分子进化中立说在大约十年前曾经遭到激烈反对,而现在已被公认为非常重要的学说。与近三寸年间有关地球上生命史的其他发现一样,这股强大的思潮表明:我们自身的存在在何等大的程度上受着偶然事件的制约。
从非专家的立场出发,我对群体遗传学和分子进化论在阐明地球上生命史方面所起的作用怀有浓厚的兴趣,这些学说称得上是近三十年来所积累的足以使我们大大改变对往昔看法的种种认识之一。对于许多专家来说,这种重大的变化却是一件饱含辛酸的事情。这是因为,对地球上的生命作出新的解释会给不少科学家带来冲击。长期以来,这类新的解释有时会招致愤懑,其原因盖在于此。
在任何科研领域,特别是当它处在认识取得急剧进展的不寻常年代,针锋相对的观'点总是顽强地各执己见。但是,科学上许多重要的观念一开始都会被视作异端。大陆漂移说、黑洞、米兰科维奇冰川期理论以及高能物理学中的引人入胜之处,全都在前不久被斥为愚蠢的臆想,而现在却完全为人们所接受。T · 库恩把人心的这种变化称为“范式的转换”。历史学家和哲学家至今还在对这个问题议论纷纭。
几年前,物理学家D · 伯纳尔(Desmond Bernal)曾经向我指出:科学家对新观念的典型看法完全可以预测出来。倘若我没有记错的话,他所说的科学家反应有以下五个阶段:
(1)该新学说纯系一派胡言;
(2)该学说诚然饶有趣味,但可惜是错误的;
(3)该学说也许有某种价值,但并不重要;
(4)该学说也许非常重要,但并非独创;
(5)该学说的确与本人平素所想的相同。
对于新观念的提出者来说,同行们的看法如此缓慢地发生变化,这个过程确实充满了苦涩滋味,有时竟要费时二十年之久。在人的一生中,这个期间委实太长了。英美学者对木村资生的研究工作所作的批评,有时超出了对待科学问题的理性争论的范围,有的把问题本身搁置一边,还有的只是恶言诽谤,以致面对这类反应,唯有用以下的话来告慰,那就是:凡是有独创性的科学家,几乎都曾遭到这种厄运、但是,时至今日,我认为人们对木村的著作《分子进化中立理论》(The Neutral Theory of Molecular Evolution)的反应,却已经达到上述五个阶段中的第四阶段,即所谓“也许非常重要,但并非独创”的阶段。据我预测,到木村的论文最早发表于《Nature》杂志的二十年后即1988年,英国的剑桥大学也好,美国麻省坎布里奇大学也好,大部分人都将达到第五阶段,而声称“的确与本人平素所想的相同”。而且,有朝一日,他们还将悄悄地修改讲课内容和教科书。
关于中立说的争论,涉及到远远超出科学事实和理论领域的人的信念问题。人类企图扩大不可知的范围,赋予物理宇宙以及生命本身以意义。在这个过程中,人类正以前所未有的程度深刻地认识到自身存在的意义、问题和自身所具有的可能性。在科学家晦涩的专业术语及其理论中所运用的复杂算式或卓越的实验技术中,我总是在心中描绘着巨大宇宙中一颗小小行星的形象。在这颗行星上,独一无二的、可爱而又注定要死亡的生物,拼命试图搞清自己身在何处,为什么会在该处,以及自己为何存在这样一些问题。作为研究对象,这些问题的提出带有雄心勃勃的气概,不能不令人振奋。但是同时,它涉及自然和人的本质、政治、宗教以及人生的意义、目的这样一些问题,因而与我们所持的种种偏见也密切相关。
在电视节目《生命竞赛》中,多勃赞斯基对中立说作了如下的批评:
“木村博士等人宣称,进化所引起的变化对该生物既不有利也不有害。果真如此,进化就几乎没有什么意义,一个个生物将向何处演进,也就会茫无所知了。就我们所知,研究室里的实验也好,对自然界的观察也好,无不表明由进化引起的变化扩大了有机体在某种环境下存活下来,并使本种的生存永恒地延续下去的机会。这并不仅仅是专家的诡辩。对于力图理解自身生存意义的人类来说,自然淘汰引起的进化是有意义的。毫无疑问,它是一种尽管非常缓慢但却在逐渐改进有机体,使之更好地适应环境的创造性过程。”
