放血疗法的兴衰

9 04 2007年

    
1799年12月12日,68岁的乔治·华盛顿冒着大雪骑马巡视其种植园,上午10点出门,到下午3点才回家。第二天,华盛顿感到喉咙疼痛,但仍然继续冒雪骑马外出,将他希望砍伐的树木做标记。14日上午,华盛顿的病情加重,呼吸困难,便找来了管家,命他给自己放血治疗。华盛顿深信放血是一种包治百病的疗法,自己曾经用它给他的黑奴们治好过多种疾病。

   
华盛顿令管家给他放半品脱(8盎司)的血,不过根据医生后来的报告,管家实际放了12~14盎司的血(1盎司=0.03升)。与此同时,华盛顿也派人去叫他的私人医生,并请两位名医一起会诊。私人医生到达后,主要的治疗手段还是放血,先后放了三次血,前两次各放20盎司,最后一次放了40盎司。两名名医稍后赶到,又给华盛顿放了32盎司的血。

   
当天下午4点半,华盛顿呼吸越来越困难,意识到治疗无效,自己将不久于人世,找来秘书留下了遗嘱,并告诉医生们不必再费心了。晚上10点10分,华盛顿抬手给自己把了把脉,停止了呼吸。

   
当时的医生认为华盛顿死于咽喉和气管发炎。当代有医生认为他死于急性细菌性会厌炎导致的窒息。但是严重的失血无疑加速了其死亡。华盛顿共被放掉了124~126盎司即约3.7升血。华盛顿的体重约为100千克,一个人体内的血量与体重有关,为70毫升/千克,即华盛顿体内的血量大约为7升。也就是说,在半天之内,华盛顿体内的血被放掉了一半以上!

   
放血疗法的历史源远流长,至少有三、四千年的历史,也许可以一直追溯到新石器时期。在原始人看来,人之所以会生病是由于恶魔附体,要治病就应该把体内的恶魔释放出来,放血就是一种释放恶魔的方法。

   
古希腊希波克拉底用四体液学说取代了恶魔说。他认为人体由土、气、火和水四种元素组成,而疾病则是由于四种体液失去平衡导致的:由肝制造的血液,肺制造的粘液,胆囊制造的黄胆汁和脾制造的黑胆汁。治病就是要让体液恢复平衡,放血就是一种方法。不过希波克拉底提倡通过恰当的饮食、休息和锻炼让疾病自然痊愈,以后的盖伦才在四体液学说的基础上大力提倡放血疗法,病情越严重,放血就要越多。盖伦根据病人的年龄、体质、季节、天气、地点、发病器官等等构建了一套非常复杂的放血疗法体系。后来放血疗法又和星相结合在了一起,变得更为精致,要根据对应的星座,在特定的时间对特定的身体部位放血,真可谓“博大精深”、“天人合一”。

   
在中世纪的欧洲,放血疗法变得更加流行,成了几乎所有疾病的标准疗法。不过,医生虽然建议患者放血,却不屑于自己操刀,具体的操作由理发师来做。理发师成了最早的外科医生。从当时起沿用至今的理发标志——红白条纹柱子——其实就是个放血疗法的广告:红色代表血,白色代表止血带,柱子代表放血时病人握着的棍子。

   
放血疗法并没有随着中世纪的结束而结束,反而在18世纪末、19世纪初达到了顶峰。这时候,放血不仅被当成包治百病的疗法,而且还成为保健的方法,许多健康人也定期放血。虽然四体液学说不再被视为真理,但是多数医生仍然相信疾病是由于体内某种物质过多或缺乏,身体失去平衡导致的。放血可以起到消除器官的炎症,降低体温,减轻心脏负担等等的作用。

   
从19世纪中叶起,有越来越多的医生怀疑、抨击放血疗法。特别是在发现有许多疾病是由于细菌感染引起的,细菌是真正的病因之后,如何消灭、抵御细菌成了治病的焦点,放血疗法便失势了。但是一种延续几千年的医疗传统是不会轻易退出舞台的。在19世纪末和20世纪初,还有不少医生在坚持使用放血疗法,批评那些全盘否定放血疗法的人太偏激、太极端。甚至直到20世纪20年代,放血仍然被一些医生视为治疗肺炎的有效方法。

   
不过,随着现代医学的发展和成熟,有着悠久的历史的放血疗法不可避免地走到了尽头。现在,除了极少数疾病(例如红细胞增多症)还会用放血治疗,已没有人还在用它来治疗普通疾病了。当然,对放血疗法的疗效不必一概否定,它也许对某些疾病(例如高血压)会起到缓解作用,也许还能激发人体的免疫能力,但是既然我们对这些疾病有了更安全有效的治疗方法,也就没有必要再去留恋一种古老的医术,更不要幻想将来有一天它会获得新生。

   
在现代医学建立之前,西方的医学观念发生过几次重大变化,然而放血疗法却总能找到理论依据而顽强地生存下来。不管是恶魔说、四体液学说还是身体平衡说,都能合理地推导出应该采用放血疗法。可惜合理的推导并不能就得出正确的结论,因为其推理的大前提——其理论体系——从根本上就错了。所以,要正确地评价一种医术,首先应该废弃不科学的理论体系,代之以科学的理论和方法。即使医学不完全是科学,也应该建立在科学的基础之上,而不是去宽容迷信、玄学和臆想,否则就可能给病人带来不必要的痛苦,甚至加速其死亡,造成华盛顿之死那样的悲剧。从这个意义上说,不科学的医学是没有人性的,不管它多么有人情味。

2007.3.27

(《经济观察报》2007.4.9)

(XYS20070409)

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赤眼蜂的愚蠢选择

5 04 2007年

   美国第一位土生土长的昆虫学家威廉·派克(1763-1822)在1805年回到母校哈佛就任其首任博物学教授之前,是一位“民间科学家”,呆在他父亲的农场研究昆虫,发表过几篇开创性的论文。1799年,他在研究梨树的害虫梨叶蜂时注意到,梨叶蜂的卵本来是半透明的,但是有的却变得混浊了。这些混浊的卵孵化出了一种从未被发现过的极为细小的飞虫,小到用肉眼几乎看不见,身长不到1毫米。他用自制的显微镜对这个新物种做了仔细的观察,认定这是一种蜂,最显著的特征是长着一双红色的眼睛。

   
赤眼蜂的细小使它成为一种绝好的实验动物,用一个小瓶子就可以养上几百只。它的生命周期很短,不到两周,因此短时间内可以培养很多代。当然,要一代代培养下去,需要给它们提供足够的虫卵供它们寄生,而这也很容易做到,因为寄生蜂对它的宿主一点也不挑剔,能寄生在许多种昆虫的卵中。这样研究人员就可以选用一种在实验室里很容易养的害虫,例如用面粉、燕麦片养的粉螟,把它们的卵提供给赤眼蜂。虽然赤眼蜂在野外从没遇到过粉螟卵,但是在实验室里见到时,还是会去攻击它,顺利地把卵产到粉螟的卵中,幼虫在其中发育,以粉螟卵为养料,变成成虫后破壳而出,然后再去寻找别的寄生卵。

   
赤眼蜂会攻击并成功地让其后代寄生在好几个科的几百种昆虫的卵中,但是它们并非对所有的昆虫卵都感兴趣。那么它们是如何做出选择的呢?如果同时向赤眼蜂提供好几种卵,它们对哪一种卵最感兴趣呢?如果让许多代的赤眼蜂都寄生在同一种卵中,它们的后代是否就会一直选中这种卵呢?

