宇宙与生命的沉思【旧作】

26 09 2006年
   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.


数学史上一个大恩怨的真相

23 09 2006年
   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)


问世间性是何物【旧作】

21 09 2006年
   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.


性与死的统一【旧作】

21 09 2006年
   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.


翅膀上的眼睛

20 09 2006年
   世界上最大的蝴蝶翅膀的宽度长达30厘米,就像一只鸟,因此有了一个名称叫鸟翼蝶,传说要用箭才能把它射下。曾和达尔文共同提出自然选择学说的英国生物学家华莱士却用捕虫网捕到过它,在名著《马来群岛》中,他如此描述首次捕获鸟翼蝶的情形:

   
“就像预料的那样,我发现它是一种全新的、极为壮丽的物种,也是世界上颜色最华美的蝴蝶之一。……这种昆虫的美丽和鲜艳真是无法形容,只有博物学家才能理解我终于捕捉到它时所感到的强烈兴奋。把它从我的捕虫网里取出来,展开那灿烂的翅膀时,我的心开始猛烈地跳动,血液涌上我的脑袋,我感到就要昏厥过去,更像是迫近了死亡。在那一天剩下的时间里我一直感到头痛,在大多数人看来不过是很不值一提的小事却产生了如此大的兴奋。”

   
我在高中时很热衷于到野外捕捉蝴蝶,每往藏品中添加一个新标本,也要激动一番,因此虽然不是博物学家,却也不难理解华莱士的兴奋。鸟翼蝶属于凤蝶,这个科的蝴蝶绝大多数比较大,色彩鲜艳,是蝴蝶爱好者搜寻的目标,我也捕捉到一些,比如在中国南方常见的玉带凤蝶。不过当时最让我着迷的,是属于蛱蝶科眼蝶亚科的蝴蝶。眼蝶的翅膀颜色黯淡,很不起眼,引人注目的是翅膀上长着眼睛一样的花纹,有的是在翅膀周围镶嵌着一串小眼睛,有的是在翅膀比较靠中间的位置“画”着一对大眼睛。我曾经捉到一只眼蝶,翅膀上的眼睛不仅大,而且还有“眼白”,就像一对永不眨眼的猫头鹰眼睛,盯着它看,让人感到有一种“魔力”。

   
小眼睛和大眼睛发挥的“魔力”并不相同。眼蝶停落的时候,翅膀是合起来的,因为是黯淡的褐色、灰色,所以很容易和树干的颜色混在一起,是很好的伪装。一旦它觉察到天敌——比如鸟——在靠近,就会把翅膀展开,让周围的小眼睛露了出来。实验证明这些小眼睛能起到分散天敌注意力的作用,仿佛在告诉鸟:“好吧,算你能,你发现我了,就往这儿下口吧!”鸟受到迷惑,对准小眼睛啄过去,眼蝶就可以乘机飞逃,虽然翅膀会因此残破,却毕竟捡回了一条命。在野外经常可以发现翅膀上带着鸟喙啄过的痕迹的眼蝶。

   
大眼睛的作用则完全不同。它突然展露出来时,会让天敌吓一大跳,仿佛在警告天敌:“我是一只会吃你的猫头鹰,你还不快逃!”实验表明大眼睛对鸟类的恫吓作用极为有效。其中一个实验是这么做的:设计一个密闭的小盒子,前端留一对有图案的小窗口,盒子里面装一盏灯。将一条小虫钉在两个窗口之间,再把盒子放进鸟舍中,当鸟冲过来将要叼住虫子时,突然打开盒子中的灯,让窗口的图案显露出来。实验发现,如果是一对线条或十字图案,不会对鸟类产生什么影响,如果是一对圆圈,则会把鸟类吓跑,一对同心圆的效果更好,而惊吓效果最好的是把图案涂上阴影产生立体效果,让它们看上去像是一对真实的眼睛。

   
这个实验是著名的动物行为学家、诺贝尔奖获得者廷伯根的学生做的。廷伯根本人也研究过眼蝶的翅膀,不过他是从另一个角度来研究的。那些颜色鲜艳的蝴蝶的翅膀图案显然有吸引同种异性的作用,那么眼蝶黯淡的翅膀是否有这方面的作用?他在鱼杆顶部粘上各色各样的纸模型,然后对着雄眼蝶舞动,看该模型能否吸引雄蝶追随。这种“钓”蝴蝶的举止显得很古怪,用廷伯根的话说:“难怪我们吸引来了那些碰巧见到我们在工作的农民和游客好奇和疑惑的眼光。”

   
他和同事共在野外做了约5万次测试,结论是:翅膀的图案不起作用。用一张褐色纸做的模型和绘成翅膀图案的模型、甚至和直接用雌眼蝶翅膀做成的模型效果一样好。而且,用红色、黄色、绿色和蓝色的纸做成的模型,效果也和用褐色纸做的模型一样好,只有白纸或浅色纸的效果差一些,看来眼蝶是色盲。廷伯根后来更进一步发现,甚至不必把模型做成蝴蝶翅膀的形状,圆形或方形的模型也一样有效,那些比雌眼蝶翅膀更大、颜色更暗的模型对雄眼蝶的吸引力甚至超过了雌眼蝶。翅膀上长眼睛的眼蝶在爱情方面是盲目的。

   
我儿时捕捉蝴蝶的那片野地早就被开发怠尽,找不到蝴蝶的踪迹了。今天住在城镇的小孩恐怕连蝴蝶都难得一见,更不用说自己经常去采集。我很庆幸早生了20年,和蝴蝶有过那么一段渊源,此后读到有关研究报告时,才能产生一种曾经亲身经历过的亲切感。

   
闭上忧郁之眼/眼前就一片光明/我至今仍睁着眼/眨也不眨(拙诗《眼蝶标本》)

2006.9.18. 
(《中国青年报》2006.9.20)
(XYS20060920)


舞虻的结婚礼物

13 09 2006年
   巴伦·奥斯登-萨肯(1828-1906)是美国南北战争时期俄国住美国的外交官,曾经担任过俄国住纽约的总领事。他同时也是一名昆虫学家,在二十多岁时就开始发表昆虫学论文,并在42岁提前退休,以便全身心去研究昆虫。

   
1875年一个阳光灿烂的上午,奥斯登-萨肯在瑞士阿尔卑斯山区度假,看到一群昆虫在树林中飞舞,在太阳的照射下发出耀眼的白色光芒。这是不是以前从未被发现的新物种?他在用捕虫网尝试了几次之后,总算捉到了一只,一看是一只小虫,颜色黯淡,而且比他预计的要小得多。他正感到奇怪,却在网上发现了一个闪光的白色丝质小球,在他的呼吸吹拂下轻飘飘地飞了起来。他设法把它抓住,装进瓶中。为了确认小气球的确是从小虫身上掉下来的,他又捕捉了多只小虫,每次都在网中找到小气球。而且他在仔细研究了他捕捉的小虫标本后,认定它们全都是雄虫。

   
十几年后,这种新发现的昆虫被鉴定为属于双翅目舞虻科。舞虻的得名是由于其雄虫会成群聚集在一起飞舞,有时数量非常巨大。但是这种舞虻为什么要带着一个气球飞舞呢?有一位昆虫学家在对气球舞虻做了观察后,错误地认为气球是背在舞虻背上的,于是推测气球是雄虫用来吸引雌虫的装饰品。另一位昆虫学家的眼力要好一些,看出雄虫是用脚抱着气球的,于是幻想雄虫是把气球当成了飞行滑板,踩着它在阳光中滑翔。还有一个昆虫学家则推测气球是舞虻的警戒信号,警告鸟类等天敌不要吃它。但是昆虫学家们观察到鸟类在毫不顾忌地捕食气球舞虻,这个推测看来也不能成立。

   
我们现在知道这三名昆虫学家的研究结果都有对有错。气球舞虻的气球的确是被雄虫抱在腹下的,它也的确具有吸引雌虫的作用,而且它也有防备敌人的作用——只不过敌人是雄虫想要勾引的雌虫。气球是雄虫献给雌虫的结婚礼物,有了它,雌虫才不会把雄虫吃掉,而是与之交配。我们今天能够得出这些结论,是因为昆虫学家们后来又发现了许多种有着不同习性的舞虻,相互比较后,可以知道这种奇特的习性是如何一步步进化而来。

