布什总统发动“起源大战”

25 08 2005年

    有一种流行的观点认为,宗教与科学之间并不存在不可调和的矛盾,
宗教与科学相互冲突的传统观念被贴上了过时的标签。这些时髦人士显然
对当今美国宗教界保守势力与科学界争夺公共学校的科学讲台的激战视而
不见。这场战斗的核心是:公共学校除了教进化论之外,是否还应该同时
教与进化论针锋相对的另一种理论——“智能设计论”,即认为生物体过
于复杂,不可能是进化而来的,而只能是由某种高级智能设计出来的?

一、布什总统的大规模杀伤武器

    8月1日,布什总统在德州接受5家当地报纸的采访,纵谈天下大事,
这个问题也被提了出来。布什总统自称是“重生的”福音派基督徒(也即
原教旨基督徒),他在这个问题上的立场如何是不言而喻的。但是他看来
也不愿激怒进化论的支持者,因此犹犹豫豫、闪烁其辞地答道:“我以前
(当德州州长的时候)说过啦,首先呢,这个决定应该由地方教育当局来
做,但是我觉得好像两边的观点都应该好好地教教。这样人们才能明白这
场争论是怎么回事。我认为教育的一部分是让人们接触到不同的思想流派,
我可不是在主张——你是在问我人们是否应该接触不同的观点,我的回答
是‘是’。”

    没有人注意布什总统在90分钟的访谈中还讲了什么,只有这含含糊糊
的几句话成了一颗扔向美国社会的大规模杀伤武器。各个美国科学团体,
包括美国生物科学协会、美国地球物理联盟、美国物理学会和美国天文学
学会,立即发表声明抨击布什总统的论调。布什总统的政治对手当然更不
会放过这个机会,民主党主席迪恩在接受电视采访时指控布什“反科学”,
“智能设计论没有事实依据”。连布什的科学顾问马伯格博士在第二天就
与布什划清了界限,声明“进化论是现代生物学的基石”、“智能设计论
并非科学概念”。

二、神创论的进化

    要明白为什么布什总统表面上看来不偏不倚的几句话会引起这么大的
风波,需要将它放进历史背景中来考察。

    1859年达尔文发表《物种起源》之后,在短短的十几年间,进化论就
以大量的确凿证据征服了整个科学界,成为最为牢靠的科学理论之一。这
种情形以后再也没有改变过。但是从进化论诞生之日起,信奉神创论的基
督教保守势力对它的抗拒也就开始了。进入20世纪之后,随着原教旨基督
教在美国社会的兴起,美国成为全世界反进化论势力的大本营。这个反进
化论风潮在1925年达到了顶峰,有15个州提出禁止在公共学校教进化论的
法案,在3个州获得通过。田纳西州代顿镇的生物学代课教师斯考普斯因
为教进化论而被判有罪,震惊世界。这次“猴子审判”(因为进化论往往
被一般人误传为“人是从猴子进化来的”而得名)至今在美国家喻户晓,
是名副其实的“世纪审判”。

    斯考普斯在1970年去世时,进化论已在法律上取得了胜利:1967年,
田纳西州议会撤销了反进化论法案。1968年,阿肯萨斯小石城的一位高中
生物教师挑战该州的反进化论法,官司一直打到了美国最高法院,最高法
院以政教分离为由判决反进化论法违宪。

    原教旨基督徒从此改变了策略,给神创论披上科学的外衣,称为“科
学神创论”,不再公开禁止教进化论,而要求把“科学神创论”做为科学
理论与进化论同等对待。1987年,路易斯安那州通过法律,要求在公共学
校给“科学神创论”同等教育时间。路易斯安那州的科学教师们挑战这一
法律,官司同样打到了美国最高法院,最高法院认定“科学神创论”是宗
教,不能在公共学校做为科学理论传授,“同等时间法”也被判违宪。

    原教旨基督徒再次改变策略,把神创论改成“智能设计论”。为了避
免传教之嫌,小心翼翼地避免直接提到“上帝”,含糊其词地称之为“高
级智能”,并用大量的科学术语打扮自己,至少在表面上看来像是一种科
学理论。他们自己也知道,这种小把戏骗不了科学界人士,而热衷于向并
无专业识别能力的普通公众推销,鼓动他们向教育当局施加压力。约三分
之一的美国人为原教旨基督徒,约一半的美国人不接受进化论,因此,
“智能设计论”在美国民间不愁没有市场。特别是在保守的南方和中部,
这场草根运动搞得轰轰烈烈,而且也颇为成功。

    1999年,“智能设计论”运动在堪萨斯州初战告捷,该州教育委员会
以6比4表决将进化论的内容从州教育大纲中删除,这个中部小州一时成为
全国热点。在全美媒体的嘲笑声中,堪萨斯州的选民们让教育委员会中的
保守成员下课,新当选的教育委员会恢复了教育大纲中的进化论内容。但
是到了2004年,新一轮的选举之后,保守成员卷土重来,今年8月10日表
决在新大纲中对进化论做“更重大的批评”。目前全美有20个州正准备立
法挑战进化论教学,一些地方的教育当局已迫不及待地做出种种限定,例
如在生物学课本前面贴上批评进化论的声明,或在教学之前由校长向学生
宣读“进化不是事实,而仅仅是一种理论,大家要开明地对待它”云云。
这些限制不可避免地已经和将会被告上法庭。

