達(dá)爾文與《進(jìn)化論》

1835年,26歲的查爾斯·達(dá)爾文(Charles Darwin)搭乘英國皇家海軍的“小獵犬號”(HMSBeagle)雙桅橫帆船來到南美洲的加拉帕戈斯群島(Galápagos)時(shí),他并未過多留意那些如今與他名字密切相關(guān)的鳥類,他甚至錯(cuò)誤地把一些小鳥當(dāng)作蠟嘴雀(grosbeak),其中就包括如今的“達(dá)爾文雀”(Darwin’sfinche)?;氐接螅B類學(xué)家兼畫家約翰·古爾德(John Gould)為“小獵犬號”帶回的鳥類標(biāo)本制作詳細(xì)圖解時(shí)才發(fā)現(xiàn),達(dá)爾文眼中的“蠟嘴雀”,其實(shí)屬于不同的雀科種類。

從古爾德的工作中,達(dá)爾文這位自學(xué)成才的博物學(xué)家逐漸明白,雀科鳥喙的大小是經(jīng)過幾代改變,才得以適應(yīng)不同島嶼上植物種子和昆蟲的體積差異的。1839年,達(dá)爾文回到英國后,發(fā)表了《小獵犬號航海記》。他在書中寫道:“看見在這樣一小群有著親密關(guān)系的小鳥中,居然存在這種漸變特征和結(jié)構(gòu)上的多樣性,任何人都可能會想到,它們是由這座島嶼上最初的幾只小鳥發(fā)展而來的——同一種群的小鳥經(jīng)過不斷‘改良’形成了不同的發(fā)展‘終端’?!?/P>

大約20年后,達(dá)爾文將他的所見所聞,以及對雀科鳥類適應(yīng)不同島嶼環(huán)境方式的理解,整理成為一套完整的進(jìn)化理論,著重強(qiáng)調(diào)了自然選擇的力量——正是它確保優(yōu)勢性狀能在種群內(nèi)代代相傳。多年來,雖然科學(xué)界和宗教界的批評家們總在批判達(dá)爾文進(jìn)化論的核心觀點(diǎn),但這套理論卻像一把鑰匙,開啟了一個(gè)似乎永無止境的研究領(lǐng)域。直到今天,生物學(xué)家仍在尋找能合理解釋自然選擇如何在分子水平上發(fā)揮作用,以及如何影響新物種形成的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

人們對進(jìn)化(往往是為什么只有“適者”才能生存)的思考已有悠久歷史,甚至可追溯到蘇格拉底時(shí)代。18世紀(jì)和19世紀(jì),很多科學(xué)家都提出過關(guān)于生命如何進(jìn)化出來的猜想,其中就包括達(dá)爾文的祖父伊拉斯謨·達(dá)爾文。

19世紀(jì)以來,達(dá)爾文進(jìn)化論是首個(gè)能經(jīng)受科學(xué)界嚴(yán)格檢驗(yàn)的理論。當(dāng)代科學(xué)家配備有精密攝像設(shè)備、高性能計(jì)算機(jī)和DNA取樣工具,與當(dāng)年“小獵犬號”上的設(shè)施相比,可謂天壤之別,而他們的研究也證明了達(dá)爾文理論的正確性。今天,不論是生命科學(xué)這樣的基礎(chǔ)學(xué)科,還是法證科學(xué)類的應(yīng)用領(lǐng)域,都與達(dá)爾文相關(guān)理論有著千絲萬縷的關(guān)系,這也是全世界都在慶祝達(dá)爾文誕生200周年、《物種起源》出版150周年的原因。

達(dá)爾文進(jìn)化論與相對論、量子力學(xué)等其他重要理論體系一起,構(gòu)成了現(xiàn)代科學(xué)的支柱。正如哥白尼推翻“地球中心說”一樣,達(dá)爾文理論否定了人類主宰自然世界的說法。美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校的進(jìn)化生物學(xué)家弗朗西斯科·J·阿亞拉(FranciscoJ.Ayala)用“沒有設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)”生動(dòng)地解釋了自然選擇學(xué)說,同時(shí)一語雙關(guān)地嘲諷了某些神創(chuàng)論者對進(jìn)化論的刻意抹煞。阿亞拉在2007年寫道:“達(dá)爾文徹底完成了哥白尼式革命:他為生物學(xué)帶來全新概念,將自然世界看作一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的有序物質(zhì)體系——人類不需要借助任何超自然力量,就可以解釋這個(gè)概念?!?/P>

在達(dá)爾文提出進(jìn)化論150年后,他留給我們的偉大遺產(chǎn)仍然顯著影響著當(dāng)今世界:世界上的眾多學(xué)術(shù)著作都由《物種起源》衍生而來。這些“遺產(chǎn)”也反映了過去一個(gè)多世紀(jì)里,進(jìn)化論經(jīng)歷了怎樣的巨變:早期理論已與基因科學(xué)融為一體。對于達(dá)爾文和他之前的科學(xué)家而言,基因科學(xué)或許是個(gè)超乎想象的研究領(lǐng)域。

