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作者:方舟子 当前章节:15409 字 更新时间:2026-6-28 02:33

传统医学往往以标榜名医、神医的神奇医术来抬高身价,说得越神奇越能把人镇住,一般人也宁信其有。现代医学则相反,对传闻、轶事都宁信其无,越是神奇的说法越不能相信。这种怀疑精神乃是科学精神的一部分。不仅科学家、医生要有科学精神,历史学家也应该有科学精神,切不可盲目相信“正史”的记载,对那些违背常识和科学知识的记载更不能相信。有没有科学精神,也是国学大师与庸俗历史学家的区别所在。

中医偏方是怎么来的

最近因为写书的需要,我把《本草纲目》翻看了一遍,发现了一些有趣的东西。这本名著顾名思义,应该是以收录草药为主,其实不然,它把药物分成水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、服器、虫、鳞、介、禽、兽、人共十六部,差不多把天下万物都囊括进去了,难怪有人称之为古代百科全书。 

不过与其他百科全书不同的是,《本草纲目》是药书,记载天下万物的目的是为了用它们来治病,例如服器部记载了裤裆、汗衫、衣带、头巾、裹脚布、蓑衣、草鞋、死人枕席、日历、钟馗像、桃符、蒲扇、蒲席、锅盖、蒸笼、竹篮、扫帚、马绊绳、厕筹、尿桶等种种日常用品,不是为了介绍它们的日常用途,而是为了说明把它们烧成灰或浸汁能治疗什么样的疾病。这在今天看来难道不有趣吗? 

《本草纲目》收录的很多药方很显然是所谓偏方,对此李时珍有时候会试图给出理论解释证明其有效性。在“水部”,记载了不同时节下的雨水可治不同的疾病,例如夫妻各饮一杯立春雨水后同房,治疗不孕症有“神效”,李时珍解释说,这是“取其资始发育万物之义也”。 

《本草纲目》记载了多个治疗不孕症的偏方,有的比这还要离奇,例如有一个是:在上元节时偷来富家灯盏放在床下,就能令人怀孕。为什么呢?没有解释,也令人百思不得其解。有的偏方虽没有解释,但是可以猜出来其缘由。据《本草纲目》说,鱼骨鲠喉,把渔网煮成汁或烧成灰喝了,就能让鱼骨掉下。它没有给出理论依据,想来是因为既然渔网能够捕鱼,其汁、灰捕鱼骨也不在话下吧。 

对这类奇特的偏方,李时珍显然深信不疑,而且还赞叹其奇妙。他记述说,有人上吊死了,把上吊的绳子拿来烧成灰,水服能够治狂癫,并感叹道:“观此则古书所载冷僻之物,无不可用者,在遇圆机之士耳。”

这些用来治病的“冷僻之物”,起初可能只是出于某个人的异想天开,或许也真有人试验过证明其有“神效”,于是就成了经验之谈。毕竟,长期不孕的人是有可能碰巧怀孕的,狂癫是有可能突然变好的,卡喉的鱼骨也有可能在喝了水、吃了灰之后掉下去的,如果刚好用了这些偏方,就能作为其有效的证据。偏方无效的时候当然更多,不过人们的天性是倾向于记住有效的个案并啧啧称奇,却容易忘记无效的情形——所以算命先生不必担心失业。 

偏方的疗效会比算命更为普遍和显著,因为许多疾病不仅可以自愈,而且在心理暗示的作用下,会更容易自愈。因此偏方所用的药物越是冷僻,越是珍稀难得,越是污秽苦臭,对患者的心理暗示作用就越强,治疗效果也就越好。因此犀角、虎骨、虎鞭、熊胆到今天也还被视为良药,而《本草纲目》更收录了大量的秽物入药:牛蹄中的水、三家洗碗水、磨刀水、猪槽中水、溺坑水、鞋底下土、床脚下土、烧尸场上土、冢上土、蚯蚓泥、犬尿泥、粪坑底泥、檐溜下泥、梁上尘、门臼尘、寡妇床头尘土等等都能治各种各样的疾病。人们相信“良药苦口利于病”,所以也就相信苦口的都是利于病的良药了。同样,人们相信“以毒攻毒”,所以毒物也就被用来做为解毒的良药。 

《本草纲目》的压轴是“人部”,据说人的身上都是宝:头发、头垢、耳屎、膝头垢、爪甲、牙齿、人屎、人尿、乳汁、经水、人血、精液、唾液、齿垢、胡须、阴毛、人骨、天灵盖、胞衣、脐带、人势、人胆等等都是良药,都有种种神奇药效。 

当然,并不是中国古人特别古怪,其他民族的古代医术也是如此,都有存在把珍稀、污秽、有毒之物当良药的问题,缘由应该相同。只不过,《本草纲目》这部“百科全书”把这些东西全收集罗列在一起,所以才显得格外突出。 

没有人会否定《本草纲目》中收录了古人的许多宝贵经验在里头,就连鲁迅也认为这部书“含有丰富的宝藏”。但是没有经过科学检验的经验未必可靠,可能只是以讹传讹。古人对前人的经验之谈是如此的轻信,有时候甚至到了荒诞的地步,这就大大地降低了古人经验的可借鉴价值。对上述那些古怪的偏方我们现在可以不加思索地否定、不必检验就抛弃,但是对那些看上去不那么古怪的偏方呢?例如草药的疗效,一概否认、抛弃无疑是不智的,但是里面有多少是臆想、讹传,又有多少是宝贵的治疗经验?要去除大量的粗、伪来获得那么一点可能的精、真,是一个艰难的使命。