三、“智能设计论”是伪科学

    就像一切科学理论,进化论也有需要补充、完善之处,但是“智能设
计论”并没能对进化论有任何的补充,它所针对的,乃是进化论之中毫无
疑义的部分,只不过其鼓吹者用歪曲乃至造谣的方法蒙骗外行而已。例如,
在“智能设计论”宣传之下,许多人都听说过“寒武纪物种大爆发”,仿
佛所有的动物类群是一夜之间在寒武纪(距今5亿多年前的一个地质时期)
突然出现,似乎不是进化而来的。“智能设计论”所隐瞒不提的是,在寒
武纪之前的地质时期,已有众多动物物种出现,寒武纪的动物并不是无中
生有出现的;“寒武纪物种大爆发”并不是一蹴而就的,而是持续了数百
万年;寒武纪的动物只是原始的类型,以后的物种都是逐渐进化来的。因
此,“寒武纪物种大爆发”与进化论一点都不冲突,反而是生物进化的表
现。

    “智能设计论”的另一大理由是,生物体的结构复杂而完美,无法简
化,不可能逐渐进化而来。他们经常举人的眼睛为例,人的眼睛如此完美,
哪个部分都缺不得,怎么可能由不完美的眼睛逐步进化而来?不完美的眼
睛能有什么用?其实,这个问题达尔文在《物种起源》中已经回答过了:
不完美的眼睛当然有用,而且在生物界屡见不鲜,把不同生物的眼睛从简
单到复杂、从不完美到较完美排列起来,就大体可以推测人眼的进化过程。
而且,生物的适应往往是非常不完美的,因而不可能是智能设计出来。例
如人的眼睛其实并不那么完美,而是存在许多“设计”缺陷,甚至是非常
愚蠢的“设计”,这只能是祖先在进化过程中留给我们的遗产。

    “智能设计论”并非什么新生理论,而是一百多年前早就被科学界
无情抛弃的旧教条的死灰复燃,毫无任何学术价值,在科学界臭名昭著。
美国最权威的两个科学机构——美国科学院和美国科学促进会(类似于中
国的科协)已一再声明“智能设计论”是伪科学,只有进化论才是科学理
论,进化是科学事实。

    我们也就不难理解布什总统貌似公正的话会在美国科教界引起如此强
烈的反应。如果“智能设计论”乃是一种不同的科学观点的话,那么当然
不妨也让学生学习学习。但是“智能设计论”乃是伪科学,在科学的讲堂
是没有它的位置的。科学的讲堂不是货比货的市场,而是在经过了货比货
之后择优传授的场所。否则的话,我们是不是也应该在科学课上学炼金术、
占星术、地心说?在美国有一个有几千名会员的地平学会,根据《圣经》
的描述认定大地是平的,而不是圆的,我们是不是也应该让学生学习这种
不同的“学术观点”?

    美国科学教师联合会执行会长维勒针对布什的言论指出:“它给其
他国家送去了一个信号,因为他们正在争夺科学技术领导权,而我们却被
一个伪科学问题分散了精力。如果我是中国,我会很高兴。”维勒先生看
来并不了解中国的现状。近年来,随着美国社会文化和原教旨基督教在中
国的传播,同样有一股反进化论的暗流在中国涌动。反进化论思潮在中国
人文学界的影响不可低估,《达尔文的黑匣子》之类的“智能设计论”著
作被当成最新科学成果引进到中国,反进化论的报道也时见报端,甚至,
在美国发生的这场科学与宗教的冲突,在中国媒体上常常被歪曲成进化论
受到了来自科学方面的质疑。

    因此,我们今天关注发生在美国的“起源大战”,不应该抱着赏鉴闹
剧的幸灾乐祸的看客心态。我们关注它,是为了对没有国界的反科学势力
保持高度警惕,未雨绸缪,避免在中国重演这一幕。

2005.08.21

(中国青年报2005.8.24.)

(XYS20050825)

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在核战争的阴影之下

18 08 2005年

    60年前的8月6日,一枚绰号“小男孩”的原子弹在日本广岛爆炸,约8
万人被炸死。到当年年底,又有约6万人因受到这次爆炸的核辐射而死亡。
世界从此笼罩上了核战争的阴影,它的恐怖几乎使一个侵略国在许多人的
心目中变成了受害国。

    按后来的标准,这枚只有区区1.4万吨TNT当量的原子弹确实只是个
“小男孩”。现在的核弹头多数为数十万吨TNT当量,一枚就足以杀死上
百万人。在经过了几十年的军备竞赛与裁军的循环往复之后,目前全世界
核武器储备仍有3万个核弹头,共计100亿吨TNT当量,把全人类灭绝十几
个来回还绰绰有余。

    核军备竞赛为何会疯狂到其结果大大超出了军备需要的地步,是一般
人很难理解的。其理论基础据说是为了将核武器做为战略威慑力量,储备
越多越吓人越好。另一条理由是,万一在核设施遭到敌国的突然袭击之后,
还能剩下足够的核武器进行反击。

    相应地,那些秘图首先发动核战争的狂人的如意算盘,便是如果能用
成百上千枚核弹头同时攻击敌国,把其主要城市、军事基地毁于一旦,免
遭核反击,就可高枕无忧了。即使闪电式攻击的计划无法执行得十全十美,
遭到了反击,最坏的打算也不过是本国上百座主要城市被毁,牺牲掉三分
之一人口,只要少于敌人的损失,或达到了战略目的,一狠心也可以承受
下来。

    但是即使是这些大发豪言壮语的军事家,也完全低估了核战争的后果。
核战争的结果并不能像常规战争那样简单地以人员伤亡、财产损失来衡量。
卡尔·萨根等人在1983年发表的一篇论文首次论证,大规模的核战争将会
在全球范围内造成生态灾难,给全世界带来“核冬天”。这个观点在当时
饱受争议,特别是遭到右翼人士的攻击。但是20年来众多科学家的研究,
基本上肯定了其主要观点。