   
派克的校友、英国昆虫学家乔治·索尔特(1903-2003)在上个世纪30年代在剑桥大学任教时,曾经深入地研究过这个问题。他首先对两个品系的赤眼蜂做了比较,其中一个品系是许多代都一直用粉螟的卵养的,另一个品系则是一直用麦蛾的卵养的。但是如果同时把这两种卵提供给它们,这两个品系的赤眼蜂都更喜欢粉螟的卵。粉螟的卵更大、更圆、更滑,两种卵的味道可能也有差异,那么赤眼蜂究竟看中的是哪一点呢?

   
索尔特用了许多种昆虫卵做进一步的实验,有的大有的小,有的圆滑有的粗糙……结果发现,赤眼蜂只在意卵的大小,而无视卵的其他特征。例如,如果把豆象的卵和粉螟的卵混在一起,虽然赤眼蜂的幼虫没法在豆象卵中正常发育,但是赤眼蜂还是会选择豆象卵,因为豆象卵比粉螟卵大了那么一点点。

   
对赤眼蜂来说,大小最重要。它们对大卵的偏爱已到了完全无视其后代死活的地步,甚至即使是假卵,只要足够大,它们也会疯狂地向它发起进攻。索尔特挑选了一些比麦蛾卵稍大一些的沙粒,将二者混在一起让赤眼蜂挑选,尽管赤眼蜂的产卵器很显然没法刺入沙粒,它们还是一次次地向沙粒发动进攻,进攻的次数是麦蛾卵的两倍。但是如果用的是比麦蛾卵小一点的沙粒,情形就倒了过来。

   
索尔特发现,甚至连卵的形状是不是圆的都不重要,连方形的碳酸钙晶体都会受到攻击。只要物体足够大,有一定的宽度,是静止不动暴露在外的,并且足够坚硬,能支撑住赤眼蜂的爬行,那么不管是什么物体,都会被赤眼蜂当成未来宝宝的食物来使用,而且越大越好。

   
索尔特几乎是恶作剧地采用了水银做假卵来证明其观点。水银虽然是液体,但是有足够的硬度,因此赤眼蜂仍会攻击水银球,虽然它们的产卵器无法刺入水银。水银球的大小很容易做调整,索尔特不停地加大水银球,最后大到了要比赤眼蜂大很多倍,重达半克。这个巨无霸成为赤眼蜂的最爱,它被攻击的次数是最小的卵的2000倍!

   
派克在研究赤眼蜂的第一篇论文的开头引用了古罗马博物学家老普利尼的一句名言:“大自然最完美之处存在于她最细小的作品之中。”小小的赤眼蜂的寄生行为看上去非常的巧妙,足以让人惊叹造物主的神奇。但是几个简单的实验就撕去了大自然杰作的神秘面纱:那不过是对少数几种刺激因素的本能反应而已,死板地认定“大的就是好的”,看似聪明的行为其实非常愚蠢,很容易被愚弄。

   
不过,在自然环境中,赤眼蜂不用担心受到水银球的蛊惑。它们在植被上飞翔寻找寄生卵的时候,连沙粒都难得一见。因此它们不必害怕会被假卵愚弄(后来的研究发现赤眼蜂其实也会被虫卵的味道吸引),简单的本能反应已足够它们适应其生存环境了,“大的就是好的”这一原则并不像实验室里所展现的那么愚蠢,其实是自然选择的大手笔:卵越大意味着营养越丰富,越有利于后代的生存。

2007.4.1.

(《中国青年报》2007.4.4.)

(XYS20070405)

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破解爪哇怪病之谜

27 03 2007年

   在十九世纪晚期,爪哇及其附近岛屿流行一种怪病,当地人称之为“贝里贝里”,意思是“不能不能”,它的特征是软弱无力、手足麻木甚至瘫痪,有的下肢出现水肿,严重者可发生心力衰竭而死亡。在当时,高达80%的贝里贝里病患者会死亡。

   
当时印尼是荷兰的殖民地,大批民工得了贝里贝里病严重地影响了殖民地的经济。为此,在1886年10月,荷兰政府派出一个由三名医生组成的科研小组前往爪哇调查。此前已有多名亚洲、欧洲医生研究过贝里贝里病,对其病因众说纷纭。有的认为它是中毒引起的,有的认为它是缺乏脂肪、蛋白质、磷或氮等营养素导致的,有的认为是由于感染了寄生虫或细菌……

   
此时德国医生科赫刚刚创建细菌学,发现结核杆菌、霍乱弧菌,疾病是由微生物导致的“微生物病原学说”风靡一时。爪哇流行着霍乱、痢疾、鼠疫等多种已知的传染病,那么推断同样流行的贝里贝里病也是一种微生物导致的传染病,本是顺理成章的事。这三名荷兰医生的使命是去发现、分离出贝里贝里病的病原体,并制造出疫苗。

   
经过一年多的研究,他们更精确地描述了贝里贝里病的症状,报告了在显微镜下观察到病人组织中神经受损的情形,并确认了贝里贝里病是由某种细菌导致的。但是他们也发现一种新的感染模式:病人似乎是反复多次感染了该病菌才会患病,因为必须在疫区呆上几个星期才会患病。但是科研小组没能分离出这种病菌,当然也就制造不出疫苗。他们留下年轻的医生伊科曼继续研究并负责一个新建的军医院,其他人回到了荷兰。

   
伊科曼是科赫的学生,他用科赫创建的最先进技术,花了三年时间,也没能分离出贝里贝里病菌。1890年的一天,他偶然注意到,医院养的鸡也像贝里贝里病人一样变得两脚无力,瘫倒在地上。莫非这些鸡也感染了贝里贝里病菌?这可是天赐的实验材料!伊科曼把这些鸡抓到其他地方做进一步的研究。但是奇怪的是,这些鸡换了地方后,病却突然好了。

   
这些鸡到新的地方后,有什么因素发生了变化呢?伊科曼仔细排查后,注意到一点差异:在医院,鸡吃的是军官吃剩的白米饭,而到了新地方后,厨师认为用白米饭喂鸡太奢侈了,改喂它们糙米。

   
伊科曼意识到白米很可能就是传染源,病菌就存在大米的淀粉部分,这可以解释为什么贝里贝里病会在以大米为主食的国家流行。而谷皮很可能就含有能够抵抗贝里贝里病菌的物质。伊科曼用实验证明了这个猜测。用碾过的白米喂鸡,健康的鸡很快就会出现类似贝里贝里病的症状。改用糙米或往白米中添加米糠来喂,这些鸡就很快恢复了健康。

   
但是很多研究人员并不同意伊科曼的看法。他们认为这些鸡得的并不是贝里贝里病。为了回应这些反对意见,伊科曼用显微镜仔细观察这些鸡的组织,发现其神经出现与贝里贝里病人相似的损伤。他还想证明贝里贝里病菌可以从人传染给鸡,把贝里贝里病人的体液注射到鸡身上,但是并没能让鸡因此染上贝里贝里病。将病鸡血液注射到健康鸡身上,也没能成功。看来贝里贝里病不是通过体液传染的。他猜测贝里贝里病菌存在于小肠中,遇到大米淀粉产生毒素,毒素进入体内后损害神经细胞。