达尔文人生的转折点

有时一个偶然的事件就会影响一个人一生的选择。在我读高一时(1982年),正在“向科学进军”的中国大张旗鼓地纪念达尔文逝世100周年,出版了许多达尔文著作和进化论科普作品,激发了我对生物学的兴趣,并一直持续下来。今年是达尔文诞辰200周年(达尔文生于1809年2月12日)和《物种起源》出版150周年(出版于1859年11月22日),世界各国科学界正在轰轰烈烈地庆祝,国内还未见到有什么举动,不知是否也会使一些中学生对生物学产生兴趣,而不是像近年来那些高考状元一律功利地选择金融、经济作为专业?

当达尔文还是一名似乎很平庸的中学生的时候,他更像一个游手好闲的纨绔子弟,而不是肩负历史使命的天才。他的父亲有一次指责他说:“你除了打猎、玩狗、抓老鼠,别的什么都不管,你将会是你自己和整个家庭的耻辱。”为了让达尔文尽快走上正轨,在16岁那年,他的父亲让他提前两年从寄宿学校退学,和哥哥一起去爱丁堡大学学医。

爱丁堡大学有当时英国最好的医学院,达尔文的祖父、父亲都曾在那里学习,后来也都成了名医。达尔文父亲指望达尔文能延续家族传统。可惜,达尔文对医学毫无兴趣,更要命的是,由于当时麻醉术还未发明,手术极为残酷,而他天性脆弱,不敢面对手术台上的淋漓鲜血。在观摩对一个男孩的手术时,达尔文再也无法忍受下去,逃离了现场,并决心不再进手术室。他更热衷于帮助大学博物馆采集植物标本,跟随动物学教授研究海洋无脊椎动物。

两年之后,老达尔文终于明白无法让儿子继承衣钵,必须重新设计达尔文的人生。达尔文家族除了出医生,还出律师和军人,但是小达尔文显然缺乏从事后两种职业所必需的自律。老达尔文觉得当教区牧师是游手好闲的人的最佳选择,有稳定的收入,有体面的社会地位,而且有充裕的业余时间让达尔文做博物学研究。达尔文想想也是,当时许多博物学家的职业都是牧师。于是达尔文听从父命,进了剑桥大学学神学。他花在打猎、收集甲虫标本的时间比花在学业上的要多得多,却也能应付考试,在1831年以在178名非优等生中排名第十的成绩毕业,准备当个牧师了此残生。

达尔文在晚年回顾他的一生时,认为他的所有这些所谓高等教育完全是一种浪费。但是他在课余结识了一批优秀的博物学家,从他们那里接受了学术训练。他在博物学上的天赋也得到了这些博物学家的赏识。达尔文完成学业后,随地质学家塞奇威克到威尔士考察,并梦想能有机会到热带地区做博物学研究。

没想到这个机会很快来了。这一年的8月,他从威尔士考察回来,收到剑桥大学植物学教授亨斯楼给他的一封信,让他赶快申请当贝格尔号的博物学家。当时英国海军计划派贝格尔号到南美海域考察,制作海图。船长费兹洛伊担心旅途的寂寞会让他精神崩溃——其前任在南美海岸自杀,况且他的家族有自杀史,其叔叔用刀片割破喉咙。因此他希望旅途中能有一名绅士做伴,最好是一名博物学家。亨斯楼自己想去,但让妻子很伤心。另一位候选人——也是名牧师兼博物学家——则由于神职工作无法脱身。他们联合推荐了未婚也未授神职的达尔文。

老达尔文反对儿子参加航行,认为这会推迟儿子在神学职业上的发展。达尔文沮丧地给亨斯楼回信谢绝推荐,然后到他舅舅韦兹伍德家打猎散心,意外地发现舅舅非常支持他参加航行。两人一起给老达尔文写了一封长信。针对老达尔文的顾虑,韦兹伍德指出这次远航实际上对达尔文的职业发展很有好处,毕竟,研究博物学对神职人员很合适。老达尔文同意了。

达尔文连夜赶去见亨斯楼。不幸的是,他们发现这是一场误会:费兹洛伊早已答应把位置留给一名朋友。几天后,达尔文在海军部遇到费兹洛伊。费兹洛伊告诉他,其朋友几分钟前决定不去了,你还想去吗?达尔文兴奋得几乎昏倒,勉强点了点头。费兹洛伊却心存疑虑,因为他迷信面相,认为达尔文的鼻子形状表明他不会吃苦耐劳。在经过几天相处增进了解后,费兹洛伊和达尔文定了协议。达尔文算是船长客人,不支付薪水,坚持不下去时可以随时离队。

贝格尔号于1831年12月27日扬帆起航,绕地球一圈,于1836年10月2日回到英国。达尔文沿途考察地质、植物和动物,采集了无数标本运回英国,还未回国就已在科学界出了名。这5年的见识,让达尔文从一名正统的基督徒变成了无神论者,不可能再去当牧师了,成了职业博物学家。更重要的是,他开始思考生物的起源问题,最终创建了进化论,极大地改变了世界。种种巧合促成的贝格尔之航是达尔文人生的转折点,也是人类历史的转折点。

