《宇宙自然生命簡史》是我重譯、改編的《萬物簡史》。1， 修正了原書中不準確的知識點。2，更新了最近這 10 年來的科學進展。3，補充新增大量相關知識點。4，語言全部直接來自英文原著，沒有使用原譯。
如果你現在還不認識他，看完本期節目就一定認識了
上一期，我們說到了 1858 年，林奈學會發布了達爾文和華萊士共同的進化論，榮譽大部分都歸給了達爾文，當然，達爾文也值得這些榮譽。從此，達爾文一戰成名。
實際上，除了大家都知道的華萊士，還有另外一個人也簡要提出過類似的理論，這就不為大家所知了。他是蘇格蘭的一個園藝師，名字叫馬修（Patrick Matthew）。令人驚訝的是，他居然比達爾文早27年就想到了自然選擇理論，那可是在達爾文登上貝格爾號的那一年。不幸的是，馬修提出觀點的書是一本叫做《海軍用木和森林栽培》的書，這本書豈止是被達爾文錯過了，全世界都沒注意到這樣一本書。當他看到達爾文因和自己早年一樣的理論而四處出風頭時，他坐不住了，立即給《園藝師紀事》雜誌寫了一封信，說明此事。達爾文見到後，立即表示了歉意，但也如實地寫道，“我想，不光是我，顯然所有的博物學家都沒有聽說過馬修先生的觀點，這不奇怪。因為馬修先生表達得實在是太簡要了，而且還是寫在一本關於海軍用木和栽培的書的附錄中的。”
圖：帕特里克·馬修
華萊士在此後50年中仍然是一位博物學家和思想家，偶爾還幹得不錯。但他漸漸地從主流科學界淡出，因為他對降魂術和外星生命的可能性越來越有興趣。這樣一來，進化論也就慢慢地變成默認是達爾文獨有的理論了。
然而，達爾文一生都被自己發明的理論搞得很痛苦。他把自己稱作“魔鬼派來的牧師”，揭示出進化論讓他感覺“好像招認自己是殺人犯”。而且，他知道，自己的理論還深深傷害了自己深愛著的虔誠的基督徒妻子。儘管有那麼多的痛苦，他依然決定立即著手將草稿擴展成一本正式的著作。起初，他給書起名為《物種起源和自然選擇的生命多樣性概論》，由於這個書名的冗長和含糊，出版商決定只發行500本。但拿到書稿後，出版商重新給起了個更有吸引力的書名，然後決定將發行量增加到1250本。
哪知道，《物種起源》立即取得了商業上的成功，但在學術上的反響卻並不大。因為達爾文的理論面臨兩個棘手的難題。一是德高望重的開爾文勳爵不認可（得等上很多年，開爾文才改變了主意）；二是極其缺少化石證據。尤其是第二點，許多聰明的反對者質疑達爾文，進化論中明確要求的那些過渡形態的物種在哪裡？如果物種是在不斷進化的，那麼就應當找到大量中間形態的物種化石，但實際上並沒有。巧合的很，就在爭論最為激烈的1861年，一個這樣的證據橫空出世。工人們在巴伐利亞發現了古代始祖鳥的幾根骨頭化石，這是一種介於鳥和恐龍之間的生物（它有羽毛，也有牙齒）。這是一個極為重要的發現，引發了廣泛的辯論，但是僅僅這一個單獨的發現也很難得出肯定的結論來。那時所存世的化石記錄表明，在著名的寒武紀生命大爆發之前，地球上是沒有生命的，這一情況很多年都沒有改變。
但達爾文堅持認為在寒武紀之前的海洋中就已經存在著大量豐富多彩的生命，我們之所以沒有發現它們，是由於某些原因，它們沒有能留下化石。達爾文堅持認為這是唯一合理的解釋。他很直白地寫道，“這種情形現階段肯定是沒法解釋清楚的，但我的觀點卻是合理的。”達爾文拒絕承認其他的可能性。他還給出了一個自己推測的解釋，雖然不正確，但創意不錯。他推測說可能是因為寒武紀之前的海水實在太清澈了，以至於沒有什麼沉積物落下來，因此也就無法留下化石了。
達爾文的許多好友也對他的主張感到不安。比如達爾文在劍橋大學時的導師賽奇維克（Adam Sedgwick），在1831年曾帶著達爾文在威爾士做地質考察。他說達爾文的書帶給他的“痛苦多於歡樂”。還有傑出的瑞士古生物學家阿加西斯（Louis Agassiz），也將達爾文的理論說成是沒根據的臆想。甚至是萊伊爾，也鬱悶地說：“達爾文走得太遠了！”
達爾文堅持進化是在漫長的地質時期中漸變的，赫胥黎一開始不喜歡這一點。他是一個突變論支持者，認為生物進化性的變化並不是漸進的，而是突然發生的。突變論者不接受一個複雜的器官是分步驟出現的。比如，他們會說十分之一的翅膀和半隻眼睛究竟有何用處呢？他們認為，這類器官必須以完全的形式出現才是有意義的。