   
那么怎么证明白米的确是贝里贝里病的传染源呢?伊科曼想到了可以拿监狱里的犯人做实验,因为他们的饮食是可以严格控制的。对此伊科曼也不愁没有实验材料:由于原住民反抗殖民统治,当时的爪哇成了世界上“犯罪率”最高的地区之一,近1%的人口被关进军事监狱,人数达20多万人。不同监狱给犯人的待遇也不一样,有的吃白米,有的吃糙米,有的则是混合着吃。伊科曼注意到有一个吃白米的监狱有多达5.8%的犯人得了贝里贝里病。他劝说监狱长改给犯人吃糙米。结果所有的贝里贝里病人都康复了。

   
不过,这只是证明了糙米能治疗贝里贝里病,并不能证明贝里贝里病就是白米引起的。要证明后者,需要拿人做分组对照实验。伊科曼不想拿人像鸡那样做实验。他改而采用调查方法。在1896年,他请爪哇卫生部长协助,对爪哇及其附近岛屿的所有监狱做了调查统计,结果很明显:吃大米的监狱贝里贝里病发病率达2.6%,吃混合米的发病率为0.2%,吃糙米的发病率则仅为万分之一。

   
调查结束后,伊科曼因病离开爪哇回到了荷兰。另一名荷兰医生格里金斯接替伊科曼负责贝里贝里病的研究。1901年,格里金斯从新的角度解释了伊科曼的发现:不是因为白米含有毒素,而是因为它缺乏某种营养素,这种营养素存在于谷皮中。换句话说,格里金斯认为贝里贝里病不是微生物导致的传染病,而是营养缺乏症。

   
1925年,两名在爪哇工作的荷兰科学家分离出了这种营养素,他们用了300千克的米糠,才提取出100毫克这种营养素!这种营养素后来被命名为硫胺素,也即维生素B1。1929年,伊科曼与维生素的发现者英国人霍普金斯分享诺贝尔医学奖。硫胺素是一种辅酶,参与细胞的能量代谢,对任何一种细胞都至关重要。不过,体内一旦缺乏硫胺素,需要耗费很多能量的神经细胞最容易受到影响,由此出现种种症状。

   
贝里贝里病之所以在十九世纪晚期会在爪哇突然流行,是因为那个时候西方人给爪哇带去了碾米机,取代了传统的舂米方法,碾出的米更白更香,然而也更少硫胺素。

   
贝里贝里病流行于以大米为主食的国家,中国也不例外。中医将它称作“脚气病”。传说唐朝有一位严太守患脚气病,请孙思邈诊治。孙思邈发现严太守喜食精粮,其他几位患脚气病的富翁也有这一嗜好,于是知道了脚气病的病因,建议严太守改吃粗粮,并用谷糠、麦麸皮煎水服用,很快痊愈云云。

   
这个传说于史无证,显然是今人根据伊科曼的故事编造的,而且编得非常拙劣,误以为吃精粮就会得脚气病。其实富翁即使吃精粮也不太可能得脚气病,因为硫胺素广泛存在于食物中,富翁可以从肉类、蔬菜、水果中获得补充。患脚气病的一般是食物匮乏、除了白米没什么可吃的穷人。

   
孙思邈并不知道脚气病的真正病因,在其著作中认为它是地上冒出的“风毒之气”从脚进入身体,遍及四肢腹背头项所致。他也没有吃米糠麦麸可治疗脚气病的记载。他提到“榖白皮”可治脚气,被某些先入为主的今人误读成了“穀(谷的繁体字)白皮”,以为指的是谷皮,其实是可用来造纸的楮树皮,而且这是他提供的几十种治疗脚气病的稀奇古怪的药方之一,可知他并不知道治疗脚气病的特效药,否则无需列出这么多的药方。李时珍在《本草纲目》中列举的治疗脚气病的几十种药方,也没有哪一个是吃米糠麦麸的。

   
当然,这些药(例如豆类)有的碰巧含有硫胺素,因此对治疗脚气病会有一定的疗效。但是没有科学方法的指导,不做严密的实验、调查,碰巧有效的经验也会被淹没在更多的无效而荒唐的偏方——例如“乌特牛尿热饮”——之中。

2007.3.6.

(《经济观察报》2007.3.26.)

(XYS20070326)

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白鼠身上黑

22 03 2007年

   20世纪初奥地利生物学家卡姆梅勒用黑墨水伪造产婆蟾的“黑色指垫”一事(见本版2007年2月7日文章《产婆蟾的“黑色指垫”》),50多年后在美国一位生物医学研究者身上重演了。

   
1974年3月26日上午,美国斯隆·凯特林研究所的研究员威廉·萨默林带了两只小白鼠去见研究所所长罗伯特·古德,向他报告已成功地把小黑鼠的皮肤移植到小白鼠身上,有小白鼠身上的一小块黑色皮肤为证。

   
报告之后这两只小白鼠被带回了动物房。一名实验员觉得小白鼠上面的黑色皮肤有点奇怪,用酒精一擦,颜色竟然掉了,原来那是用黑色记号笔涂上去的。他把这一发现报告给一名技术员,技术员报告给一名研究员,研究员报告给副总裁,最终报告到了古德所长那里。

   
当天下午,古德将萨默林叫来要他做出解释。萨默林承认“黑色皮肤”是自己用笔涂上去的,但是否认自己想要借此欺骗同事。他被暂时终止了工作接受调查。随后古德任命了一个由研究所五名研究员组成的调查委员会调查此事。

   
萨默林原是皮肤科医生,但也对基础医学研究很感兴趣,1967年起开始一边行医一边做研究。1971年他加入明尼苏达大学的古德实验室全职从事研究工作,在1973年又跟随古德到斯隆·凯特林研究所担任研究员。

   
萨默林研究的是如何避免器官移植时出现排异反应。将某个人(供者)的器官移植到另一个人(受者)身上时,通常会出现排异反应:受者的免疫系统会识别出外来的器官不属于自己,而是入侵者,从而会试图去消灭它。这是因为在人体每个细胞的表面上都存在一组独特的组织相容性抗原HLA,免疫系统能够分辨HLA是属于自身的还是外来的,那些带着外来的HLA的细胞将被免疫细胞杀死。因此在做器官移植时,除了要尽量让供者与受者的HLA配型较好外,还要设法(比如用药物)抑制住免疫排异反应。

   
萨默林设想了一种抑制方法:把器官从供体分离出来后,在移植之前先放在营养液中泡一周左右,将会使其细胞丧失一部分HLA,因此能减轻移植后的排异反应,使移植获得成功。

   
在1967~1973年间,萨默林发表了一系列论文,声称他用这种办法成功地把一个人的皮肤移植到另一个HLA配型不好的人身上,把白鼠的皮肤移植到褐鼠身上,把人的角膜移植到兔子眼睛中,等等。