这里所谈到的两个重要提法值得注意。中立说:“进化没有任何意义”;自然淘汰说:“进化无疑是一个创造性过程”。多勃赞斯基的话听起来简直就像是宗教信念的表白。我绝不是轻率地进行这种对比。对于他那一代进化论者来说,进化是恩德无量的上帝本身,是把生物引向存在的更高级方向的舵手。
从这一点出发,我把注意力转向于探索下述问题,即:在更广泛范围内,对人类来说的时间场和空间场是什么?结果了解到,已经有种种发现,甚至可以把它们比作将要掀翻过去的信念的滔滔洪流。三十年前,地球上生命进化的物理背景,看来就像是大恩大德的上帝秩序的一部分。因为抱着这种看法,也就可以认为:宇宙处于恒常形态,在时间上和空间上都是无限的,银河之间总是不断地产生着氢气,因此,决不会天荒地老。当时所考虑的最有戏剧性的事件,就是偶尔发生的巨星爆炸。地球这一行星则被赋予冲击吸收装置,以便由自然来施展创造的魔术。虽然环境因统一说所称的地质变化而一点一点地发生极细微的变化,但是妨碍地上动植物活动的,充其量也只不过达到地震或火山爆发的程度。
大陆被看作牢牢地扎根在从世界之初始起就已存在的地方;也许异常气候曾一再使作为煤的前身的森林生长在北极,给印度带来冰川;恐龙之所以绝灭,是因为它心平气和地认识到自己这一群大限已到,而把地盘退让给更优秀的生物——哺乳类;而哺乳类显而易见的命运则在于孕育灵长类,从而发掘出理性。这就是进化这个过程所具有的意义。所谓人的精神作用,总之乃是大慈大悲的宇宙的必然产物;唯一可能的所谓变异方向,就是向着更美妙的境界前进、提高。
在三十年前信奉上述观点的著名科学家中,也有一些人持有宗教性精神结构,要不就是无神#者或马克思主义者,他们认为自然界或科学会赐给人们别的东西以取代宗教。些人心中的共通之点是对人类进步的天真信赖。观点确实很适合于越南战争前杜鲁门、艾森豪威尔繁荣时期的西欧自由主义。总之,这个行星上到处都在从事生命改良的渐变,看来与灵长类的进化差不多完全同样是必然的。考古学、历史学被写成不断进步的故事:石器时代、青铜器时代、铁器时代、蒸汽时代、核能时代。核武器的存在有点叫人提心吊胆,但是这一知识本身却显然是好事,必将提供未来进步的重要钥匙。科学家没有必要因为担心可能有人在战争中加以使用,而中止对新核能、毒剂化学和病毒遗传学的研究。因为人们认为,在将要到来的更美好的世界上,理性的胜利终将消除战争。
为了不致引起误解,应当指出:三十年前的进化论者深知生物进化与文化进步是两个完全不同的过程。这就是达尔文进化论与拉马克进化论的区别。尽管如此,采用比拟手法看来却非常有力而又很吸引人,以致还是认为:一方面有自然淘汰所造成的物种的不断改良,另一方面则有人类生存条件的不断改进。
近三十年间的一系列发现,将这种令人愉快的自然观粉碎无遗。这些发现毋宁说是零星获得的,然而它们综合在一起,却形成了对近年来西欧自由主义观点的可怕冲击,其猛烈的程度恰恰同哥白尼学说对中世纪阶级社会,达尔文学说对维多利亚时代英国教会僧侣以及二十世纪美国阿肯色州人所卷起的风暴不相上下。在中世纪,天体遵循不言而喻的序列围绕着地球转动,从而使得上帝居于至高无上地位的人类社会等级制度合理化;而对于反对达尔文学说、信仰上帝创世的人来说,区分动物与人类的不言而喻的差别,以及人种间不言而喻的差异说明:人类,也就是白人,乃是上帝的特种造物。再者,对于二十世纪中叶的新达尔文主义者来说,自然淘汰所造成的不言而喻的进步以及化石中留存的记录则表明:上帝投了票赞同民主主义信徒。
十五年前,我在编写关于天文学新发现的电视纪录片脚本时,选用了“凶暴的宇宙”这个标题,因为它似乎确切地概括了在该片中所报道的革命。电波观测及其他新技术展现了这样一幅宇宙图景,它不是手拿望远镜的天文学家所看到的那种美丽、宁静的天空,而是从大爆炸起始,其中包含着以几乎无法解释的速度释放能量的类星体和爆炸的银河。爆炸的星体形成了浓缩到难以置信程度的中子星,以及人类所能想象到的事物中最有破坏性的黑洞。