赫胥黎持的這種信念是極端的，這有點兒讓人吃驚，因為它很容易讓人想起另外一種十分保守的宗教觀點。這種觀點最初是由英國的神學家佩利（William Paley）在1802年提出的，被稱為“智慧設計說”。佩利論證的那個例子很出名，你可能聽到過，他說，如果你在地上發現一塊懷錶，哪怕你以前從來沒見過這樣的東西，但你也能立即意識到這東西是某個智慧實體創造的，肯定不是大自然憑空創造出來的。因此，他相信自然的複雜性就是出自智慧設計的最好證據。
要知道，在十九世紀，這個觀點是十分有力的，它也令達爾文深感不安。達爾文在一封寫給朋友的信中承認到，“最近，一想到眼睛，我就打冷戰。”在《物種起源》中，他也坦率地承認，像眼睛這樣的器官能通過自然選擇一步步地進化產生，“看起來真的像是十分的荒謬。”
圖：我們的眼睛是如何進化而來的呢？
但是，儘管如此，達爾文不僅堅持所有的變化都是漸進的，而且幾乎在每一次修訂《物種起源》時，都要把進化所需的時間大幅拉長，這讓他的支持者越來越反感，也讓他的觀點越來越沒市場。科學家兼歷史學家施瓦茨（Jeffrey Schwartz）寫道，“最後，達爾文在自然史學家和地質學家同行中僅有的一點兒支持也丟失殆盡了。”
達爾文雖然把他的書起名為《物種起源》，但他其實並沒有在書中解釋物種到底是怎樣起源的。達爾文的理論提出了一種自然機制，可以解釋物種如何變得更適合生存。但是，他卻沒法說明一個新的物種是怎樣誕生的。有一位叫詹金（Fleeming Jenkin）的蘇格蘭工程師考慮到了這個問題，他指出了達爾文理論中的一個重大的缺陷。達爾文的理論認為，物種的優勢特性會被傳遞給它們的子代，從而使物種變得更強。但是詹金卻指出，父代的優勢特性是不可能一直在子代中凸顯出來的，恰恰相反，這種優勢特性會被雜交所不斷地衝淡掉。這就好像你在一杯威士忌中倒進一杯水，威士忌不可能會更濃，只會更淡，如果再接著倒水，就會越來越淡。同樣的道理，子代就像是水，會不斷地衝淡父代的優勢特性，直到特性消失。因此，達爾文的理論只能解釋靜態事物，無法解釋動態變化。某些幸運的特性可能會時不時地出現，但很快就會消失，因為物種有迴歸平庸的自然趨勢。如果自然選擇確實要起作用的話，就必須要有某種尚未發現的替代機制。
達爾文和所有人都不知道，在 1200 公里之外的歐洲中部的某個僻靜的角落，有一位很少出門的修道士已經找到了這個機制，他的名字叫做孟德爾。
孟德爾1822年出生於一個貧苦的農民家庭，出生地是奧匈帝國的一個偏僻小鎮，現位於捷克共和國境內。有些書上常常把他描述為一個很普通的修道士，只是觀察能力很強，所以他的發現有很大的偶然成分。說他在修道院的廚房菜園中種豌豆時，恰巧注意到了一些遺傳方面的有趣特點。事實上並不是這樣，孟德爾是一位訓練有素的科學家，他曾在奧爾墨茲哲學研究所和維也納大學攻讀過物理學和數學，他把科學方法帶入到了他所做的事情中。而且，他所住的那個位於布爾諾的修道院，從1843年開始就是一個有名的學術機構。那裡不但有一家坐擁兩萬冊藏書的圖書館，也有嚴謹的科學研究的傳統。孟德爾的例子實際上是一個典型的科學方法引入生物學研究後立即取得重大成果的案例。
孟德爾的研究對象是七種不同的豌豆。在著手進行實驗之前，他花了兩年的時間精心準備實驗用的標本，以確保它們都是純種的。接著，在兩位全職助手的協助下，他反覆種植這些豌豆，並讓其中的3000株進行雜交。這是一項非常細緻的工作，他們三人需要特別小心地避免標本意外授粉，並且還要細心地記錄下種子、莖、花、葉子、豆莢的成長過程和外觀。這些實驗，孟德爾都有條不紊、胸有成竹地進行著，體現出了一位科學家的優良素質。
圖：孟德爾和他研究的豌豆
實際上，孟德爾從未使用過“基因”一詞，這個詞直到1913年才在英國醫藥詞典中出現。但他發明了“顯性”和“隱性”這兩個術語。他確信每一顆豌豆種子中都包含了兩種“因子”，一種是顯性因子，一種是隱性因子。當兩種因子結合時，就會產生可以預測的遺傳屬性。