提供了这一机会的费兹洛伊为此感到自己罪孽深重。《物种起源》发表后,这名虔诚的基督徒愤怒地宣称它带给他“最剧烈的痛苦”。6年后(1865年)一天的早晨,费兹洛伊起床走进卫生间,和他叔叔一样,用剃须刀结束了这一痛苦。

达尔文一家十“院士”

1660年11月22日,英国化学家波义耳等12人在伦敦格雷欣学院开了一次会。此前,这些人已形成一个研究新兴的实验科学的“无形学院”。在这次会议上,他们决定把这个小圈子变成正式的学会。这个设想得到了刚刚复辟的查尔斯二世的支持,国王成了学会的保护人,因此就被叫做“伦敦王家学会”。王家学会是至今还存在的最古老的科学团体,相当于英国的国家科学院,其会员也就相当于国内所谓“院士”,而其实其学术地位比国内院士高得多,按其网站的说法,当选王家学会会员是仅次于获得诺贝尔奖的荣誉,可以在名字后面牛气地署上FRS(王家学会会员的英文缩写)。人类历史上一些最伟大的科学家,例如牛顿、法拉第、达尔文、麦克斯韦,他们没有机会获得诺贝尔奖,却都是FRS。

王家学会代表的是英国的科学传统,而这个传统有时也能通过家族血缘来延续。从王家学会建立至今350年,只产生了大约8000名会员,却有许多人来自同一个家族。会员档案中有一栏即是记载此会员与其他会员的亲属关系的。最显赫的是达尔文家族。从达尔文的祖父到达尔文的曾孙,6代人中代代都有人成为FRS,达10人之多。

达尔文的曾祖辈默默无闻,修家谱要从祖父辈算起。他的祖父伊拉兹马斯(1731~1802)是当时的名医,连国王都请他当御医,但是他不去。他一边行医一边研究植物学并发明各种各样的器械,还是个诗人,在诗中表达过生物进化的思想——不过达尔文提出进化论并非从他爷爷的奇思妙想那里得到的启发。伊拉兹马斯在30岁时就成了FRS,后来自己也搞了一个对英国工业革命起过重大推动作用的科学学会,为了走夜路时不至于摸黑(当时可没有路灯),选在月圆之夜聚会,所以叫月亮学会。通过这个学会他认识了达尔文的外祖父韦奇伍德(1730~1795)。韦奇伍德是英国历史上最著名的陶器工艺家,由于发明了一种测量高温的温度计,韦奇伍德在1783年当选FRS。

伊拉兹马斯能文能理能工,对女人很有杀伤力,两任妻子两位情人共给他生了13个子女,活到成年的有10个。老大学医做解剖时不幸划破手指感染早逝,继承衣钵的重任交给了三儿子罗伯特(1766~1848)。罗伯特用两年时间就获得了医学博士学位,毕业论文中写了一项重大发现(证明眼球在盯着看时还在不由自主地做微小运动),因此得以在王家学会的会刊上发表。由于这个原因,再加上伊拉兹马斯的影响力,罗伯特不到22岁就当选frs。不过这篇论文是伊拉兹马斯帮着写的,按现在的说法叫“包装院士候选人”。此后罗伯特果然也成为名医,但是在科学上再无建树,他对科学所作的最大贡献,是生下了达尔文(1809~1882)。

达尔文原本也是要继承其祖其父的衣钵的,但是他忍受不了手术台上淋漓的鲜血,只好从医学院退学改学神学。毕业后作为一名业余博物学家随贝格尔号环球航行5年,一路寄回国的大量标本让达尔文还没回国就在英国科学界出了名,由业余博物学家成了著名博物学家。回国3年后,达尔文当选frs,年仅30岁。当然,那时达尔文还只是崭露头角,他此后的成就是没有哪个选举他的人意料得到的。达尔文成了王家学会的骄傲,王家学会在1890年专门设立“达尔文奖章”奖励在达尔文开创的生物学领域作出重大贡献的人。

达尔文倒是有一点继承了其父的衣钵:他也娶了韦奇伍德家的人为妻,娶的是外祖父的孙女爱玛。他们共生下了10个子女,其中有3个夭折。于是有一个流传很广的谣言称,由于达尔文是近亲结婚,其子女不是夭折就是痴呆或短命。其实按当时的医疗条件达尔文子女的夭折率并不算高,而他成年的子女也都身心健康,不仅长寿,而且男孩子后来都干出了一番事业,其中有三个当选frs:数学家、天文学家乔治(1845~1912),植物学家弗朗西斯(1848~1925),最早从事科学仪器的工业化生产的工程师霍勒斯(1851~1928)。这三人全都被英王授予勋爵,弥补了达尔文至死还是一介平民的遗憾。其中弗朗西斯算得上是达尔文的学术继承人,和达尔文一起开创了实验植物学,为此在1912年获得达尔文奖章。

达尔文的孙子的职业更为多样化,其中有名列世界高尔夫名人堂的体育选手、艺术家、诗人,只有一位从事科学研究:乔治的儿子查尔斯·高尔顿·达尔文(1887~1962)。他师从卢瑟福和玻尔,是著名物理学家,在第二次世界大战期间担任英国国家物理实验室主任。他在1922年当选frs,后来也成了勋爵。