   
进化的起点,是雄虫不向雌虫献礼。有些种类的舞虻采取的是这种简单的结婚方式。它们都是肉食性昆虫,有时候也会自相残杀,求爱的雄虫偶尔会成了饥饿的雌虫的盘中餐。因此我们就不难理解,某些种类的舞虻雄虫进化出了一种保护自己的策略,求爱时给雌虫送去一只新捕捉来的猎物,在雌虫享用美餐时,雄虫乘机与之交配,一旦礼物被雌虫吃完了,雄虫就赶快逃跑。为了讨好雌虫,雄虫有时候会给它送去一只几乎和雄虫一样大的猎物。

   
在有的舞虻物种中,雌虫在收到礼物后,并不急着马上就吃,而是跟着雄虫飞离虫群,降落到草木上,才一边吃一边交配。这时候礼物起到的作用看来已经不是为了分散雌虫的注意力以免雄虫遭殃,而是为了吸引雌虫的注意力,成了求爱的信号了。有的物种的雄虫会吐出丝线把猎物捆绑住,以免猎物挣扎。有的物种则更进了一步,雄虫在捕捉到猎物后,会从肛门吐出丝质气球,把猎物包在里面,在交配时雌虫会把猎物吃掉。但是有的物种的雄虫在捕捉到猎物后,却自己先把猎物的汁液吸干,再把干瘪的猎物包进气球中。这个礼物已经没法吃了,接受它的雌虫也没有要吃它的意思,在这种情况下,礼物完全失去了食物的作用,而仅仅剩下了用来刺激交配的功能。

   
显然,此时猎物已变得可有可无,有的物种的雄虫开始偷工减料,只是在气球上贴一点不起眼的猎物碎片做为装饰。在这种情况下,猎物的刺激作用其实已经丧失,而刺激配偶的功能完全由气球取代了。再进化下去,必然就是连任何猎物碎片都省了,直接送上气球。奥斯登-萨肯发现的那种奇怪的气球舞虻,代表的正是这条进化路线的终点。

   
还有一种舞虻代表的是另一条进化路线的终点。它们看重的不是类似气球的“外表”,而是类似猎物的“内涵”。其雄虫喜欢从地面、水面上捡起各种色彩鲜艳的小东西,通常是死去的昆虫,但是有时则是没有任何食用价值的树叶、花瓣,然后像高举旗帜一样高举着礼物去寻找雌虫,在交配时将礼物交给雌虫。

   
我们不要嘲笑这些舞虻买椟还珠式的愚蠢。在现代社会,礼物不也正越来越失去其原先具有的实用价值,变成了代表爱情、友谊的象征?也许有一天,我们也会进化到只需要给爱人送一个精美的空盒子就能讨得其欢心,像气球舞虻一样。

2006.9.10
(《中国青年报》2006.9.13.)
(XYS20060913)


冥王星悲喜剧

9 09 2006年
   英语原来有一句用以帮助记住太阳系九大行星次序的话:“我的非常有教养的母亲刚刚给我们吃了九个比萨饼。”(”My
Very Educated Mother Just Served Us Nine
Pizzas.”这9个单词的第一个字母分别是9颗大行星的缩写)现在国际天文学联合会建议将这句话改成:“我的非常有教养的母亲刚刚给我们吃了玉米片。”(”My
Very Educated Mother Just Served Us
Nachos.”)在8月24日召开的国际天文学大会,通过了关于行星的定义,根据这个定义,原来的九大行星中最小、最遥远的冥王星不能再算是行星。大家从小熟记的九大行星一下子少了一颗,这让新闻媒体找到了一个热门话题,但是各个媒体在报道冥王星为何被降级时,都摆了乌龙。

   
按照国际天文学联合会的定义,一个天体要被称为行星,需要满足三个条件:围绕太阳公转、质量大到自身的引力足以使它变成球体以及清除了其公转轨道周围的天体。显然冥王星被降级的原因是因为没法满足第三个条件,但是国际天文学联合会的公告并没有对此多加解释,于是媒体自做主张,声称是因为冥王星的轨道与海王星的轨道存在交叉,所以不能满足清除了其公转轨道周围的条件。

   
我见到这一报道时觉得有点好笑,因为按照这一说法,海王星应该和冥王星一起被降级才对。实际上,国际天文学联合会网站的问题解答中对冥王星为何被降级有解释,它未能清除其轨道周围的天体指的是它位于一个含有其他天体——很多很多的小天体——的区域,这个区域被称为“柯伊伯带”。

   
冥王星及其周围的天体都位于海王星之外,所以国际天文学联合会的决议还提到冥王星将做为一个新的分类——外海王星天体(trans-Neptunian
objects)的原型。不巧的是,在英文中,”trans-”做为前缀除了“在……之外”的意思,更常见的意思是“穿过”。美联社的记者显然误读了这个决议,把“冥王星轨道穿越海王星轨道”做为冥王星被降级的原因加以报道,美联社的错误又被其他国家——包括中国——的媒体所沿用。

   
即使是国际天文学联合会的官方解释也不能令人满意。地球并没有把其轨道上的小行星都清空,甚至太阳系最大的行星——木星——也跟一些小行星分享轨道,难道地球、木星也都不能算成行星了?因此我们不难理解,为何会有300名天文学家签署了一封公开信抗议这个行星定义。看来到2009年召开下一届国际天文学大会时,又会有一场好戏,说不定冥王星还要重归行星大家庭了。

   
不过,大多数天文学家都会同意,如果冥王星是在今天而不是在76年前被发现的,那么它不会被当做行星,也就不会有这些风波。我们对冥王星的看法,掺杂了太多的历史、文化这些与科学无关的因素。被发现之日起,这个“古怪”的天体便饱受争议。

   
冥王星的发现本身就是一个错误,一个试图续写海王星发现传奇的美丽错误。用万有引力定律可以准确地计算出行星的运行轨道,但是天王星在1781年被发现后,其计算结果却总是和观测结果稍有不符,于是天文学家们想到是不是在天文星之外还有一颗大行星在干扰它的运行。根据这个设想,1846年法国数学家勒威耶计算出了这颗未知行星的轨道,并说服德国天文学家伽勒根据其计算结果进行观测,果然在当年9月23日在勒威耶预测的位置附近发现了一颗比天王星还大的行星——海王星。

   
但是海王星的存在似乎还不足以完全解释天王星轨道的异常,而对海王星轨道的计算结果似乎也与观测结果不符,于是到19世纪末,人们又开始怀疑是否在海王星之外也有一颗大行星——X行星——在干扰其运行。1909年美国著名天文学家洛厄尔预测了X行星的位置,并开始了大规模的搜寻。在1916年洛厄尔死后,这项搜寻工作仍然持续下去。年轻天文学家汤博在花了10个月的时间仔细比较不同时间拍摄的天空照片后,于1930年2月18日在洛厄尔预测的位置发现了一个移动的光点。3月13日,发现X行星的消息正式宣布,并在5月1日被命名为冥王星。

   
但是马上就有天文学家指出,冥王星不可能是X行星,它出现在洛厄尔预测的位置上纯属偶然,因为冥王星实在是太小了,不可能对其他大行星的运行产生影响。在随后的几十年,冥王星究竟有多大是个争论不休的话题,但是随着研究的深入,冥王星似乎“变得”越来越小。1978年冥王星的卫星卡戎被发现了,这样就可以比较准确地测定冥王星的质量和直径。它比以前估计的都要小得多,直径只有大约2300公里,比月球(直径3400多公里)还小,质量更是只有月球的六分之一(因为冥王星大部分由冰组成)。至于X行星很可能是不存在的,当初人们之所以怀疑有未知行星在干扰天王星和海王星的运行,是由于错误估计了天王星和海王星的质量。

   
既然冥王星这么小,就不由让人怀疑它是否还有资格算得上是大行星。而且冥王星的行踪古怪,和其他大行星太不一样了。其他大行星的公转轨道基本上都在同一个平面上,而且都接近正圆形,但是冥王星的轨道却是“倾斜”的,并且严重偏离圆形。不过真正让冥王星的地位出现危机的是“库伊伯带”的发现。在1951年,美国天文学家库伊伯推测在海王星之外存在许多小天体,它们是短期彗星的来源。自1992年以来,天文学家的确在这个区域陆续发现了几百个小天体,这个区域因此被称为“库伊伯带”,而冥王星也位于“库伊伯带”,不过是“库伊伯带”天体中比较显著的一个。许多天文学家相信冥王星其实就是一颗大彗星,如果它的轨道靠近太阳的话,也会出现彗尾。

   
1999年,国际天文学联合会确认冥王星的大行星地位,否定了冥王星是彗星的说法,不仅因为冥王星比已知的彗星都大,而且冥王星还有已知的彗星都没有的东西——卫星。但是到了2005年,在“库伊伯带”发现一个比冥王星还大、并且也有卫星的天体的消息泄露出去后,冥王星又有了麻烦。这颗直径大约2400公里、绰号“齐娜”的冰球看来要成为冥王星的终结者。

   
这次国际天文学大会本来还是想要保住冥王星的行星地位,因此不得不增加大行星的数目。按照行星定义委员会一开始提出的行星定义方案,只要环绕太阳并能保持球形的天体都是行星,太阳系的大行星数目将增加到12颗,除了原来的9颗,还增加了谷神星(小行星一号)、齐娜和冥王星的卫星卡戎。另外还有十几颗新发现的符合条件的天体正在等待加入,符合行星条件的天体最终可能有上百颗。这个准备了两年的定义方案在大会表决之前就遭到众多反对,于是委员会匆匆忙忙对行星定义加了限制,在让行星数目缩水的同时也不得不放弃了拯救冥王星的努力,另设一个分类——“矮行星”收容冥王星这些弃儿。我们得庆幸最初的方案没有被采纳,否则以后大家背行星的名字要背得头疼了,用来帮助记住行星次序的英文句子得有多长?

