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第10章 第九章創造的階梯

18世紀50年代,有兩個人分別提出了自然選擇的生物進化理論。一個是查爾斯?達爾文(Charles Darwin);另一個是阿爾弗萊德?魯塞爾?華萊士(Alfred RusselWallace)。兩人都有過一些科學上的閱歷,但本質上還是那種直接觀察動植物的博物學家。達爾文曾經作為一個醫學學生,在英國愛丁堡大學待了兩年,後來,他的父親——個富有的醫生——認為他應該成為一名教士,便將他送到劍橋讀書。而華萊士的父母生活貧困,他不得不在14歲時輟學,先後在倫敦和萊斯特(Leicester)的工人職業學校給一個測量師當學徒和實習教師。 事實上,在人類上升的進程中,歷來有兩種解釋世界的方法並駕齊驅。一種是對世界的物質結構的解釋。另一種是對生命進程的研究:研究生命的微妙之處,生命形式的豐富多樣,個體與物種由生到死的循環往復。在進化論創立之前,這兩種傳統並未結合起來;因為在那以前,存在著一種無法解決、也無從著手解決的關於生命問題的佯謬(paradox)。

生命科學的這種佯謬,使它有別於物理科學,而隨時隨地表現於自然界的細枝末節之中。在我們周圍,我們可以在鳥類、樹木、青草、蝸牛等每一種生物上面看出這一點。事情就是這樣。生命現象,包括它的表現和它的形式,是如此紛繁複雜,一定包含著大量的非本質的屬性。而生命的本質又是如此一致,它又必定受到種種必然性的製約。 因此,毫不奇怪,我們所知道的生物學是由博物學家們在18世紀和19世紀開創的:那些鄉村生活觀察者,鳥的觀察者,教士,醫生,還有那些無所事事的鄉間紳士們。我想把這些人統統稱之為“維多利亞時代的英格蘭紳士”;因為,生活在同一個時代、同一種文化——英國維多利亞時代的文化——中的兩個人分別證明了進化論,這不會是偶然的。

當“貝格爾”(Beagle)號調查船即將由英國海軍部派去繪製南美洲海岸地圖時,查爾斯?達爾文才20歲出頭,他在船上謀得一個沒有報酬的博物學家職位。他是應他在劍橋的朋友——那位植物學教授的邀請來參加這次航行的,儘管在劍橋時達爾文並不十分愛好植物學,而熱衷於收集甲蟲標本。他說:我可以證明我的這種熱情:有一天,當我撕開一塊樹皮時,我發現了兩隻罕見的甲蟲。 就一手抓一隻,接著,我又看見第三隻甲蟲,那又是一個新品種,我當然不願失去它,於是我急忙把右手裡的那隻甲蟲塞入口中。 達爾文的父親反對他去考察,而“貝格爾”號的船長也不喜歡達爾文鼻子的長相,但達爾文的叔父韋奇伍德為他說項,終於使他得以成行。 “貝格爾”號於1831年12月27日啟錨出發。

在船上度過的5年歲月改變了達爾文。在他居住的鄉村,他一直是一個對鳥兒、花朵和一切生命形式的敏銳而富於同情心的觀察者;這時,南美洲的一切使他一下子著了迷。他回到家中,深信不同的物種在相互隔絕時,其生長方向也各不相同;物種並不是永恆不變的。 不過,在他回來時,他還沒有想到是什麼機制使這些物種相分離的。這時是1836年。 兩年後,達爾文偶然得出了一種對生物進化的解釋,卻極不願意把他的想法公諸於世。 假如不是一個與他極不相同的人,卻以幾乎同樣的步驟、經驗和思考方式得出同一種理論,促使達爾文發表了自己的觀點,他或許會拖延終生。這個人已被人們遺忘,然而在創立自然選擇的生物進化理論中,他又是一個極為重要的人物。

他的名字叫作阿爾弗萊德?魯塞爾?華萊士。他是一個身材魁梧的人,其家世有如狄更斯筆下的那種類型,頗具喜劇性。而達爾文的家世卻令人感到沉悶。其時,即1836年,華萊士還是一個10多歲的孩子;他生於1823年,比達爾文小14歲。那時,華萊士的生活很是艱難。 假如我的父親是一個中等富裕水平的人,……我的整個生活將完全是另外一個樣子,當然,毫無疑問,我仍然會關注科學,但似乎不大可能到……亞馬孫河流域那些幾乎不為人知的叢林中去旅行,去觀察大自然,並且以收集標本謀得生計。 華萊士是這樣描寫他的早年生活的,當時他不得不到英國各郡去自謀生活。他曾從事測量土地的職業,這種職業不要求大學學歷,他的哥哥就可以教會他。 1846年,華萊士的哥哥在出席了一次皇家專門調查委員會召開的有關相互競爭的幾家鐵路公司的會議之後,乘坐一輛三等敞篷馬車回家,受了風寒,猝然去世。

