蜘蛛如果有食欲，就会喷上消化液开始吃。在被吃的时候，雄蜘蛛如果不是太虚弱的话，会设法拔出第一根交配器，插入第二根交配器，进行第二轮交配，而雌蜘蛛会继续享受她的美餐。

   
雄蜘蛛做出牺牲的原因是因为他们与雄螳螂不同，很难再有第二次交配的机会。在寻找配偶的过程中，80％以上的雄蜘蛛会因为各种各样的原因而死亡。历尽千辛万苦找到雌蜘蛛，就不要指望还有第二次机会，而应该倾其所有，孤注一掷。在被吃时，雄蜘蛛因此延长了交配时间，可以注入更多的精液，让更多的卵被自己的精子受精。而且，雌蜘蛛在吃了雄蜘蛛后，就较不愿意再接受第二只雄蜘蛛的求偶。这样，被吃的雄蜘蛛就有可能留下更多的后代。研究表明，他们的后代，比那些没有被吃掉的雄蜘蛛的后代，大约多了40％。

   
生物现象有时的确要比我们想象的还要古怪。但是从自然选择的角度看，却不奇怪。正是在自然选择的作用下，性和死如此奇妙地结合在一起。

2002.1.3.