   
许多人也许会对这场起伏反复的科学风波感到不可思议。但是,科学研究本来就是一个在争论中不断发展、深入的过程。有的争论会由于新的证据的出现而得到了解决,而有了定论,但是也有的已经被认为有了定论的问题却由于新的证据的出现又再度引发了争论。因此各种各样的学术争论从来就没有停止过。只不过,这些学术争论绝大多数都局限在学术界内部,一般人不知道而已。只有争论大到进入我们的日常生活,比如教科书要做出相应修改,才会引起一般人的注意。

   
因此冥王星风波虽然富有戏剧性,却也没有必要大惊小怪。不要把科学结论当成僵化的教条,而要抱着开放的态度,随时准备放弃已被否定的旧事实,接受新的科学事实和科学理论。但是我们也不要因此走向另一个极端,抱着怀疑一切的态度,认为科学结论都是靠不住的。我们对科学要有信心。大多数科学结论都是建立在确凿的证据基础上的,都是非常可靠的,有争议的是一些比较前沿、比较模糊的区域。不管行星的定义怎么变,八颗大行星的地位都不会发生动摇。不顾事实地墨守成规固然该受批评,没有根据地怀疑一切也不足取。

2006.9.5

(《经济观察报》2006.9.9)
(XYS20060909)


为什么说星相是迷信?【旧作】

8 09 2006年
  我在《血型的科学、坏科学、伪科学和迷信》(《科学世界》2002年2期)一文中说:

   
“星相学是西方通俗文化的一部分,‘血液型人间学’(血型人学)则是日本通俗文化的一部分。现在中国的年轻人,受到东西洋通俗文化的影响,迷信星相、血型决定性格、命运者大有人在,迷信后者的似乎更多,其中不乏受过良好科学教育的。他们很容易明白星相学是迷信,然而却觉得血型决定性格的说法似乎很有科学道理。”

  文章发表后,陆续收到一些读者的来信,希望我也能够具体分析一下为什么星相学是迷信。从我后来了解的情况看,星相目前在中国年轻人当中的流行程度超出了我当初的估计,成为一种时髦,而且与网络文化紧密结合。比如,国内著名网站大都设有专门的“星座频道”、“星座专栏”,不仅专文鼓吹星相之可信,而且让用户即时查询“当日星运”、“每周星运”、“每月星运”,甚至提供找恋爱对象的星座配对。

  正像迷信血型学的人往往不知道血型其实是怎么回事,迷信星相的人也往往不知道星相的来历,他们只是根据自己的生日查到了对应的星座,便以之为指南了。要知道星座、星相究竟代表着什么,需要学一点古典的天文知识。

             星相的由来
  现在流行的星相属于西方占星术,它的历史极为悠久,源自6千多年前两河流域南部(今伊拉克境内)苏美尔人使用的农历。如果你在夜晚到野外仰望星空,你会觉得天空就像一个圆球--天球--罩在地上,球上镶嵌着许多相对位置不变的星星,也就是恒星。如果你观察的时间足够长,会发现整个天空带动着所有的恒星在转动,有些从东方地平线上升起,同时有些则隐没到西方地平线之下,直到太阳升起,使所有的恒星消失。如果你连续观察几个晚上,你会发现恒星从地平线上升起和降落的时间并非固定不变,而是变得越来越早。如果你的观察时间是在黎明前,你会发现在太阳出来之前,有一些在以前没有见过的“新”恒星在地平线上升起,这种现像,在天文学上叫做“偕日升”。当然,白天的太阳也像晚上的恒星一样升起、降落,我们也可以把太阳的“运行”想像为像恒星的转动一样,是被天球带着转的,它在天空中的绝对位置在一天之内并没有变化,这个位置,天文学上叫做“宫”。但是,既然每天偕日而起的恒星不一样,说明太阳所在的“宫”是在变化的。

  苏美尔人不仅观察到了偕日升现像,而且通过长年累月的观察,注意到每个恒星升起的时间在一年后会重复,也就是以一年为周期,太阳在天球上绕了一周,这条轨迹,后人称做“黄道”。原则上说,通过观察太阳与恒星的相对距离,可以确定历法。不过,要孤立地观察某颗恒星是困难的,为了便于观察,可以把相邻的恒星合起来做为一个标志,也就是星座。为了便于记忆和辨认,再根据星座的形状,给予命名。这样,某个特定星座的偕日升起,就可以做为季节来临的标志。到大约公元前3000年,苏美尔人已为标志四季来临的四个星座命名:春季-金牛座,夏季-狮子座,秋季-天蝎座,冬季-摩羯座(也叫山羊座)。后来又进一步把天空划分成36个区域,每三个为一群,每一群中间的那一个合起来就变成了从公元前450年古巴比伦人开始使用,沿用至今的“黄道十二宫”,连名称也基本沿用下来,只有苏美尔人的“犁沟”改叫“室女”,“雇农”改叫“白羊”(从这些原来名称看,它们带着浓厚的农历色彩):白羊宫、金牛宫、双子宫、巨蟹宫、狮子宫、室女宫、天秤宫、天蝎宫、人马宫、摩羯宫、宝瓶宫、双鱼宫。

  古人将星星当成神仙的住所或神喻,现在既然发现了星座的升起伴随着季节的变化(相关性),那么就很容易地把星座当成了导致季节变化的原因(因果关系),进而认为可以通过观察星座预测世事。的确,用星座的变化来预测季节的来临是绝不会不准的。占星术就因此诞生并很快地流行了开去。苏美尔人还观察到有些星辰不像恒星那样固定不动,而是在空中漫游:行星、彗星、流星。因此,他们又得出结论说,这些变化无常的星辰,决定着变化无常的人间万物,通过观察星辰运行,可以预测人事吉凶祸福。在苏美尔人遗留下来的楔形文字记载中,可以找到这种最早的占星记录。这种占星术,叫做世事占星术,它用于预言自然灾难和社会的重大变化(战争、庄稼收成、国家变化等等)。

  在大约公元前1000年,古希腊人不仅继承了苏美尔人的占星术,而且发明了一种新的占星术,认为每一个人的命运也是由星辰决定的。古希腊天文学家托勒密对占星术做了归纳整理,写成一部著作,成为西方占星术的主要经典。基督教在西方兴起后,托勒密的著作和古希腊的其他著作都被销毁,占星术因为与基督教的自由意志观念不符,也遭到严厉禁止,占星被定为死罪。到15世纪中叶,阿拉伯国家保留的古希腊著作传回西方,占星术又开始流行。17世纪时,占星术在西方不仅有了合法地位,而且成了统治者倚仗的重要工具,并与天文学紧密结合,在大学里传授。早期的科学家,像哥白尼、开普勒,都在一定程度上接受占星术。随着现代科学兴起,天文学摆脱了占星术而独立发展,天体的真相被逐步揭开,占星术才逐渐被驱逐出了学术界。

           星相的真相
  占星术根据的是早已过时的古典天文知识。我们现在知道,这些知识来源于四种错觉:

  一、所谓的“天球”实际上是不存在的。因为天体与观察者的距离,远远大于观测者随地球在空间移动的距离,因此看上去天体似乎都分布在一个以观测者为中心的、半径无限长的球面上。