   
但是调查委员会发现,萨默林以前的这些研究成果的真实性也很值得怀疑。例如,接受皮肤移植的“褐鼠”并非萨默林所说的纯种褐鼠,而是白鼠和褐鼠的杂交品种,因此理论上它不会排斥来自褐鼠的皮肤(也不会排斥来自白鼠的)。在角膜移植实验中,萨默林声称他把人的角膜同时移植到一只兔子的两只眼睛中,一只眼睛用的是未经处理的角膜,变得浑浊,另一眼睛用的是经过营养液处理的角膜,完全清晰。而真实情况是,后者根本就没有做过移植手术。萨默林对此的解释是他把只有一只眼睛移植了角膜的兔子误当成了两只眼睛都移植了角膜。

   
委员会因此认定萨默林在不短的一段时期都存在学术不端行为,建议让他离职。古德是萨默林论文的合作者,虽然没有参与造假,但是也应承担失察的责任。古德是美国科学院院士,世界著名的免疫学家和骨髓移植手术的先驱者,曾在1970年获得生物医学界的最高荣誉之一拉斯卡奖。饶是如此,也没有使他免受谴责。这个事件使他的名声大损,后来辞去斯隆·凯特林研究所所长一职。

   
与其他科研领域相比,生物医学领域的造假更为常见,手段也往往更为拙劣。由于生命现象要比物理现象复杂得多,也就使得要分清生物医学研究中的无意的失误和有意的造假更为困难,别人重复不出来的实验结果虽然不值得相信,但是未必就意味着有假:可能是实验条件存在细微的差异,也可能是样品受污染等无意的失误造成的。因此造假行为很容易被掩盖,造假者也不难找到为自己辩护的借口。但是一个人一旦偿到了造假的甜头,就很难会从此洗手不干,往往还会一直造下去,手段越来越简单拙劣,越来越肆无忌惮,也就会有彻底败露的一天——当然,前提是发现者敢于站出来揭露,而有关部门也愿意认真做出调查,否则再拙劣、再大胆的造假者也会一直逍遥下去。

2007.3.19.

(《中国青年报》2007.3.21.)

(XYS20070321)

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人的性格是不是基因决定的?

5 03 2007年

   国内第一部武侠动画片正在热播,有人认为该片“内容低级,充满了暴力、情色、脏口、恐吓、威胁”,孩子们长期观看,“会产生很严重的不良影响”,因此请求停播该片。但有一位被称为“童话大王”的儿童文学作家对此很不以为然,对记者表示:“我认为一个孩子怎么样,基本上是遗传基因决定的。后天环境对孩子的影响有多大我不是很清楚,但是父母是怎样的,一个孩子基本上就应该是怎样的了。”

   
如果不是记者转述有误的话,“童话大王”的这个评论是自相矛盾的。既然他不清楚环境的影响有多大,又何以能够断言一个孩子的性格基本上是遗传基因决定的呢?

   
“童话大王”的观点,是属于所谓遗传决定论。一个人的性格是基本上先天决定的,还是受环境的影响后天使然的,曾经是一个争论不休的问题。遗传决定论向来被认为是反动的、保守的,环境决定论则被认为是进步的、开明的。争论虽然激烈,在以前却缺乏严谨而客观的科学研究,或者是出于社会偏见,或者是出于美好的愿望。近二十年来,才有了比较可靠的科学研究,可以对基因、环境对人的性格的影响下一个结论。

   
在遗传学上,要研究基因与环境的关系,可以设计一个简单的实验:让有着相同的基因组的个体(也就是所谓克隆)控制在不同的环境中生长,比较其结果。同卵孪生子有着相同的基因组,是很好的实验材料,但是我们却无法拿人来做这种控制实验,只能进行调查统计。

   
这有两种办法。一种是比较同卵孪生子和异卵孪生子的异同。同卵孪生子是由同一个受精卵分裂发育来的,他们的基因组相同,遗传相似程度达到100%。异卵孪生子则是两个(或更多个)卵分别被两个(或更多个)精子受精产生的不同受精卵分别发育而来的,虽然他们在同一时间位于同一子宫,但是他们的遗传相似程度与同一对父母在不同时间生下的两个孩子是一样的,平均为50%。如果某种行为特征在同卵孪生子之间的相似程度并不比异卵孪生子高,那么我们可以认为这种特征的遗传程度很弱。反之,如果同卵孪生子在某种行为特征的相似程度高于异卵孪生子,那么它就很可能是受到遗传影响的。

   
另一种方法是比较出生后不久就被分开在不同家庭抚养的同卵孪生子和在同一个家庭抚养的同卵孪生子。这个办法的依据是认为在不同家庭抚养的孪生子有不同的生长环境,因此其相似性就可认为是由于有相同的基因导致的。这个依据并不完全可靠,因为孪生子在被分开抚养之前,至少已有九个月的时间是处于相同的环境中的(母亲的子宫),而且在不同的家庭抚育,并不等于其生长环境就完全不同,其中完全有可能有很相同的环境因素。

   
不管采用哪一种方法,都不能只比较个案,而必须对大量的孪生子做调查、统计。在世界上,已有多项这种调查,其中最大的一项是美国明尼苏答大学的研究人员负责的,他们共研究了8000多对同卵孪生子和异卵孪生子,包括130多对在不同的家庭长大的同卵孪生子。他们之所以能找到这么多被分开抚育的同卵孪生子,得益于美国历史上一个悲惨的时期:上个世纪三、四十年代的经济大萧条迫使许多贫苦家庭把刚出生的孪生子分开送人抚养。以后很可能再难以有这样的研究机会。

   
研究者对孪生子进行了深入具体的面试,以了解其生活环境,对社会、宗教、哲学问题的看法,并用一系列心理测试判断其职业兴趣、思维能力和性格倾向。结果表明,同卵孪生子的性格相似程度明显大于异卵孪生子。明尼苏答大学的研究结果是,一起长大的同卵孪生子的相关性平均为0.46(0表示两个人没有一点相似之处,1表示两个人完全相同),分开长大的同卵孪生子,这一数字为0.45。这说明同卵孪生子的性格相关程度,与他们是否在相同还是不同的环境长大无关。分开长大的异卵孪生子的性格相关程度平均为0.26,大约是同卵孪生子的一半,这与他们的遗传相似程度是同卵孪生子的一半相符。从同卵孪生子和异卵孪生子得到的相关性可以用于计算遗传差异与性格差异的相关性。平均来说,大约50%的性格差异是由于遗传差异导致的,或者说,遗传因素对性格的影响大约占了一半。遗传学家把这个数字称为遗传率。如果性状差异是完全由遗传差异引起的,遗传率为1,如果性状差异与遗传差异毫无关系,遗传率为0。其他的类似研究的结果,所得到的性格遗传率,一般在0.2-0.5之间。

   
由此可见,遗传决定论和环境决定论都是错误的,遗传因素和环境因素对性格的影响大约同等重要。两个人的遗传差异越大,环境越不同,性格差异也就会越大。而两个人的性格相似主要是由于相似的遗传因素引起的,环境的影响很小。但是我们必须记住,遗传因素和环境因素实际上是无法截然分开的,而是混杂在一起、交互发生作用的,从这个意义上说,区分影响性格的因素有多少属于遗传的影响,有多少属于环境的影响,是不可能的。简单地说,遗传、环境,以及经常被忽视的随机因素,都对人性有重要的影响。

   
达尔文曾经深刻地指出,那些顽固地坚持遗传决定论、认为一切都是天生注定的人,实际上是在推卸社会责任:“如果穷人的惨状不是自然法则而是我们的制度导致的,那么我们的罪过就会很大。”“童话大王”本人的童话作品也曾经遭受批评,认为它们不适合儿童阅读,会对儿童的生长产生不良影响。这也许可以解释为什么他明知自己并不了解后天环境的影响有多大,却要断言儿童的性格基本上是遗传基因决定的。暴力动画片、另类童话是否会对儿童产生不良影响当然可以讨论,但是不应该因此一概否定儿童的成长会受不良环境的影响。编导、作家在向儿童推销自己的作品时,还是要多一点社会责任感。

2007.2.28

(《经济观察报》2007.3.5.)

