第1章
達(dá)爾文的五個(gè)字

有些人在實(shí)驗(yàn)室中找到事業(yè)重心，有些人在野外工作中發(fā)現(xiàn)畢生目標(biāo)，而我則是在一張簡(jiǎn)單的幻燈片里面，遇到了我為之奮斗終生的至愛(ài)。

研究生階段的早期，我曾選了一門(mén)關(guān)于生命史精選內(nèi)容的課程，該課程由一位資深科學(xué)家教授。這是一門(mén)閃電式的概覽課程，讓我們迅速地了解演化中的重要問(wèn)題。每周的課程討論內(nèi)容都是生命演化中的不同變革。最開(kāi)始的某次課上，教授展示了一張簡(jiǎn)單的漫畫(huà)，是關(guān)于截至當(dāng)時(shí)（1986年）我們對(duì)于從魚(yú)類到陸生動(dòng)物演化過(guò)程的了解。圖片的頂部畫(huà)了一條魚(yú)，底部是一種早期兩棲動(dòng)物化石。一個(gè)箭頭從魚(yú)指向兩棲動(dòng)物，正是這個(gè)箭頭（而不是魚(yú)）吸引了我的注意力。我看著這張圖，撓了撓頭。魚(yú)在陸地上行走，這是怎么發(fā)生的？這似乎成了我心中首要的科學(xué)問(wèn)題。“一見(jiàn)鐘情”之后，我開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)40年的探索：深入地球兩極，踏足若干大洲，尋找表明這一切到底如何發(fā)生的化石證據(jù)。

然而，當(dāng)我嘗試向親友們解釋這一問(wèn)題時(shí)，我常常得到不信任的眼神和客氣的提問(wèn)。魚(yú)變成陸生動(dòng)物意味著要長(zhǎng)出一整套全新的骨骼，用能夠在陸地行走的附肢代替在水中游泳所需的魚(yú)鰭。不僅如此，還需要新的呼吸方式——用肺部而不是鰓呼吸，這一步也不容易。況且，攝食和繁殖方式也需要發(fā)生改變——在水中取食和產(chǎn)卵與在陸地上的情況完全不同。所以，幾乎是身體的所有器官都需要做出改變。如果不能在陸地上呼吸、取食和繁殖，那么要陸地行走所需的附肢又有何用呢？在陸地上生活不只是需要一種創(chuàng)新，還需要數(shù)百種創(chuàng)新相互協(xié)作。同樣的困難也擺在生命歷史進(jìn)程中的其他數(shù)千種演化轉(zhuǎn)變面前，從飛行起源和兩足行走到軀干形成，乃至生命本身的出現(xiàn)。要解決我的問(wèn)題，似乎從一開(kāi)始就困難重重。

這一困境的解決方式，正藏身于劇作家莉蓮·赫爾曼的名言之中。在莉蓮·赫爾曼生平自述中，她講述的內(nèi)容包括從20世紀(jì)50年代被美國(guó)眾議院非美活動(dòng)調(diào)查委員會(huì)列入黑名單，到她艱難的生活方式。她曾說(shuō)過(guò)：“當(dāng)然，沒(méi)有什么事情始于你認(rèn)為它開(kāi)始的時(shí)候?！彼裏o(wú)意中用這一名言表述了一個(gè)生命史中最強(qiáng)有力的觀念，一個(gè)能夠解釋地球上所有生物的多數(shù)器官、組織甚至部分DNA起源的觀念。

然而，提出這一生物學(xué)觀念的人在所有科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)都稱得上是最為自毀型的人物之一。一如往常，他用錯(cuò)誤改變了這個(gè)學(xué)科。

為了了解近年來(lái)基因組學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義，我們需要回到人類探索世界的早期階段。在英國(guó)維多利亞時(shí)期，各種新發(fā)現(xiàn)和觀點(diǎn)不斷挑戰(zhàn)人們的承受能力。我們對(duì)DNA在生命史中作用的了解，要依賴一些在人們甚至不知道基因存在的時(shí)期發(fā)展起來(lái)的觀念。其中還有一些頗具詩(shī)意的故事呢。

圣喬治·杰克遜·米瓦特（1827—1900）生于倫敦一個(gè)虔誠(chéng)的福音派信徒家庭。他的父親從男管家做起，后來(lái)?yè)碛辛藗惗氐囊患掖笮途频辍８赣H的職位使他有機(jī)會(huì)成長(zhǎng)為一名紳士，能夠從事自己喜歡的職業(yè)。與同時(shí)代的查爾斯·達(dá)爾文一樣，米瓦特喜愛(ài)自然。小時(shí)候他就喜歡采集昆蟲(chóng)、植物和礦石，并寫(xiě)下豐富多彩的野外筆記，做好精細(xì)的分類。米瓦特似乎注定要走上博物學(xué)研究的道路。