  二、使斗转星移、太阳运行的天球旋转,实际上是因为地球自转导致的假象。

  三、我们看到的太阳在黄道上的移动,则是地球围绕太阳公转导致的假象。

  四、星辰并非镶嵌在天球上,一个星座中的各颗恒星并非真的相邻,它们彼此之间距离遥远,相互间没有任何联系。

  星座完全是人类为了观察的方便,而任意划分的。星座的名称则是人类根据星座的形状或想像出来的形状,而任意叫的。它们只是一种任意假定的偶然符号,不可能有任何真实的含义。一个星座被叫做“白羊座”,只是因为组成它的5颗实际上毫无关联的恒星在命名者的视野中看上去像羊,其他星座的命名也是如此。但是,星相却把符号当了真,把人所创造出来的名字倒过来当成了决定人的命运的因素。例如,在一个国内著名网站的星座频道上,我们可以读到这样的说法:“白羊座的性格,可用坚强来代表。不论面对任何事情,都会全力以赴。白羊的羊角正可用来说明这种个性。”、“金牛座的性格就像牛一般,态度稳定,处世相当慎重,但在另一方面也很顽固,只要一发起脾气来,往往没有人能够阻止。”这就像因为有人姓“李”就认为他真的和李子有什么关系,因为姓“王”就认为他有当国王的命一样的可笑。

  星相认为,你的命运是由你出生时的天体的位置决定的,其中最重要的是太阳的位置。如果你是在3月21日-4月19日之间出生的,星相书会告诉你属于白羊座,因为这时候太阳位于白羊宫。你会想当然地以为这个白羊宫指的就是白羊座这个星座--在两千年前,当西方占星术定型的时候,的确如此。不幸的是,在太阳和月亮的引力的作用下,地球的自转会发生进动,造成春分点每年向西移动约50秒的角度,也即每年春天,星座“升起”的时间要比前一年春天晚20分钟,这样,两千年后,就要晚大约一个月。大多数属于白羊座的人,出生的时候,太阳实际上位于双鱼座;属于金牛座的人,出生的时候太阳才位于白羊座,依此类推。今天的星空已与两千年前的星空大不相同,但是为什么星相仍然在沿用两千年前的那一套进行预测?一些星相家辩解说,星相所说的星座和实际的星座不是一回事。也就是说,他们认为星辰决定人的命运,但不是真实的星辰,而是在两千年前是真实的、而现在已不存在的假想的星辰。决定你的命运的乃是两千年前的天体的位置,这显然是与“人的命运由他出生时的天体位置决定”这一星相的大前提相矛盾的。

  最简单、也是最流行的(我们在网站、报纸上读到的)星相就是这种日宫星相,把人按其出生日期分成了12个星座,并以此预测人的性格和遭遇。莫非人的性格和命运只有12种,有史以来在同一个月内出生的亿万人都有相同的性格和命运?连严肃一点的星相家都觉得太荒唐,因此还要考虑到其他天体(特别是行星)的位置,这样,在不同地区、不同时刻出生的人,就有了各不相同的“天宫图”。但是即便如此,在同一地区、同一时刻出生因而天宫图完全相同的人,仍然不少。一个显而易见的情形是孪生子。我们极少发现孪生子会有相同的遭遇(那些有相同遭遇的孪生子会成为新闻,足见其罕见)。不过,孪生子的性格倒是要比一般人更相似,这是否符合星相的预测呢?孪生子分成基因组相同的同卵孪生子和基因组平均只有一半相同的异卵孪生子两种,这两种对星相来说,性格不该有区别。但是统计结果发现,同卵孪生子彼此之间性格的相似程度明显高于异卵孪生子(表明了基因对性格有一定的影响),与星相的预测不符。星相的另一个预测是,同时同地出生的异卵孪生子的性格的相似程度,应该显著高于不同时出生的兄弟姐妹(和异卵孪生子一样,兄弟姐妹之间基因组平均一半相同)。但统计结果也不符合这个预测。命运、性格很不相似的孪生子(特别是同卵孪生子)的存在,是星相无法解决的难题。星相也没法解释,为什么天宫图不同的人,会遭遇同一场灾难。

  星相也无法提供一个合理的物理机制来解释天体对地球和人的影响。除了太阳、月亮,其他天体,特别是恒星,与地球的距离是如此遥远,对地球的任何物理作用(例如引力、磁场)完全可以忽略不计,或者被太阳、月亮远远盖过。当然,星相家会假定存在着某种未知的作用。那么这种作用有什么性质呢?它是否和天体与地球的距离有关,越近的天体作用越大?如果是这样,我们首先应该考虑的是分布在火星和木星轨道之间的成千上万颗小行星的综合影响,而不是距离更远的其他大行星。如果和距离无关,那么我们必须考虑数也数不清的所有的天体。这种作用又是如何在出生的时候作用于人体并使人体永远铭记了这种作用,成了天生具有的属性?我们知道,人天生具有的属性是主要是由基因和胚胎发育的环境所决定的,一个人的基因组在受精的一瞬间就决定了,那么我们首先应该考虑的是受精之时以及十月怀胎过程中天体的作用,而这又怎么可能做到?而且,出生并不是在一个瞬间完成的,而有一个过程,该从什么时候算起?开始分娩,分娩完毕,剪断脐带,还是第一声啼哭?医生或护士根据自己的主观判断在你的出生证上填写的出生时间,并不等于就是你的客观的出生时间,而这些判断上的差异,将会导致十分不同的天宫图。

  即使星相没有合理的解释,如果在天宫图和人的性格、命运之间存在着某种相关性,仍然是值得注意的现像。科学研究人员已做过了许多项统计,都没能发现天宫图和人的性格、命运等等有任何的相关性。例如,在1971年,加州大学伯克利分校普查研究中心收集了1000个成年人的天宫图和他们那些被星相学认定受天宫图影响的属性,包括领导才能、政治观、音乐才能、美术才能、自信心、创造力、职业、宗教信仰、对星相对迷信、社交能力和深沉感。分析表明,天宫图不同的人在这些方面都不存在差异,因此不能用天宫图来预测。经常被提到和曲解的是法国心理学家高奎林(Michel
Gauquelin)自50年代起对数万名法国人的出生时间和职业的关系所做的分析。他发现出生时某些天体的位置与某些职业有些相关性:火星和体育冠军,木星和演员,土星和科学家,月亮和记者;并推测这是由于这些行星的磁场能影响基因。这经常被星相宣传物拿来做为天体能够影响人的命运的证明。事实上,高奎林的研究结果总体上并不支持星相学。首先,高奎林未能发现传统的星相(如日宫)与职业有相关性。其次,高奎林只发现某些行星有关联,而在星相上非常重要的其他天体包括太阳,都被排除了。再次,这种相关性非常弱,平均来说只比随机性高出2%。第四,这种相关性只存在于四个职业中的杰出人士,在较不杰出的人士和普通大众之中都没能发现。后两点表明了这种相关性可能是研究人员的主观偏向导致的,因为什么叫“杰出人士”并没有一个客观的标准。如果换了别的研究人员,就可能得出不同的结果。的确如此:另一个法国研究小组在高奎林的配合下,对1000多名体育冠军进行了统计,发现与出生时的火星位置并不存在相关性。高奎林争辩说其中有些冠军并不是真的冠军,应被排除,而其他有些真的冠军被漏掉了,应该被补进去了。当然,在经过了这番修改数据后,出现了相关性。即使真的存在相关性又怎样呢?在这么多的职业和这么多的天体之间发现某种相关,并不是令人惊讶的事,但是相关性并不等于因果关系。它们可能只是巧合。

          星相灵吗?
  如果星相没有任何经得起推敲的根据,为什么你在阅读星相书籍、星相网站对你的星座所做的性格分析甚至预测你的星运时,觉得很准?因为那都是一些模棱两可的几乎可以适用于所有的人、所有的事情的说法,而且都是一些人们乐于听取的好话,即使是负面的因素,也是以鼓励的方式说出。一个著名中文网站的星座频道在11月中旬这一周对白羊座的人的预测是:“不要三心两意,要积极抓牢机会,多找些朋友聊天,赚钱的好机会自然容易浮现。出去游玩时,要当心一些意外事件,多多注意安全。”如果赚了钱、没有出现意外事件,那是因为你抓牢了机会、注意了安全;反之,则是因为你没有这么做。像这种预言,在任何情况下、对任何人都可以成立,也就容易让任何人都觉得很准。用简单的试验就可以表明这一点。1979年,高奎林在巴黎的报纸上刊登广告做免费星相,唯一的要求是接受者向他报告星相结果对他们本人或其亲友有多准。在他收到的150个答复中,94%说结果非常准确。而事实上,这些人都得到了根据同一个人--一位臭名昭著的谋杀犯--的天宫图预测的星相。