顯然,土地測量員過的是一種露天生活,而正是在這種生活中,華萊士對植物和昆蟲發生了興趣。他在萊斯特工作時,遇到了一個有著同樣興趣、受過良好教育的人。這位新結識的朋友告訴華菜士,他在萊斯特附近地區已採集到幾百種不同種類的昆蟲,還有很多品種尚待發現,這使華萊士大為驚奇。 如果以往有人問我,在靠近一座城鎮的任何一個小地方,可以找到多少種不同的昆蟲,我很可能會猜測只有50種……現在我明白了……僅在10英里的範圍內,就可能有1000種不同的昆蟲。 這對華萊士是一個啟示。它決定了他和他這位朋友的生活方式。他的這位朋友就是亨利?貝茨(Henry Bates),他後來在昆蟲擬態研究方面享有盛譽。 不過年輕的華萊士還得掙錢糊口。幸好,他生逢其時,在19世紀40年代,那些修築鐵路的冒險家們都需要土地測量員。華萊士受僱去勘測南威爾士尼瑟谷地(the NeathValley)的一條可能修建鐵路的路線。他是一個嚴肅認真的人,就像他哥哥一樣,維多利亞時代的人們大都是這樣的。但是,這一次他正確地猜到,他不過是一場權勢之爭的工具。大部分勘測只是為了提出新的所有權要求,以壓倒別的爭奪鐵路修造權的大亨。據華萊士估計,那一年勘測的路段只有1/10得以開工修建。

在威爾士的鄉間生活使這位“星期日博物學家”非常高興,使他在科學中感受到一個“星期日畫家”在藝術中所感受到的那種幸福。這時,華萊士還只是為自己而觀察和收集標本,對豐富多采的大自然產生了與日俱增的興趣和終生難忘的親切記憶。 即使在我們忙碌的日子,我也要完全空出星期天的時間,帶上我的標本箱,去山上遠足,回家時裝滿我的珍藏……每當這種時候,我都體驗到一種新的生命形式的發現所帶給我這個大自然的情人的莫大喜悅,就像後來我在亞馬孫河流域每一次捕獲蝴蝶新品種時所感到的狂喜一樣。 在一個週末,華萊士發現了一個洞穴,河流從那裡流入地下。他決定在那裡露營。他似乎不期而然地作好了在野外度過一生的準備。 我們試圖不用帳篷,也不用床,只用大自然提供的一切,在野外露宿。 ……我想,我們應該決定預先不作準備,就像偶然來到陌生的鄉間一樣,迫使自己在露天入睡。

事實上,他幾乎一整夜沒有入眠。 在他25歲時,華萊士決心成為一名職業博物學家。這是維多利亞時代的一種不固定的職業。這意味著,他將不得不終日忙於在異國他鄉收集標本,然後把它們賣給英國博物館和收藏家,以此來維持自己的生計。貝茲願意與他為伴,就這樣,他們兩人帶著僅有的100英鎊於1848年動身了。他們坐船到了南美洲,然後溯亞馬孫河而上,抵達亞馬孫河與內格羅河(Rio Negro)匯合處的馬瑙斯城(Manaus)。 華萊士從前沒有到過比威爾士更遠的地方,但他並沒有因這時見到的異國奇觀而疑懼不前。一到那裡,他就有了明確而肯定的觀察結論。例如,關於禿鷲這個題目。 5年以後他在《亞馬孫河與內格羅河紀行》(Narratioe of Travels on the Amazon and RioNegro)中這樣寫下了他的想法:普通的黑禿鷲不可勝數,當它們找不到別的食物時,它們只好吞食樹林中的棕櫚果。

經過多次觀察,我確信禿鷲在尋找食物時依靠視覺,而決不是依靠嗅覺。 不久這一對朋友在馬瑙斯分手了,華萊士動身溯內格羅河而上。他要去探索以往的博物學家從未涉足的地方,既然他以採集標本為生,他就必須找到前所未知,或至少是稀有罕見的標本。雨季來臨,河水氾濫,華萊士和他的印第安人嚮導可以乘獨木舟進入密林深處。樹枝低垂,輕拂水面。林間的幽深莫測,使華萊士不無恐懼,而那豐富多采的鳥獸植物又使他興奮不已,他還突發奇想,想像著從空中鳥瞰大地,將是怎樣一種景象。 就熱帶植物而言,我們應當說,這裡的物種和生命形式遠比溫帶的要多得多、要豐富得多。 世界上可能沒有一個地方像亞馬孫河流域那樣,在它的表面擁有這樣多的植物。除了很小幾塊地方,整個流域覆蓋著茂密高大的原始森林,這是地球上最廣大、最完整的森林。