    核武器的威力一旦被释放出来,并不限于冲击波、热辐射、核辐射这
些能够对人员造成直接伤亡的短期后果。在大规模核攻击中被烧毁的城市
和油库将产生大量的微尘和烟雾,遮天蔽日,严重地影响全球气候。在几
个月内,全世界平均气温将至少降低10摄氏度,进入人为的冰川纪。由于
缺少阳光和气温剧降,大多数植物和全部的森林将被毁灭,因此又导致大
多数物种的灭绝。位于海洋生物链最底层的浮游生物也由于没法进行光
合作用而灭亡,导致海洋生态系统的崩溃。

    几个月后,微尘和烟雾消散,世界才重见天日,但是情形却更加糟
糕。核爆炸将使空气中的氧气和氮气发生反应,产生大量的氧化氮,上升
到大气层的同温层,破坏了那里的臭氧层。没有臭氧的保护,阳光中的紫
外线将畅通无阻地直射到地面,足以杀死残余的植物、浮游生物,使大多
数陆地脊椎动物失明,并破坏哺乳动物的免疫系统。

    当然,地球不会因此毁灭,生命也不会因此灭绝。某些物种会适应新
的环境顽强地生存下去,新的生态系统也会逐渐重新建立起来,只不过这
将会是一个漫长得难以想像的过程。甚至人类也不会真的灭绝,会有人继
续生存下去,只不过会永远生活在一个更为原始和艰苦的环境中。即使发
动核攻击的国家没有遭到反击,也同样无法避免这场灾难。而人类文明将
会变成一个遥远的记忆,不复存在。

2005.8.15.

(中国青年报2005.8.17)

(XYS20050818)

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快乐就在大脑中

11 08 2005年

    就像许多重大的科学发现,神经生物学最重大的发现之一纯属偶然。

    上个世纪40年代,神经生物学家已掌握了一种研究大脑功能的新方法:
在动物大脑的某个区域植入电极,用微弱的电流刺激它,看动物会有什么
反应。1949年,马贡等人用这个方法发现在中脑网状系统中,存在睡眠控
制中枢。这个发现一时成为热点。

    奥尔兹在1953年从哈佛大学毕业到麦克吉尔大学做博士后研究,也想
重复马贡的实验。他花了一周的时间给老鼠的大脑植入一个自己用电线制
作的电极,准备在下个星期一开始正式实验。星期天上午,奥尔兹到实验
室先试试看实验设备是否已经准备好了。他把老鼠放在空旷地带,给它施
加短暂的电击。他当时并不知道,植入老鼠大脑中的电极并没有对准中脑
网状系统,而是插到了靠近中脑的一小束神经束(内侧前脑束)中。但是
他注意到了一个奇怪的现象,老鼠在挨了电击之后,虽然可以自由跑动,
却总是回到施加电击的地方,似乎等待着下一次电击。

    奥尔兹起初以为老鼠只是对电刺激感到好奇。他设计了一系列的实验,
发现并非那么简单。如果把老鼠放进迷宫中,它将很快学会跑往施加电刺
激的通道,甚至为此抛弃食物。如果在老鼠和电刺激之间放上各种各样的
障碍物,老鼠历经千辛万苦也要跑向电刺激。一只老鼠即使被饿了10天也
不愿意穿过带电的铁丝网去享受食物,却愿意忍受电网电击的巨大痛苦,
冲过去接受电刺激内侧前脑束。

    奥尔兹教会老鼠自己踩控制杠施加电刺激后,老鼠将不分昼夜,废寝
忘食,一刻不停地踩控制杠刺激内侧前脑束,每小时可达1万次之多。把
饥饿的实验老鼠放进同时放了食物和控制杠的笼子里,老鼠将立即冲向控
制杠不停地刺激自己,浑然忘了饮食。事实上,除非实验人员关闭电流,
否则老鼠将忘掉所有的一切,一直自我刺激下去,直到精疲力竭昏厥为止。

    显然,老鼠通过刺激自己的内侧前脑束,找到了一种无上的、绝不厌
倦、永无满足的快乐。并非只有老鼠的大脑才有这样的“快乐中枢”。生
物学家们对鱼、鸟、猫、狗、兔子、猴子、海豚等多种生物做了类似的实
验,都获得了类似的结果。人也不例外。在上个世纪60年代,美国图兰大
学精神病专家希斯做了一个按今天的伦理标准很成问题,不太可能还会有
人去重复的临床试验。他往精神病和精神障碍患者的大脑中植入电极,希
望通过刺激其快乐中枢使他们痊愈。如果把电极按钮交给患者,他们会反
复按它,有时能连续按上上千次。有些患者在装上这个由他们自己控制的
装置之后,过上了正常的生活。

    到80年代,生物学家对快乐中枢的结构有了更深入的了解,并知道控
制它的神经递质是多巴胺。这个中枢的生物学功能是对生物体的生存、繁
衍有益的行为做出奖赏,因此又被称为“奖赏中枢”。所有自然的和非自
然的(例如吸毒)的快感都被认为与奖赏中枢和多巴胺的分泌有关。近年
来,有些神经生物学家对此提出异议,认为奥尔兹发现的“快乐中枢”其
实是欲望中枢,真正的快乐中枢在其他地方,控制它们的是另一类神经
递质(内啡肽、脑啡肽等类鸦片物质)。

    但是不管怎样,我们所感到的快乐,乃是某种神经递质刺激大脑某个
区域的结果,这一点,是可以肯定的。不管是什么样的快乐,不管看上去
是多么的超然、“形而上”,音乐的美感、爱情的甜蜜、做出重大发现的
惊喜、得道的飘然乃至宗教信徒的狂热,归根结底,都是因为大脑中的一
次次电击。