環(huán)球之旅

與所有才華橫溢的天才一樣,達(dá)爾文自有一套行事方式。小時(shí)候,他在學(xué)業(yè)上并無超人一等的表現(xiàn)。1809年2月12日,達(dá)爾文出生在英格蘭一個(gè)富裕的鄉(xiāng)村家庭。少年時(shí)期,他是個(gè)不愛學(xué)習(xí),討厭上課的普通學(xué)生(和愛因斯坦很像)。后來,他遵從父親的期望考入一所醫(yī)學(xué)院,但由于不愿解剖尸體,沒能完成學(xué)業(yè)。與此相反,在狩獵時(shí),達(dá)爾文很喜歡捕殺鳥類和小動(dòng)物——觀察野生動(dòng)物和收集動(dòng)物標(biāo)本是他給自己布置的任務(wù)之一。

眼看著兒子一事無成,父親羅伯特·達(dá)爾文(RobertDarwin)非常失望。無奈之下,他只得命令達(dá)爾文去劍橋大學(xué)攻讀神學(xué)學(xué)位,以便能加入牧師行列。在大學(xué)里,達(dá)爾文的一些想法被神職人員認(rèn)為是對宗教信仰的褻瀆,但幸運(yùn)的是,他最終勉強(qiáng)畢業(yè)了。

當(dāng)“小獵犬號”考察船向達(dá)爾文發(fā)出邀請時(shí),盡管遭到父親的竭力勸阻,他仍欣然接受。就這樣,達(dá)爾文以一名博物學(xué)家的身份,跟隨“小獵犬號”開始了長達(dá)5年的環(huán)球之旅。對于達(dá)爾文,這段經(jīng)歷是他受到的“第一次真正訓(xùn)練,或者說思想教育”。環(huán)球旅行為達(dá)爾文提供了深入自然的機(jī)會,也讓他擁有足夠的時(shí)間進(jìn)行思考——進(jìn)化論思想便是由此成形的。

航行途中,達(dá)爾文有過多次里程碑式的發(fā)現(xiàn)。在巴西,他找到大量物種以及相關(guān)化石,比如在距離阿根廷首都布宜諾斯艾利斯南面約640千米處發(fā)現(xiàn)了巨型樹獺化石,這使達(dá)爾文開始思考物種是怎么滅絕的;阿根廷草原上的牧民對當(dāng)?shù)赝林说臍⒙?,讓他看到人類也具有?dòng)物般守衛(wèi)領(lǐng)土的原始沖動(dòng);在酷熱難當(dāng)?shù)募永粮晁谷簫u,盡管只逗留了短短5周,當(dāng)?shù)氐乩項(xiàng)l件卻讓他有機(jī)會思考,相鄰小島上的海龜或知更鳥的親緣關(guān)系到底有多親近,它們是否源自同一祖先?

達(dá)爾文完全沒意識到,他已踏上一段徹底改變生命科學(xué)的旅程。雖然在57個(gè)月的環(huán)球航行中,達(dá)爾文沒能像1905年的愛因斯坦一樣,接連發(fā)表關(guān)于狹義相對論、布朗運(yùn)動(dòng)以及其他主題的重量級論文(1905年被稱作愛因斯坦的“奇跡之年”),但他帶回的“寶藏”即便在今天看來也是一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫:368頁動(dòng)物學(xué)筆記、1,383頁地質(zhì)學(xué)筆記、770頁日記、1,529個(gè)保存在酒精瓶里的物種標(biāo)本、3,907個(gè)風(fēng)干的物種標(biāo)本,這還沒算上從加拉帕戈斯群島捕捉的活海龜。

1836年10月,“小獵犬號”返回英國。達(dá)爾文的書信和一些標(biāo)本開始在英國科學(xué)界流傳,不少科學(xué)家已把他看作同行。學(xué)術(shù)界的認(rèn)可更堅(jiān)定了達(dá)爾文的研究之路,他完全將父親的期望拋在腦后?;貒蟛痪茫_(dá)爾文便和表姐艾瑪·韋奇伍德(EmmaWedgewood)結(jié)婚,搬到一處鄉(xiāng)村住所——對于他的研究而言,這里的花園和溫室簡直就是天然實(shí)驗(yàn)室。另外,得益于殷實(shí)的家底,達(dá)爾文能輕松維持生活與研究。不幸的是,“小獵犬號”啟航后不久,達(dá)爾文就患上不明疾病,頭疼、心動(dòng)過速、肌肉痙攣等癥狀總是揮之不去,反復(fù)無常的病情打消了他再次出海遠(yuǎn)航的想法。