只有乘坐氣球,緩緩飄過這花草繁榮、綿延起伏的大地,才能飽覽這些森林的全部瑰麗景色:而這樣的壯舉,也許只能留待將來的旅行者去實現了。 當他第一次進入一個土著印第安人村莊時,華萊士大為震驚,而又喜不自勝。這就是華萊士的性格特點。 最出入意料而又令人激動的事,是我第一次遇見一個處於自然狀態的人,井同他一道生活,這使我又驚又喜——同一個完全沒有受到任何惡習影響的野蠻人一道生活!他們勞動,他們消遣取樂,與白種人或者他們的生活方式毫不相干;他們以林中人的輕捷自由的步履在密林中獨往獨來,對我們的一切毫不在意,只把我們看作是異族的陌生人。 在每一個細節上。他們都是富於創造性的、自給自足的,正如林中的飛禽走獸一樣,完全置身於文明以外,他們能夠、而且確實按照自己特有的方式生活,在美洲大陸被白種人發現以前,他們世世代代就是這樣生活的。

事實表明印第安人並不可怕,都很友善。華萊士吸收他們一起參加採集標本的工作。 在我逗留期間(為時40天),我至少獲得了40種在我看來非常新奇的蝴蝶標本,還採集到相當數量的別的動物標本。 有一天,我帶回一條品種罕見、奇特的小鱷魚,它身上長著許多褶皺和圓錐形結節。我剝下它的皮,填充起來,製成標本,那些印第安人不勝驚詫,有六七個人聚精會神地看我操作。 在森林考察的喜悅和疲勞之餘,一個十分有意義的問題開始在華萊士敏銳的頭腦中浮現出來。這些外形如此相似、而細節又如此不同的物種是怎樣產生的呢?像達爾文一樣,華菜士對相近物種之間的差別感到驚奇;同時也像達爾文一樣,他開始思考這些物種究竟是怎樣變得如此不同的。 自然歷史中沒有哪部分比研究動物的地理分佈問題更令人感興趣和更富於教益了。 在相距不到50或100英里的兩個地方,往往在一個地方有著另一個地方見不到的昆蟲種類。一定有決定每一物種生存範圍的某種界限,有某種外在的特殊性以標明每一物種都無法逾越的界限。 地理學上的種種問題總是強烈地吸引著華萊士。後來,當他在馬來群島(Malay)工作時,他揭示出西部島嶼上的動物與亞洲的種類相近,而東部島嶼上的動物則與澳洲的相似:人們至今還把那使它們劃分開來的分界線稱為“華萊士線”(Wallace line)。 華萊士是一位對人類和自然界同樣敏銳的觀察者,他對人種差異的根源懷有同樣的興趣。在維多利亞時代人們都把亞馬孫河地區的土著居民叫作“蠻子”,而華萊士卻對他們的文化抱著難能可貴的同情。他理解,對他們來說,語言、發明、習俗意味著什麼。也許,他是掌握這一事實的第一人:他們與我們的文明之間的文化差距要比人們想像的小得多。在他證明了自然選擇原理之後,這一點似乎不僅是真實的,而且在生物學上也是顯而易見的了。 自然選擇可能僅僅賦於野蠻人一個比類人猿更為優越一些的大腦,但他實際上擁有一個幾乎並不比哲學家遜色的頭腦。隨著人類的誕生,開始出現這樣一種生命。 在這種生命中,我們稱為“心智”的無形力量已成為比物質結構更為重要的東西。 華萊士一直堅持他對印第安人的好評。 1831年,當他在傑維塔(Javita)村時,曾對這些印第安人質樸生活作過一些生動的描述。這時,華萊士的日記成了詩章——成了一行行優美的韻文:有這樣一個印第安人村莊,它幽深的無邊無際的森林,把繁枝茂葉伸向四方。 我,唯一的白種人。 在這裡小住,與大約200個活生生的靈魂相處。 他們每天辛勤勞動。 砍伐樹木的精華。 或者乘上獨木小舟。 帶上砍刀、長矛和弓箭。 去捕捉水中的魚蝦。 棕櫚樹伸展枝葉。構成綠色的天穹,抵禦冬天的暴雨狂風。女人們挖掘那曼丟卡(mandiocca)的根莖,費了好大功夫,才做成食糧。每天清晨和黃昏,她們在溪流中梳洗,好似閃閃波光中嬉戲的美人魚。