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适者降临：自然如何创新 [:1700254198]
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适者降临：自然如何创新 萨 莉·加德纳（Sallie Gardner）可以算作世界上第一位电影明星。1878年，年仅6岁的“她”以惊艳的银幕处女秀宣告了电影的诞生。出生于英国的摄影师埃德沃德·迈布里奇（Eadweard Muybridge）想要解决一个当时让不少人都夜不能寐的问题：一匹奔马的四条腿会不会在某一刻全部离开地面？现在我们知道，答案是肯定的。而当时迈布里奇在马奔跑的路径上设置了24台摄像机，把一匹马飞奔而过的一系列照片用诡盘投影机[1]放映，萨莉就是那匹被拍摄的马。迈布里奇拍摄的布满噪点、镜头严重抖动的默片时长仅有一秒钟，这和21世纪初我们司空见惯的高清立体声环绕电影简直天差地别。然而从迈布里奇的片子发展到现代电影只用了近一个世纪的时间，并没有比达尔文发表的《物种起源》差多少。后者只比萨莉的亮相早了19年。
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在那个世纪里，生物学领域的变迁甚至比电影技术更加剧烈。生物学革命打开了新世界的大门，如果是达尔文面对这些新图景，恐怕他的感受就像穴居人面对着浩瀚的宇宙。新的知识帮助我们解答了一个有关进化论的重要问题，一个达尔文和他之后的科学家都无法回答，甚至无法触及的问题：更好、更强的最适者从何而来？生命起源于何处？大自然如何能无中生有？
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看到这里你可能不禁会疑惑，意识到生物可以进化并解释这种进化的发生原理，难道不正是达尔文进化论的伟大之处吗？不正是达尔文留给后人的财富吗？是，但也不是。毋庸置疑，达尔文的理论是那个时代乃至人类历史上杰出的学术成就。但生物进化的秘密远不止达尔文在进化论中所探讨的问题。事实上，达尔文甚至都没有意识到有关生物进化最核心的问题，更遑论解决。要说明来龙去脉，我们首先要看看达尔文在提出进化论的时候知道些什么、不知道些什么，他的进化论中又有哪些观点是走在时代前面的，而哪些不是。继而我们就会理解，为什么在一个多世纪之后的今天，我们才开始探讨“生命到底如何起源”这个问题。
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人类早在达尔文生活的时代之前就已经开始关注生物的进化现象。2 500多年前，古希腊哲学家阿那克西曼德（Anaximander）——“日心说”的祖师爷[2]，认为人是由鱼变来的。14世纪的伊斯兰历史学家伊本·赫勒敦（Ibn Khaldun）则认为，生命会沿着从矿物到植物再到动物的顺序发生演变。许多年之后，19世纪的法国解剖学家艾蒂安·若弗瓦鲁·圣伊莱儿（Etienne Geoffroy Saint-Hilaire）根据爬行动物的化石总结出，生物能够随着时间的推移发生变化。1850年，就在达尔文出版《物种起源》的9年前，维也纳植物学家弗朗兹·昂格尔（Franz Unger）提出，所有植物都是藻类的后代。另外，法国动物学家让-巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck）则坚持，生物进化的动力来自“用进废退”[3]。
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这些早期的学者似乎都预见到了生物进化的存在，然而，只要你稍微深究一下就会发现这些理论中的不实之处。比如阿那克西曼德认为人最初藏于鱼腹，待到孕育成熟，遂破鱼腹而出，诞于世间。这些与现今科学完全相悖的信条，在达尔文的时代依然大行其道。唯有一个观点受到了从古希腊到拉马克时代众多科学家的追捧：低等生物是由自然界的非生命物质自发生成的，比如湿泥巴。
