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2013-04-15 09:57:01 作者:整理 来源:化石网 浏览次数:625 文字大小【】【】【

摘要:美国芝加哥大学生态与演化科学系教授龙漫远: 不“进步”的生命:演化没有方向性 致力于演化科学研究30多年的龙漫远告诉我们:包含进步意义的演化绝不是自然界的“一般规律”,恰恰相反,将“演化”等同于有方 ...

美国芝加哥大学生态与演化科学系教授龙漫远: 不“进步”的生命:演化没有方向性

致力于演化科学研究30多年的龙漫远告诉我们:包含进步意义的演化绝不是自然界的“一般规律”,恰恰相反,将“演化”等同于有方向性的“进化”,是一个百年的误读。近日,龙漫远教授在上海交通大学讲学之际,就相关问题接受了记者的采访。

何为“进化”?词典告诉我们:“事物由简单到复杂,由低级到高级逐渐发展变化”,紧接着下一条:“进化论:关于生物界历史发展一般规律的学说,认为现在的生物有着共同的祖先,它们在进化过程中,通过遗传、变异和自然选择,从简单到复杂、从低级到高级、从种类少到种类多逐渐变化发展。”

然而,致力于演化科学研究30多年的龙漫远告诉我们:包含进步意义的演化绝不是自然界的“一般规律”,恰恰相反,这是一个百年的误读。虽然如今对19世纪英国哲学家、达尔文的同代人赫伯特·斯宾塞(Herbert Spencer)是不是一个“粗鄙”的社会达尔文主义的始作俑者,有打抱不平的翻案评价,但是,确实是斯宾塞提出“适者生存”(survival of the fi ttest,日译“优胜劣败”)这个片语,从而被认为是将达尔文演化论中的自然选择概念应用到社会学和政治学的滥觞。英国哲学家摩尔(G.E.Moore)认为,斯宾塞错误地将生存上升到善的高度,把一种自然属性变成了一种非自然属性。大约50年后,后来成为美国社会思想界巨擘的理查德·霍夫施塔特(Richard Hofstadter)写作了《美国思想中的社会达尔文主义》(1955),认为斯宾塞的社会哲学在无意中助长了19世纪晚期美国的自由放任资本主义。

斯宾塞的影响远大于此。他的著作在日本和中国翻译流传。斯宾塞对达尔文的理解也影响了晚清力求变革、进步以图存的知识分子,为他们提供了一条实际上并不存在的自然科学法则来论证政治上的诉求。由此,“演化”与“进化”不分、“进化”与“进步”等同,这些“身份不明”的概念逐渐进入中国社会的话语体系。

龙漫远在1978年考入四川农业大学,1987年赴美国加州大学戴维斯分校深造。随着分子生物学技术的进步,人类终于有机会以分子生物手段研究演化,探究基因起源之谜,而龙漫远偶然之中叩开了这扇大门,自1990年起,他以出色的、极富勇气的研究成为“新基因起源”这一领域的开创者。龙漫远和他的同事们发现了一个只有两百万年的年轻基因,并通过发掘一系列完整的分子起源过程,第一次成功地向人类展示了新基因的起源,以及它们如何塑造面临新环境变迁的生物物种,从而使人们得以在分子层面窥见达尔文所描述的“强大的选择力量”。

龙漫远给他发现的新基因取名“精卫”,以在东海溺亡的炎帝女儿化身小鸟的故事,比喻那个经反转录形成的基因死去又复生成新的基因结构,赋予物种以新功能的过程。美国《科学》杂志刊载“精卫”基因的论文时,也特别留下篇幅,让龙漫远讲述他70年代在云贵高原当知青时听闻的这个古老东方神话。1993年获得遗传学博士学位后,龙漫远来到哈佛大学沃尔特·吉尔伯特的实验室继续接受挑战,1997年,他完成了对“精卫”基因起源所代表的机制从特殊到普遍意义的证明。如今,新基因起源这一领域的知识已经写入欧美演化生物学的主要教科书。迄今,龙漫远发表了近130篇研究报告评论和综述,其中40篇发表在美国的《科学》、英国的《自然》等杂志;主编第10卷当代遗传与演化重大问题研究文集和纪念达尔文诞辰200周年北京国际大会论文集。他曾任国际分子生物学及演化学会秘书长,现任第21届国际分子生物学及演化大会组委会主席。2011年,他成为芝加哥大学埃德娜·帕帕希安杰出讲席教授。