查尔斯的妻子是个数学家,这样的家庭成为科学之家顺理成章:他们的5个子女有4个是科学家或工程师,不过其中没有人成为frs。达尔文家族第六代“院士”靠达尔文的孙女来养育:乔治的外孙、生理学家理查德·达尔文·凯恩斯(1919~,经济学家约翰·凯恩斯的侄子),霍勒斯的外孙、神经生物学家霍勒斯·巴洛(1921~)。这两人都是达尔文的母校剑桥大学的教授。

达尔文家族第七代的名人中有历史学家、作家、音乐家,但是没有科学家,frs的传统可能就此中断。中国古人云:“君子之泽,五世而斩。”而达尔文家族连续6代,代代出“院士”,这样一个难以打破的传奇记录,靠的恐怕不只是祖先的恩泽。

达尔文的葬礼

1882年4月19日下午4点,达尔文在夫人爱玛的怀里停止了呼吸。爱玛和子女们一边向亲友发出讣告,一边着手准备葬礼。达尔文的遗愿是埋葬在唐恩村的家庭墓地中,与哥哥伊拉兹马斯和夭折的大女儿安妮埋在一起。他的家人和村民们也都希望他能长眠在他已生活了40多年的土地上。

但是其他人则认为以达尔文的成就应该为他举行国葬,埋到英国的先贤祠——威斯敏斯特大教堂。第二天英国的报纸纷纷发表评论,呼吁把这位“自牛顿以来最伟大的英国人”与牛顿等人埋在一起供后人凭吊。有一家报纸还指出,早在15年前普鲁士国王已授予达尔文爵位,英国女王却没有这么做,以至达尔文死时还是一介平民,不能以“爵士”的头衔下葬,难道不该以入祠祀奉来弥补对“英国第一儿子”的不公平待遇吗?(后来达尔文有三个儿子被陆续授予爵士头衔)也有报纸评论说,达尔文要比已埋在威斯敏斯特大教堂的许多政治家更属于那里,因为“与这位震撼世界的思想家的成果所产生的巨大影响相比,日常政治的喧嚣大部分不过是尘土一般的贫乏”。

在媒体的呼吁声中,王家学会会长给达尔文的家人去信,请求他们同意达尔文入葬威斯敏斯特大教堂。达尔文的邻居、林耐学会会长兼议员约翰·鲁巴克收集了28位议员的签名,向威斯敏斯特大教堂主教请愿。正在法国访问的威斯敏斯特大教堂主教甚至还未收到议会的请愿书,就已发电报表示同意让达尔文入祠。

葬礼于4月26日举行。爱玛没有出席葬礼,留在了唐恩家中。10名抬棺者中除了鲁巴克、一名威斯敏斯特大教堂的教士,还包括王家学会会长代表科学界,一名伯爵和两名公爵代表政府(其中一位是达尔文的母校剑桥大学的校长),和美国大使代表外宾,以及达尔文最亲密的朋友中还健在的三位:

植物学家约瑟夫·胡克。达尔文随贝格尔号环球航行回来后,长期秘密研究进化论,只有一些朋友知道他在研究这个将会颠覆世界的理论,胡克就是其中之一。

自然选择理论的共同发现者华莱士。达尔文本来做好了在死后才发表其进化论手稿的准备。作为一个生性平和的人,他不想见到这个理论的发表在社会上引起的争议。但是在1858年夏天,由于接到华莱士的来信,知道华莱士已独立发现了自然选择理论,这才迫使他在征求了胡克等人的意见后,与华莱士同时发表了关于自然选择理论的论文,并在次年出版《物种起源》。此后自然选择理论也被称为达尔文主义——这个说法是华莱士首先使用的。

古生物学家托马斯·赫胥黎。《物种起源》的发表不出所料掀起轩然大波,达尔文本人避免参与社会争论,代替他四处争斗捍卫进化论的是赫胥黎,因此获得“达尔文的斗犬”的称号。

送葬者包括伦敦市长,王家学会、林耐学会和其他科学学会的会员们,以及各国、各界代表。

在“得智慧,得聪明的,这人便为有福”的赞美诗歌声中,达尔文被埋在了牛顿墓碑的下方。

没有人觉得把提出动摇了基督教世界的学说的人埋在大教堂里有何不妥。《时报》甚至评论说:“该大教堂需要这个葬礼甚于该葬礼需要大教堂。”进化论与基督教的冲突似乎已成为历史。英国基督教领袖们乘机在世人面前展示他们的宽容。《旗帜报》宣称:“真正的基督徒能够像接受天文学和地质学一样接受进化论的主要科学事实,而不会对更古老和珍贵的信仰产生任何偏见。”高教会派的报纸《晨报》声称:“我们无法欣赏他的理论的全部,但是我们能够敬佩他的生活。”《教会时报》则干脆说达尔文是一名“基督教绅士”。几年之后,开始出现谣言声称达尔文临终忏悔放弃了进化论,这个谣言至今还能在传教宣传品中看到。