孩子們赤裸著身體,男孩子和成年人都僅掛寸絲。看著這些赤裸的孩子,我多麼歡喜!他們那勻稱的身軀,那閃亮、平滑、棕色的皮膚,那舉手投足,無不顯得優雅健美;他們奔跑、競賽、歡呼、跳躍。在急流中游泳、潛水。我為英國的男孩感到惋惜。他們的衣服緊裹住活潑的身軀。我更為英國的婦女深深惋惜,她們的腰肢和胸部。全被那令人作嘔的胸衣——那折磨人的家甚——緊緊束縛! 但願我是一個印第安人,活得心滿意足。 去捕魚。去打獵,蕩起我那獨木舟,看著我的孩子們像年輕的野鹿,身體健康,心境平和,茁壯成長,無財富而富裕,無黃金而幸福! 華萊士心情的這種契合,不同於南美印第安人在達爾文心中引起的感受。當達爾文見到火地島的(Tierra del Fuego)土人時,他感到驚恐:這從他在《貝格爾號紀行》(TheVoyage of the Beagle)一書裡的描述和書中插圖就可以看得很清楚。無疑,酷熱的氣候對火地島人的習俗有一定影響。但是,那些在19世紀拍攝的照片表明,這些土人看上去並不像達爾文心目中的土人那麼猙獰兇殘。在航行的歸途中,達爾文與《貝格爾號》船長在開普敦(CapeTown)共同出版了一本小冊子,建議傳教士去改造那些野蠻人的生活方式。 華萊士在亞馬孫河流域度過了4年時光:然後。他帶上收集好的標本踏上歸途。 我再次染上虐疾。有好幾天非常難受。我們又遇上持續的降雨天氣;獨木舟擁擠不堪,雨中又無法清洗我那些鳥兒和其它動物,可憐它們不勝煩擾之苦。每天都有一些動物死去,我常常希望它們與我毫不相干。但只要我一捧起它們,卻又決定盡力保存它們的生命。 在我自己獵獲的和別人贈送的100只動物中,只有34只倖存下來。 歸途的航行從一開始就多災多難。華萊士總是這麼不幸。 6月10日,我們離開了(馬瑙斯城),開始了對我來說非常不幸的歸程,因為,就在向我的朋友道別後登船啟程之時,我失去了我的巨嘴鳥,無疑,它是在人們不注意時掉下船去,淹死在水中的。 而最最不幸的是他選擇的那艘輪船,因為它裝載著易燃的松脂。三個星期後,也就是1852年8月6日,這艘船失火了。 我走下熱得令人窒息、充滿煙霧的船艙,去看看還有什麼應該搶救出來。我找到我的表、一個裝了幾件襯衣的鐵皮匣子和幾本畫著一些植物和動物的舊筆記本,帶著它們爬上甲板,許多衣服與圖畫和速寫的大文件夾還留在我的艙房裡:但我不願意再次冒險下到艙房裡去,我已不存在搶救出任何東西的希望了,我也說不清楚這是為了什麼。 船長終於命令大家登上救生艇,而他自己則最後一個離船。 每當我看到我的珍藏中增加一種稀有而奇特的昆蟲標本時,我曾是多麼的高興呵!有多少次,當我幾乎被虐疾打垮時,我還鑽進密林深處。獲取一些前所未知的美麗標本,作為對自己的報償!有多少地方,除了我,沒有一個歐洲人曾經涉足其間,而只有我珍藏的那些罕見的鳥類和昆蟲標本,才能喚起我對那些地方的回憶! 現在,一切都失去了,我再也沒有那些表明我曾經踏上那片土地的標本了,再也無法重現我所考察過的野外情景!傷逝無益,我只能盡量不去想那些確實存在的動物現在怎樣了,不使自己為此而耿耿於懷。 阿爾弗萊德?華萊士從熱帶回來後,就像達爾文一樣。確信相關的物種是同一無性原種的分枝,但對這些物種為什麼會分化卻感到迷惑不解。華萊士並不知道,達爾文在《貝格爾》號航行結束、返回英國後的兩年內偶然找到了對這個問題的答案。達爾文在1838年詳細地敘述了這件事,當時他正好讀到托馬斯.馬爾薩斯牧師(Thomas Malthus)所著《人口論》(the Essay on Population)——達爾文說這是“為了消遣”,意思是這本書並非他的嚴肅讀物——他為馬爾薩斯的一個觀點所折服。馬爾薩斯認為,人口的增長要比食物的增長更快。如果對動物來說也是這樣的話,那麼,它們就必須為生存而競爭:於是,自然就成為一種選擇的力量,消滅弱者,從倖存者中形成新的適應其生存環境的物種。 “此對此刻,我終於找到一種據以工作的理論基礎”,達爾文說。