隨后，米瓦特人生的重要主題——與強(qiáng)權(quán)的斗爭(zhēng)——終于到來(lái)了。10多歲時(shí)，米瓦特逐漸對(duì)家庭的宗教信仰感到反感。在父母的錯(cuò)愕之中，他改信了羅馬天主教。對(duì)于一個(gè)16歲的男孩來(lái)說(shuō)，這一改變可謂大膽，卻也帶來(lái)了不幸的后果。因?yàn)楫?dāng)時(shí)英國(guó)的大學(xué)不招收天主教徒，所以信仰天主教意味著他無(wú)法就讀牛津或劍橋大學(xué)，也無(wú)法參與任何博物學(xué)的相關(guān)活動(dòng)。在這種情況下，他只有最后一個(gè)選擇：進(jìn)入律師學(xué)院學(xué)習(xí)法律。在律師學(xué)院，一個(gè)人的宗教信仰不會(huì)成為障礙。于是，米瓦特成了一名律師。

我們并不清楚米瓦特是否曾實(shí)際從事過(guò)律師工作，但博物學(xué)仍然是他的至愛(ài)。利用自己的紳士身份，他進(jìn)入了科學(xué)家的上流社會(huì)，并在此結(jié)識(shí)了當(dāng)時(shí)的重要人物，尤其是托馬斯·亨利·赫胥黎（1825—1895）。不久之后，赫胥黎就成了公眾中達(dá)爾文思想的杰出捍衛(wèi)者。赫胥黎是一位技藝精湛的比較解剖學(xué)家，有一批熱心的學(xué)生。米瓦特與這位偉人日漸親密，在他的實(shí)驗(yàn)室里工作，甚至參加了赫胥黎的家庭聚會(huì)。在赫胥黎的指導(dǎo)之下，米瓦特在靈長(zhǎng)類比較解剖學(xué)方面做出了一些對(duì)未來(lái)有重要影響的工作，盡管其中大部分只是描述性的。直至今日，這些對(duì)骨骼的詳細(xì)描述依然能夠派上用場(chǎng)。在1859年達(dá)爾文發(fā)表第一版《物種起源》的時(shí)候，米瓦特曾認(rèn)為自己是達(dá)爾文新思想的支持者，這很有可能是受到了赫胥黎的熱情的影響。

但是，正如他對(duì)待年幼時(shí)的宗教信仰一樣，米瓦特對(duì)達(dá)爾文的思想產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑，并明智地反對(duì)達(dá)爾文的漸進(jìn)論觀點(diǎn)。他開(kāi)始在公開(kāi)場(chǎng)合表達(dá)自己的想法，一開(kāi)始比較謙卑，隨后逐漸變得強(qiáng)勢(shì)。他整理了關(guān)于自己提出的反對(duì)觀點(diǎn)的證據(jù)，并寫(xiě)了一份針對(duì)《物種起源》的回應(yīng)。如果他還有一些博物學(xué)界的舊友，那也在他對(duì)達(dá)爾文著作名稱中的一個(gè)詞所做的更改中消耗殆盡了，他在回應(yīng)中將達(dá)爾文的《物種起源》這個(gè)名字改為《物種產(chǎn)生》。

隨后，米瓦特讓天主教堂的日子也變得不好過(guò)了。他在教堂的期刊中寫(xiě)道，處女產(chǎn)子和教會(huì)教義永無(wú)謬誤論與達(dá)爾文思想一樣令人難以置信。隨著《物種產(chǎn)生》發(fā)表，米瓦特幾乎被逐出科學(xué)界。1900年，在米瓦特死前6周，天主教會(huì)因其著述將其正式開(kāi)除教籍。

米瓦特對(duì)達(dá)爾文的挑戰(zhàn)為維多利亞時(shí)代英國(guó)的智力“械斗”打開(kāi)了一扇窗，并清晰地指出了許多人對(duì)達(dá)爾文思想的理解中存在的漏洞。在米瓦特的作品中，他以第三人稱指代自己，以這種敘述方式發(fā)起攻擊，意在使用語(yǔ)言給人們留下他思想開(kāi)放的印象。他寫(xiě)道：“他一開(kāi)始并沒(méi)打算反對(duì)達(dá)爾文那令人著迷的理論。”