(XYS20070305)

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产婆蟾的“黑色指垫”

8 02 2007年

   生物体的构造能够巧妙地适应环境,它们是怎么进化出来的呢?最早思考这个问题的是法国博物学家拉马克,他认为这是用进废退的结果。例如,斑马为什么能够跑得那么快呢?因为古代的斑马为了躲避捕食者的追捕,要不断地跑,腿步肌肉因此受到锻炼,变得越来越发达。发达肌肉的特性传给了下一代,一代又一代传下去,斑马的腿部肌肉越来越发达,也就跑得越来越快。这种观点被称为拉马克主义。

   
在19世纪末和20世纪初,拉马克主义非常流行。但是也一直有生物学家怀疑它是否能够成立。拉马克主义的核心是后天获得的性状能够遗传给后代。德国生物学家魏斯曼曾经做过一个著名的实验来否证拉马克主义。他连续切除了22代老鼠的尾巴,测量各代老鼠尾巴的长度,发现老鼠后代的尾巴并没有因此而变短。

   
随着遗传学在20世纪的兴起,人们对生物遗传机制了解得越多,就越怀疑拉马克主义。拉马克主义者面临着要用实验来证明自己的难题。其中最热衷于此的是奥地利生物学家卡姆梅勒,他用两栖动物做了许多实验以证明环境能够导致可遗传的适应性变化。

   
其中一个实验是用蝾螈做的。有的蝾螈的肤色是全部黑色的,有的则长着黄色的斑点。卡姆梅勒报告说,他把黄斑蝾螈养在黑色环境中,黄斑就会逐渐失去。它们的后代的肤色也基本上变成了黑色的,只有在背部的中央还保留着一列黄斑。但是如果把这些后代养在黄色环境中,背上的黄斑就会扩大,连成了一片成为一条黄线。这就证明了蝾螈的肤色不仅受生存环境的颜色的影响,而且这种影响还能遗传下去。

   
卡姆梅勒最著名的一个实验是他在第一次世界大战前做的产婆蟾实验。产婆蟾是一种陆生的蟾蜍。水生的蟾蜍,雄的都有一个黑色指垫,交配时用于抓在雌蟾蜍身上免得滑倒,陆生的蟾蜍则没有这个黑色指垫。卡姆梅勒强迫产婆蟾在水中生活,繁殖了几代之后绝种了,但是在绝种之前,雄蟾蜍据称长出了黑色指垫,而且一代比一代更明显。卡姆梅勒声称水生的环境导致了“黑色指垫”这种适应性突变。

   
第一次世界大战后,卡姆梅勒为了拉到资助,周游列国到处演讲。1923年,他带着产婆蟾标本去英国演讲,引起了轰动,也引起了遗传学家贝特森的怀疑,要求检查标本,遭到拒绝。有些生物学家试图重复卡姆梅勒的实验,都失败了,因为产婆蟾极难养殖。

   
1926年,在多方压力下,卡姆梅勒终于允许美国自然历史博物馆爬行类馆长和维也纳大学的一名教授检查产婆蟾标本,他们发现所谓“黑色指垫”乃是用黑墨水涂上去的,向英国《自然》杂志写信揭露此事。

   
一个多月后卡姆梅勒开枪自杀。此时卡姆梅勒正准备到莫斯科大学当教授。他留下一封向莫斯科科学院辞职的遗书,信中承认产婆蟾标本和其他证明拉马克主义的实验标本都有假,例如所谓变成黑色的黄斑蝾螈也是用黑墨水加工过的。但是他又声称他是无辜的,是另外有人在他不知道的情况下造假。

   
在卡姆梅勒死时,拉马克主义在西方国家已接近破产,这个丑闻不过是压垮骆驼的最后一根稻草,但是拉马克主义在苏联却正在兴起。苏联政府邀请卡姆梅勒去苏联,就是想让他领导对抗遗传学的运动。卡姆梅勒的死使得这场闹剧推迟上演,直到1935年有了合适的人选——李森科。在李森科时期,卡姆梅勒的实验仍然一再被苏联御用科学家引用来证明后天获得性可以遗传,从不提及卡姆梅勒本人已承认实验结果有假。

   
即使在现在,也还有人坚信卡姆梅勒实验的真实性。他们认为,卡姆梅勒的确培养出了长黑色指垫的产婆蟾,只不过标本经过长期保存后黑色指垫变得不明显了,卡姆梅勒本人或其助手才不得已需要用黑墨水进行加工。这当然只是推测,并无证据。

   
就算卡姆梅勒真的培养出了长黑色指垫的产婆蟾,就能证明后天获得性能够遗传吗?其实并不能。据卡姆梅勒的实验报告,他用了几百个产婆蟾的卵在水中做实验,最终只有很少一部分能够孵化、存活。所以有可能产婆蟾本来就有一小部分变异隐含着黑色指垫的基因,它们的卵在有水的环境中发育时,让这个基因表达了出来。这实际上是一种自然选择,而不是后天获得性遗传。

   
最可悲的莫过于为了一个实际上并不能用以证明自己的主张的实验而去造假,最终身败名裂了。

2007.2.5.

(《中国青年报》2007.2.7.)

(XYS20070207)

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上阵父子兵

1 02 2007年

   近日南方一份周刊刊登了一篇反对反伪科学的文章,声称打击伪科学会打击科技创新,举的例子是:“去年的诺贝尔化学奖颁给了两位研究RNA的美国科学家,而
在20世纪90年代末RNA研究刚进入国内时,方舟子就联合国内一些学术权威对之大肆批判,说‘RNA水平研究’是‘杜撰’、‘痴人说梦’和‘招摇撞骗’
云云,将中国的RNA研究扼杀在萌芽中。”这真让我哭笑不得,不仅这个事例纯属捏造,而且我恰恰自己就做过所谓“RNA水平研究”,曾经是去年诺贝尔化学
奖唯一得主、美国斯坦福大学教授罗杰·孔伯格的同行,和他有一面之缘。

