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评“亚拉巴马州插页”
引语
创造主义者认为,《圣经》对创造宇宙的过程的描述是真实的:上帝在短短6天内就将地球以及地球上的所有生命形式都创造了出来。根据创造主义者的观点,这个事件发生在距今不到一万年前(他们根据《圣经》中列出的“代”数来计算宇宙的年龄。在《圣经》中,所有的系谱都是排列在一起的)。
创造主义者已经成功说服了相当一部分普遍民众。他们的理论至少受到了与大爆炸和进化理论一样的“科学”尊重。最近的盖洛普民意调查结果显示,今天仍然有大约45%的美国公民相信,“上帝在过去的一万年时间里,曾有一次或两次创造出了人类,而且创世时人类的样子与今天的人类大体相同”。
1995年11月,亚拉巴马州教育委员会颁布了一项命令,要求将一张标题为“亚拉巴马州教育委员会的说明”的插页插入亚拉巴马州全部公立学校使用的生物学教科书中。这张插页也是后来俄克拉何马州官方稍后要求插入俄克拉何马州公立学校生物学教科书中的一个插页的基础。“亚拉巴马州插页”的内容虽然算不上复杂高深,但是确实包含了大量要求受教育者接受的仪式性的、导向性的东西。最重要的是,它对这些东西背后确凿无误的宗教基础一字不提,而且假装自己就是合理、科学的怀疑这种美德的化身。
在那前后,我恰好应邀前往亚拉巴马州发表演讲。在我的讲座开始之前,有人给了我这份文件的一个副本。我也了解到了亚拉巴马州时任州长发表电视讲话时的言行。他当众模仿一只猿左摇右摆的走路姿态,以此来嘲笑进化论思想。我分明感觉到了亚拉巴马州的生物学家和诚实的教育工作者所处的尴尬处境,他们受到了所在州政府的嘲弄,亟须外界支持。当我问他们是不是害怕失去什么时(为什么不能不受干扰地继续讲授进化论),有些人承认,他们真的害怕失去工作,这不仅是因为州政府的干涉,还因为那些愤怒的“家长委员会”。激于义愤,我在冲动之下抛开本来准备好的演讲稿,决定在演讲中剖析“亚拉巴马州插页”。由于没有时间准备专门的幻灯片,我直接将“亚拉巴马州插页”用投影仪投在屏幕上,逐行进行批驳。本着支持和声援亚拉巴马州、俄克拉何马州以及其他州和司法管辖区备受困扰的教育工作者的精神,我将当时的演讲内容记录下来,经编辑后汇集在这里。“亚拉巴马州插页”的内容如下所示,这些内容的下方是我的评论。
这本教材讨论的是进化论。这是一种颇具争议的理论,一些科学家认为它是对生命的起源,例如动物、植物和人类的起源的科学解释。
这种说法是带有严重误导倾向的、非常虚伪的。“一些科学家”和“颇具争议的理论”,这种措辞表明,还有许多可敬的科学家是不尊重进化论的。但真正的事实是,不接受进化论的合格科学家的比例微不足道。有几个人号称自己拥有博士学位,但是他们的博士学位几乎都不是从知名大学或与进化论相关的学科获得的。电气和海洋工程无疑是值得尊重的学科,但是这些学科的专家在我所从事的专业领域没有多少发言权,正如我没有资格对他们的专业指手画脚。
确实,并不是所有合格的生物学家都会对进化的每一个细节持完全相同的看法。在任何一个繁荣的科学分支中,我们都能听到争论。也并不是所有的生物学家都同意达尔文式自然选择在指导进化中的相对重要性——与其他可能的力量,如遗传漂变或更高层次的准达尔文力量“物种选择”相比。但是毫无疑问,所有有信誉的生物学家都会接受以下观念:今天生活着的所有动物、植物、真菌和细菌都来自一个共同的祖先,这个共同的祖先生活在距今30多亿年之前。1我们都是表兄弟,这一点绝不是“有争议的”,也绝不是仅有“一些”科学家相信它——除最狭隘的字面意义之外。进化不仅是一个理论,而且是一个已经得到了证明的事实,一个与“夜晚和白天的交替是由地球旋转引起的”一样的事实。这种误解直接导致了下一个误解。
生命最初出现在地球上时,没有人在场,因此任何关于生命起源的陈述都应该被认为是一种理论,而非事实。
