方舟子的Blog

    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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    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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    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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    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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    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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