极富人文情怀的龙漫远,一直关注着科学知识的传播和科学精神的普及,因此他感到,纠正人们对达尔文和演化论的误读尤其重要。近日,龙漫远教授在上海交通大学讲学之际,就相关问题接受了本报记者的采访。

“弱肉强食”一词歪曲了演化过程的性质

文汇报:作为一名对演化最有研究的学者,您认为evolution应该遵从严复对赫胥黎《天演论》的译法,译作“演化”,而非“进化”。这个纠正为何重要?

龙漫远:人们容易认为“演化”与“进化”只是一字之差,约定俗成地使用就可以了,但考证两者的定义和有关科学事实,两者的意义事实上没法“约定”,因此不能“俗成”。因为这其中包含了对演化论的极大的误解。

这个误解要追溯到百年前。当年一些西方知识分子如斯宾塞等自作主张,把生物学的发现延伸到社会学,而且说这是可以证明人类社会进步的一个科学事实。但是,从生物学家的角度来看,这延伸得太远了,更何况自然界不是这个样子的。达尔文的演化科学的本义是,生物的生存和发展是以适应为中心的,没有一定的方向性,更谈不上必然从低级往高级发展了。就特定的物种如人来说,人类特别容易自我感觉好像在演化上有越来越复杂、高级的趋势;但观察自然界其他的生物如细菌,就可以看到,持续不断地演化以适应变化的环境,并不一定会变得越来越复杂,可能会保持在一定状态,甚至可能会越来越简单。

文学艺术等人文领域包含着很多价值判断,而科学是对事实和规律的描述和探究,这两者是不同的。科学与价值判断没有直接联系,甚至大部分是没有联系的。科学确实可以研究并试图描述道德、情感的形式和机制,但不能提供判断所谓好坏的标准。如果科学已经能够产生这些价值判断,那么我们就不用在科学之外研究人类的道德、意识和行为了。

文汇报:您是何时发现演化论被误读的?龙漫远:我真正的第一次对照大约在2006年,受国内一个机构之邀写一篇中文文章,因此开始查阅中文里对演化论的表达。我查好几本词典和好几个版本的教科书,其中“进化论”一条,都说进化是自然界的一般规律,生物会从低级向高级发展。这显然还是受到一个世纪前斯宾塞错误之说的影响。

达尔文物种起源一词的意思是,物种怎样演变和分开,一个物种怎样变成两个物种,为什么这个个体称为人,那个个体称为黑猩猩。他的发现对西方基督教神造的、不变的物类概念造成极大冲击。达尔文这一著作的最早翻译,是马君武1904年开始出版部分章节、1919年出版全译本的《达尔文物种原始》。1950年代,又有翻译者和校对者都是中国科学院动物学家的《物种起源》译本(谢蕴贞译,伍献文、陈世骧校)。以后又出过其他版本。所以,让人吃惊的是,历年编词典的人,似乎都未仔细读过这些译本,不明白科学事实同价值判断之间的区别,而认为演化从低级到高级,是有方向的。这真是令人遗憾。

我们缺少批判性的阅读精神,对外来的东西不加判断地全盘接受,一代接一代,连字都不改一下,糊里糊涂地抄下来了。达尔文是人类历史上最有影响的科学家,而中国人对达尔文近百年的误读,在科学传播史上是罕见的。这跟我们没有一种把事情做对的文化精神恐怕有点关系。我们只是什么东西都得过且过,尤其是那些表面上同我们过日子没有太大关系的东西。