    如果这个结论让你觉得很沮丧的话,希斯的一个发现也许会给你一丝
安慰:当他把电极按钮交到患者手中时,他们并不会像奥尔兹的老鼠一样
一刻不停地刺激自己直到昏厥。只要他们快活,就不觉得有刺激自己的必
要。人毕竟不是老鼠。

2005.8.8

(中国青年报2005.8.10)

(XYS20050811)

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外来物种悲喜剧

5 08 2005年

    加利福尼亚中部有我所见过的最壮丽的海岸线。沿着蜿蜒曲折的1号公路缓
缓行驶,放眼望去是一处处美得让人忘记了路途险峻的风景。无边无际汹涌而来
的波涛拍打着嶙峋、粗犷的花岗岩峭壁,屹立着一片片迎着海风生长起来的柏树
林。有时也会见到一株离群的柏树独自面对海洋,被海风塑造得奇形怪状。在蒙
特利海湾著名的“17英里车道”景区,其标志就是长在伸入海中的悬崖上的“孤
独柏”,迎风招展,仿佛一株迎客柏。

    如果没有这些被称为蒙特利柏的特有物种,加州海岸线的风景将大为逊色。
看着蒙特利柏,特别是看着“孤独柏”,不能不让人惊叹其生命力之顽强。它们
的寿命大约是300年,在死后,其树干也不会很快腐朽,而是变成“鬼木”。有
谁会想到,当蒙特利柏在两百多年前被人们发现的时候,这种更新世冰川时代的
遗物正濒临灭绝,蒙特利海湾的两处小树林是它们最后的避难所呢?

    是其美丽征服了人类,也拯救了它们。人们在加州海岸大量地种植蒙特利柏,
特别是在蒙特利海湾,更是满山遍野,成了加州海岸的象征。1838年,蒙特利柏
漂洋过海被引进到了英国,随后又向欧洲和澳洲其他国家传播,装点着世界各地
的海岸。

    加州海岸满山遍野还分布着另外一种植物——冰叶日中花,不过在车中
难以注意到。这是一种低矮的草本植物,在一大片一大片密密麻麻多肉的叶丛中
间,盛开着红色、白色或黄色的放射状花朵。这种在加州公路两旁随处可见植物
并不是加州的原有物种。它原产南非海岸,做为观赏植物被引进到了世界各地。
由于冰叶日中花极为耐干旱,适合在沙土中生长,而且一长就是一大片,在20世
纪初,它被引进到了加州,人们在铁路旁边种植它们,用以固定沙土。之后又出
于同样的目的,在公路两旁大面积地种植,直到20世纪70年代,已种植了数千英
亩。

    它们迅速地扩散开去,向海滩、沙丘、岸边灌木丛、树林蔓延,能适应各种
各样的土壤和气候,即使在有竞争物种和草食动物存在的地方也能建立自己的殖
民地,组成一整片不断扩展、密集得几乎无法穿透的像地毯一样的草丛。有一个
发生在1980年的真实故事可以反映这种草丛的密集程度:加州一个乡村俱乐部的
高尔夫球场有一片冰叶日中花的草丛,球一旦滚入草丛中就再也捡不回来。该高
尔夫球场的练习用球以惊人的速度在丢失,在排除有人偷盗的可能性之后,冰叶
日中花草丛成了怀疑对象。用推土机将其清除后,竟找到了1万2千只练习用球,
可供该球场使用4年。

    但是冰叶日中花草丛所能吞没的并不仅仅是高尔夫球。它们疯狂的扩张不仅
占据了本地物种赖以生存的空间和资源,而且由于防止了沙丘的自然流动,使一
些适合在沙丘中生存的物种受到了致命打击。此外,冰叶日中花能增加土壤中的
盐分,抑制了本地植物的生长,并影响了土壤动物的生存。因此,它现在在加州
被视为是有害的外来入侵物种。

    现在一提起物种入侵,许多人就为之色变,似乎所有的外来物种都会带来灾
难。实际上有史以来人类一直在引进并成功地利用外来物种,我们今天所栽培的
植物、所饲养的动物,大部分都不是本地原有,这个引进、输出过程将会一直持
续下去,不可阻挡。但是人们也很容易忘记,一个外来物种被有意无意地引进某
个地区时,有时会破坏生态平衡,成为危害。在人类引进物种的历史上,既有蒙
特利柏这样的喜剧,也有冰叶日中花这样的悲剧,不可一概而论。

2005.7.30

(中国青年报2005.8.3.)

(XYS20050805)

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镜子中的自我

28 07 2005年

    有些人在为伪科学辩护时,常用的一个理由是:科学哲学界对什么是科学
还没有一个公认的定义,怎么能判别科学的真伪呢?如果这个逻辑能够成立的
话,我们也可以说没法判别人与非人,因为生物学界对什么是人,也还没有一
个公认的定义。

    《现代汉语词典》把人定义为“能制造工具并使用工具进行劳动的高等动
物”,其实,自从上个世纪60年代珍·古德尔在野外观察到黑猩猩能加工草叶
用以钓白蚁后,这个定义就已经不成立了。哲学家们则爱说人是有自我意识的
动物,这显然是想当然地认为其他动物都是没有自我意识的。事实上,现在已
有些黑猩猩、猩猩掌握了语言,能用手语或通过计算机与人类交谈,清楚地表
示“我”,甚至组成“我要香蕉”之类的短语。这个结果同时也推翻了人的另
一个传统定义:人是有语言的动物。