事实上达尔文死时不仅不信神,甚至对基督教极其反感。他生前不愿公开他的宗教立场,一方面是因为他不愿参与争端,另一方面也是因为他认为不信神的立场只适合于有教养的人,让普通大众接受无神论的时机还不成熟。但是在私下场合,达尔文并不隐瞒他反对基督教的立场。这有他晚年写的自传为证。在自传中,他用一章专门阐述自己的信仰,批驳各种有关上帝存在的证据,认为没有任何理由相信上帝存在,并介绍了自己唾弃基督教的经过。他甚至抨击基督教的教义“真是一种可诅咒的教义”。

达尔文自传是给其子女看的,并没有打算发表,所以写得非常坦率,以致在其死后(1887年)发表时,在爱玛(一位虔诚的基督徒)的要求下做了大量的删节,直到1959年才得以完整地出版。如果达尔文对基督教的抨击在其生前就被公开,英国基督教领袖们对他是否还会如此宽容,他是否还能入葬威斯敏斯特大教堂?无论如何,达尔文大概是大教堂祀奉的第一个“罪人”。

假如没有达尔文

在科学史上,各个科学发现的突破程度不尽相同。有的科学发现已呼之欲出,许多人在竞赛,甚至差不多同时做出来,以至发生优先权的争执。也有的科学发现极为超前,刚提出时被忽略了,后来才被挖掘出来。达尔文的进化论不属于这两种情形。他没有竞争对手,以一人之力创建进化论;也没有被忽略,《物种起源》一发表就引发了一场科学大革命,为生物科学奠定了理论基础。假如没有达尔文,或者假如达尔文没能登上贝格尔号从而失去发现进化论的机会,是否会有人很快地做出相同的发现?生物科学的建立还要再等多长时间?

达尔文并不是最先提出进化论的人。在达尔文之前,有一些学者已具有进化思想,包括他的祖父伊拉兹马斯·达尔文。法国动物学家拉马克更是经常被提出来和达尔文做对比,据说法国人迄今认为进化论的创建者是拉马克。在《物种起源》第一版,达尔文对这些进化论先驱只字不提,招来其论敌的尖锐批评。为此达尔文在《物种起源》第三版加了一篇“史略”,简述在《物种起源》发表之前20多位学者有关生物进化的观点。这篇史略常被批评写得过于粗糙,不过倒没什么遗漏,其中有些人其实是神创论者,因为个别言论与进化沾边,也被收集进去。

这些先驱者大多对生物进化只有零星的见解,缺乏系统阐述,没有引起重视。拉马克第一个系统地研究生物进化,并给出了第一个进化的理论。拉马克的进化论虽然没有被忽视,却是往往被作为反面教材加以嘲笑和批驳,在他生前及死后相当一段时间内,并无人接受他的进化论。这有宗教信仰的原因,也有科学上的依据。拉马克理论中的一些观念,例如否认物种的存在、否认物种会灭绝、认为简单的生物能无中生有地自发生出来,过于落后,脱离了当时学术界的主流。

达尔文第一个科学地论证了生物进化,汇集了系统分类学、生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域的证据,雄辩地说明,如果生物是由共同祖先进化而来的话,那么这些领域令人迷惑的种种现象就有了合理的解释。这一解释极具说服力,而且简单明了,让人难以相信在达尔文之前竟然没有人系统地提出,而它一旦被提出来,很快就被生物学家们所普遍接受。

达尔文出示的进化证据大多是前人的发现,这种归纳工作似乎较不具有突破性。但是如果你以为达尔文只是在给别人提出过的理论提供证据,那就大错特错了。事实上,达尔文的进化思想与前人有很大的不同。拉马克等人虽然相信生物是进化而来的,但是他们把进化过程设想成是一个不断攀升的梯子,生物从低级到高级一步步往上爬,一直进化成位于梯子顶端的人。这种直线式的、方向性的进化观念影响深远,直到现在,一般的人仍然是如此理解生物进化的。汉语当初之所以把evolution通译成“进化”而不是更恰当的“演化”,也是受这一观念的影响。

而达尔文则把生物进化过程设想成一棵不断地生长、分枝的大树,现存的所有生物都位于这棵树的某个小分支的顶端,很难说哪一种更高级,在同时存在的生物种类之间作高低级的比较是没有意义的。进化没有预定的方向,进化树不存在一个以人类为顶端的主干,人类只是进化树上一个普普通通的分支。这个观念在当时极为新颖,到现在还让许多人觉得无法接受。

达尔文不仅揭示了生物进化的事实和模式,而且提出自然选择是生物进化的主要机制。在达尔文之前,有些学者提出过某些看上去很像自然选择的观点,经常被人视为达尔文的先驱者,而事实上他们的观点或者与自然选择毫无关系,或者只涉及自然选择的某个方面。一般人只是简单地把自然选择当成是“优胜劣汰”,在达尔文之前也的确有一些学者提出过类似的“淘汰”学说。但是这只是涉及了淘汰不良形态、保留最佳形态的稳定性选择,而完全没有涉及自然选择学说中最关键的部分:对优良性状的选择将会产生新的形态、新的物种。这是达尔文进化论中最富有革命性、最大胆超前的观念,从提出之日起就饱受非议,在提出之后近百年才被生物学家们普遍接受,而且还有不少人不服气。