科学研究有一个习惯很好,就是一个人说过的话,你不能只凭口口相传,而是一定要自己去读原文。我在芝加哥大学开设的一门研究生课就是经典阅读。我们阅读演化生物学领域重要文献的原文,常常发现今天文献中转述的先驱者们的观点与他们当年发表的大相径庭。所以有人打趣说,什么是经典?经典就是那些人人都乐于说、但没有一个人会去读一读的东西。《物种起源》的知名度很高,也很容易找到。但有人曾经对国内一所大学生物专业的学生做调查,结果是人人都听说过,但极少人读过,更没有人通读过。

文汇报:经典阅读似乎更多地开设在文科专业,因为人们总是感觉,在科学领域,新成果的出现可以替代旧的知识。您要求对原典进行阅读是基于怎样的想法?

龙漫远:生命演化也是历史,只是比较长的历史,可以追溯到30多亿年以前。人是什么,从哪里来,到哪里去,这些都是演化学的问题,其实和人文学科关注的问题是一样的。所以,我们会读经典文献,会对历史有兴趣。更重要的是,在达尔文以后的100多年中,演化生物学家提出过许多重要的理论和猜想,到今天或者有了实验条件可以证明,或者要留到今后再证明。今天发现的东西不是对过去研究的简单否定和替代,这常常是演化生物学的特征。因此,我们需要持续地阅读经典。这种训练的同时,也给了学生们言出有据的严谨态度。

文汇报:您如何看待社会达尔文主义?

龙漫远:这个“主义”是强加给达尔文的,是在对演化生物学没有充分了解的情况下造成的一个误解。在演化生物学领域,任何一个严肃的科学家都不会使用这个词。社会达尔文主义说,这个世界是弱肉强食的。但回到150年前,达尔文就说过生物不仅有竞争,还有互助的一面。因此,“弱肉强食”这个词极不精确,而且歪曲了生命事件和演化过程的性质。自然选择意味着能帮助适应环境的基因会拥有更多的拷贝,但它不是演化的唯一规律。自然界的演化,除了以适应为中心的自然选择的许多不同形式和过程外,还有其他机制,包括中性演化和性选择等。自然选择并不意味着我把你杀了,我就生存了,不是这个意思,更不能把它一般化。遗传学上已经证明,自然选择常常是在个体无感知的长时间尺度中发生的。例如,两个家庭,一个生10个小孩,另一个生9个小孩,会有什么感觉吗?没有。但是,如果这一生育率的差异是可遗传的,在许多代以后,构成群体的基因型频率会发生显著的改变而导致演化。这里面并不包含弱肉强食的情况。

另外科学家们也观察到,自然界还存在着很多演化上不合理、甚至没有意义的东西,却也没有被“淘汰”。比方我们每个人都有一个喉返神经,在吞咽和讲话的时候连接到大脑,但这个神经没有采取直线的路径,而是下行到心脏,绕过主动脉,走了好大一圈再上去,这是一个多不完美的构造,却一直被保留到今天。

最近20年,由于分子生物学的诞生,我们在演化方面的知识处于暴涨的状态,并且由于分子生物学在生物物理、医学等领域的广泛应用,从事研究的科学家群体也越来越大,但这其中产生的所有相关成果都是对社会达尔文主义想要简单表达的“弱肉强食”的否定。一部演化的历史,是不能用简单的弱肉强食来概括的。因此,我一直觉得,给达尔文安上社会达尔文主义这个词,极大地歪曲了科学原本的概念。对生物演化的真实过程感兴趣的读者,应去阅读科学家们的发现和观察,跟上科学发现的步伐,而不应停留在百年前的理解水平,更不应该使用那时已被曲解的概念。

分子演化学可以解答为什么人具有智慧

文汇报:您在为同事杰里·A.科因《为什么要相信达尔文》(WhyEvolution is True)中文版所作的序言里说,这本书是从个体形态生物学、古生物学等角度来给出演化的证据,但较少提到分子演化领域的证据。因此,可否请您给我们介绍一下,分子演化领域有哪些演化的证据?