“理论”和“事实”这两个词在这里以这种形式出现,也是一种有意为之的误导。科学哲学家用“理论”一词时,表示的是任何人都可能会称之为事实的知识或知识片段,以及与直观的感觉没有什么区别的想法。“人类可能会患上疯牛病”是一个理论,它有可能是一个错误的理论,各类专家仍然在忙于从各种途径寻找进一步的证据。关于谁是“皮尔当人骗局”的始作俑者,人们已经提出了各种各样的理论,但是我们可能永远都不知道正确的答案。以上是“理论”的一般意义。除此之外,还有严格的技术层面的理论,比如地球是圆的,而不是平的。这种意义上的理论是指那些有压倒性的证据支持的理论。
“没有人在场”目睹地球上生命的起源,没有人见证随后的进化过程,这也许是事实,但这个事实本身并不能成为确定我们能否认定进化是一个事实的根据。一件谋杀案的发生可能是除了凶手之外所有人都不知不觉的,但是遗留下来的线索都是间接证据,包括指纹、足迹和DNA样本等,它们在排除了所有合理怀疑后,就可以引导我们找出罪犯。在科学领域,很多毫无疑问的事实都是从来没有人直接见证过的,但是它们比许多所谓的直接观察到的事实更加有说服力。从来没有人活得足够长,足以目睹大陆的移动,但是板块构造理论无疑是成立的,有着大量证据的支持,即使是无理由的怀疑者也不得不承认这一点。另一方面,数以百计的目击者声称,他们在法蒂玛观察到,太阳奇迹般地改变了方向(“根据圣母玛利亚的命令”)。这样的目击证据根本无法证明太阳真的逆转了方向,只是因为太阳能够被世界上很多人在同一个时间观察到,但是在法蒂玛之外的人从来没有观察到这个事件的发生。2
根据我们这里隐含地引用的科学哲学思想,“事实”无非是经受了大量证伪考验之后仍然没有被证伪的理论。如果随便附和一下就可以让你乐不可支,那么我也可以承认进化只是一种理论,但这是一个具备可证伪性的理论,就像地球围绕太阳旋转、澳大利亚存在于地球上这样的理论一样。
“进化”这个词可以用来表示各种类型的变化。进化可以用来描述发生在某个物种内的变化,例如白蛾可能会“进化”成灰蛾。这个过程是微观进化,它可以被观察到并被描述为一个事实。进化也可以用来表示一种生物变为另一种生物的变化,例如爬行动物“进化”成鸟类。这个过程被称为宏观进化,但它从来没有被观察到过,应该只被认为是一个理论。
这种论调并不出人意料。微观进化与宏观进化之间的巨大差异,确实正日渐成为创造主义者最喜欢讨论的一个主题。而且我们也很容易就可以看出,为什么他们对这个主题特别热衷。但是,微观进化与宏观进化之间的区分实际上被过分高估了。在这个问题上,生物学界确实存在着一定的争议,但是我们中许多人认为,宏观进化只不过是微观进化在很长的时间尺度上的延伸。接下来我就来详细说明这一点。
在有性繁殖中,我们认为种群的各种基因是均匀混合的,构成了一个“基因库”。我们在任何时候观察到的个体的身体,都只是当前的基因库的外在和可见的表现。随着时间的流逝,在经过了数千年、数万年的进化之后,基因库可能会逐渐改变。一些基因在基因库中出现的频率变得更高,而另一些基因的出现则变得较少,于是我们观察到的动物个体也会相应地发生变化。种群的代表样本也许会变得身高更高(或更矮)或肤色更浅(或更深)。当然,并不是每个个体都会变得更高(或更矮),个体的身高仍然会在很大的范围内波动,但是随着基因库内的频率变化,分布会向着更高(或更矮)的方向移动。
这就是微观进化。对于微观进化的根本原因,我们现在已经了解了很多。基因的频率可能会因为各种各样的偶然因素发生变化。当然,我们更关心的是,基因的频率会在某种驱动力量的作用下发生变化,那就是自然选择。自然选择是目前已知的唯一可以推动改进、产生设计错觉的力量。当然,如果不把进化限定为向更好的方向变化,那么我们可以说推动微观进化的其他力量还有很多。在这里,我们暂且只考虑自然选择。
具有某些特性的动物个体,例如在食物贫瘠的冰河时代,更有侵略性是一个很有利的特性,在生存和繁殖后代上可能会更有优势些。相关的基因在使个体变得更强壮的同时,也会使这些基因在基因库中的频率略有增加。这就是动物和植物最终都会变得擅长生存和繁殖的原因。当然,不同的物种在不同的环境下生存和繁殖所需要的东西各不相同。鼹鼠的基因库将容纳这样一组相互兼容的基因,使得这种小动物变得毛茸茸,并擅长将泥土中的虫子挖掘出来吃掉。信天翁的基因库则容纳了另一组不同的相互兼容的基因,使它长出了硕大的羽翼,可以轻松掠过南半球大洋上的惊涛骇浪。