   
上个世纪90年代初,我还在美国大学攻读生物化学博士的时候,也正是对真核生物的转录现象研究最热门的时候。世界上的生物可以分成两大类:细菌、蓝藻等低
等生物的细胞没有真正的细胞核,叫原核生物,其他含有真正细胞核的生物则统称真核生物,包括人。转录现象是最基本的生命现象之一,它指的是遗传信息从脱氧
核糖核酸(DNA)传递给了核糖核酸(RNA),也就是说,如何以DNA做模板来合成RNA。为什么人体的每一个细胞都含有相同的一套基因组,却会出现不
同的形态和功能呢?这就跟转录过程的调控有关。癌症、代谢疾病等多种疾病,也与转录出现了异常有关。

   
原核生物的转录过程比较简单,一般是由一个RNA聚合酶和一个转录因子来完成的,在上个世纪七、八十年代对它已经研究得比较透彻了,大家就开始转向和我们
的健康更密切相关的真核生物的研究。这时情形变得极为复杂。不仅真核生物的RNA聚合酶要比原核生物的复杂得多,而且其转录过程需要众多蛋白质因子的参
与,已知大约有60种,最主要的是5种普遍转录因子,其中有一个是我的导师首先发现的,也是我当时的研究课题。这些因子有什么样的结构和功能,彼此之间是
如何相互作用的?显然,要阐明如此复杂的现象需要许多实验室的分工合作。

   
我有幸目睹和参与了这个巨大的谜团是如何逐步被破解的,错误的认识是如何提出而又被很快地纠正的。这项研究成果几乎是日新月异的。我记得当时《科学》杂志
曾请学界权威预测21世纪的科技进展,不少人都提到真核细胞的转录之谜将会得到破解。而其实进入21世纪不久,这个现象的奥秘大体上都已被搞清楚了。

   
既然这项研究如此重要,从中产生诺贝尔奖获得者就只是个时间问题了。这个领域的头面人物大约有四、五个人,我们当学生的有时候也会争一争诺贝尔奖委员会会
挑选出哪三个人。所以,当听到诺贝尔奖委员会最终决定只让罗杰·孔伯格一人代表“今天化学和分子生物学最为活跃的研究领域之一”(孔伯格的获奖演讲)获奖
时,我觉得有些意外,不由得胡猜会不会和他的父亲亚瑟·孔伯格的影响有关。老孔伯格同样在斯坦福大学当教授,并早在1959年获得诺贝尔生理学或医学奖。

   
我和老孔伯格也有一面之缘。与小孔伯格是在参加学术会议时见到的,与老孔伯格则是有一年他到我们系做学术报告,我碰巧被系里指派负责放幻灯。老孔伯格研究
的是另一个基本的生命现象:遗传信息的复制,即什么样的酶在复制DNA。1958年,他发表论文报告说他从大肠杆菌中发现、分离、纯化出一种能够合成
DNA的酶——DNA聚合酶,并成功地在细胞外用这种酶合成了DNA。一年后,诺贝尔奖委员会以空前绝后的速度表彰了老孔伯格的发现:1959年老孔伯格
和他以前的导师塞韦罗·奥乔亚分享诺贝尔生理学或医学奖,他是因为发现了DNA的酶合成,而奥乔亚是因发现了RNA的酶合成而获奖的。

   
这个奖颁发得的确有些仓促。在老孔伯格获奖十年之后,人们才知道,他所发现的DNA聚合酶并非细菌真正用于复制DNA的酶,在细胞内执行这个任务的是另一
种新发现的酶——DNA聚合酶III。老孔伯格的酶(被命名为DNA聚合酶I)只是在DNA复制中起修补作用(不过,这种酶后来在分子生物学研究和遗传工
程中发挥了巨大的作用)。值得老孔伯格欣慰的是,新的酶是他的二儿子托马斯·孔伯格在哥伦比亚大学读书时发现的。托马斯现在是加州大学旧金山分校的生物化
学教授。
   
老孔伯格的妻子是他的实验助手,他们一起共发现了一百多种参与新陈代谢的酶。他的自传有一个恰如其分的的题目叫做《为了酶之爱》。他的儿子能继承父业并发
扬光大并非偶然。他们从小就被老孔伯格带到实验室参与简单的实验,像罗杰·孔伯格说的,科学理性成了他们的第二天性。也许老孔伯格应该再写一本自传,题为
《酶之家》。

2007.1.29.

(《中国青年报》2007.1.31.)

(XYS20070131)

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“不死的细胞”疑云

30 01 2007年

   卡雷尔是生物医学史上一位传奇人物,这倒不是因为他在1912年由于在血管外科手术的开创性贡献而获得诺贝尔医学奖,而是因为他在同一年做了一个更为惊人的培养“不死的细胞”的实验。

   
卡雷尔原是法国医生,1904年移民美国,到洛克菲勒研究所从事基础研究。1910年,美国生物学家罗斯·哈里逊报告发明了体外培养技术,把脊椎动物的组
织从体内切割下来后,放在体液中培养,这些细胞不仅能够存活,而且会继续生长和分裂。卡雷尔及其助手也试着把成纤维细胞从鸡胚胎的心脏分离出来放在鸡血清
中培养,每天更换培养液。从1912年1月17日开始,他们培养了16个样本。到当年9月份,只剩下了一个样本还活着,其他的都死了。

   
这时,卡雷尔发表论文宣布,他已找到了能让生物体组织在体外无限生存下去的培养条件。这个硕果仅存的样本似乎验证了卡雷尔的预言,就那么一直存活下去。卡
雷尔后来几次发表论文报告这个结果。1938年,卡雷尔离开洛克菲勒研究所,回到了法国。这个神奇的组织培养被他的合作者埃布林带到了一家公司继续培养。
卡雷尔在法国成为纳粹同伙,1944年去世。两年后,埃布林人为停止了培养,将它扔掉。

   
也就是说,这些从鸡胚心脏分离的成纤维细胞被持续培养了34年。如果考虑到有纪录的鸡的最长寿命为12年,这个实验似乎证明了只要给予合适的环境,鸡的细
胞就可以无限地分裂、生存下去,并没有内在的机制限制细胞分裂的寿命。卡雷尔的这个实验经过夸大后(其中一个版本是,卡雷尔让鸡的心脏在体外跳动了34
年),不仅对学术界,对大众也有影响。它似乎给了渴望长寿的人们一个希望:只要能找到合适的生活条件,人就不会衰老。直到几年前,国内一家推销“抗衰老”
假保健品的公司的宣传材料还声称,卡雷尔的鸡细胞之所以能不死,是因为使用了他们推销的那种“魔法分子”。

   
在卡雷尔做组织培养实验时,为了防止细菌污染,卡雷尔要求实验人员像做外科手术一样全身穿戴防护服和面具。这么苛刻的实验条件使得很多生物学家不愿意去重
复该实验,那些下了决心去尝试的人也没有人能够重复出卡雷尔的结果。即使在现在,用现代体外培养技术培养,也没有人能让鸡成纤维细胞的存活时间超过44个
月。
   
但是在1961年之前,没有人公开怀疑卡雷尔的实验结果。这一年,美国生物学家海弗里克完成了一篇论文,报告他们在体外培养人的胚胎成纤维细胞的结果。海
弗里克用的方法是将细胞放进培养皿中培养,让它们分裂、生长,直到铺满培养皿。在培养皿铺满一层细胞后,正常的细胞就会停止增殖。然后,将其中一小部分细
胞转移到另一个新鲜的培养皿中培养。海弗里克发现,即使在最合适的培养条件下,成纤维细胞也无法无限增殖下去,而是大概分裂了50代后就停止。