龙漫远:我俩的训练不一样,我比科因年轻,而从1980年代到现在是分子演化学发展最快的时期。今天我们已经可以在实验室制造出300万年前某种生物的基因结构,从而合成300万年前的某种蛋白分子。而科因没有这个机会,他学的多是形态学、古生物学。每个人都有自己训练的框架,科因是物种分歧领域最好的专家。

在分子演化这个领域里,大家关心的有这么几件大事。首先,人从哪里来?我们实验室最近在研究为什么人具有智慧,也就是人何以为人。人的基因谱一共产生了380个新基因,也就是说人有380个基因是在包括大猩猩内的其他动物中所没有的。最有趣的是其中有大约70多个基因在大脑的前额叶和颞叶表达,脑科学家告诉我们,这两个地方很可能是使人类产生智慧和情感的地方。因此,找到并搞清楚这些基因,我们就找到了人之为人的秘密。

第二个分子演化上的大方向,是对演化力量的检测。达尔文之后人们一直在探索什么在驱动演化。从遗传学、DNA序列的改变,以及分子功能分析等角度发现,有各种力量和机制在推动基因发生改变。许多基因在它们年轻时,都有强烈的正向自我选择的特征,可以让其更容易被保留下来。我们已经在这方面做了很多统计和理论上的工作。

第三则是人们不满足于理论的解释,还想在现实里制造一个古代的基因。这个基因在300万年前是什么样子?人们用化学或生物学的方法把它合成,看看有什么样的功能,再和今天的基因功能进行比较,这样就知道它的功能是怎样改变的。合成分子演化研究,现在也发展得很快。

第四,由于有了分子演化的研究手段,演化过程的探测变得大为便易。人们过去并不清楚许多生物物种之间的相互关系,但在基因测序变得容易进行之后,度量这些物种的遗传差异就变得方便和准确,就可进而推定出它们在过去的演化过程中如何先后分离成新的物种。

由这些微观上的演化所直接导致的另一个结果,就是表形的演化。表形就是你我看起来是什么样子的,这是一个宏观的概念。生命有一个基本的特征,就是人同人、物种同物种看起来是不一样的,人们一直在争论这个不一样在分子水平上是怎样编码的,现在这方面也有很多好的工作。此外,我们对生命在古代状态的了解即生命起源问题,同样是通过基因演化、分子演化实现的。分子生物学经过20多年的发展已经很清楚地了解到,我们人也是嵌合体(遗传上与宿主不同的细胞在宿主的身体内残留,宿主称为嵌合体)。生命诞生的早期,细胞的线粒体都是从外界的细菌捕获过来,成为自己的一部分,直到现在。因此,人身上有些东西是从细菌来的,有些基因也是病毒给我们的,最后让我们变成了人。

文汇报:生物演化的重要特征就是新适应性功能的不断出现,这一过程的遗传基础一直是生物研究的重要方向。那么,每一个新物种的出现,新的基因都是必要条件吗?龙漫远:我们最近在美国的《科学》和其他杂志发表了一个让许多科学家吃惊的观察:每个单一的物种都有这一物种特有的控制重要功能(如发育过程和大脑构成)的基因。这一事实表明每一个新物种的出现,新的基因是必不可少的。经过很多年对新物种出现的研究,我们知道这是基因构成在发生改变的过程。比方,人有2万多个基因,这些基因不是在单独做贡献,而是相互有交集,我控制你,你控制它,共同作用。

文汇报:就演化这个主题,可否请您推荐几本科普或概念上的读物?

龙漫远:《为什么要相信达尔文》就是一本很好的书,你不用懂得分子生物学,就可以从动物和化石的形态来了解演化这个渐进的过程。此外,我推荐一本很薄的小书,爱丁堡大学黛博拉·查尔斯沃斯和布莱恩·查尔斯沃斯夫妇合著的《演化》(Evoluti on),两人原来也是芝加哥大学我们系的教授。这本书概念写得非常精确,而且很好读。还有哈佛大学教授史蒂芬·杰·古尔德也写了很多,如《生命的壮阔》(Wonderful Li fe)。

科学是宗教反叛的儿子

文汇报:您在美国教书,在学术界和公众心目中,演化论是一个怎样的地位?