    早在上世纪60年代末,那时候虽然还不存在会使用语言的黑猩猩,美国心
理学家戈登·盖勒普已发明了一种巧妙的办法来测试动物的自我意识:让动物
照镜子,看看它们是否知道镜子中的影像属于自己。他在麻醉的状态下在动物
的眉嵴上涂上一道无味的红颜料,如果不照镜子是看不到这道红色的。结果,
黑猩猩和猩猩会从镜子中发现自己头上有这道红色,并用手指去碰它,再把手
指拿到鼻子下好奇地闻一闻。有的黑猩猩还能借助镜子剔牙,甚至好奇地探寻
它平时看不到的身体部位。用相同的办法,我们可以测出人类是在出生18到24
个月后才有了自我意识的。

    这种自我意识并不是人和类人猿的专利。几年前海豚也通过了这个镜子测
试。虽然它们没有手可以触摸,但是会对着镜子游动、摆姿势,探究身上被涂
上的红色符号。其它的聪明动物,例如猴子、象和鹦鹉,则没有这个本事。它
们显然知道镜子是怎么回事,能够利用镜子中的影像发现隐藏的东西。如果从
镜子中看到有人出现在镜子中,它们会知道后面来人了,马上转身看看,但是
就是不知道自己的镜像是属于自己的。

    那么它们认为自己的镜像是谁呢?以前人们认为它们是把镜像当成了另一
头陌生的动物。不过,最近的一个实验结果表明,这个结论可能太简单了。研
究人员让14头戴帽猴照镜子,并对比它们对自己的镜像和对同性陌生猴子的态
度。雌猴对镜像显得很友好,看它的次数要多于看陌生猴子。雄猴对镜像有时
很友好有时抱着敌意,但是对它的反应也和对陌生猴子不同。如此看来,猴子
虽然不知道镜像是自己的,但是对待它又与对待陌生猴子不同,几乎立刻知道
镜像不是一头普通的陌生猴子。它们似乎处于从把镜像当成另一头动物到知道
镜像属于自己的过渡阶段,或者说,有了模模糊糊的自我意识。

    如果把这些不同动物在镜子前的不同反应排列起来,就可以帮助我们理
解自我意识是如何起源的:从没有意识、模糊的意识逐步进化到有清楚的意识。
一面镜子,就这样照出了意识的真相:它不是什么神秘的、高高在上的、独一
无二的东西。我们人类不要太顾影自怜了。

2005.7.20

(中国青年报2005.7.27.发表时有编辑错误,以此为准)

(XYS20050728)

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“六〇六”的真实故事

20 07 2005年

    有许多人相信,在科学研究中要“大胆假设,小心求证”,只要持之以恒
就能获得成功,经常被用到的例子是农药“六六六”,说这项试验有过665次
错误的假设,第666次才得到成功。其实“六六六”的得名是因为它的分子结
构由六个碳、六个氢、六个氯原子组成,和它的试验次数毫无关系。

    这个故事原始版本是说药物“六〇六”在实验了605次都失败了后第606
次才成功,就以之命名。“六〇六”是过去用于治疗梅毒的一种药物,在青霉
素问世之后逐渐被淘汰,现在一般人都没听说过,因此出现了张冠李戴。

    但是这个原始版本也是错误的。

    “六〇六”的发明者是德国科学家埃尔利希。在19世纪70年代,埃尔利希
在医学院求学期间,对细胞的观察在德国进入了黄金时代,这得益于德国两大
工业发展:一个是德国的光学工业,制造出了越来越精良的光学显微镜;一个
是德国的染料业,细胞学家们尝试了种种染料,试图使不同的细胞、细胞的不
同结构能不同程度地被染色,以便能在显微镜下区分开来。

    埃尔利希从那时起对染料着了迷。他一开始研究的是如何用不同的染料让
不同的细胞着色,包括通过染色在显微镜下分辨出入侵人体的病原体,用以诊
断疾病。他曾经给自己的唾液染色发现自己得了肺结核。很快地,他想到染料
还可以有更直接的医疗用途:如果染料能够特定地附着在病原体上染色,而不
附着人体细胞,那么我们是否也能从染料中发现药物,它只攻击病原体,而不
攻击人体细胞,因此对人体无副作用呢?

    埃尔利希将这种药物称为“魔术子弹”。寻找“魔术子弹”成了他一生的
梦想。1899年,他被任命为新成立的法兰克福实验医疗研究所所长后,开始带
领一批人马去实现这个梦想。

    埃尔利希一开始想要攻克的是“非洲昏睡症”。当时人们刚刚发现这种传
染病的病原体是锥体虫,而锥体虫也能感染老鼠,因此可以用老鼠做为实验动
物试验药物。1904年,埃尔利希发现有一种红色染料——后来被称为“锥红”
——能够杀死老鼠体内的锥体虫。可惜临床人体试验的效果不佳,因此他开始
寻找新的染料。

    此前,有一位英国医生发现染料“阿托西耳”(学名氨基苯胂酸钠)能杀
死锥体虫治疗昏睡症,但是有严重的副作用:阿托西耳会损害视神经导致失明。
埃尔利希想到:能不能对阿托西耳的分子结构加以修饰,保持其药性却又没有
毒性呢?当时化学家已测定了阿托西耳的分子式,它只有一条含氮的侧链,表
明它难以被修饰。但是埃尔利希相信这个分子式搞错了,它应该还有一条不含
氮的侧链,这样的话就可以对它进行修饰,合成多种衍生物进行实验。

    埃尔利希的助手们并不都赞成埃尔利希的直觉,有的甚至拒绝执行埃尔利
希的指导当场辞职。但是实验结果表明埃尔利希的猜测是正确的。助手们合成
了千余种阿托西耳的衍生物,一一在老鼠身上实验。有的无效,有的则有严重
的毒副作用,只有两种似乎还有些前途:编号“四一八”和“六〇六”的衍生
物,但是进一步的实验表明后者并没有效果。