也許你會以為,說這句話的人將從此開始工作,撰寫論文,出門奔走,到處講演。然而事情並非如此。有4年之久,達爾文都沒有把他的理論形諸文字。只是到了1842年,他才用鉛筆寫了35頁草稿;兩年後,又才將其擴充到230頁。然後,他存了一筆錢,與這份手稿放在一起,寫下一份說明,要他的妻子在他去世後發表這份手稿。 “我剛剛完成了我的物種理論的手稿”,他於1844年7月5日從道恩(Downe)寫了一封鄭重的信給他的妻子,說:萬一有一天我猝然逝去,我現在寫下這封信,作為我最鄭重的和最後的請求,我相信你也會有同樣的考慮,正如這一請求將合法地載入我的遺囑一樣,你將為這份手稿的出版獻出400英鎊,而你自己,或者通過亨斯勒(Hensleigh,即韋奇伍德),費心促成此事。我希望把我的手稿送給某個能夠勝任的人,並用這筆款項,請他盡力擴充和修改這份手稿。 至於編輯,假如查爾斯?賴爾(Charles Lyell)先生願意承擔,他將是最佳人選;我相信,他會覺得這件工作是令人愉快的,而且,他將從中了解到一些對他來說無疑是十分新奇的事實。 胡克博士也將是很合適的人選。 這使我們覺得,假如死神真的降臨,達爾文似乎只願意在他謝世之後才讓他的理論公諸於世。這真是一種奇特的品性。這說明,一個人在他知道他所要闡述的是一種驚世駭俗的道理時(自然,這也將使他的妻子驚駭不已),他自己也為此而深感震驚。身患疑症(當然,他有某種熱帶傳染病作為藉口),盛藥的瓶瓶罐罐,他住房和書房中封閉的。多少有些令人室息的氣氛,下午的昏睡,寫作的遲疑,拒絕在大庭廣眾之中辯論:所有這些,都代表著一個不願面對公眾的頭腦。 當然,年輕的華萊士並沒有受到這些東西的羈絆。他不顧千難萬險,於1854年毅然前往遠東,在馬來群島遊歷8年之久,採集他可以在英國出售的野生動物標本。這時,他已確信物種不是不可以改變的;他於1855年發表了一篇題為《論制約新物種產生的規律》(Onthe Law Which Has Regulated the Introduction of NewSpecies)的論文;從那時起,正如他自己所說,“關於物種怎樣變化的問題就總是縈繞在我心頭。” 1858年2月,華萊士在位於新幾內亞(New Guinea)和婆羅洲(Borneo)之間的馬魯古(Moluccas)群島的特納特(Ternate)火山島上病倒了。他得了間歇熱,只能在忽冷忽熱的間歇中進行思考。在他發燒的一個晚上,他記起了馬爾薩斯的那本書,頭腦中頓時閃過曾使達爾文為之震驚的同一種解釋。 我突然想到提出這樣一個問題:為什麼有的物種死去而有的物種活著?答案很清楚,從總體上講,適者生存。最健康的逃脫了疾病的侵襲,最強壯、最敏捷、最精明的逃脫了敵害:優秀的獵手或消化力最強的則免於飢荒;如此等等,不一而足。 於是,我立刻認識到,現存所有多種多樣的生物,提供了這樣一種材料。即只有從中消除那些不大適應實際環境的物種,最為適應者才能使自己的種群得以延續。 就這樣,“適者生存”的思想一下子在我頭腦中形成了。 我越想,就越是確信我終於發現了自己長期以來苦苦探求的自然規律,這一規律解決了物種起源的難題……我怠切期待我的病停止發作,這樣我就可以馬上寫出關於這個題目的論文提要,就在當天傍晚。我差不多痊癒了,我用隨後兩個晚上的時間精心寫成了這篇論文,以便讓下一班郵船把它帶給達爾文,這班船將在一二天內離開此地。 華萊士知道查爾斯?達爾文也對這個題目感興趣,因此,他建議,如果達爾文認為這篇論文有意義,就把它送給賴爾一閱。 4個月後,達爾文在他位於唐豪斯(Down House)的書房中收到華萊士的論文,那是1859年6月18日。他一時不知所措。他精心地、默默地整理著支持這一理論的大量事實已育20年之久,而此時此刻,一份不知來自何方的論文放到了他的書桌上,當天,他這樣簡要地提及這篇論文:我從未見過如此驚人的巧合;即使華萊士得到我寫於1842年的手稿,他也寫不出比這更好的提要! 