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在达尔文时代来临之前，进化理论已经拥有了众多支持者，当然反对的声浪也同样喧嚣。我所说的支持者和反对者与当今“年轻地球创造论”（young earth creationist）的信徒不是一回事，该理论的支持者普遍接受过半吊子的教育，往往自以为是、目空一切，他们相信地球是在公元前4004年10月的一个周六的夜晚被创造出来的。他们还相信诺亚方舟拯救了100多万种物种，只是诺亚可能忘了把恐龙带上船。鉴于当时诺亚已经600岁了，爱忘事似乎也情有可原。我所说的进化理论的反对者，都是当时科学界的巨擘，其中之一是著名法国地质学家、古生物学创始人乔治·居维叶（Georges Cuvier）。
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古生物学的字面意思是“研究古代生物的科学”，例如恐龙。居维叶发现，古老岩层里的化石与年轻岩层中的差别巨大，而年轻岩层中的化石显示，它们与今天的生物十分相似。即便如此，他依旧坚信每种生物都是独一无二的，生物独特的形态不会变化，而只在极小的范围内存在个体差别。另一个反对者是卡尔·林奈（Carl Linnaeus），他仅仅比达尔文早出生了一个世纪。林奈是现代生物分类体系的鼻祖，然而这位分类学创始人直到晚年都视生物进化为谬论。
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基督教的教义是解释这种抵触情绪最好的理由。对居维叶来说，他在化石中看到的生物多样性并不意味着生物可以进化，而是印证了造物主无与伦比的创造力。不过，还有一个更重要的原因则要追溯到古希腊哲学家柏拉图。柏拉图对现代西方思想的影响十分深远，20世纪的哲学家阿尔弗雷德·诺斯·怀特海（Alfred North Whitehead）曾直言，欧洲哲学的发展不过是循着“柏拉图的脚印”罢了。
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柏拉图哲学深深植根于抽象的数学和几何学世界。在柏拉图的世界观里，可见的物质世界反倒是海市蜃楼，不过是更高等的世界投射下的一掠缩影而已，那个更高等的世界是由各种图形组成的几何世界，比如三角形和圆形。对于柏拉图学派的人来说，篮球、网球和乒乓球有一个共同的本质，那就是球状的外形。每种球的物理特征无论如何变化，都不过是虚无的幻影，只有完美的、几何的、抽象的球形本质才是真实的。
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对于像林奈和居维叶这样的科学家来说，要实现自己的目标，即把混乱无序的生物多样性以某种方式组织起来，柏拉图式的物种概念显得方便实用：每个物种都拥有区别于其他物种的不变本质。正是因为这种“不变的本质”，所以爬行动物中没有腿和眼睑的物种被称为“蛇”。在这种柏拉图式世界观的影响下，博物学家们的日常任务就变成了寻找物种的特质。这样说反倒是轻描淡写了，事实上，在本质主义的世界观里，“物种的特质”和“物种”这两个概念的界限是模糊的，特质即物种。
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与之对比鲜明的恰恰是真实的世界，现实的自然界不断喷吐着新物种，并与原有的物种相互交融。生活在白垩纪晚期的真足蛇（eupodophis）拥有退化的后肢，而幸存至今的脆蛇蜥（glass lizard）则没有四肢。真足蛇和脆蛇蜥只是众多位于物种模糊边界的代表之一。生物进化的纷繁世界无疑是追求简洁和秩序的本质主义者的死敌。因此，当20世纪的动物学家厄恩斯特·迈尔（Ernst Mayr）称柏拉图以及他的信徒是“进化论者最伟大的敌人”时，也就情有可原了。