    恰好在这时,梅毒的病原体——密螺旋体被发现了,而且,一位年轻的日
本细菌学家秦佐八郎找到了用梅毒螺旋体感染兔子的方法。埃尔利希邀请秦佐
八郎到其实验室工作,让他试验“四一八”和“六〇六”是否能用于治疗梅毒。
1909年,秦佐八郎发现“四一八”无效,而“六〇六”能使感染梅毒的兔子康
复。随后举行的临床试验结果也表明“六〇六”是第一种能有效地治疗梅毒而
毒副作用又较小的药物,很快推向市场。做为第一种抗菌类化学药物的发明者,
埃尔利希因此被公认为化学疗法之父。

    与一般的说法相反,“六〇六”并不是某个人简单地重复606次试验的产
物,而是在合理的假设、丰富的经验、良好的直觉的指导下,许多人分工合作,
从上千种化合物中筛选出来的,“六〇六”是产物编号而不是试验次数。其中
又有一定的偶然因素,最初的实验目的甚至不是为了治疗梅毒,对此其实只试
了两“次”。

2005.7.17.

(中国青年报2005.7.20)

(XYS20050720)

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达尔文的美丽错误

13 07 2005年

    批评达尔文犯了如此这般的错误,以显得自己比达尔文高明,这在现在
几乎成了时髦。这类批评大都基于对达尔文进化论的一知半解或有意歪曲,
有的甚至连达尔文的代表作都未必通读过就信口开河,只不过暴露了批评者
本人的低劣,不足挂齿。用现在的科学知识来衡量,写于一百多年前的达尔
文著作虽然总体上仍然是正确的,但是在细节上不可避免地充满了事实和理
论错误。我们没有必要对之津津乐道。

    但是有的错误在今天仍然具有启发意义。美国著名古生物学家斯蒂芬·
杰·古尔德生前很喜欢指出达尔文在论述陆地脊椎动物的肺和鱼鳔的关系时,
犯了错误。达尔文在《物种起源》的所有版本中,都充满自信地提及肺是从
鱼鳔进化而来的。在最后一个版本中他如此写道:

    “鱼鳔是个很好的例证,因为它清楚地向我们显示了这个高度重要的事
实:一个原先是为了一种目的——即漂浮——而构成的器官,可以被转变成
有着极为不同的目的——即呼吸——的器官。在某些鱼类中,鳔也做为听觉
辅助器官。所有的生理学家都承认,鳔的位置和构造与高等脊椎动物的肺是
同源的,或‘理念上相似的’:因此没有理由怀疑,鳔实际上被转变成了肺,
一个专门用于呼吸的器官。根据这个观点,我们可以推论出,所有具有真正
的肺的脊椎动物都是古代一种具有漂浮器即鳔的未知原型一代代传下来的。”

    古尔德每次在课堂上举出这个例子时,都让学生们困惑不解:达尔文哪
里错了?肺和鳔是同源器官,表明它们之间有共同的起源,错了吗?没错。
陆地脊椎动物是从鱼类进化来的,错了吗?也没错。那么,陆地脊椎动物的
肺是从鱼鳔进化来的,错了吗?错了,鱼鳔是从肺进化来的!

    我们现在知道,最早的水生脊椎动物就有肺,它们用两种方式呼吸:用
鳃从海水中吸取氧和浮到水面上吞咽空气用肺呼吸。至今还有某些现代鱼类,
例如肺鱼,保留着肺,用类似的方式呼吸。鲨鱼完全丧失了肺,而硬骨鱼类
(包括今天的大部分鱼)的肺则进化成了用于漂浮的鳔。

    在读到古尔德的指正之前,我已多次读过《物种起源》的有关段落,但
是从来没有意识到达尔文在此犯了错误。在古尔德亮出答案之前,我也和他
的学生们一样迷惑。达尔文所犯下的,是一个人人都会犯的先入为主的错误。
我们知道“高等动物”必然由“低等动物”进化而来,因此在没有足够的证
据之前,很容易就认定“高等动物”的某个器官必定是由“低等动物”的相
似器官进化而来。我们常常忘了,“低等动物”本身也一直在进化。硬骨鱼
类是在陆地脊椎动物、甚至是在哺乳动物已经进化出来之后,才从其他鱼类
进化出来的。也就是说,鳔的出现要比肺晚得多。

    但是,达尔文虽然在细节上搞错了,在总体上仍然正确:一个原先是为
了一种目的而构成的器官,的确可以被转变成有着极为不同的目的的器官。
他只需要把肺-鳔的进化顺序颠倒一下即可用来做为例证。甚至鱼鳔本身也
仍然是达尔文的观点的很好例证。鱼鳔做为漂浮器官进化出来之后,又进化
出了其他的功能。除了达尔文已经提到的做为听觉辅助器官的功能之外,某
些鱼类还能把它当成发音器官使用:例如鲱鱼通过挤出鳔里的气体发出尖叫。
但是最有趣的是,某些生活在沼泽地中的鱼类能吞咽空气,用鳔辅助呼吸:
鳔又进化成了肺!

    达尔文犯下的这个错误,不仅是可以原谅的,而且是美丽的,因为对它
的研究加深了我们对生物进化的理解。

2005.7.10.

(中国青年报2005.7.13.)

(XYS20050713)

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“我怪罪遗传!”

7 07 2005年

    美国主流报纸每天都有一整版的漫画连载,大都很低能,品位并不高。
偶尔会出现一些很有趣的作品,例如以六岁男孩和布老虎为题材的《卡文
和霍博斯》充满了机智和妙语,曾经是我每天必看的,后来还收集了十来
本它的专辑。大约十年前其作者宣布封笔,让我觉得从此没有漫画可看,
此后只是偶尔还翻翻报纸的漫画版,有时也会有有意思的发现。

    前几天看到这么一幅漫画:一个胖子和一个瘦子在公路上跑步,胖子
对瘦子说:“我们花了这么多时间锻炼,身材应该变得很好才对。”瘦子
说:“对。我奇怪我们怎么没有好身材?”胖子回答说:“我怪罪遗传!”