朋友們幫助達爾文擺脫了窘境。賴爾和胡克已經讀過達爾文的一些著作,於是安排下一個月在倫敦召開的林奈學會(Linneansociety)的一次會議上,當達爾文和華萊士都不在場時,宣讀他們各自的論文。 這兩篇論文根本沒有引起轟動。但卻使達爾文不得不採取行動。而華萊士,正如達爾文所說,“既慷慨又高尚”。就這樣,達爾文動筆寫出了(The Origin ofSpecies),並於1859年底付樣印行。這本書一出版,就引起轟動,成為暢銷書。 自然選擇的進化理論,當然是19世紀最重要的一項科學發明,當這一理論引起的愚蠢的空話與狡辯煙消雲散之時,生物世界已非舊日面貌,因為人們這時已把它看作是一個運動著的世界。生命的創造再也不是靜止不變的了,而是以不同於物質運動的方式,隨著時間的推移而變化著的。 1000萬年前的物質世界與今天並無二致,各種規律依然如故。但是,生物世界的情形就不一樣了;例如,在1000萬年以前,就沒有討論這些問題的人類。與物理學不同,生物學上的每一個概括在時間上都只是一個片段,而只有進化,才是宇宙中富於獨創性的和高貴的創造者。 如果事實真的是這樣,那麼,我們每一個人自身的構成都可以根據進化過程追溯到生命的源頭。當然,達爾文和華萊士所關注的還只是行為變化,在他們看來,動物骨骼就是它們今天的樣子,它們的化石則只能說明過去的情形,他們由此而勾畫出人類進化歷程的關節點。但是,行為、骨骼和化石是一個複雜的生命系統,由更簡單、也更古老的單位集合而成。那些最簡單、最古老的單位是怎樣的呢?大概是生命所特有的一些化學分子。 因此,當我們今天追溯生命的共同起源時,我們已經深入認識到人類共同具有的化學成份。此刻在我手指中流動的血液就是30億年前經過上百萬個步驟,從最基本的、能夠生成血液的分子發展而來的。這就是現代意義上的進化。這種進化的進程,一部分依靠遺傳機制(這一點達爾文和華萊士都不真正懂得),一部分依靠化學結構(這在當時只是法國科學家的領域,而不是英國博物學家的領域)。人們從不同學科對此作出了各種解釋,但有一點是共同的,這就是,它們按照發展的先後階段,區別不同物種,加以描述——當人們接受進化理論時,就已默認了這一點。從那時起,人們就再也不可能相信可以在任何時候再造生命了。 當進化理論暗示某些動物種類晚於其它種類而形成時,評論者們往往引證《聖經》來加以詰難。絕大多數人都曾相信,隨著《聖經》的問世,創世卻並未停止下來。他們認為,太陽在尼羅河的泥漿中孕育鱷魚。老鼠則在一大堆破布爛衫中繁衍,而綠頭大蒼蠅顯然滋生於臭肉。蛆蟲一定產生於蘋果內部——否則它們怎麼會跑到那裡面去呢?所有的生物都被認為是自發產生的,未曾受到父母的恩惠。 關於生物自發產生的種種傳說非常古老,而至今仍有人相信,儘管路易斯?巴斯德(Louts Pasteur)早在19世紀60年代就予以駁斥。巴斯德早年在他的家鄉,就做了不少這方面的工作,那是在他每年都要回去一次的法國侏羅(Jura)的阿波依斯(Arbois)。在這之前,他曾研究過發酵過程,特別是牛奶的發酵(“巴氏滅菌法”(pastrarisation)這個詞使人們記住了這一點)。到了1836年(他剛滿40歲),他的事業達到了頂峰,當時的法蘭西皇帝要他看看酒的釀造出了什麼毛病,他在兩年內就解決了這一問題。令人啼笑皆非的是,他們正處於從未有過的最好釀酒年份之間;直到今天,人們仍然記得,1864年是無與倫比的一年。 “酒是一個有機物的海洋”,巴斯德說,“其中有的使酒生成,有的則使酒變質。”在這一思想中,有兩點是很驚人的。其一,是巴斯德發現了不需要氧氣也可以生存的有機物。 對當時種葡萄釀酒的人來說,這是一種令人討厭的東西;然而,也正是從這時起,此點成為了解生命起源的關鍵,因為地球上最初也沒有氧氣。其二,巴斯德運用一種引人注目的新方法,在酒的液體中看到了生命活動的踪跡。在他20多歲時,他就因能顯示液體中存在著的特殊微小粒子而聲名鵲起。這時,他又指出,這就是生命過程的端倪。