达尔文在1838年开始创建自然选择学说,但没有急着发表,而是继续为该学说收集资料。直到1858年夏天,达尔文收到华莱士的信,发现华莱士独立地提出了自然选择学说,在朋友们的建议下,才在当年与华莱士一起发表有关自然选择的论文(没有引起任何反响),并在第二年出版《物种起源》(马上引起轰动)。华莱士因此被普遍视为自然选择学说的共同创立者,而事实上,华莱士对自然选择的理解并不那么准确,也不彻底,并非达尔文第二。

在达尔文时代,并没有可以替代他的人。如果没有达尔文,进化论的创建至少还得等待一代人的时间,而且不太可能由某个人石破天惊地独创,而会由多人集体努力、逐渐形成。毕竟,达尔文是科学史上罕见的思想巨人,只有牛顿、爱因斯坦可与之比肩。

达尔文的革命

 如果我们要给生物学找一个生日的话,可以把它定在《物种起源》出版那一天——1859年11月24日。

难道在那之前没有人从事生物研究吗?当然不是。人类研究生物现象已有漫长的历史,但是在达尔文之前,生物研究其实只是神学的附庸,是上帝在科学研究领域的最后一个据点。当时从事物理学、化学研究的科学家已不需要假设上帝的存在,但是生命现象要比物理现象复杂得多,上帝还可以赖在那里。从事生物研究的学者,基本上都是神创论者,他们的研究前提是神创造并精心设计了生物。其中许多人本身就是牧师,为了通过研究上帝的“作品”来领悟上帝的旨意。即便有少数学者不相信神创论,也往往相信目的论,认为在冥冥之中有一个神秘的目的在指导着生物的进化。比如进化论的先驱拉马克就相信生物体本身有一种内在驱动力在促使它们越变越复杂,向更高级形态进化,直到进化成人类。

达尔文用大量证据证明生物是进化而来的,推翻了形形色色的神创论,上帝才被彻底地驱除出科学领域。达尔文还用自然选择解释了生物体的复杂结构是怎么起源的,这是一个完全自然的、无意识的进化过程,无需求助于智能的设计或神秘的目的,因而也否定了目的论。有了达尔文进化论,生物研究才摆脱了所有的超自然现象和神秘因素,才有可能像物理科学那样成为一门科学。

在达尔文之前,生物研究属于博物学,只是对生物现象进行观察、描述、分类和做解释性的叙述,不试图去探究生物现象背后有什么规律,也不做实验来验证假说。真正的科学研究则必须根据观察的结果,提出可以验证的假说,然后以新的观察或实验加以证明。达尔文首次把科学方法引进到生物研究中,不仅继承了传统的博物学方法,细心地观察和勤勉地收集事实进行归纳,而且使用了现代的科学方法,善于提出可检验的假说,并用新的观察和设计实验来检验它。限于当时的条件,没有多少进化实验可做,但达尔文还是尽量用实验来验证某些假说。例如,在《物种起源》第十二章,他详细叙述为了验证植物种子能够通过海洋漂流和鸟类被带到与世隔绝的岛屿上,是如何精心实验的。达尔文还做了大量的植物生理学实验(最著名的是通过一系列实验巧妙地证明胚芽鞘的尖端含有导致植物向光性的信号物质),影响很大,被认为是实验植物学的创建者。

达尔文进化论的诞生,统一了生物学的各个学科,为生物研究提供了第一个可用于预测和检验的科学大理论,从此对生物的研究不再只是单纯的数据收集,杂乱无章的生物现象也有规律可循,对生物现象的研究由博物学变成了科学,生物科学由此诞生。大生物学家杜布赞斯基曾说过一句名言:“若无进化之光,生物学毫无道理。”没有进化论,也就无所谓生物学。

生物学中有许多规律、定律,它们或者只是对现象的描述,或者能从物理、化学定律推导出来,都不是真正的规律。通过研究生物体内的各个组成部分的物理、化学作用,可以解释生物体的一切功能。这不免让一些生物学家担心,生物学研究是不是有一天会被完全还原成了物理学、化学研究,生物学不再是一门独立自主的科学?这种担心是多余的。生物学研究并不只是研究生物体的功能,还要研究这些功能是怎么起源的。对后者,就必须用到进化论,特别是自然选择规律。自然选择规律是不可能从物理、化学原理推导出来的,是一个独立的自然定律。既然自然选择规律是不可还原的,生物学就不可能被彻底还原成物理学、化学。达尔文进化论不仅为生物学奠定了基础,而且还确保了生物学的自主地位。

达尔文进化论也给人文领域带来了一场颠覆性的革命。在达尔文之前,人们普遍认为人是万物之灵,并非自然界的一部分,而是超越了自然。例如犹太-基督教神学把人看成上帝根据自己的影像创造出来的特殊作品,在世界万物中只有人才被赋予了灵魂,世界万物都是被创造出来为人服务的。伟大的哲学家,像亚里士多德、笛卡儿和康德等人,不管他们的哲学观点是多么不同,也都坚持人类中心说,认为人与其他动物存在不可逾越的鸿沟。

达尔文进化论则指出,人类是生物进化过程中的偶然产物,是大自然的产物,是大自然的一部分,人类与大自然是同一的。今天的一切生物都是人类的亲属,人类与其他生物特别是与类人猿并无本质的区别,我们认为人类特有的属性——例如智力、道德观等精神因素——都可在其他动物中找到雏形,也必定有其自然的起源。