  专业的星相师也会承认,报刊、网站上这种不针对特定的人的星相预测是垃圾,虽然他们也很乐于撰写这些垃圾。不过,他们自信根据特定的人的天宫图,可以做出准确的预测。许多人也的确以预言准测闻名,并以此为生。事实又是如何呢?还是那位高奎林,测试、统计了星相师根据天宫图预测人生的结果,得出的结论是:天宫图没能提供任何有价值的信息。在这类测试中,最著名的是1985年在加州大学伯克利分校读物理博士学位、同时也是职业魔术师的萧恩·卡尔森(Shawn
Carlson)的测试结果。这个结果之所以出名,是因为美国星相组织--地宇研究全国委员会--和他积极配合,而他也满足了他们提出的条件。接受测试的28位著名星相师由该组织挑选、推荐,代表着星相学的最高水平。116名预测对象都是真实存在的人,并且能够提供证据证明其“出生时间”的误差在15分钟之内。对这些人的性格描述采用的是加州人格鉴定,这是被心理学界普遍认可的一种性格鉴定,而星相组织也认为其描述方式最接近星相的描述。

  星相师收到的资料中,每一份天宫图都伴随着三份性格描述,其中只有一份是属于天宫图那个人的,星相师被要求根据天宫图将它挑选出来。对星相师很有利的是,对每一次预测他们可以有最佳和次佳两个选择,并用从1到10打分的方式表示星相师的自信程度。对星相师不利的--但是被他们认可的--是采用了双盲的办法,预测对象不与星相师见面,星相师也不知道他们是谁,只得到这些人的编号。

   
在实验之前,星相组织声称预测的准确率至少会有50%,但是试验的结果却只有34%--这是从三份材料中随机挑选一份也会出现的结果。而且,预测的正确性与星相师的自信程度无关,他们认为最佳的或自信程度最高的选择,并不显得更正确。如果他们是与客户面对面地做预测,也许会更正确,卡尔森认为这是因为星相师是借助了察颜观色等与星相无关的手法,做为职业魔术师,他本人就很善于使用这种魔术师称为“冷读”的技巧做猜测别人心事的魔术表演。这个对星相的否定结果发表于当年度英国著名科学刊物《自然》。以后又有一些研究者重复了类似的试验,都得出了相同的否定结果。

  1989年6月7日,另一位美国魔术师、著名的兰迪(James
Randi)在美国电视上悬赏10万美元征集能够证明自己的预测能力的星相师。一位星相师接受了挑战。他获得了12个人的出生资料,制作了天宫图,然后对这12个人进行面试,指出天宫图各属于谁。他一个也没说中。

  2000年美国总统选举时,有一位研究者对10位著名星相师做了调查,要求他们预测最后谁会获胜。4名选中戈尔,4名选中布什,2名未给出明确答案。这和随机选择,甚至和当时民意测验也一样。偶而有星相师做出准确的预言并不奇怪,因为即使是一台不走的钟在一天之内也会给出两次正确的时间。只不过人们倾向于只记得了它说准的这两次,而忘了不准的无数次。

  最近,有人在中国报刊上发表言论,认为相信星相者“并没有把它看作是像科学一样的东西”“更多地把它作为一种娱乐和精神安慰”、,建议“还是先去重点分析揭批那些直接害人、严重危害社会的伪科学,先放‘星座文化’一马”。(刘兵《人们为何对星占学感兴趣?》,2002年11月1日《文汇读书周报》)如果星相仅仅是一种娱乐,当然犯不着花太大精力分析揭批。但是我们要知道,星相在历史上从来就不只是一种娱乐,它曾经是政治统治工具的一部分,至今也有不少政治家信它(例如前白宫办公室主任曾披露里根夫人借助星相师安排里根行程);它曾经被当成科学的一部分,而至今星相师仍然在宣称它是科学,是“应用天文学”,最近印度大学拨款委员会还资助印度各大学开设占星术专业,舆论大哗。许多公司根据星相做出决策,还有的公司则根据星相用人、雇人。至于根据星相谈恋爱、找配偶的,就更常见了。这股风气已做为西方文化的一部分,慢慢地传进了中国,并成为时髦,还是值得我们的警惕的。

  当我写完这篇文章的时候,恰逢一年一度的狮子座流星雨大爆发,估计许多天文爱好者不会错过这个机会。仰望星空,总能激发无限的遐想。太空中也蕴藏着无数的奥秘等待我们去发现。但是我们应该依据的是天文学,而不是占星术。人类的命运也不取决于天上遥远的星体,而掌握在自己手中。

2002.11.19.
(载《科学世界》2002年12期)
星相所用的日宫星座与出生日期
白羊座 3月21日-4月19日
金牛座 4月20日-5月20日
双子座 5月21日-6月21日
巨蟹座 6月21日-7月22日
狮子座 7月23日-8月22日
室女座 8月23日-9月22日
天秤座 9月23日-10月22日
天蝎座 10月23日-11月21日
人马座 11月22日-12月21日
摩羯座 12月22日-1月19日
宝瓶座 1月20日-2月18日
双鱼座 2月19日-3月20日


血型的科学、坏科学、伪科学和迷信【旧作】

7 09 2006年
   星相学是西方通俗文化的一部分,“血液型人间学”(血型人学)则是日本通俗文化的一部分。现在中国的年轻人,受到东西洋通俗文化的影响,迷信星相、血型决定性格、命运者大有人在,迷信后者的似乎更多,其中不乏受过良好科学教育的。他们很容易明白星相学是迷信,然而却觉得血型决定性格的说法似乎很有科学道理。这个风气是在80年代从日本传过来的。当时中国的出版社出了不少从日本翻译的《血型与性格》、《血型与人生》、《血型与爱情》之类的小册子,在大学生和中学生当中都很流行。我当时正在国内的生物系上大学,也看过几本,血型是否与性格有关,是同学们的一个常见话题。上生理学实验课,有一堂是自己测定血型,任课老师还发给大家一张血型与性格关系表,据称是国内某个医学院的研究人员调查统计出来的,更加重了其科学性。当时在街上还时常见到医务人员摆摊帮人测血型赚取外快,测完后也发一张血型与性格关系表卡片。排起长队的顾客们了解自己血型的主要动机,当然不是为以后献血、输血做准备,而是为了知道自己的性格类型。这种迷信如果只是做为饭后谈资,娱乐消遣,无伤大雅。如果有人根据血型找配偶,虽然愚昧,也只是个人的选择。但是如果公司、机构根据血型来取人、用人,那就可说是一种社会危害了。这种危害本来只在日本才有,近来却也开始在中国出现。新华社2001年12月15日发自沈阳的一则题为《鞍山一女青年应聘遭遇“血型偏见”》的报道称:

   
鞍山一家公司招聘员工时完全用血型“严把用人关”。日前,女青年刘某应聘时因为“血型不适合从事这个职业”而被公司拒之门外。

  这名女青年今年毕业于一所大学经济系,当她看到一家广告营销公司发布的招聘营销部主管的广告时,觉得自己的学历、专业等条件与该公司所要求的基本相符,于是来到这家公司应聘。

  刘小姐说,她向主管招聘的负责人介绍了自己的情况并谈了对市场营销工作的一些见解后,这名负责人问刘小姐是什么血型,当得知是B型血时,对方立即表示不能聘用她,理由是B型血的人“缺乏独立思考的能力和对是非的判断力”,而且“没有团队精神”。

  次日,记者以应聘者的身份来到位于鞍山市铁东的这家营销公司,向一位负责人表示自己所学的专业与这家公司的要求完全符合并具有一定的工作经验,对方得知记者是O型血时,称可以考虑聘用问题,理由是O型血的人心态平和、为人忠诚。这名负责人称:“我们老板曾经在日本深造过,那边很多公司招聘员工时,血型是很重要的条件,因为很多人的血型就决定了他能否胜任某项工作。”

  记者就此问题请教了有关专家,专家说,血型的确与人的性格有着或多或少的联系,但不是绝对的。

   
如果真如这位“专家”断言的,“血型的确与人的性格有着或多或少的联系”,那么即使不是绝对的,也可以成为偏见的理由。果真如此吗?