    我一时没有明白这幅漫画的好笑之处在哪里,想了想,明白了作者的
意图:这两个人是弟兄俩,胖子的兄弟那么瘦,胖子怎么能把自己的肥胖
归咎于遗传呢?

    虽然如此,我仍然不觉得这幅漫画好笑。兄弟姐妹虽然是同一对父母
所生,但是他们彼此之间的遗传相似性只有50%(除非是同卵孪生子,才
会是100%)。因此,如果他们中一个有导致肥胖的基因,一个却有导致
苗条的基因,并不是什么可笑的事。

    事实上,一个人的“正常”体重的确基本上是由遗传决定的。一个人
的胖瘦当然和饮食习惯、食欲有关,但是遗传因素既会影响到饮食习惯、
食欲,也会使相同的饮食出现不同的后果。我们已经发现有许多基因与肥
胖有关。这些基因的相互作用大致决定了一个人是否容易发胖。在食物缺
乏的恶劣环境中,容易发胖实际上有生存优势,能够尽可能多地摄食储存
脂肪防备饥荒。但是在富裕的社会,这个优势变成了累赘。

    在美国,大约有三分之一的人口有不同程度的肥胖,成了一大社会问
题。既然肥胖与基因有关,这或许会使许多减肥失败的人感到一点安慰:
不是自己太无能,而是基因太狡猾,要怪就怪遗传。有的人则干脆提
倡以肥胖为美,这时却该是归功于遗传了。只是这样的审美观并不足取,
因为肥胖有害健康,容易患心血管疾病、糖尿病等多种疾病。

    人类已进入了基因世纪,每过一段时间,大众媒体就会报道科学家发
现某某基因、某某遗传因素的消息。不仅像肥胖这种生理现象被牢固地与
遗传联系在了一起,甚至许多精神现象也被发现深受遗传因素的影响,例
如人的智力、性格、行为、性倾向、心理障碍。最近又有报道说,美国科
学家通过调查孪生子,发现一个人的政治倾向是开明还是保守,也受遗传
的影响。

    把好事归功于遗传,把坏事怪罪给遗传,这是人类自古以来就喜欢干
的事,世态炎凉因此可以有简单明了的解释:“天生如此!”这种遗传
决定论现在似乎有了科学依据,其实是完全错误的。影响因素并非决定因
素,表现出来的只是量的而不是质的差别。即使是生理现象,也是基因与
环境相互作用的结果,并非完全由遗传决定。即便遗传给你设置了一个肥
胖的“正常”体重,并不等于你不能通过改变生活方式而不达到这个体重。

    更何况精神现象。并没有基因直接决定了你会有什么样的政治观点,
更可能的情形是,某些基因影响到神经系统的结构和功能,进而影响到人
的性格,从而使人倾向于开明或保守。这种迂回曲折的间接影响,更容易
受到环境因素的干扰。环境因素同样甚至更重要。“怪罪遗传”终究只是
一个借口。

2005.6.30

(中国青年报2005.7.6.)

(XYS20050707)

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滥用进化论

3 07 2005年

    在所有科学理论中,还没有哪一种像进化论那样处境尴尬,一方面
被科学界普遍接受,另一方面在科学界之外却遭到众多反对。这主要是
由于宗教因素,但也有一部分是出于对进化论的误解和滥用引起的反感。
比如有相当多的人反对达尔文进化论,其实是反对主张人类社会应该弱
肉强食的社会达尔文主义。

    这真是天大的误会。 社会达尔文主义并不是由达尔文进化论引出
的,英国社会学家斯宾塞于1851年出版的《社会静态学》一书中就已系
统地提出了其核心观念,此时距达尔文出版《物种起源》还有8年之久。
斯宾塞后来将达尔文的自然选择学说拉来做依据,但达尔文本人并不赞
同斯宾塞的社会观。所以它的确切称呼应该是斯宾塞主义。

    生物学理论并非总能推广、应用于人类社会。而且现代进化论也告
诉我们,生物之间的竞争并非总是你死我活、弱肉强食,在许多情况下,
和平共处、相互合作是更为稳定、更为适宜的策略,因此斯宾塞主义并
无科学的依据,从根本上就误解、歪曲了达尔文进化论。

    但是像斯宾塞那样歪曲、滥用进化论的人文学者至今并不罕见。
最近有国内学者反对“保护环境只能从人的利益出发”的主张,斥之为
人类中心主义,并称:自达尔文进化论以来,科学家已经认识到,人类
已经不再是特别的“高级”物种,进化不等于进步,人类中心主义与进
化生物学相矛盾云云。(见苏贤贵、田松、刘兵、刘华杰《“敬畏自然”
与“以人为本”》)

    现代进化论的确认为人类并不是进化的目的,人类和其他现存生物
都是进化大树上的一个个分支,很难说哪一个分支更高级。从这个意义
上说,人类中心主义的世界观是与进化论相冲突的。这种世界观在人们
发现地球不是宇宙的中心之后就已经难以成立。但是,这并不等于人类
就不能把自己的利益放在首位。正如没有谁是世界的中心,但是谁都有
权利为自己谋福利。

    事实上,在进化论看来,自身的生存、繁衍是生物的第一要义,自
私正是生物的本性。有时生物也能表现出似乎是无私的行为,但是在这
种行为的背后,仍是隐藏着为了传播自己的基因的自私目的。生物为了
生存、繁衍而去破坏环境、消灭其他物种,乃是天经地义的事。因此,
某些环保人士声称自己愿意以身饲虎,如果不是虚伪的话,从进化论的
角度看,绝对是一种疯狂。