当时,美国电视台节目主持人要求修改标题,理由是:如果告诉公众我们所栖身的是一个凶暴的宇宙,其结果也许会鼓励街头上的暴力犯罪行为。我回答说,这种想法是荒唐的。在远离几千、几亿光年的地方发生的事情与美国街头人与人之间的纠争有什么关系呢?但是,回想起这次标题问题上的小小争议,就会明白,其中的确表现出一种我在前面谈到的征兆:我们这一代人总是希望自然界笑脸相迎,鼓舞那种稳健的改良精神,这种精神曾被法国思想家伏尔泰半带揶揄地称作“世上一切可能有的事物中最好的东西”。
他们注定了要陷于失望。关于物理的环境也发生了别的冲击。六十年代根据大洋底的磁逆转现象证实海底正在伸展。当板块构造理论作为堪与达尔文进化论相媲美的革命的地质学理论问世时,人们了解到大陆正在移动。地质学专家们对这一理论的异议表现出奇特的形式。面对着过去两亿年间大陆漂移的不容置疑的证据,地质学家便试图通过谈论在两亿年以前未曾有过大陆漂移,来挽救自己落后于时代的观点,仿佛太古时代的超大陆只是由于恐龙的践踏才突然动起来似的。现在,对于古生代发生过大陆漂移,超大陆(Pangaea)在地质年代上只存在了一个很短暂的时期的问题,已经提出了够多的证据。但是顽固的反对论者却把争论上推到元古代。他们还企图让人相信,曾经存在过不会变动的超大陆。
我在编写有关板块构造的电视脚本时,将大陆之间相互碰撞的事实介绍给了观众。作了这样的介绍后,谁也没有指出这些大陆全都会像车辆一样开始横冲直撞。尽管如此,由于确定了下述事实,麻烦的偶然性因素被带入了自然界。这些事实是富士山、喜马拉雅山等神圣的高山只不过是交通事故的残骸,板块或大陆正在熙熙攘攘的行星上你推我挤。古生物学家的记载必须重新加以解释了,因为动物群有时是在超大陆中共有陆地,有时却也曾分散在大陆上所形成的诺亚方舟之中。
成为问题的另外还有气象学上的发现,特别是近年来有关冰川期的发现:已经了解到它曾多次反复出现,次数之多竟超出了任何人的想象。气象周期现在已能很好地解释为地轴倾向与地球轨道的关系问题,也就是米兰科维奇效应。正统派气象学家们的异议在这里也表现得激烈而又不合情理。在我看来,其原因在于:按照新的理论,短期间内急剧的气候变化就有可能发生,这样一来,就会推翻认为我们是居住在一颗舒适的行星上这样一种悠然自得的看法。
关于化石中遗迹的解释,又使人们手忙脚乱起来,特别由于这是一个关系到人类——它出现在开始于325万年前的气候严寒而又非常多变的时期——这一优等物种进化的问题。现在我越来越确信:腊玛古猿显然是猩猩而不是人类的旁支。姑且不谈分子钟给进化理论的启示,分子一级的证据也表明,人类与黑猩猩分道扬镳仅仅是500万年前的事。对此,古生物学家感到既恼火又伤心。因为这与他们那心安理得的描写恰恰相反,按照他们的描写,自然界是在漫长的岁月里慢悠悠地不断变化,从而产生了作为最高级智慧生物的人。
古生物学家受到另一次震撼还是最近的事,为此,他们还未能从这次震撼下重新直起腰来。因为他们至今仍认为这项引起争议的发现充满了矛盾。可是据我所见,足以使襟怀开阔的人心悦诚服的证据正在日益增多。也许有人已经注意到了,我所指的就是被命名为白垩纪的时期的一大变动,就是关于恐龙、翼指龙、菊石由于彗星或小行星的碰撞而绝灭的证据。
来自宇宙空间的撞击无疑极为重要,应当认为它具有普遍性。在阿尔瓦雷兹(Alvarez)等人在白垩纪与第三纪岩层交界处发现悄悄地亮出秘密的铱很早之前,天文学家就计算了太阳系“交通事故”的危险性。早在三百年前,著名的周期彗星发现者埃德蒙德 · 哈雷就曾把绝灭了的动物化石解释为彗星碰撞的牺牲品、近年来,天文学家指出:彗星或小行星的猛烈撞击以500万年的周期毫无例外地发生,瘇击时释放的能量高达氢弹的100万倍以上。
天文学家所谈问题的普遍意义现在可以认为是正确的。不过,通过更仔细地研究化石所记载的物种绝灭现象,还可以得到更为严密的验证。它并不一定与经典地质年代的分界相一致。即使不考虑在地球表面,或者以更为常见的形式在月球表面所能看到的巨大火山口,只要是了解有关彗星或横穿过地球附近小行星的最新天文学研究的人,谁都知道,这些星体与地球的撞击不值得大惊小怪,其实这是必然的,是行星际统计学的直接结论。