現在,這已成為一個了不起的發現。不過,說起來有些令人費解,我們還是看看巴斯德自己的話和他的實驗吧。 該怎樣說明酒桶裡陳年佳釀的製作,以及那生麵團的發酵和牛奶的變質呢?還有埋在土裡的落葉和植物的腐殖質的變化?事實上。我必須承認,我的研究工作長期以來一直受到這樣一種思想的支配,用左旋、右旋的觀點來看(假如其它一切都相等),物質的這種結構形式在生命構成的種種內在法則中起著某種重要作用,而且深入到生物的生理學的最為幽暗的角落。 右旋,左旋;這就是巴斯德在他對生命的研究中始終遵循的思路。世界上萬事萬物的右旋形式都不同於其左旋形式:右旋的開塞鑽不同於左旋的開塞鑽,右旋螺絲釘不同於左旋螺絲釘。首先,人的左右兩隻手就不一樣;它們可以互相對應;但它們不能相互置換。在巴斯德的時代,人們已經知道,某些結晶體也是如此,這些結晶體的平面排列也存在“右旋方式”和“左旋方式”。 巴斯德製作了這種晶體的木製模型(他的雙手很靈巧,是一個了不起的製圖員),不僅如此,他實際上製作了智慧的模型。在他的研究工作之初,他偶然想到,分子的排列也一定有“右旋”和“左旋”之分:這種結晶體實際上必定反映這種分子排列的某種特性。而在任何不對稱的情況下,分子的運動方式都會表明那種特性的。例如,當你把這些晶體溶解,並用一束偏射光照過這種溶液,某種分子(巴斯德慣常稱之為“右旋分子”)就一定會將光線的偏射面旋向左邊。所有同一形狀的晶體溶液,在旋光計的不對稱光線照射下,都會不對稱地運動。轉動偏振圓盤,溶液看上去忽明忽暗,反複變幻。 值得注意的是,事實上生物細胞的化學溶液也是這樣。我們今天仍然不明白為什么生命會具有這樣一種奇特的化學特性。但這也確切證明,生命形式也具有某種貫穿其整個進化過程的具體的化學性質。巴斯德第一次用一種化學結構把所有的生命形式聯繫起來了。根據這個偉大的思想,隨之而來的,是應該而且可能把生物的進化與化學聯繫起來。 進化理論現在再也不是聚訟未決的題目了。因為它的證據遠比達爾文和華萊士的時代更為豐富多樣。最有趣的近代的證據大都來自對人體的化學研究。讓我舉一個眼前的例子:由於我的肌肉中含有由一種稱為肌肉球蛋白(myoglobin)的蛋白質生成的氧,我能夠使我的手動起來。這種蛋白質由150多種氨基酸組成。這個數字在我身上和在其它所有使用這種蛋白質的動物身上是一樣的。但是,這些氨基酸本身則略有差異。在我和黑猩猩之間,僅有一種氨基酸不同,而在我與低等猿猴之間,則有若干種氨基酸的差異;在我與綿羊和老鼠之間,不同的氨基酸的數量還更多。不同的氨基酸的數量是衡量我與其它哺乳動物的進化差距的一個尺度。 顯然,我們不得不從化學分子的組合來探求生命進化的歷程。這種組合一定開始於地球誕生之初那種沸騰著的物質。要想合乎清理地討論生命的起源,我們就必須腳踏實地。我們不得不提出一個歷史的問題。在40億年以前,在生命出現以前,當地球還很年輕時,地球表面有什麼?地球的大氣層又是個什麼樣子呢? 我們只知道一個粗略的答案。這層大氣從地球內部被擠壓出來,有點像一次火山爆發——像一口冒著蒸汽、氮氣、甲烷、氨氣和其它種種還原氣體,還有一些二氧化碳的龐然大鍋。其中只缺少一種氣體:游離氧。這一點很重要,因為氧氣由植物生成,在生命產生之前就不會有游離狀態的氧。 這些氣體及其產物,漸漸消溶在汪洋大海之中,形成一種還原大氣。在光照的作用下,在放電的作用下,它會有怎樣的反應呢?特別是在紫外線輻射作用下——在每一種關於生命的理論中,這一點都是非常重要的,因為在沒有氧氣的條件下,紫外線是散射性的。大約是在1950年,斯坦納?米勒(Stanley Miller)在美國作了一個絕妙的實驗,對此作出了回答。他把甲烷、氨氣、水等等放進一個燒瓶。日復一日地向裡面添加這些東西,然後將其煮沸,使蒸汽噗噗地向上冒,再把一個放電器放在中間,模擬閃電和諸如此類的強烈力量。於是,可以看出這種混合物變得渾濁暗淡了。這是為什麼呢?是因為氨基酸在其中形成了。