   
红细胞血型是根据血液中的红细胞表面上抗原来划分的,根据抗原种类的不同,常见的有二十几个分类系统,ABO血型系统只是其中的一个,只不过因为发现得最早,又与输血的关系最密切,所以广为人知。在二十世纪之前,西方医生已尝试过对失血过多的病人进行输血,但往往导致死亡。1900年,奥地利维也纳病理研究所的研究人员兰特斯坦纳(Karl
Landsteiner)发现输血失败的原因是由于某些人的血清导致另一些人的红细胞凝集,但在某些组合却又不会发生这种情况。第二年,他从各位同事那里采集了血样,对红细胞进行了检测,发现它们存在两类抗原,他分别命名为A抗原和B抗原。有A抗原的血他称之为A型,有B抗原的他称之为B型,两种抗原都没有的,他称之为C型或零型(后来改称O型)。又过了一年,他的两名学生采集了更多的血样,发现有的同时存在A和B两种抗原,即AB型。植物、微生物也存在A、B抗原,如果人体内原先没有某一种抗原,从食物中吸入或受微生物感染后,就会在血清中出现对抗这种抗原的抗体。因此,A型血清中有抗B抗体,B型血清中有抗A抗体,O型血清同时存在这两种抗体,而AB型血清没有这两种抗体。输血出现凝聚的原因,就是一种血清中的抗体(抗A或抗B)与另一种不同血型的红细胞的抗原(A或B抗原)相遇造成的。由此可知,A型可以输给A型和AB型,但只能接受A型和O型;B型可以输给B型和AB型,但只能接受B型和O型;O型可以输给任何型,但只能接受O型;AB型只能输给AB型,但可以接受任何型。在输血前,对供血者和受血者的血液做血型鉴定,并在体外检测二者相混不发生凝集,就可以避免因输血凝集反应导致的生命危险。由于这个发现,兰特斯坦纳在1930年获得诺贝尔生理医学奖。

   
在1924年,伯恩斯坦(F.
Bernstein)发现了ABO血型的遗传机制。它是由一对等位基因(各从父母得到一个)控制、严格按孟德尔遗传定律遗传的。等位基因A和B是显性基因,O是隐性基因,因此基因型AA和AO都表现为A型,BB和BO表现为B型,AB表现为AB型,OO表现为O型。子女的血型不一定与父母的相同,但是父母的血型决定了子女的血型只能有哪些可能。例如,A型父亲和A型母亲只能生下A型或O型的子女,如果其子女是B型或AB型,我们可以推断其父母中至少有一方不是亲生,即可以根据血型排除亲生父亲或母亲(但不能确认),这是法医做亲子鉴定的一种手段。后来发现A、B、O基因还各有不同变异,目前已发现14种A基因(以A1,A2……表示),14种B基因和8种O基因。

   
这个重大的医学发现,很快就被滥用。在1910年,德国海德堡大学的医生范顿根(Emil
von
Dungern)最先将血型做为种族主义的依据。他声称,纯种欧洲人的血型是A型,纯种亚洲人的血型是B型,或者说,那些B型血的欧洲人不是纯种欧洲人。1919年第一次世界大战期间,两位波兰研究者对英国和法国占领军士兵和俘虏中不同民族的人进行了调查,发现他们的血型分布存在差异,据此将人类划分成了三个人种:A型占多数的欧洲人,B型占多数的亚-非人,和过渡型。他们并描绘了一幅人类进化的图景:人类的祖先原先都只有O型血,之后分化出了A型和B型两个不同的人种。按照这个思路,正苦于没法找到一个划分人种的客观标准的人类学家们马上把调查血型分布当成救命稻草。1930年在给兰特斯坦纳颁发诺贝尔奖的典礼上,诺贝尔奖委员会主席就是如此赞扬兰特斯坦纳的贡献的:“兰特斯坦纳的发现为研究一个民族的种族纯洁程度的决定性开创了新的领域。”

   
但是以后所有试图根据ABO血型划分人种的努力都失败了。并没有一种ABO血型基因是某个人种所独有,三种血型基因在所有人种中都可以找到(只有美洲原居民有极低的B基因)。而且血型分布也有共同点,都以AB血型最少,而O血型普遍较多。那么能不能根据血型频率的差异来划分人种呢?粗一看,不同的“人种”的确有自己的血型频率特点,例如欧洲人中B血型普遍较少,亚洲人中B血型较多,美洲原居民则几乎全部都是O血型。但是这是已预先划定了人种,再去找其血型分布特点。血型分布的实际情况,要比想像的复杂得多。O基因是最普遍的,在世界各地的分布都在一半以上,在中美洲和南美洲原居民中几乎达到100%。它在澳洲原居民和西欧也有较高的频率,而在东欧和中亚则最少。B基因是三种血型基因中最稀少的,它在中亚最多,在美洲和澳洲最少,但在非洲也有相对较高的频率。A基因要比B基因更常见,在世界大部分人口中所占的频率在10-35%。它在中美洲和南美洲的原居民中几乎不存在,但在北美洲的黑足人(30-35%)、澳洲原居民(许多部落达40-53%)和北欧的拉普人(50-90%)这些较小的群体中达到了高峰。如果我们仔细看一下各个“人种”内部不同地区的人群状况,就会发现他们的血型分布差异很大,而属于不同“人种”的群体之间,反而可以找到相似的分布。例如北京人(O=29%,
A=27%, B=32%, AB=13%)和广州人(O=46%, A=23%, B=25%,
AB=6%)之间的血型分布差异,远大于日本人(O=30%, A=38%,
B=22%,AB=10%)和波兰人(O=33%, A=39%, B=20%,
AB=9%)的差异。类似的例子还可以举出许多。可见,我们无法用血型分布来划分人种。事实上,没法用任何遗传特征来划分人种,“人种”在生物学上没有意义。虽然至今还有人相信血型分布决定了人种,甚至决定了一个民族的国民性,但这是经不起推敲的、毫无科学依据的论调,只要在世界范围内仔细研究一下各个人群的血型分布,就可知其谬。

   
要驳斥血型决定性格的论调,却没有这么简单。这门在日本被称做“血液型人间学”的伪科学的创始人是一位名叫古川竹二的日本人。此人在东京大学获得哲学学位,毕业后到东京女子高等师范学校(现御茶之水女子大学)担任讲师。在此期间,他对1245名对象进行了调查,在1927年心理学研究会上发表了他的学说,继而在学术刊物《心理学研究》杂志上发表题为《血型与性格学的研究》的系列论文。古希腊医学之父希波克拉底曾提出体液说,认为人体内部具有血液、粘液、黄胆汁和黑胆汁四种体液,它们相互混合的程度决定气质。因此他把人的气质分为四类:多血质(开朗)、黄胆汁质(性急)、黑胆汁质(抑郁)、粘液质(迟钝)。在20世纪初期,体液说早就被现代医学所抛弃,但是在心理学界仍大有市场。古川巧妙地把新发现的四种ABO血型和古老的四种气质说联系在一起,似乎为一种古老学说提供了科学依据:人因血型不同,各自具有不同的气质。同一血型,具有共同的气质。A型人顺从听话,B型血人感觉灵敏,O型人意志坚强,AB型是A型和B型的混合,外表是A型,内里是B型。他还发现,那些有较多的O型和B型的人群,要比以A型和AB型为主的人群活跃,由此又可以给日本城市贴上性格标签:东京、大坂三、名古屋是活泼的,而京都是温顺的。这些说法在学术界受到了批驳、嘲笑,在民间却被视为科学新发现而被普遍接受。1930年,长崎医学院的法医学教授浅田一为“血型学”开辟了一个新的领域:血型与职业挂上了钩。他发现在银行家和薪水阶层中A型比例高,在教师中AB型比例高,在士官生和将棋棋手中O型比例高,在艺妓和警官中有高比例的B型和O型,而无A型……他得出结论说:A或AB型适合当店员,B或AB型适合当外交官,而O型适合当军官,等等。由此又掀起了一个探究已故和在世的名人的血型的热潮。到了1937年,血型与婚姻被联系在一起。当时日本正与德国、意大利结成法西斯轴心国,有学者在日本妇女杂志上声称:希特勒、墨索里尼和日本帝国大臣都是O型血,可见O型人是最杰出的政治家。他并向其读者提议:温顺、有自我牺牲精神的A型女人应以有智慧的O型男人为偶,反之亦然。

   
随着日本的战败,这股血型狂热也渐渐平息。50和60年代是相对安静的时期,当时的主要鼓吹者是日本现代心理研究会会长目黑宏次和目黑澄子夫妇,他们组织了一些人专门从事这项研究。在1971年,一位名叫能见正比古的记者写了《以血型了解缘分》的书,再次掀起了血型热潮。这本书到现在已印刷200多次,发行几百万册。此后能见正比古又写了《血型与人生》、《血型与人际关系》、《血型与爱情》等九本著作。1981年,能见正比古在发表鼓吹“血液型人间学”的演讲时猝死,其事业由儿子能见俊贤继承。尽管日本心理学界不断地加以驳斥,能见正比古父子领导的这个血型迷信运动在日本却愈演愈烈。据调查,有70%以上的日本人相信血型与性格有关系。大多数日本人根据血型择偶、交友。许多日本公司,包括国际性大公司,都根据血型招人、用人,甚至在招聘广告中明确规定只有哪种血型的人才能应聘。能见正比古父子的著作被译成多种文字,其中有些被翻译成中文,在中国也很流行。大约在十年前,血型迷信做为新时代宗教的一部分,也进入了美国。当然,对普通美国人来说,他们更关心的是如何减肥、保养身材,而不是性格。1996年,一位美国江湖医生(自称“自然疗法医生”)达达摩(Peter
D’Adamo)投美国人之所好,根据能见正比古的理论写了一本《根据你的血型合理进食》的书,风靡一时。

