杂谈达尔文

2010年元旦3天假期,1、2日上班,3日漫天飞雪,我再次来到北京自然博物馆,参观从美国自然历史博物馆引进的展览《达尔文》,之后去中国古动物参观.

1809年2月12日,英国小镇施鲁斯伯里(Shrewsbury)一个富裕的医生兼金融家家庭,诞生一个男孩——查尔斯·罗伯特·达尔文(Charles Robert Darwin),当时谁都不会想到,这一声婴儿的啼哭,将震惊整个人间和天国!

查尔斯·达尔文(Charles Robert Darwin)就读剑桥大学的学长牛顿说:"我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现."达尔文无论孩提还是耄耋之年,一生都对世界充满好奇.他不被权威所吓倒,把孩童般的好奇与科学家的严谨相结合,不断探索,永无止境.

达尔文在隶属于圣公会的施鲁斯伯里(Shrewsbury School)寄宿学校读书时,不满呆板的填鸭式教学和校长的毒打,每天跑3公里,往返于学校和家,冒着被打的危险,踏着铃声进校门.他从小喜欢养花,捕捉甲虫,因为厌倦爱丁堡大学刻板的解剖学课程,对学医失去兴趣,1825年转而认真跟被解放的黑奴技师约翰·爱德蒙斯顿(John Edmonstone)学习生物标本制作,听到很多南美热带雨林的故事.1826年,他加入研究博物学的学生团体布里尼学会(Plinian Society).进入葛阑特的研究团队,在佛斯湾(Firth of Forth)潮间带研究海洋生物的生命周期.他还学习罗伯特·詹姆森(Robert Jameson)的地层地质学和植物分类课程,并协助爱丁堡大学博物馆征集藏品.

达尔文父亲对他不务正业的行为非常愤怒,认为他会使家族蒙羞!1828年把达尔文送入剑桥大学耶稣学院,希望他成为牧师.然而达尔文继续不务正业,成日里打猎,与表亲威廉·达尔文·福克斯(William Darwin Fox)比赛收集甲虫,同学给他画了张骑在甲虫背上,举着捕虫网的漫画.同时达尔文还跟随植物学教授约翰·史帝文斯·亨斯洛学习,成为"走在亨斯洛身旁的人".1831年2月,达尔文以优良成绩毕业,取得神学学士学位,本应进入教会当牧师的他,却以船长客人兼博物学者的身份,随贝格尔号(Beagle)环球考查.

维德角远离海面的火山岩峭壁中白色沉积层內为什么会有许多珊瑚和贝壳?巴塔哥尼亚高原上为什么分布着卵石和海贝壳?智利地震后为什么贻贝搁浅在潮汐之上?南美出土的一些巨型甲片化石为什么象来自犰狳身上,但这种巨兽比现代犰狳体积大二至三倍?加拉帕戈斯群岛上为什么每个岛屿都有自己独特种类的象龟,为什么10余种地雀嘴形不同体形又如此相似……

"你若想获得知识,你该下苦功;你若想获得食物,你该下苦功;你若想得到快乐,你也该下苦功;因为辛苦是获得一切的定律.";"胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功."学弟达尔文在贝格尔号环球航行和之后二十多年的研究过程,验证了牛顿的话.他只有三样科学研究设备:望远镜、放大镜和地质锤,剩下的只能靠他自己的头脑和身体.计划为期二年的海图测绘,突然变成五年环球科学考查,对达尔文身体和心理都是极大的考验.统计发现,2-3%的人永远不会晕船;95%的人晕船后会适应颠簸的海上生活;只有剩下2-3%的人永远无法适应晕船;而达尔文恰恰属于剩下这2-3%永远无法适应晕船的人!在贝格尔航行过程中,他写下368页动物学笔记、1383页地质学笔记、77页的日记、收集制作1529个保存在酒精里的标本,3907个干标本.1833年10月,达尔文在阿根廷患病,发高烧.1834年7月,他从安第斯山脉返回瓦而帕莱索途中,再次病倒,躺了一个月.回国后,达尔文从30岁开始,饱受不明疫病的折磨,症状包括:胃疼、恶心、呕吐、心悸、皮肤发炎、口腔溃疡、失眠、头痛,每天通常只能工作二三个小时,疾病整整煎熬了他40年!