這是向前邁進的重要一步,因為氨基酸是構成各種生命形式的積木。再從這些氨基酸中生成蛋自質,而蛋白質則是所有生物的構成要素。 直到幾年前,人們還習慣於相信,生命只能在上述那種熾熱的、帶電的條件下產生出來,後來,一些科學家偶然想到,另外一種極端的條件也許同樣有效;這就是冰凍的條件。 這是一個奇特獨到的思想;但是,冰具有兩種特性,使得人們相信它有可能構成簡單的基本的分子。首先,冰凍的過程使最初在海洋中非常稀薄的那些物質凝聚起來。其次,冰的晶狀結構使這些分子有可能按照某種方式排列起來,而這種方式在生命起源的每一階段都是重要的。 無論如何,萊斯里?歐格耳(Leslie Orgel)做過很多次這種精細的實驗,而我只講述其中最簡單的一次。他採用了在地球形成之初就肯定已經存在於大氣中的一些基本成份:一種是氰化氫,另一種是氨氣。他把這些物質溶解於水,然後把這種溶液冰凍幾天。於是,這種凝結物在水面隆起,形成一座小小的冰山,並在頂端出現一種淡淡的顏色,表明有機分子已經生成。毫無疑問,這是一些氨基酸;而更為重要的是,歐格耳發現他已製成了導致一切生命形式的遺傳基因的四種要素之一。他製成了腺嘌呤,即脫氧核糖核酸的四種成份之一。 也許,脫氧核糖核酸中生命的初始形式確實就是在這種條件下,而不是在熾熱的條件下形成的。 最簡單的,而不是複雜的能自我複制的分子成了生命起源問題的核心。這是一種複制構成生命的同一種分子的能力;於是,生命的起源問題成了這樣一個問題,即當代生物學家已經確定的那些基因能否在自然過程中形成。人們已經知道在生命的初始階段探尋的是:最簡單、最基本的所謂鹼(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶)的、構成DNA(即脫氧核糖核酸)螺旋的分子,在任何一個細胞分裂時,DNA的螺旋再造出自身。於是,使有機體變得越來越複雜的繼之而來的過程就成為一個完全不同的、統計學的問題:也就是說,成為一個統計方法上的複雜進化過程。 很自然,人們會問,自我複制的分子是否分為多次和在多種情況下形成的。對於這個問題,目前尚無答案,只能根據我們對現存生物提供的證據的解釋,加以推測。今天的生命受到很少幾種分子的控制——即DNA的四種鹼。這些鹼拼綴成從細菌到大象、從病毒到玫瑰的每一種生命的遺傳信息。從生命初始階段的這種一致性,可以得出的結論是,這些信息是使生命的基因不斷自我複制的唯一基本的編排。 然而,相信這一點的生物學家並不很多。大多數生物學家認為,自然界可以創造出另外一種自我複制的編排方式;存在著比我們所知的四種鹼多得多的各種可能住。如果這是正確的,那麼,為什么生命,正如我們所知道的,是由同樣的四種鹼所製約的原因就在於生命碰巧是由這四種鹼開始的。按照這種解釋,這四種鹼就證明了,生命只能開始一次。因此,任何一種新的編排方式,都將無法與現存的生命形式聯繫起來。可以肯定,今天已沒有人認為,在這個地球上還有生命正在從虛無中被創造出來。 生物學一直很幸運,僅在100年時間內,就產生了兩個偉大的、導致了重大發展的思想。一個是達爾文和華萊土創立的自然選擇的進化理論。另一個則是我們的同時代人作出的關於如何用一種化學方式表述使生命與自然結為整體的生命圈的發現。 當生命開始形成之時,地球上的這些化學物質,對於我們來說,都是絕無僅有的嗎?而我們過去常常是這樣認為的。但是,最近人們發現了與此不同的證據。在過去幾年內。人們在外星空間已發現了我們從未想到的、可在寒冷地方形成的分子的光譜踪跡:這些分子是氰化氫、丙炔腈、甲醛。這些都是我們從未想到過會在地球以外存在的分子。這也許可以證明,生命有著更加多種多樣的起源,有著更加豐富多采的表現形式,生命在其它地方經歷的進化過程與我們人類的並不相似。這種生命甚至不是我們所承認的生命——或者說,它們不會承認我們是生命。
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