   
不少严肃的日本心理学家研究过血型和性格的关系,发现没有关联,或者有微弱的关联,后者被认为是因为受试者由于受血型影响导致的自我实现:由于相信自己所属的血型应该有什么样的性格,不知不觉地以这样的标准要求自己。显然,由于日本人都普遍知道哪种血型会有哪种性格的说法(即使他们本人不相信),在测试其性格时就难以排除从血型迷信得到的影响。由于血型迷信在西方还未流行,所以更适于在西方做这项调查。在以前,西方学术界流行的是环境决定论,普遍不相信人性与遗传因素有关。到了60年代,遗传对性格的影响在西方学术界才成为一个严肃的课题,也就有人开始想到了血型与性格的关系。

   
1964年,著名学术刊物《美国人类遗传学杂志》在12月这一期以头条刊登了著名心理学家卡特尔(R.B.Cattell)等人撰写的论文《血液群体与性格性状》。他们对568名意大利人或意大利裔美国人用16项性格指标进行测定,发现其中有一项(温顺-坚强)与ABO血型“显著”相关:B型要比A型和O型的温顺(这个结果与血型学所说的恰好相反)。有两位遗传学家分别给该杂志写信指出,这项研究在逻辑上和统计上都存在错误,是靠不住的。其中一位激烈地批评像《美国人类遗传学杂志》这样重要的科学杂志浪费有价值的版面去刊登这样糟糕的论文,是一个耻辱。他们两人都要求卡特尔公布原始数据以便验算。卡特尔在答复中说,原始数据没有保留下来,无法提供。时隔16年(1980年),斯万(D.A.Swan)等人在一本人类学杂志《人类季刊》上发表了一篇论文。他们用相同的心理测验对美国密西西比州白人学校的547名儿童进行了调查,在15项卡特尔指标中,也只发现有一项与血型有关,然而这却是另外一项(“放松-紧张”):O型比A或B型紧张,AB型最紧张。卡特尔等人稍后也在同一本杂志上发表了对323名澳大利亚白人的调查结果。他们承认,这个结果与上次的结果不符,未能再发现“温顺-坚强”性格与ABO血型有关,但是在另外三项性格指标中(“从众-自行其是”、“散漫放浪-自律”、“焦虑”)却出现相关:AB型比A或B型更自行其是,A型比O和B型更自由散漫(这也与血型学所说的相反),并比O型更焦虑。1989年,卡特尔等人在《人类季刊》又发布了一项新的统计结果(这次是对美国中西部地区的人进行的调查)。这一次,他们测定的是四项性格指标(外向型-内向型,感性型-直觉型,思考型-感觉型,洞察型-判断型)和决定风格(一时冲动-深思熟虑,刚愎自用-博采众议)。他们的结论是,ABO血型和性格无关,彻底推翻了自己以前的研究结果。但是,他们却又有了新发现:ABO血型与做决定的风格有关联,O型在做决定时,更倾向于冲动式的和博采众议式的。他们此后未再做类似的研究,否则可能又推翻了这个发现。

   
在1973年,另一份著名学术期刊英国《自然》发表了一篇由牛津和剑桥大学的研究人员合写的小论文,根据他们对牛津周围乡村的534人调查的结果,发现智商与ABO血型有关,A2型平均智商(111.16)略高于O型(109.75),后者高于A1型(106.95)。1975年,另两名牛津大学的研究人员去信指出,这是分层取样导致的假象,在进行了校正之后,并不存在显著差异。1983年,《自然》发表了另一篇与血型有关的论文。英国斯旺西大学的两名研究人员研究了英国输血中心登记的献血者血型和社会-经济地位的关系,得出结论说:A型有更多的几率(约15%)出现在第一、二等的社会等级(英国政府将社会职业分成五等),从事创造性的工作。1990年,英国和爱尔兰的三名研究人员对爱尔兰的血库情况做了调查,未能发现ABO血型与社会-经济地位有关。他们认为,斯旺西大学的研究者之所以发现相关,可能是因为150年来,到英国的移民(一般来说从事的是地位较低的工作)都来自A型频率较低的地区。或者说,那也是统计假象。由于爱尔兰人口的民族组成要比英国更均一,因此结果更可信。

   
我们有必要说明一下所谓“显著”相关或差异是怎么回事。实际上,在一般人看来,这些所谓“显著”差异都很小。例如,在斯万等人的调查中,在“放松-紧张”这一项,四种血型的平均得分是(最低分1分,最高分10分):O=5.87,
A=5.38, B=5.24,
AB=6.71,平均得分都在5-7分之间,差别并不明显,为什么说是“显著”呢?原来在统计学上,如果差异大于标准误差的两倍,就被认为是显著的,即概率P=0.05,也就是说在20次随机的比较中,有可能出现一次这样的结果。在上面介绍的调查中,有的是p=0.05,有的结果更好一些,是p=0.01。但是不管概率多小,只要比较的次数足够多,迟早总会出现显著差异。我们必须注意到,在上面介绍的性格测试中,是测试了十几项,才发现有一、两项有显著相关,这说明其结果可能是随机出现的,而不是真正具有相关性。如果是随机事件,那么用另一组人群进行调查,就会得到不同的结果。而这正好是我们所见到的。

   
退一步说,如果真的有多项调查证明血型与性格存在显著的相关,是否可以得出血型决定(或影响)性格的结论呢?并不能。仅靠相关性并不能用于证明因果性。如果不能发现作用机理,或给出合理的解释,那么这种相关性就可能是虚假的。在世界上无数的事物中,是很容易找到某两种事物存在关联。迷信的起因,就是把表面上相关的事物,当成了因果。血型迷信不仅不能在生物化学、遗传学上找到任何依据或合理解释,反而是有悖已知知识的。

   
前面提到,ABO血型是由红细胞表面抗原决定的。这类抗原是什么物质呢?在1960年,瓦特金斯(A.
Watkins)确定了ABO抗原是糖类,并测定了其结构。随后,生物化学家们又阐明了其生物合成途径:ABO抗原的前体是H抗原。A基因编码一种叫N-乙酰半乳糖转移酶的蛋白质(A酶),能把H抗原转化成A抗原,B基因编码一种叫半乳糖转移酶的蛋白质(B酶),能把H抗原转化成B抗原。O基因不能编码有活性的酶,而只有H抗原。这些抗原在唾液等其他体液中也能检测到,但是在脊髓液中不存在。由于脑和血管之间有一道脑血屏障,血液不能流进脑组织,因此血型抗原不可能与中枢神经接触,也就不可能对性格发生影响。某些“血型学”的鼓吹者承认血型抗原或血型基因不可能直接影响性格,但是他们辩解说,与血型基因联系在一起的其他未知基因能决定性格。如果有这样的基因的话,也必定是和血型基因相邻的一个或少数几个基因,才能在遗传时连锁在一起。现在大多数遗传学家认为遗传因素能够影响性格,但是这些因素是极其复杂的,涉及到众多基因的相互作用,决无可能由一个或少数几个基因靠简单的遗传方式来决定。因此,这种辩解也是站不住脚的。

   
“血型学”的鼓吹者还试图从人类进化的角度寻找依据。前面已经提到,早在ABO血型被发现后不久,就有人认为人类的祖先原先都只有O型血,之后分化出了A型和B型两个不同的人种,再后来A型和B型人种杂交,才出现AB型。这个毫无科学根据的说法影响深远,并构成了“血液学”的理论基础。按照他们的说法,O型是最原始的血型,因此O型人保存着原始人的特点,具有原始的生命力。A型是在森林、山岳、丘陵等地形复杂、视野狭小的地带从O型进化出来的,为了适应这种复杂的生活环境,使得A型人自我控制能力较强。B型则是在草原、沙漠等视野广阔的地带进化出来的,养成了无拘无束、自由散漫的性格。分子遗传学的研究推翻了这个进化图景。在90年代,三种血型等位基因及其变体都被克隆,其序列也测定了。通过基因序列的比较,我们可以知道其进化史。O基因事实上是突变的、丧失功能的A基因(O1基因序列与A1基因序列相比,只在中间少了一个核苷酸。由于遗传密码以三个核苷酸为一个密码子,少了一个核苷酸后,就打乱了后面的编码,基因因此丧失了功能),因此,必定是O基因由A基因进化而来,而不可能相反。其他灵长类动物也有ABO血型,例如,黑猩猩以A血型为主,有少量O血型,但没有B血型;大猩猩以B血型为主,有少量O血型,但没有A血型;猩猩、长臂猿则同时存在四种血型,等等。把这些血型基因序列加以比较后,可以知道A基因是最古老的基因,O基因和B基因都是由A基因先后突变来的。通过计算可知,这发生于几百万年前。也就是说,人类祖先一开始就已经有了三种血型基因、四种血型了。