"如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故"正如剑桥大学的校友牛顿所说,达尔文也是站在巨人的肩膀上.开创植物分类学的瑞典生物学家林奈(Carl von Linné1707-1778)晚年在其《自然系统》中删去物种不变的句子;法国博物学家布丰(Georges Louis Leclere de Buffon1707—1788)是最早对"神创论"提出质疑的科学家之一,进化论的先驱者之一,他在从事比较解剖学研究中发现,许多动物具有不完善的没有用处的退化器官,认为物种可变,环境改变,生物会发生相应的变异,而且这些变异会遗传给后代;法国博物学家,生物学奠基人之一,进化论的倡导者和先驱拉马克(Jean Baptiste Lemarck1744～1829)在1809年出版的《动物哲学》中系统地阐述了他的进化学说,后人把拉马克对生物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义:

一、物种可变,物种是由变异的个体组成的群体;
二、在自然界的生物中存在着由简单到复杂的一系列等级,生物本身存在着一种内在的"意志力量"驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化;
三、环境的变化会引起生物的变化,生物会由此改进其适应;
四、环境的改变会引起动物习性的改变,习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展,另一些器官不使用而退化.

达尔文是不幸的,他8岁丧母,严厉的父亲最初阻止他随贝格尔号考查,不明疫病几乎伴他科研活动始终.达尔文是幸运的,他出身富裕的家庭;他遇到受易终生的老师——约翰·史帝文斯·享斯洛;舅舅亲自劝说他父亲,支持他登上贝格尔号;他因晕船爬不起床时,得到只比他大4岁的船长罗伯特·费兹罗伊(Robert FitzRoy)无微不至的照顾;他有温暖的家庭,虽然对基督教非常虔诚,但自始至终支持他研究的妻子;他有至诚相助的朋友托马斯?赫胥黎、赖尔爵士和约瑟夫?胡克;他投身热爱的事业,并取得伟大的成功;他身处的社会环境比伽利略、哥白尼的时代开明宽松得多……

故事讲到这里,达尔文人生有了三种可能性,父亲给他选择的医生达尔文和牧师达尔文,他最终选定自己的博物学家达尔文.他的个人生活还有一种可能性——单身贵族达尔文,到底结不结婚?他列举对比利弊,诸如单身的好处可以自由前往任何喜欢去的地方;可以前往俱乐部与聪明男人交谈;不用被迫去访问亲属;不必耽于琐事.结婚的坏处是晚上甚至不能读书,肥胖、懒散、焦虑以及责任,如果许多孩子分享一个面包,可能没有钱买书;如果工作太多,可能有损人的健康;此外达尔文还非常担心婚后妻子不让他继续留在伦敦工作.他最终得出结论:"一个人不能过孤单的生活,整天看着自己;老年时依然醉生梦死,没有朋友,没有孩子……"拥有一个老婆当然"比拥有一只狗更好".

进化论是现代生物学的基础,第一次对整个生物界的发生、发展,作出了唯物的、规律性的解释.但仍有很多人抱定神创论,如果他们有虔诚的宗教信仰,可以理解,但有些人就不知怀阗什么心理了.神创论者总拿一些复杂器官举例,说这些器官不可能通过自然演化出来,经常举例的是眼睛,现在我也说眼睛.