这些都属于微观进化,一些信奉创造主义的人,也愿意承认它们是事实。关键的区别是,他们把希望寄托在宏观进化上,他们认为宏观进化是完全不同的东西。我不认为宏观进化是完全不同于微观进化的。伟大的美国古生物学家乔治·盖洛德·辛普森(George Gaylord Simpson)指出,宏观进化就是进化的进化,只是更宏大、更缓慢。宏观进化往往需要历时数千代。我同意辛普森的观点,而且我还认为,渐进的微观选择可以积累起来,导致戏剧性的宏观变化。这方面的例子可以参考乔纳森·韦纳(Jonathan Weiner)所著的《雀喙之谜》(The Beak of the Finch)一书。在这本书中,他描述了彼得和罗斯玛丽·格兰特夫妇(Peter and Rosemary Grant)在加拉帕戈斯群岛上进行的对“达尔文地雀之喙”快速进化的研究。
那么,除了辛普森的观点之外,有可能取而代之的解释又是什么呢?一些当代的美国古生物学家经常提到,在微观进化(即基因库内基因频率缓慢、渐进的变化)与宏观进化(即他们所说的新物种出现这种相对突然的变化)之间存在着所谓的“脱钩”现象。要不是下面继续剖析“亚拉巴马州插页”上的其他语句时还要回到这个问题上来,我本不必在这里提及这些争议。它们全都是细节问题,并不涉及进化这个事实本身。在这里,我先直接把宏观进化和微观进化脱钩论者所主张的间断均衡观点列出来——那些创造主义者试图“劫持”的就是这种观点。例如,间断均衡论的代表人物斯蒂芬·古尔德是这样说的:
我们为了解释进化趋势而提出了间断均衡论后,创造主义者就一而再再而三地引用它,这实在令我出离愤怒。他们在讨论“智慧设计”时引用它,在讨论我不知道的愚蠢主题时也引用它,他们说我们已经承认化石记录中找不到过渡证据……杜恩·吉什(Duane Gish)这样写道:‘根据戈德施密特(Goldschmidt)的说法,而且现在显然古尔德也持同样的观点——爬行动物生下了一只蛋,然后第一只全身长满羽毛的鸟就出生了。’任何一个相信这种废话的进化论者无疑都会遭到嘲笑。对于鸟类起源这种场景的解释,唯一可以想见的理论就是创造主义,即上帝对那只蛋做了功……对于这些创造主义者的行径,我既感到愤怒,又觉得好笑,但最主要的还是深感悲伤。
我同意古尔德的看法,但是我能够感到的只有愤怒,而不是悲伤或好笑。
进化也指如下这种未经证实的信念:一些随机的、无方向的力量催生了一个生物世界。
对达尔文理论的这种歪曲很常见。任何一个白痴都能够看出,如果达尔文主义强调的是一个完全随机的力量,那么这些很好地适应了环境的复杂生命就不可能出现。毫无疑问,这些鼓吹者基于自私的理由千方百计地抹黑这个理论,他们试图把达尔文主义贬低到与随机的“运气”等同的位置,在此基础上,他们进一步嘲笑说,进化论就是在掷骰子——他们会不怀好意地问,要想自发地进化出眼睛这样的器官,需要摇多少次赌蛊呢?既然自然选择并不是一个随机过程,所以摇骰子这种事情是与进化论完全无关的。“亚拉巴马州插页”中的这一句使用了“无方向”一词,将它作为随机的同义词,对此需要更细致周详的处理。自然选择当然不是一个随机过程,但它是不是“定向”的?不是的,特别是“定向”指的是刻意的、有意识的、智慧的意图。不是的,特别是“定向”意味着针对未来的目标或目的。如果“定向”意味着适应性改进,那么我们可以说自然选择是定向的;如果“定向”指的是产生表面上令人信服的辉煌设计的错觉,那么可以说自然选择是定向的。在后面这两种意义上,自然选择确实是“定向”的。达尔文的成就并不在于贬低设计错觉的优雅,而在于解释清楚那确实是错觉。
关于生命起源,还有许多至今尚未得到答案的问题,它们在这本教科书中没有被提及,包括:
• 为什么主要动物群体突然出现在了化石记录当中(这被称为“寒武纪大爆发”)?