   
这篇论文被海弗里克投寄的第一家刊物退稿。审稿者指出:众所周知,只要条件合适,细胞在体外可以无限分裂,肯定是他们的培养条件出了问题。这篇论文在转投
另一家刊物发表后,已成为上个世纪60年代发表的大约2百万篇生物医学论文中被引用次数最多的论文之一,影响巨大。与卡雷尔的实验结果不同的是,海弗里克
的这个发现,后来被无数的实验室所证实。脊椎动物正常体细胞的分裂次数是有限的,这种现象被称为“海弗里克极限”。这个现象看来和衰老有关,但是究竟和衰
老有何关系,到现在也还不是很清楚。也有的细胞出现了突变,分裂次数不受限制,但是它们的生长也失去了控制,变成了癌细胞。换言之,某些癌细胞不存在“海
弗里克极限”,可以无限分裂下去。
   
但是卡雷尔实验用的并不是癌细胞,而是正常的成纤维细胞,为什么也会出现不死的奇迹?海弗里克认为是因为卡雷尔培养技术有问题,每天更新的鸡血清不纯。当
时的离心技术很粗糙,在血清中还含有新鲜的鸡细胞,也就是说,卡雷尔在无意中不断地加入了新的细胞进去,而不是最开始的那些细胞。

   
也有人早就怀疑其中有诈。1980年,芝加哥大学退休教授布克斯鲍姆回忆说,他曾经在1930年去洛克菲勒研究所拜访过卡雷尔实验室。当时卡雷尔在国外度
假,由埃布林接待。埃布林带他参观了实验室,但是却不让他看“不死的细胞”,声称担心受到污染。布克斯鲍姆背着埃布林找到了一位女实验员,请她带他去看
“不死的细胞”。结果他一眼就看出那些细胞已经快死了,于是女实验员秘密告诉他:如果这个细胞系死了,卡雷尔会很不高兴的,因此我们就时不时地往里面添加
新的胚胎细胞。
   
对这个指控,卡雷尔实验的一位合作者反驳说,这名女实验员反对纳粹,对卡雷尔的政治信仰很不满,想要败坏卡雷尔的学术声誉,她的说法是靠不住的。其他参与卡雷尔实验的人则不愿意就此事发表评论。

   
那么,卡雷尔究竟是实验操作有误还是有意造假,我们到现在只有猜测和孤证,不好下结论。有一点是肯定的:“不死的细胞”实验结果是靠不住的。正常体细胞的
分裂次数有限已被确认为一个科学事实。但是我们也没有必要因此贬低卡雷尔做体外组织培育的成就。要知道,在卡雷尔做实验的时候,抗生素还没有被发明出来。
在现在,往培养液里添加抗生素就可以有效地防止细菌污染,组织培育技术变得很简单,一名生物系高年级本科生就可以做到。但是,在没有抗生素的年代,能够把
一个组织培养样本不受污染地持续培养了34年,即使有意无意地在不断地添加新细胞,也算得上是一个传奇了。

2007.1.23.

(《经济观察报》2007.1.29)

(XYS20070129)

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“龙骨”的由来

24 01 2007年
    
虽然有的中国人自称“龙的传人”,但现代人都知道龙是神话中的虚构动物。古人则不然,不仅相信龙是实际存在的,而且还用它入药。《本草纲目·鳞部》所列的第一味药,就是“龙”,为上品药。李时珍引经据典,对龙的形态、习性、好恶做了介绍,因为这关系到如何正确地用药:“医家用龙骨者,亦当知其性之爱恶如此。”

   
龙入药的部分包括龙骨、龙齿、龙角、龙脑、龙胎、龙涎。其中龙胎号称产自巴蜀,不知是什么东西。今天中药用到的“龙脑”又名冰片,是用龙脑树的树干蒸馏制成的产品,来源明确,似乎不该被误会为龙的脑。龙涎现在知道其实是抹香鲸肠胃的分泌物,被误传成了“群龙所吐涎沫”。至于龙骨、龙齿、龙角,都是同一种东西,现在也还是中药的一种,其实是古代哺乳动物的化石。

   
李时珍记载了古人对“龙骨”由来的争论,以及他自己的看法。争论的内容是,龙骨究竟是死龙的尸骨,还是活龙的蜕骨?这又涉及到一个问题,龙究竟会不会自然死亡?李时珍认为龙是神物,似乎不会自然死亡,但是根据《左传》、《述异记》、《博物志》等古籍的记载,又可以知道的确有自然死亡的龙,所以“龙骨”应该是死龙之骨。虽然有争论,也只是细节问题,对于化石是“龙骨”,古代中国人并无人怀疑过。

   
比李时珍早两千年,古希腊哲学家色诺芬尼就已经对化石做了描述,正确地推测出化石是生物——而不是神物——的遗迹。他在意大利西西里岛的采石场发现了鱼的化石,又在马耳他岛发现了海洋软体动物的化石,据此得出了一个在当时相当超前的结论:山脉必定曾经位于海中,地球在历史上多次交替出现世界性大洪水和干涸。

   
但是在基督教在西方占据统治地位后,化石的由来反而又变得不明不白了。既然《圣经》记载了世界只有短短几千年的历史,那么显然不能认为化石是生物体经历了长期的历史过程而遗留下的遗迹。当时流行的观点认为它们是和生物体没有任何关系的自然形成的石头图像。离奇一点的观点则认为它们是动物交配时精液溅到岩石上长出来的类似生命的东西。与这些观点相比,中国古人说化石是“龙骨”反而显得更先进了。

   
但是认为化石是动物遗迹这种离经叛道的观点一直顽固地存在着。到17世纪下半叶,终于有几名著名博物学家通过仔细比较化石和生物体的构造,令人信服地证明了化石必定来源于生物体。一旦化石的生物起源被确认,那么如何解释遗留在山上的海洋生物化石,便成了难题。与《圣经》记载调和的唯一希望,是认为化石是在诺亚大洪水中灭亡的动物的遗迹。但是这个希望,在发现化石是分层分布的之后,就被彻底地粉碎了:仅仅一次的大灾难,如何能使化石形成分层分布,而且每一层都有独特的动物和植物的化石?世界肯定要比《圣经》所说的古老得多。

   
另一个问题是:化石所代表的生物,有许多在现在似乎不存在了。例如,人们很早以前就在马耳他岛发现有奇怪的类似舌头的石头,古罗马博物学家老普利尼认为它们是在月亏的时候从天上掉下来的。1666年,意大利托斯卡纳的渔民抓到了一条大鲨鱼,托斯卡纳大公命令将之送给正在当地行医的丹麦博物学家尼古拉斯·斯蒂诺解剖研究。斯蒂诺发现这种鲨鱼的牙齿与“舌石”的石头非常相似,只是“舌石”要大得多。他因此推断“舌石”是某种巨鲨的牙齿化石,但是这些巨鲨都已灭绝了。

   
然而,一个万能而且仁慈的上帝怎么会允许他的创造物灭绝呢?一些虔诚的博物学家认为这些物种并非真正灭绝,而是还躲在某个偏僻的地方有待发现,例如可能在某处的海洋里,就生活着被认为已经灭绝的巨鲨。

   
不过,法国古生物学家居维叶还是能够令人信服地举例说明,至少有某些物种已经灭绝了。他不以容易引起争议的海洋生物为例,而是选择了陆地生物,而且是最能引起人们注意的大型哺乳动物。他指出,有许多种大型哺乳动物(例如猛犸象、乳齿象)的化石与现存的哺乳动物(例如亚洲象、非洲象)类似,然而又不相同。如果这些化石所代表着的大型哺乳动物还生存着,那么是很容易发现的,既然它们在世界各地都未发现,那么可以认定它们已经灭绝了。

   
一旦知道地球的历史极为古老,而且物种会灭绝,进化论也就呼之欲出了,而这一切都是由于认定了化石的生物起源。正当欧洲发生这场思想革命的时候,中国学者还丝毫也不怀疑化石是龙骨,而且是上品神药。

2007.1.22.