   
为什么丧失功能的O基因在人类中却最常见,是一个谜。这可能是个偶然现象,也可能是因为O血型有某种生存优势,是自然选择的结果。O型人的血液中同时存在抗A抗原和抗B抗原的抗体,而A抗原和B抗原在微生物中都能发现,因此O型人或许对某些传染病抵抗力较强。比如,有人认为,O基因之所以在美洲原居民中出奇地高,是因为O型人对梅毒抵抗力较强(梅毒最初在美洲才有,哥伦布发现新大陆后,才传遍全世界)。几十年来,有许多项调查表明,ABO血型与多种疾病有关,例如,A型人被认为比O型人更容易得胃癌、胰腺癌、食道癌等。但是这完全是通过统计调查得出的结论,由于机理不明,究竟是真有关联还是统计假象,仍然没有定论。如果说,对血型是否影响生理状况还有所争议的话,那么学术界对血型影响性格的主张却是否定的。这不仅在生物化学、遗传学上找不到任何可能的解释,而且也没有可靠的统计结果。为什么会有那么多人迷信“血型学”这门伪科学,倒是一个有趣的心理现象。2000年日本学习院大学的一位心理学家对149名已婚妇女的调查表明,对自我认同或集体认同感越强,则对“血型学”的兴趣越低。也就是说,血型迷信乃是对自己的人格和所属集体缺少信心的一种表现。

2002.1.20.
(原载《牛顿-科学世界》2002年2期)
人类ABO血型分布表
(根据bloodbook.com)
国家或民族-O-A-B-AB
中国(北京)-29-27-32-13
中国(广州)-46-23-25-6
日本-30-38-22-10
阿努伊人(日本)-17-32-32-18
朝鲜-28-32-31-10
鞑靼人-28-30-29-13
泰国-37-22-33-8
菲律宾-45-22-27-6
澳大利亚原居民-61-39-0-0
印度(孟买)-32-29-28-11
阿拉伯-34-31-29-6
埃及-33-36-24-8
埃塞俄比亚-43-27-25-5
俄罗斯-33-36-23-8
乌克兰-37-40-18-6
格鲁齐亚-46-37-12-4
爱沙尼亚-34-36-23-8
波兰-33-39-20-9
犹太人(波兰)-33-41-18-8
犹太人(德国)-42-41-12-5
奥地利-36-44-13-6
法国-43-47-7-3
意大利(米兰)-46-41-11-3
西班牙-38-47-10-5
巴斯克人(西班牙)-51-44-4-1
塞尔维亚-38-42-16-5
土耳其-43-34-18-6
匈牙利-36-43-16-5
吉普赛人(匈牙利)-29-27-35-10
英格兰-47-42-9-3
苏格兰-51-34-12-3
爱尔兰-52-35-10-3
芬兰-34-41-18-7
挪威-39-50-8-4
拉普人(北欧)-29-63-4-4
爱斯基摩人(阿拉斯加)-38-44-13-5
爱斯基摩人(格陵兰)-54-39-5-2
纳瓦霍人(北美印第安人)-73-27-0-0
黑足人(北美印第安人)-17-82-0-1
秘鲁印第安人-100-0-0-0
玛雅人-98-1-1-1


值得注意的血型迷信

7 09 2006年
   据报道,山东省淄博市有一所小学今年的一年级新生采用了依据血型分班的原则。校方称这是考虑到因血型不同,人的性格特点和为人处世态度也不一样,这样分班更有利于按性格因材施教,任课教师还可以针对各个学生的血型、性格特点,制定教育培养计划。对学校的这种做法,市民有的表示赞成,有的表示反对,究竟这种教育模式是否合适,一时难有定论。(《中国青年报》2006年8月30日)

   
消息传出后,网上有人担忧地说,这次按血型分班,下次会根据“星座”来分班吗?这种担心倒是有些多余。星相在中国还只是一些年轻人在玩,学者、教师一般都知道那是迷信,不会太把它当回事。但是许多学者、教师却会觉得血型决定性格的说法很有道理,其中不乏从事生物学、医学工作的专业人士。我曾经问过一位医生,她为何认为血型决定性格论有道理。她回答说,人的性格受遗传的影响,血型也是遗传的,所以这两种应该会有些关系吧。这个回答自然无法令人满意,因为按照这个逻辑,我们也可以认为一切能遗传的性状——比如肤色的深浅、头发的曲直、身材的高矮——都能先天地影响性格。

   
所以,虽然现在学术界一般认为人的性格形成受遗传因素的影响,但是这并不等于说任何遗传因素都能影响性格。从生物化学和生理学的角度看,我们看不出ABO血型有可能影响到性格。ABO血型是由红细胞表面抗原决定的。这些抗原属于糖类,在唾液等其他体液中也能检测到,但是在脊髓液中不存在。由于脑和血管之间有一道脑血屏障,血液不能流进脑组织,因此血型抗原不可能与中枢神经接触,也就不可能对性格发生影响。

   
有人辩解说,虽然血型本身不能直接影响性格,但是与血型基因联系在一起的其他未知基因能决定性格,因此血型也就与性格有间接的关系。如果有这样的基因的话,也必定是和血型基因相邻的一个或少数几个基因,才能在遗传时连锁在一起。虽然现在我们对影响性格的遗传因素所知甚少,但是这些因素必定是极其复杂的,涉及到众多基因的相互作用,决无可能由一个或少数几个基因靠简单的遗传方式来决定。因此,这种辩解也是站不住脚的。

   
“血型性格学”的书籍往往会罗列一些名人的血型以证明血型与职业的关系,有点科学头脑的人应该很容易想到这些名人是有选择地被挑选出来的,那些不符合结论的名人都被舍去了。还有的列出一堆血型与性格相关的统计结果,似乎显得更客观,其实这些统计并不是心理学专业人士做的,没有在学术期刊上发表过,即使不是捏造出来的,也没有得到学术界的承认。

   
我曾经仔细检索、查阅过国际学术期刊上研究血型和性格的关系的论文。不管是日本还是美国的心理学家,他们的调查、统计结果都表明血型和性格无关。有一项针对日本人的研究发现,他们的性格与血型有微弱的关联,研究者认为这是由于“血型性格学”在日本非常流行,受试者受到社会风气的影响导致自我实现:由于相信自己所属的血型应该有什么样的性格,于是不知不觉地以这样的标准要求自己。相反地,“血型性格学”在美国没有市场,就未出现这样的统计结果。

   
“血型性格学”还试图从人类进化的角度寻找依据。据说,O型是最原始的血型,因此O型人具有原始的生命力。A型是在森林、山岳、丘陵等地形复杂、视野狭小的地带从O型进化出来的,为了适应这种复杂的生活环境,使得A型人自我控制能力较强。B型则是在草原、沙漠等视野广阔的地带进化出来的,养成了无拘无束、自由散漫的性格。再后来A型和B型人种杂交,才出现AB型。分子遗传学的研究推翻了这个进化图景。在上个世纪90年代,ABO血型基因的序列都被测定了。通过基因序列的比较,我们可以知道血型基因的进化史:A基因其实才是最古老的基因,O基因和B基因都是由A基因先后突变来的。通过计算可知,这个变化发生于几百万年前。也就是说,人类祖先一开始就已经有了三种血型基因、四种血型了。

   
因此,不管从哪个角度来看,“血型性格学”都是一门伪科学,相信血型影响性格则是一种现代迷信。如果只是把它当成一种游戏玩玩,或提供一点心理安慰,倒也不必多加指责。即使有人把它当真,根据血型交友、寻偶,也是个人自由。但是以前已出现过有些公司根据血型雇人、用人,对某种血型的人进行歧视,现在又发展到用血型来指导儿童教育,这就成为一种社会危害了,不能一笑了之。

2006.9.1.
(《中国青年报》2006.9.6.)
(XYS20060906)