為了闡述自己的觀點(diǎn)，米瓦特開(kāi)始用重要章節(jié)列出他認(rèn)為的達(dá)爾文理論的致命缺陷，他稱之為“自然選擇未能解釋有用結(jié)構(gòu)的最初階段之處”。題目十分拗口，但概述了一個(gè)關(guān)鍵信息：達(dá)爾文一開(kāi)始給演化預(yù)設(shè)了大量的過(guò)渡階段——從一個(gè)物種到另一個(gè)物種。為了讓演化起作用，這些過(guò)渡階段需要是適應(yīng)性的，并能夠增加個(gè)體的生存能力。對(duì)米瓦特來(lái)說(shuō)，這些過(guò)渡階段并不太可信，例如飛行的起源。早期起源階段的翅膀有什么樣的作用？后期的古生物學(xué)家斯蒂芬·杰伊·古爾德將此稱為“2%的翅膀問(wèn)題”：鳥(niǎo)類祖先嬌小的雛形翅膀出現(xiàn)之時(shí)，可能沒(méi)有任何用處。在某些時(shí)候，這個(gè)翅膀可能長(zhǎng)得足夠大，能夠幫助動(dòng)物滑翔，但嬌小的翅膀無(wú)論如何也不能幫助動(dòng)物進(jìn)行動(dòng)力飛行。

米瓦特提出了一個(gè)又一個(gè)例子，表明這種過(guò)渡階段令人難以相信。比目魚(yú)的兩只眼睛長(zhǎng)在身體同一側(cè)，長(zhǎng)頸鹿擁有長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子，一些鯨類長(zhǎng)有鯨須，許多昆蟲(chóng)的花紋長(zhǎng)得像樹(shù)皮，諸如此類。眼睛微小的移動(dòng)、延長(zhǎng)的脖子，或者色彩的微妙變化能有什么作用？只有一片鯨須的嘴巴如何喂飽一整頭鯨？在演化過(guò)程中，任何重大轉(zhuǎn)變的端點(diǎn)之間都會(huì)出現(xiàn)無(wú)數(shù)的死胡同。

演化中的重大轉(zhuǎn)變從來(lái)都不是只有一個(gè)器官發(fā)生改變，米瓦特是最先呼吁關(guān)注這一現(xiàn)象的科學(xué)家之一。準(zhǔn)確地說(shuō)，全身與該特征相關(guān)的部分都需要一起改變。如果動(dòng)物沒(méi)有能夠在空氣中呼吸的肺，那么逐漸演化出用于陸上行走的附肢又有什么用呢？或者，舉另外一個(gè)鳥(niǎo)類飛行演化的例子。動(dòng)力飛行需要許多不同的創(chuàng)新特征：翅膀、羽毛、中空的骨骼和快速的新陳代謝。骨骼沉重如大象或代謝緩慢如蠑螈的動(dòng)物，演化出翅膀來(lái)也毫無(wú)用處。如果重大的演化階段需要生物發(fā)生整體的改變，而且許多特征需要同時(shí)改變，那么這種重大的演化轉(zhuǎn)變?nèi)绾文軌蛑饾u產(chǎn)生呢？

在米瓦特的觀點(diǎn)發(fā)表后一個(gè)半世紀(jì)的時(shí)間里，許多對(duì)進(jìn)化論的評(píng)論都以之為試金石。然而在當(dāng)時(shí)，這些觀點(diǎn)也成了達(dá)爾文重要思想之一的催化劑。

達(dá)爾文將米瓦特看作一名真正重要的評(píng)論家。他在1859年發(fā)表了《物種起源》第一版，米瓦特的巨著出現(xiàn)于1871年。在1872年出版的第六版（也是最后一版）《物種起源》中，達(dá)爾文增加了一個(gè)新的章節(jié)，回應(yīng)以米瓦特為首的評(píng)論家們。

秉承維多利亞時(shí)代的辯論傳統(tǒng)，達(dá)爾文在開(kāi)頭寫(xiě)道：“杰出的動(dòng)物學(xué)家圣喬治·米瓦特先生最近收集了所有反對(duì)進(jìn)化論的意見(jiàn)，并用令人欽佩的充滿藝術(shù)性和力量的語(yǔ)言對(duì)此進(jìn)行了闡述。正如華萊士先生和我本人所指出的，我和其他人也曾提出過(guò)這些見(jiàn)解。”他繼續(xù)寫(xiě)道：“經(jīng)過(guò)精心整理之后，這些意見(jiàn)形成了大量的論據(jù)。”

然后，達(dá)爾文只用了一個(gè)詞就讓米瓦特的批評(píng)陷入了沉默，隨后又列舉了很多他自己的例子?！霸诒揪碇?，米瓦特先生的所有異議都已考慮在內(nèi)。其中，似乎頗受許多讀者歡迎的一個(gè)新觀點(diǎn)是‘自然選擇不適合解釋有用結(jié)構(gòu)的初期階段’。其實(shí)，這一主題與特征的漸變緊密相關(guān)，通常伴隨功能的轉(zhuǎn)變?！?/p>

我們?cè)僭趺锤吖肋@段話最后5個(gè)字對(duì)科學(xué)的重要性也不為過(guò)，因?yàn)樗鼈兲N(yùn)含了探索生命史上重大轉(zhuǎn)變的新方式的種子。

這怎么可能呢？與往常一樣，又是魚(yú)類提供了洞察力。