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在帮助达尔文主义者占据上风的过程中，真足蛇化石只不过是证据之山上的一块鹅卵石而已。在达尔文生活的时期，分类学家已经将数千种生物归类，并且意识到了它们之间的相似性。地理学家已经发现地球的表面并不像看上去那样宁静祥和，新的地貌不断出现，板块之间时刻发生着折叠及岩层断裂。古生物学家在不同的岩石层中发现了不同年代的生命体，在较为年轻的地层里的生物化石往往和现今的生物相似，而那些在古老岩层里的化石则显得十分不同。胚胎学家已经向世人指出，在海里自由自在划水遨游的虾与偷偷附着在船体上远渡重洋的藤壶，在胚胎发育阶段十分相似。探险家，包括达尔文在内，则找到了许多发人深省的生物地理学模式。比如越小的岛屿上物种越少，同一个大陆东西两侧的海岸线上往往栖息着十分不同的动物种系，欧洲和南美洲的哺乳动物种类全然不同。
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如果生物多样性建立在每一个物种被独立创造的基础上，那么局面就会像一团“剪不断，理还乱”的乱麻。而达尔文，有史以来最伟大的理论学家之一，将它们编织成了自己理论中的美丽丝线。他无畏地向创世论者宣战，宣称所有的生物都有共同的祖先，把《创世记》从辩论桌上掀翻在地。
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生物可以进化只是达尔文卓越的洞见之一，除此之外，他还提出了自然选择理论。这个自然界的中心法则是他在观察动植物选种的过程中偶然想到的。《物种起源》的整个第1章都在赞叹人类育种师培育的狗、鸽子、农作物以及观赏花卉的多样性。在短短100年里，人类就从同一个祖先中先后驯养出了大丹狗、灰狗、英国斗牛犬、吉娃娃等各种品类的狗。达尔文从这个令人惊叹的人工选择过程中意识到，自然选择应该也遵循着相似的原则，只不过它所历经的时间会更长、范围也更广。新物种的变异每时每刻都在发生，虽然绝大部分变异都稍显逊色，只有极少部分变异能够得到优等的性状。但无论优劣，它们都得符合一个相同的标准，那就是自然选择：只有适者才能得到生存和繁衍的机会。这个过程几乎完美地解释了生物多样性，遗传学家西奥多修斯·杜布赞斯基（Theodosius Dobzhansky）曾说：“只有在进化论的光芒照耀下，生物学的一切才有意义。”
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不过，这道进化论的光辉仅仅照亮了无数自然奥秘中的一小部分，还有一个它鞭长莫及的藏匿在黑暗中的疑问是：遗传机制。亲代将自己的遗传物质传给子代的时候，如果没有稳定的遗传机制作为保证，遗传性状，比如鸟的翅膀、长颈鹿的脖子、蛇的尖牙，就无法稳定延续下去。如果没有遗传，自然选择也就成了空中楼阁。达尔文对自己无法解释遗传的原因十分坦诚，他曾在《物种起源》中提到：“遗传的法则仍旧充满未知。”这种真诚袒露自身无知的行为令人深感敬佩。
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达尔文的理论就像萨莉奔跑的镜头，与静态摄影相比，那部时长一秒钟的默片在当时意味着革命性的超越，但离现代成熟的长篇电影依旧还有弱水之隔。事实上，在达尔文逝世的时候已经有人提出了遗传机制理论，只是人们并不知晓。在达尔文出版《物种起源》3年前的1856年，遗传学的奠基实验就已经开始进行了。令人唏嘘的是，即使是开展那个实验的科学家本人，也无缘在世期间一睹他的研究给生物学界带来的颠覆性改变。
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这位科学家就是奥地利修道士格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel），他曾经就读于维也纳大学，之后便进入了布隆城圣托马斯修道院。在成为该修道院的院长前，孟德尔一直进行着豌豆实验，研究过的豌豆数量超过了两万粒。孟德尔在实验中特意选择了豌豆作为实验对象，因为豌豆有许多区别明显的相对性状：有的豌豆是黄色的，表面光滑；有的则是绿色，表面褶皱。最理想的是，这些性状都没有介于中间的过渡形态。类似的性状还有豌豆的花色、荚形和茎秆长度。孟德尔对性状不同的豌豆进行了杂交，并对大量的子代豌豆做了细致入微的分析。
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