    当然,由于人类具有理性和科学,具有计划、预见能力,因此能够
超越进化所赋予的生物本能,可以权衡利弊,妥善地处理好短期、局部
利益与长期、全局利益的关系,避免为了当前利益而肆意破坏环境的短
视行为。但是这是为了人类的长远利益,所以保护环境、生态的最终目
的仍是为了人类自身,而不是为了别的其他东西。

    自然的未必就是正当、道德的。但是对自然规律的认识的确也能
够有助于认识人类自己,启发我们形成合理的伦理观念。进化论为人类
提供了一种全新的世界观。一个合理的伦理体系必须建立在这种伟大的
世界观之上,但是也必须极力避免对进化论的歪曲和滥用。正如现代进
化论的创建者之一朱利安·赫胥黎(“达尔文的斗犬”托马斯·赫胥黎
的孙子)所言,要倡导进化人道主义:“它是一种对人类的信仰,一种
人类大团结的感觉,和一种对人类的忠诚。人类是数百万年的进化的结
果,我们最基本的伦理准则应该是竭尽所能改善人类的未来。所有其他
的伦理标准都能够从这条底线推演而得。”

2005.6.24.

(中国青年报2005.6.29)

(XYS20050703)

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如此反对反伪科学

8 06 2005年

    不久以前,在美国有“科学警察”之称的“对声称超自然现象的科学
调查委员会”专家代表团来华访问,中国科普研究所相应地成立了一个
“探索小组”,也想在中国担当“科学警察”的角色。这个举动引起了一
些宣扬用《易经》预报地震、推销“唐朝和清朝祖传御方”治疗非典的人
士惊惶,联名在报上发表公开信《科学探索不需要也不可有“科学警察”》。

    这些人害怕“科学警察”,倒也在情理之中。但是似乎并无利害关系
的人也跟着惊呼“国内学术界无形中掀起了声势浩大的反伪科学运动”,
呼吁“警惕反伪科学运动扩大化”,却令人不解。当今中国伪科学仍然非
常猖獗,站出来反对者寥寥无几,不知这“声势浩大的反伪科学运动”究
竟发生在哪里?具体又有哪一个伪科学事例是被“扩大化”了的?如此耸
人听闻,说明其本意其实也是反对反伪科学。

    反对反伪科学的一条常见理由,是说科学划界问题是科学哲学界还在
争论不休的问题,因此就没有办法辨别科学的真伪了。科学哲学界虽然至
今没能对“什么是科学”下一个公认的定义,但是并不等于科学界就没有
了判别科学、区分伪科学的标准,正如生物学界至今也没能对“什么是人”、
“什么是生命”下一个公认的定义,并不等于我们就没法辨认人、生命。
科学界在判断何为科学时,是有公认的标准的,被广大科学工作者所自觉
或不自觉地应用着。虽然偶尔会存在有争议的灰色区域,但是在绝大多数
情况下是没有异议的。联名信的作者所宣扬的那些学说,在任何国家的科
学界都会被公认为伪科学,不止是在中国如此。

    反对反伪科学者经常举历史上天主教庭打压日心说或苏联李森科事件
为例,说明伪科学反不得。事实上,这两个例子,一个属于宗教势力迫害
科学先驱,一个属于伪科学利用政治势力迫害真科学,都与今天批判伪科
学扯不上关系。伪科学人士别动不动大言不惭地以科学先驱自居。李森科
的伪遗传学学说在当时的西方国家就被认为是伪科学,当成伪科学批判,
只不过在苏联依靠政治力量的保护反过来压迫真科学而已。目前中国这些
伪科学支持者害怕别人反伪科学,不停地给反伪科学人士扣上种种政治大
帽子,乃至在公开信中污蔑反伪科学是“某些外国反华势力妄图从思想上
解除中国学术界自主创新武装的阴谋”,倒真是颇有几分李森科“风范”,
要对反伪科学人士搞政治迫害。

    反对反伪科学者还声称,没有人会愿意相信伪科学,尽管伪科学经常
蛊惑人心,但是如果它不能解释许多实际的问题,人们就会自动放弃它。
这就好比告诉工商管理部门不要去打击伪劣假冒产品,寄希望于消费者自
动放弃假冒伪劣产品一样可笑。当然有人愿意相信,甚至支持、鼓吹伪科
学。能蛊惑人心的假货,总是会有人愿意相信的。能给自己带来名利的假
货,也总会有人支持、鼓吹。以算命术为例,去街头看看,甚至不必出家
门,去门户网站看看,就可以大致知道算命术仍然是多么猖獗。伪科学也
一样,总是有人愿意相信、支持甚至鼓吹。而如果没有反伪科学、反迷信
的前辈的艰苦的揭露工作,只能更猖獗。

    “我可以不同意你的观点,但我誓死捍卫你说话的权利!”自从伏尔
泰发明了这句从未兑现过的大话,几百年来这句话不知被故作高姿态地引
用了多少次,现在又有人引用它来反对反伪科学。“科学警察”只是一种
比喻用法,反伪科学人士并非真正的警察,无权无势,没有权力也没有意
愿去剥夺别人说话的权利,不过是利用自己说话的权利告诉公众真相而已。
伪科学人士的话语权丝毫无损,又是鸣冤叫屈,又是发联名信,恰恰是他
们用尽了借口和手段想要堵住反对伪科学者的嘴。他们自诩具有批判与怀
疑精神,却最怕别人批判与怀疑伪科学。

2005.6.5.

(中国青年报2005.6.8.)

(XYS20050608)

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