(《中国青年报》2007.1.24.)

(XYS20070124)

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时尚酿成的悲剧

23 01 2007年
    
在美国众多的国家公园中,佛罗里达南部的大沼泽地公园是唯一一个获得三项国际荣誉的:国际生物圈保护区、世界遗产地和国际重要湿地。这片看上去几乎是无边无际的“草之河”,一向被视为涉禽(白鹭、鹭鸶、朱鹭等)的天堂。1832年春天,美国著名鸟类学家奥特朋到这里观察,感叹涉禽数量之多竟能遮天蔽日:
“我们观察到巨大的涉禽鸟群从头上飞过,飞向其夜栖地……它们的数量如此之多,有段时间实际上遮盖了阳光。”

   
但是现在我走进大沼泽地公园,却只能想像奥特朋当年目睹的壮观景象了。每走一段距离还可以见到几只涉禽在优雅地捕鱼,数量却绝算不上惊人,反倒是在路上随处可见的美洲鳄鱼更能给人留下深刻的印象。公园提供的资料说,我们今天看到的涉禽数量,不及当年的十分之一。

   
但是我们今天还能看到它们的存在,已属万幸。这些美丽的鸟类一度濒临灭绝,原因在于它们在繁殖季节不幸地长出了美丽的大羽毛。欧洲贵妇人用鸟羽装饰帽子的风气据说始自法国路易十六时期。那位后来被革命党送上断头台的玛丽王后有一个晚上突然来了灵感,在帽子插上鸵鸟和孔雀的羽毛,获得国王的赞赏,于是贵妇们竞相仿效。

   
“鸟帽”在西方国家中真正成为时尚并从欧洲传入美国,则是十九世纪下半叶的事了。这时候,鸟帽乃是地位和美丽的象征。它能代表地位,因为一顶用珍稀鸟羽制作的鸟帽的价格在当时高达上百美元(相当于现在的几千美元),非一般人消费得起。当时的服饰设计崇尚“自然”,鸟羽被认为代表着大自然的美丽。为了体现出对大自然的热爱,有的帽子上放上了一整只小鸟标本,甚至是好几只小鸟标本,戴着这样的标本,就像是顶着一个鸟巢。

   
这些用这种方式热爱大自然的贵妇人,却给大自然之美带来了毁灭性的破坏。巨额的利润刺激了无数猎人为了获得最被珍贵的白鹭和鹭鸶的大羽毛,奔赴大沼泽地。他们在枪杀了鸟类之后,只拔取、带走大羽毛,而把鸟的尸体丢弃不顾。因为他们猎捕的是繁殖期的成鸟,成鸟的死亡意味着它们哺育的幼鸟也必死无疑。美国鸟类学家联合会在1886年估计,当时每年有600万只北美鸟类为了制造鸟帽而被杀害,也有人估计,这个数量实际上高达每年2亿只。

   
与此同时,另有一些贵妇人决定用另一种方式热爱大自然。她们成立环保组织奥特朋学会,呼吁改变戴鸟帽的时尚,呼吁政府立法保护鸟类。这时,白鹭大羽毛的价格已涨到黄金的两倍,光是纽约市就有8万多名女工靠制作鸟帽为生,要对抗如此巨大的经济利益,光靠爱心的呼吁是徒劳的。到1900年,美国联邦政府终于通过法案禁止受保护的野生动物的运输和销售,这时大沼泽地的白鹭和鹭鸶的数量已仅剩几千只。立法并不能完全禁止偷猎。有3名看守人为了保护鸟类而被偷猎人杀害。在1911年伦敦的一次拍卖会上,一下子就卖出了近13万支白鹭羽毛。

   
如果不是在第一次世界大战后妇女时尚发生了重大改变,大沼泽地的涉禽肯定会完全灭绝。自上个世纪20年代起,妇女流行留短发,没法再戴鸟帽了,鸟羽退出了市场,对涉禽的屠戮也随之终止。到30年代,大沼泽地的涉禽数量攀升到了大约25万只。不过,大沼泽地做为鸟类天堂的日子已经一去不复返,此后由于对大沼泽地不合理的开发破坏了涉禽的栖息地,50%的湿地消失了,涉禽的数量又逐渐下降,在90年代时仅剩不到一万对。近年来由于美国政府花重金治理和保护大沼泽地,涉禽数量据报道增加到了近7万对,但是前景仍然很不确定。

   
大沼泽地的另一种著名居民美洲鳄鱼遭遇了相似的命运。在涉禽被大量屠戮的同时,美洲鳄鱼也难逃厄运。不仅鳄鱼肉被视为美味,而且鳄鱼皮被视为是制作皮带、皮鞋和钱包的绝好材料。小鳄鱼甚至也被捕杀,整只剥了做成标本装饰钱包。而且这个时尚一直没有改变。在上个世纪20-30年代大沼泽地的涉禽数量开始恢复的同时,美洲鳄鱼却变得极为稀少。美国童子军的创始人丹尼尔·伯德当时曾经在大沼泽地考察了一年半,仅找到4条成年美洲鳄鱼。1946年大沼泽地成为国家公园后,美洲鳄鱼获得了保护,其命运才发生了戏剧性的变化,出现了一个罕见的奇迹:现在,那里栖息着一百多万条美洲鳄鱼。

   
但是像美洲鳄鱼一样仅仅通过法律保护就能让其摆脱濒临绝种境地的现象毕竟只是例外。人们的非理性追求往往不是法律能够杜绝得了的。在1987年,老虎被列入濒危野生动植物种国际贸易公约时,全世界还有几十万只老虎在野外求生。而今天,经过了20年的保护,野生老虎的数量却降到了不到3千只,已难逃灭绝。除了栖息地的破坏,一个主要的因素是偷猎,为了满足亚洲黑市对虎骨、虎鞭的需求。没有任何科学证据表明虎骨、虎鞭有特殊的药效,所以把虎骨、虎鞭当宝贝乃是一种迷信,一种崇拜老虎神威的古代巫术的残余。要拯救这种美丽的动物,应该尽量改变崇拜虎骨、虎鞭的“时尚”,而不是像某些人设想的那样通过豢养老虎并销售其虎骨、虎鞭来迎合乃至刺激荒谬的“时尚”。

2007.1.16.

(《经济观察报》2007.1.22)

(XYS20070122)

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