其实,我们能够获得现在这些化石已经非常幸运了。动物死亡后变为化石,必须同时满足许多条件,这些条件中经常有一种或多种无法得到满足。我个人觉得,如果我死后能够变成化石,那将是我的荣幸,但我并不抱这种奢望。
那些没有坚硬骨架的动物很难变成化石,3因此,我们通常很难看到后来进化成为有坚硬骨骼的动物的软体动物祖先的化石。我们的预计本来就是,当坚硬的骨骼出现后,化石将会突然成批出现。
动物身体中柔软的部分变成化石被保存下来的情况非常罕见,其中一个突出的例子是在加拿大发现的布尔吉斯页岩化石床(Burgess Shale)。布尔吉斯页岩以及在中国发现的一个类似的地区,是寒武纪时期留下来的最好的化石床。寒武纪大爆发背后实际发生的事情是,这些动物的祖先在寒武纪之前就一直在逐渐进化,但是没有变成化石留下来。
正如我在上面已经说过的,我们很幸运地获得了很多化石。认为只有化石才是进化最重要的证据的观点是有误导性的,即使没有化石,其他来源提供的进化的证据也仍然是压倒性的。
• 为什么在一段很长的时期内,化石记录中一直没有新的主要生物种群出现呢?
主要的生物种群本来就不会、也不应该(根据达尔文的理论)“出现”在化石记录中,相反,它们应该是从早期祖先逐渐进化而来的。可能有人会认为某个新的“门”也许是自发地、无中生有地出现的,4事实并不是如此。确实,某些形式的创造主义确实认为它们能自发地出现,但那不是达尔文主义。动物界现在的各主要分支——门,大多起源于寒武纪之前,那时还只是一些不同的“种”。5在“种”的基础上,物种逐渐分化,进化成了不同的“属”,然后是不同的“科”、不同的“目”,等等。你不应该指望在近期看到某个新的“门”出现,因为在我们能够观察它们的时候,它们还来不及分化得与祖先足够不同,以至可以组成一个不同的“门”。举例来说,鸟类是在距今5亿年之前分化出来的,它们与其他脊椎动物之间的“距离”已经足够远,足以使它们被归类为一个单独的类别。
作为一个类比,请想象一下一颗老橡树,它有一些主干树杈,每个大树杈上面又有很多小树枝。注意,每个主干树杈都是由一个小树枝生长而成的。如果有人对你说:“怎么没有新的大树枝从这棵树上长出来?我们近年来看到的所有新长出来的树枝都是小枝。”你会觉得他们很愚蠢,难道不是吗?是的,我用的就是愚蠢这个词。
• 为什么主要的新动植物种群在化石记录中没有过渡形式?
这种“质问”在创造主义文献中极其重要,又实在令人莫名惊诧。对于这种说法,我真要说一句“这是说哪里话啊”!因为它根本不是事实,完全是一种一厢情愿的想法。事实上,我们发现的每一块化石都有可能是某个物种与另一个物种之间的过渡形式。当然,由于我在上面说过的原因,化石之间也存在着某些空白。关键是,从来没有某块化石出现在了错误的地方。伟大的英国生物学家约翰·伯顿·桑德森·霍尔丹曾经接受过一位狂热的卡尔·波普尔(Karl Popper)哲学的支持者的挑战(波普尔认为科学进步是通过提出可证伪的假说来推动的)。这位波普尔的信徒要求霍尔丹说出一个能够直接证伪进化论的发现。“寒武纪之前的兔子化石,”霍尔丹咆哮道,“只要你找到一块这样的化石,就可以证伪进化论了”。但从来没有人发现过这种错位的化石。
目前人类发现的所有化石都位于正确的排位上。创造主义者非常清楚这一点,也知道这是他们需要解释的一个尴尬事实。他们苦心孤诣地想出来的最佳解释真的很奇怪。他们说,这一切都是诺亚大洪水所致。在洪水袭来时,所有动物为了逃命都尽自己的一切力量爬上山坡。随着水面不断升高,越聪明灵巧的动物淹死得越晚,它们在死前爬上的山坡也越高。他们说,这就是为什么我们会在“较低级”动物的化石之上发现“较高级”的动物的化石的原因。唉!他们也真是可怜,要不是完全绝望了,想必也不会提出这种奇异的解释!6