龙漫远:在西方国家里,美国和欧洲不一样,美国是信教人数最多的国家,但有不少人既信教也信科学。不过,美国有一个巨大的好处,就是美国宪法第一修正案成功地保护了科学免受宗教的攻击,其规定国家不得制定建立国教或禁止信教的法律,也就是说,政教是分离的。

我在这方面就有一个亲身遭遇。2005年,美国发生了一场著名的涉及宗教的争端,起因是宾夕法尼亚州多佛县的教育局要求给所有学生讲授神创论,家长认为这违背美国宪法,然后就闹上了法庭。法庭在两次辩论中讨论了我们2003年发表在《自然·遗传学综述》上的文章,说明基因起源是一个自然的分子演化过程,而不是一个神创造的过程。最后,身为基督徒的美国中级法院法官判决县教育局违背了美国宪法。我们的科学研究不经意间扮演了这样一个角色。

文汇报:关于宗教,您曾经谈到没有宗教恐怕是近代科学没有诞生在中国的一个原因。可以为我们详细谈一下吗?

龙漫远:我有这个想法,要从2011年我在波兰讲学,之后参观弗龙堡的哥白尼墓和托伦的哥白尼的出生地讲起。两地的博物馆工作人员和两位波兰教授告诉我以前不知道的哥白尼的旧事。哥白尼从生下来就是基督徒,到死在名义上也都是。他从小接受很好的教育,完成学业后受舅舅的推荐到教堂任职神父。他是神父、医生,同时还要处理一堆行政和经济事务,却少有人知道他也研究天文学。哥白尼在教堂里搭了个天文台。40岁开始,他致力于写作《天体运行论》,而这一研究过程的结果令他震惊,他发现,跟基督教讲的不一样,地球不是世界的中心。写完《天体运行论》以后,哥白尼已经放弃了宗教信仰,但他还是在教堂工作,因为那是他惟一可以从事科学研究的地方。68岁那年,他招了个学生,这位学生把哥白尼的研究成果写成摘要在朋友间传阅,引起很大的反响。到他70岁离世前几个月,他决定把这书印出来。罗马教皇很着急,马上派了个审查团去审查他的书,他们一看全是异端邪说,就把这书篡改,以为这样就可以化解这场灾难。但是,聪明的哥白尼早就料到这样的结果,为了让后人知道他是谁,他居然给自己画了油画像,以至500年后人们能在教堂地下室里他的遗骨旁找到。他还想到欧洲有两个地方是罗马教皇鞭长莫及的,那就是战争中的西班牙和葡萄牙,于是送了300本到那边去。教皇没有料到,还有一大批正确的版本在那边留了下来。

我去这个波罗的海小镇的大教堂参观那天已是晚上,那天晚上没有月亮,可以看到青蓝的天空上星星在闪耀,巨大的教堂尖顶正在我的上方,那瞬间给人的感觉真是很庄严,好像离至高无上的地方真的那么近。这一刻我突然感觉我明白了哥白尼为什么在这里完成他的发现。你想知道上帝真的在那里吗?你肯定想搭个天文台看看,知道宇宙的构成。我也马上想到“李约瑟问题”,即为什么近代科学没有诞生在中国,想到遗传学的创始人孟德尔也是在教堂度过他的一生,想到牛顿研究第一推动力……我突然有所醒悟,应该是宗教信仰给了他们大问题、给了他们研究科学大问题的动力。

这相当于宗教是科学的母亲,科学是宗教反叛的儿子。这几个观察让我得到这个结论。因此“李约瑟问题”的一个可能的答案就可以反过来陈述,因为中国历史上没有产生过这样的宗教,所以人们没有这种来自精神信仰的热情,要把远离他们世俗人生的问题搞清楚。


文汇报 李纯一

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