达尔文进化论让我们更深刻地理解了人类与大自然的关系,更深刻地理解了人性。但是在某些人看来,它沉重地打击了人类的自尊心。进化论的正确性在科学界实际上早已没有争议,作为生物学的基础,如果推翻它就会让生物学大厦坍塌。但是在人文学界,一直有人激烈地批评、否定进化论,正是因为他们认为进化论伤了其自尊心,而不是他们比生物学家更懂生物学,掌握了生物学家不知道的证据。

感冒并非伤风

感冒是指病毒引起的急性上呼吸道感染,由流感病毒引起的为流行性感冒,由其他病毒(多达一百多种,以鼻病毒、冠状病毒最常见)引起的为普通感冒。二者的症状很相似,但是其实是两种不同的疾病。本文说的感冒如果没有特别说明,都是指普通感冒。一个成年人平均一年要得两、三回感冒,它是最常见的、也是最被误解的疾病之一,许多临床医生也对之存在错误的认识。

中国古代医学认为感冒是风邪由皮毛、口鼻乘虚而入引起的。有人认为风邪就相当于病毒,即便如此,这种说法也弄错了感冒病毒进入人体的途径。感冒病毒并不能由皮毛、口腔进入人体,它的入口是鼻腔(有时也从眼睛进入,但也是经由泪管抵达鼻腔)。鼻腔粘膜上长有纤毛,这些纤毛会从前向后摆动,把粘在上面的东西往鼻咽部送去。进入鼻腔的病毒就这样被纤毛送到了鼻腔后部的淋巴组织--腺样体。腺样体细胞的表面有一种叫“细胞间粘附分子”(简称ICAM)的受体。每种受体有专门和它结合的配体,但是感冒病毒却能冒充ICAM的配体,和ICAM结合,让ICAM把它送进细胞内。

感冒病毒进入腺样体细胞后,就把细胞劫持了,利用细胞内的设备大量地复制病毒。被感染的细胞最终死亡、破裂,释放出新复制的病毒,去感染其他细胞。感冒病毒的感染能力非常强,很少量(1~30个感冒病毒颗粒)的感冒病毒就足以导致感染,而且感冒病毒一旦进入鼻腔,95%的人都会被感染。

感冒症状通常在病毒感染2~5天以后出现。被感冒病毒感染的细胞只占鼻细胞的一小部分,对鼻粘膜的损害很轻微。感冒症状主要不是由于病毒造成的损害导致的,而是人体免疫系统对病毒感染做出的反应。感冒病毒感染了鼻细胞后,人体免疫系统发现了入侵者,就会像对待其他入侵者一样做出反应,释放出许多称为“炎症介质”的生物活性物质,例如组胺、激肽、前列腺素等等。这些炎症介质引起血管扩张、通透性增加、白细胞和分泌液渗出,于是就导致了鼻腔堵塞、流鼻涕。炎症介质也能刺激神经系统的喷嚏、咳嗽反射和痛觉。

实验表明,感冒完全是由于病毒感染引起的,挨冻并不能增加患感冒的风险。为什么世界各地的人都普遍认为“着凉”、“伤风”会导致感冒呢?可能有几个因素引起了误解。感冒在冬天较常见,这是由于在冬天人们多数时间呆在门窗禁闭的室内,因此感冒病毒在冬天容易传播,会让人误以为是寒冷引起了感冒。患者被感冒病毒感染后在感冒症状出现之前有时会先发烧,感到寒冷、颤抖,之后发现自己感冒了就以为是着凉引起的,其实是倒果为因。此外,在挨冻时会流鼻涕,也容易让人误会那是感冒。

有些医生知道感冒是病毒引起的,不过他们认为着凉会降低人的免疫力,因此容易招致感冒病毒入侵。然而实验已表明只要感冒病毒进入鼻腔,几乎所有的人都会被感染,可见与着凉与否、免疫力的高低是没有关系的。并不是所有被感冒病毒感染的人都会出现症状,大概75%的人有症状。那么那些没有症状的被感染者是不是因为其免疫力强呢?情形可能恰好相反。感冒症状是由于人体正常的免疫反应引起的,没有症状反倒有可能表明其免疫系统不够活跃。

既然感冒与着凉无关,避免吹风、注意保暖并不能预防感冒。感冒病毒的主要传播“中介”是手,是接触过感冒患者或粘有感冒病毒的物体表面的手,那么勤洗手、避免用手碰鼻子和眼睛,以减少感冒病毒进入鼻腔的机会,是更可靠的预防感冒的方法。国内有药厂宣传“常服维C防感冒”,但是多项临床对比试验表明服用维生素C对预防或治疗感冒都没有效果。

要治愈感冒,就必须杀死或抑制体内的感冒病毒,而目前并没有药物被证明能够抗普通感冒病毒--针对流感病毒的抗病毒药物倒是有,例如磷酸奥斯他韦(商品名达菲),但它并不能用以治疗普通感冒。国内医院普遍使用抗生素治疗感冒,其实抗生素是抗细菌的,并不能抗病毒。有些医生辩解说他们这是为了防止继发细菌感染。虽然感冒偶尔会并发细菌感染,但是用抗生素防止细菌感染是无效的。