创造主义者对所谓的“化石记录空白”的错误解释,部分原因可能在于,他们对尼尔斯·埃尔德雷奇(Niles Eldredge)和古尔德提出的间断均衡理论产生了严重的误解。埃尔德雷奇和古尔德所讨论的其实是化石记录的不平衡现象。根据他们的生物进化思想,这种现象源于如下事实:大多数进化都相对较快,而且发生在他们所说的“成种事件”(speciation event)延续期间。不同的成种事件之间存在着很长的进化停滞期,在此期间不会发生进化变化。将这种理论与化石记录中的重大空白(比如所谓的寒武纪大爆发之前的化石记录空白)混为一谈,无疑是一个可笑的误解。但创造主义者是有意这样曲解的。在前面,我已经引用了古尔德博士的话,他本人也因为被创造主义者一而再再而三地有意错误引用而烦恼。
关于分类,还有一个纯粹的语义上的误解。对于这一点,我想用一个类比来解释。孩子们都是逐渐长大、逐渐变为成人的,但是在法律上,大多数人的成人时间都被规定为某个特定的生日——通常是18岁生日。非要挑刺的话,我们可以说:“英国有5 500万人,却没有一个人处于非选民和选民之间。这太糟糕了,由于不存在中间过渡状态,英国人的成长过程中出现了一个令人尴尬的空白。”但是这有意义吗?为了法律上的便利,在18岁生日午夜,青少年变成了选民。同样,动物学家一直坚持对化石样本进行明确分类,不是归入这个物种,就是归入另一个物种。即使一个标本就其活着时的实际形态而言是属于过渡形态的(根据达尔文的理论,这种情况并不少见),动物学家遵循的“合法的约定”也还是会要求他们将其归入某一类,这就导致了某种形式的跃变。因此,当创造主义者声称不存在中间过渡形态的化石时,这种说法在物种层面并没有错(定义就是如此),但对现实世界没有任何影响,最多只涉及动物学家的命名规则。
寻找中间过渡形态的化石的正确方法是,忘掉化石的一切命名,转而研究它们的实际形状和大小。一旦你真的开始这样做了,你就会发现,化石记录中充满了优雅美丽的渐进过渡形式,尽管还是存在若干空白——有的空白还相当大,但那也是早就被大家接受了的,因为有些动物根本没有留下化石。从人类的祖先看,从南方古猿、能人到直立人,再到早期智人和现代智人,整个渐进的进化过程是如此流畅,以至化石专家们不断在对某个特定的化石应该怎么分类、应该怎么命名争辩。现在,我们再来看一下如下的反进化论宣传,你就知道有多荒谬了:“迄今发现的这些化石,或被归类为南方古猿属,因此我们要称其为猿;或被归类为‘人’属,因此我们要称其为人。经过一个多世纪费心费力的挖掘和紧张激烈的辩论,为人类的假想祖先准备的玻璃宝座却仍然空在那里,缺失的一环仍然缺失。”对于这种说法,我们不禁要问,怎样的化石是中间过渡形态的化石?有人可以想象出来吗?不难看出,上面这段话对现实世界而言毫无意义。
·你和所有的生物到底是怎样获得一套完整而复杂的“指令”,构建出一个活着的身体的?
这套指令就是我们的DNA。我们从父母那里得到它,父母从我们的祖父母那里得到它……以此类推,追溯到一个遥远的、身形很小的祖先,它比4 000万年前在海里生活的细菌还要简单。
由于所有的生物都能遗传到祖先的所有基因(而不是从它们祖先的不成功的同时代“人”那里遗传基因),因此所有的生物往往都拥有成功的基因。这就是说,所有生物都拥有成为祖先所需要的基因,而成为祖先就意味着生存和繁殖。这也正是生物倾向于通过构建一个精心设计好的“机器”来遗传基因的原因。这里所说的机器就是身体,身体努力发挥自己的作用,以便成为一个祖先。这也就是鸟飞得那么高、鱼游得那么快、猴子爬得那么高、病毒传播得那么迅速的原因。这也就是我们珍惜自己的生命、喜欢性生活、疼爱孩子的原因。所有人和生物都是从一连串成功的祖先那里继承了所有的基因,没有例外。我们这个世界充满了生物个体,它们拥有成为祖先所需要的一切。
进化的“军备竞赛”,例如发生在捕食者和猎物之间的竞赛,或发生在寄生虫及其宿主之间的竞赛,客观上促使完美性和复杂性不断升高。捕食者变得越来越有能力捕捉猎物,同时猎物也越来越有能力逃避追捕。这就是羚羊和猎豹都跑得飞快的原因。也是它们非常擅长发现对方存在的原因。如果你认识到它们互为长期进化的“军备竞赛”的最终产物,那么对于猎豹和羚羊身体的许多细节,你就会有更好的理解。
努力学习,保持开放的心态,不抱任何成见。有一天,你也可以为解释生物如何出现在地球上做出贡献。
我终于发现了自己赞同的东西!