人和哺乳动物都是成像眼里的单眼,眼睛最前端是保护眼球的角膜,之后是调节进光量的瞳孔,后面是负责聚焦的晶状体,最后是成像的视网膜.神创论者认为人是万事之灵,肯定人眼比所有动物都完美,但恰恰人眼是不完美的!负责成像的视网膜分三层,最底一层是感光的视锥细胞和视杆细胞,中间一层由双极细胞和神经远组成,最上一层是传递光信号的神经节细胞.这样的结构造成接收光线质量下降,而且神经束还会形成盲点,更严重的影响是容易导致视网膜脱落.别说神创造人,就是现在的工程师也不会犯这样的设计错误,感光的视锥细胞和视杆细胞,应该放在最上一层.比人低等得多的软体头足纲动物乌贼就是这样的结构,有一双比人完美的大眼睛.

乌贼的眼睛几乎和人眼一样,但从胚胎发育过程研究,人眼和乌贼的眼睛是同功能相似性但起源不同,软体动物的眼睛所有组织结构都由表皮细胞形成,而脊椎动物的视网膜是由接近体表的一部份脑形成.脊椎动物眼睛的起源仍然是一个迷,通过比较现存各种软体动物,可以分析它们眼睛的进化过程.第一阶段是排列在体表的感光细胞群向内塌陷变成原始眼,第二阶段再由凹坑形成球状眼,第三阶段在球状眼里形成晶状体,待到角膜等组织出现时,就演化成乌贼那样结构完美的眼睛.

下午参观中国古动物馆,这里展出一些近几年发现的长羽毛的恐龙,过去认为羽毛是鸟类的专利,但辽西地区的新发现打破了这种定论,也为研究鸟类的起源和进化提供大量保贵的材料.其中辽宁省朝阳市太平房镇出土的顾氏小盗龙,引人注目的特征是其身体上除了发育着绒羽状羽毛外,在其前、后肢及尾后部还发育着非常长的扇形飞羽或尾羽.其前肢上飞羽的分布形式与现代鸟类的相似.一百多年来学术界争论的鸟类起源地栖说和树栖说,因为顾氏小盗龙化石的发现为树栖起源滑翔说提供了最直接的化石证据.

龟类的起源和演化一直是迷,因为以前发现的龟类化石与现生龟类身体结构已经基本相同,特别是龟甲的演化,先演化出背甲还是先出腹甲现争论不休.贵州省关岭县距今2.2亿年前的晚三叠世早期地层中发现的半甲齿龟不但将龟类起源的时间推前了大约1000万年,而且半甲齿龟腹部的甲壳已经演化成与现代龟类相差无几,可背部的甲壳才刚刚开始出现,与现代龟类的胚胎发育过程十分相似,这种契合不仅证明了龟类甲壳背、腹两面产生的先后关系,也是十分难得的现代生物学与古生物学的相互印证.

耶稣说:"让恺撒的物归恺撒,上帝的物归上帝".宗教无法代替科学,同样科学也无法替代宗教,科学和宗教分管着人类社会的不同方面,真正的科学态度绝不是把科学当成宗教一样顶礼膜拜.达尔文研究进化论20多年不发表一篇论文,其中一点就是怕发表之后对社会产生太大的冲击,不知带来的是福是祸?

达尔文在乘贝格尔号环球考察之前,喜爱打猎,并且枪法非常好.5年环球航行归国之后,他再也不打猎了.他爱孩子,爱虔诚信奉基督教的妻子,巨著《物种起源》就是妻子埃玛承担文字编辑和校对工作.这些事都证明,达尔文对自然和人都充满关怀.

对那些不相信自己的先祖是从猿变化来的人,我引用1860年6月30日在牛津大学自然博物馆举行的著名牛津论战,牛津主教威尔伯福斯与托马斯?赫胥黎的辩论作为结尾.威尔伯福斯主教伸手指向观众席上的赫胥黎质问:"在座的赫胥黎先生竟然说他自己是猿猴的后代,那么我想请问这位先生,猿猴的祖先是你祖父的那一方,还是你祖母的那一方呢?"赫胥黎一字一句地说:"如果我必须在下面二者中选择我的祖先:一边是猿猴,一边是一位颇具影响的人物,而这个人物却在严肃的科学讨论中混淆黑白、哗众取宠,那么我将毫不犹豫地选择猿猴做我的祖先!"