市场上卖的感冒药并不能治愈感冒,最多只能缓解感冒症状,最常见的是解热镇痛药扑热息痛(又叫对乙酰氨基酚)用于退烧和缓解头痛,以及抗过敏药扑尔敏(又叫马来酸氯苯那敏)用于减少鼻粘液分泌和缓解鼻塞。市场上治疗感冒的中成药也都普遍添加了这类西药,让患者觉得有疗效。香港、台湾药检部门多次在大陆产的治感冒中成药中检测出没有标明的西药成分。

感冒是一种自限性疾病,通常一周左右就会自愈,但是人们得了感冒后总喜欢求医问药打点滴,还有人抱怨到医院治个感冒就花几百块钱,真是何苦呢。

神奇的流感病毒

流感是由流感病毒引起的,它的样子就像一颗水雷:一个圆球上面插着许多小棍。那个圆球是一层脂质包膜,包裹着病毒的遗传物质。插在膜上的小棍,仔细看有两种:数目较多、看上去像柱子的是一种叫血凝素(简称HA)的蛋白质,数目较少、看上去像蘑菇的是另一种叫神经氨酸酶(简称NA)的蛋白质。流感病毒总共生产11种蛋白质,但人们最关心这两种蛋白质。为什么呢?因为它们暴露在病毒外面,人体免疫系统就是通过它们来辨认侵入人体的这种流感病毒以前有没有遇到过,如果是老相识,就会立即产生相应的抗体来攻击它。换句话说,对人体免疫系统而言,血凝素和神经氨酸酶就是抗原,可以产生攻击它们的抗体。流感病毒的血凝素和神经氨酸酶各有不同的类型,病毒学家给编上不同的编号,并根据这些编号给流感病毒分类。比如近年来媒体经常报道的禽流感是H5N1亚型,那两个数字就分别表示其血凝素和神经氨酸酶的类型。

血凝素和神经氨酸酶对流感病毒的作用当然不是为了给人体免疫系统提供靶子,或方便病毒学家给病毒分类。它们之所以要暴露在病毒外面,是为了入侵人体细胞。流感病毒颗粒随着流感病人的一个喷嚏或咳嗽,跑出了人体,在空气中飘荡,被另一个人吸进去后,落在鼻腔、咽喉或肺部的上皮细胞上。细胞的表面有一种叫唾液酸的糖分子,它的本来作用是吸附水分,让细胞表面保持湿润。但是血凝素能和唾液酸结合发生反应,让细胞误以为病毒是营养素之类的有用物质,将病毒用细胞膜包裹起来,送进细胞。到了细胞内之后,病毒遗传物质和相关蛋白质释放了出来,劫持细胞的设备开始大量复制病毒的遗传物质和生产病毒蛋白质。这些新生产出来的病毒遗传物质和蛋白质需要有新的包膜包裹起来才能组成一个新病毒颗粒。病毒包膜用的是现成的细胞膜,让某一段细胞膜把病毒遗传物质和蛋白质包裹起来,然后像出芽一样从细胞长出一个圆球。这样形成的新病毒通过血凝素与唾液酸之间的结合跟细胞联在一起,这时就需要神经氨酸酶上场了,它把唾液酸水解掉,切断了新病毒和宿主细胞的联系,新病毒就可以去入侵别的细胞了。

我们已经知道了神经氨酸酶的分子结构和功能,就可以设计出针对它的药物:设计、制造出一种分子,让它去抢占神经氨酸酶上和唾液酸结合的位点,神经氨酸酶就没法水解唾液酸,新病毒因此摆脱不了宿主细胞,无法入侵别的细胞,也就阻止了流感病毒在体内的传播。著名的抗流感药物磷酸奥斯他韦(商品名达菲)就是这样制造出来的。如果在流感症状出现的早期服用它,可以缩短流感病程大约两天并减轻症状。但是就像细菌会对抗生素产生抗药性一样,病毒也会对抗病毒药物产生抗药性。在2007~2008年的流感季节,美国发现对磷酸奥斯他韦产生抗药性的H1N1流感病毒株已从不到1%上升到13%。

为什么流感病毒这么容易产生抗药性呢?因为它的遗传物质很容易发生突变。生物的遗传物质一般是脱氧核糖核酸(DNA),只有少数的病毒用核糖核酸(RNA)作为遗传物质,流感病毒便是如此。遗传物质在传递过程中,要进行自我复制,复制时会随机发生错误,如果错误被保留下去,就出现了突变。DNA的复制有一套校对机制来纠正错误,但是RNA的复制没有这样的机制,所以RNA在复制过程中出现的错误都会被保留下去。核酸是由一个个核苷酸组成的,复制错误就是某个核苷酸被其他核苷酸取代了。病毒RNA的突变率大约是每复制1万个核苷酸发生一次,而流感病毒的基因组由大约14000个核苷酸组成,也就是说,流感病毒每复制一次,就会发生一次突变,产生的每个病毒全都出现了变异!有的突变改变了神经氨酸酶的结构,抗病毒药物再也没法与之结合,病毒就有了抗药性了。为什么我们得过流感以后还会再得?为什么流感疫苗要每年更新,每年注射,才有效果?也都是因为流感病毒变异太快,让人体免疫系统逐渐失去了识别它的能力。

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