宇宙空间星体的撞击,促使某一系列的基因群完全绝灭,而把意外的机会给了残存下来的生物种,由此而给地球上生命的进化带来始料不及的变化。我想,在不远的未来,当生物学家接受这一观点之日,也就是在人类认识作用上完成充满痛苦的转变之时。其结果,三十年前建立在不断前进基础上的进化概念的一切有力框架都将荡然无存。因为宇宙的凶暴性的确达到了太阳系及其行星之一——地球的表面。
进化是朝着高度理智的哺乳动物,即我们人类方向发展的“不断创造的过程”——只要作如下考虑,这种看法就完全站不住脚。就是说,如果我们假定导致白垩纪终结的彗星或小行星仅仅早20分钟左右或娩20分钟左右穿过地球近旁的话,那么,恐龙或许至今仍然称霸于地球,在这种情况下,哺乳类将只不过是以中生代为其大部分生存期的二等生物。
所谓生命,看来确实就像彩票一类的东西0正如在大陆碰撞或宇宙空间星体撞击中表现得最为明显的那样,在宏观上所看到的进化图景中,肯定是偶发性因素在起作用。我们因环境所造成的一点幸运或不幸而承受着它的存在。理性的因素也许就在明天将会由于我们自身的愚蠢,或者由于遨游太空的小行星而被葬送。由此,自然所具有的、残存在目的上的一切意义都将被抛弃。在科学领域中,进化已经既不能说成合乎目的的上帝所能施展的神通,也不能解释为自然主义拟神论者所玩的把戏。如果我的看法正确无误,那么,古生物学家和进化论者,按理就应当用比过去多得多的时间心怀坦荡地观察断续平衡观点和进化中立说这一类异端。爱因斯坦反对量子力学,坚持说:“上帝不会玩掷骰子的游戏。”对此,波尔回答道:“我们不能断言上帝该干什么。”我认为,进化论者也应倾听一下波尔的忠告。如果说生命在行星一级,并且在系统发生的高水平上都完全受偶然性支配,那么,为什么就不能说在物种形成和机体分子水平上也是如此呢?
前面,我把过去三十年间我们对自然界的概念的变化比作哥白尼、达尔文所引起的革命作了叙述。这一变化必将以无法估计的程度给哲学以深远的极大影响。根据这一让我们在这里就实际而又直接受到怂恿的两件事考虑一下。最近好些年来,电波天文学家一直试图接收由遥远星际的行星发来的理性信号。我认为他们的尝试将以失败而告终。现在,我们已经知道,在我们这颗特殊行星上所发生的、完全能够自立的理性的进化,乃是数不尽的偶然事件所赐。可见,断定有别的什么理智生物存在于能够与之进行通信交流的距离之内,这种期待实现的可能性,实际上必然微乎其微。
受到怂恿的另一个实际问题,那就是我们应当反对那种试图创造出人类接班人的建议。众所周知,某些电子计算机专家,正在进行人工智能研究,声称其目的在于制造出比我们更聪明的机器。基因工程也使得通过生物学途径来创造出“超人”的想法复活。如果说再也不能把进化说成合乎目的地朝向更高级理性发展的过程,那就不能容许这种针对我们这个性情温和的物种所策划的背叛行为。
最后,再谈一点我的看法。如果我们能够认识到我们人类的存在是一件多么难得实现的事情,如果我 · 们能真正认识到我们人类中了生命的实实在在的头彩,进而,如果我们能深刻地认识到自然界并不会关心是否保存我们的感情和想象力使之免遭毁灭,因而这种高贵的存在有多么靠不住,如果我们懂得这一切,也许我们就会理解更深沉地自珍自爱人的生命。自然界与星球大战有关联,这一发现绝不意味着上帝投票赞同里根。这一点正如哥白尼、达尔文所引起的革命实际上与耶稣或其他宗教领袖的教义完全无关一样。如果要问什么是过时的观念,那就是自然崇拜。社会的进步应当依靠人的公正判断和实行能力,而不应当依靠把它任意想象为自然规律所指示的过程。本文所说的概念的变化,对于人类来说,大概将作为由幼年时代走向自立的青年时代的转折时期而占有其地位。群体遗传学和分子进化论给人类这一青春期提供了重要的激素。从事这些研究的人们,可以因此而自豪。
[科学(日),1985年第3期]
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* 本文原为作者英国广播协会(BBC)科学新闻记者Nigel Calder在第19届王子科学讨论会上的演说,发表时有所删节。译者据日译文摘要转译。——译注