我以前也曾跟大家說過，任何一門學說，一旦與數學結合，科學性就會大大增加。在數學的幫助下，這門學說也基本上能得到快速地發展。而孟德爾就是在生物學研究中不敢說是首次，但也至少是開創性地使用了精確的數學公式來表述他的成果。他前後一共花了8年的時間進行實驗，並且還在花卉、穀物和其他的一些植物上進行了類似的實驗，這些實驗同樣證實了他的成果。沒想到的是，孟德爾的表述方式可能過於數學化了，在那個科學和博物學還沒有分的很開的年代中，反而成了傳播的劣勢。據說，當他1865年在布魯諾自然史學會2月和3月的月度會議上講解他的發現時，大約有40位聽眾禮貌地聆聽了他的演講，但顯然都無動於衷。儘管這些聽眾中有很多人對於植物的栽培都是懷有濃厚興趣的。
孟德爾的報告正式發表後，他迫不及待地寄了一份給瑞士偉大的植物學家奈格里（Nageli），因為，如果得到他的支持，會對孟德爾理論的前途產生重要的影響。但不幸的是，奈格里沒有意識到孟德爾理論的重要意義。他建議孟德爾嘗試栽培山柳屬植物。孟德爾很認真地聽取了建議，但他很快就發現山柳屬植物根本不適合做遺傳研究，因為它們缺少一些做研究必不可少的特性。這說明奈格里沒有認真讀過孟德爾的論文，或許壓根兒就沒有讀過。這使得孟德爾很受打擊，他放棄了遺傳性研究，轉而去培育良種蔬菜。在餘下的生命中，他還研究過蜜蜂、老鼠、太陽黑子等等東西，最後還當上了修道院的院長。
其實，孟德爾的研究成果並沒有完全被忽視掉。他的研究被收錄進了《大英百科全書》，這是一項殊榮。在當時，這本書可是記錄科學思想的最重要載體，比今天的地位高得多。而且，孟德爾的成果也被德國科學家福克（Focke）在一篇重要的論文中反覆地引用。也正因為孟德爾的觀點從未真正淹沒在科學思想的汪洋大海中，所以，一旦全世界具備了接受它的條件時，它很容易就復甦了。
總之，儘管達爾文和孟德爾本人並不知道，但他們倆人卻為二十世紀全部的生命科學奠定了基礎。達爾文看到了一切生物均有聯繫，它們最終“都可以追溯到一個簡單而共同的祖先”；而孟德爾的工作則解釋了這一切是如何發生的。令我感到遺憾的是，這倆位原本應當很容易就發生互助的，但卻沒有。有資料顯示孟德爾擁有一本德文版的《物種起源》，而且他讀過，因此他肯定知道自己的成果適用於達爾文的理論，但顯然他沒有努力與達爾文取得聯繫。至於達爾文這一方，我們知道他學習過福克的那篇很有影響力的論文，文中多次引用了孟德爾的成果，但達爾文不知道為什麼沒有把這些與自己的研究結合起來。或許專門研究進化論的科學史家們已經搞清楚了，如果是我孤陋寡聞，也請各位不吝賜教。
講到達爾文的理論，幾乎人人都認為該理論有一個重要論點，那就是，我們人類是從古猿一點點演變來的。其實達爾文僅僅只是間接提及了這一點。但人們確實不需要太大的想象力，就能從達爾文的理論中得出人類是如何發展而來的，這很快就成為了熱議的焦點。
1860年6月30日，星期天，在英國牛津郡舉行的一次全英科學促進會的會議上，迎來了一場決戰。應《殘跡》作者錢伯斯的力邀，赫胥黎出席了此次會議，但他依然不知道錢伯斯就是《殘跡》的作者。而達爾文向來不參加這樣的活動。會議的地點是在牛津大學自然歷史博物館 。有一千多人擠進了會場，還有幾百人擠不進去。人們意識到將會有大事件發生。但在發生之前，他們不得不先聽了兩個小時昏昏欲睡的開場白，由紐約大學的伯雷格（John William Draper）絮絮叨叨地演講“論歐洲的智力發展兼論達爾文先生的觀點”。
終於，該輪到牛津教區的主教威爾伯福斯（Wilberforce）站起來發言了。他是在歐文（Richard Owen）的授意下發言的，這個歐文極端反對達爾文主義。不過這是大夥猜測的，證據是前一天晚上歐文拜訪了威爾伯福斯。就像大多數熱議的事件一樣，那天的準確情形人們眾說紛紜。其中流傳最廣的一個版本是這樣的：威爾伯福斯極有風度地轉向赫胥黎，露出一個冷笑，然後問他，你是否有膽量宣稱自己的祖父或者祖母是猿。這個問題無疑是一句調侃的俏皮話，但卻被理解為一種挑釁。赫胥黎當時就轉向他身旁的人，悄聲說，“那他就是我從主那裡接生的了。”然後，他也毫不示弱地站了起來。
圖：你願意和它沾親帶故嗎？
但是，也有些人回憶說，赫胥黎當時勃然大怒，氣得渾身發抖。他當即宣佈，某些人在如此嚴肅的科學論壇上，竟利用自己的名望進行如此不堪入耳的人生攻擊，自己寧願與猿猴沾親，也不願與這種人帶故。赫胥黎的這段反駁過於尖銳，甚至有些令人反感的無禮，不僅侮辱了威爾伯福斯，還使得全場一片譁然。有一位叫布賴斯特的女士當場暈了過去。菲茨羅伊，也就是在貝格爾號上與達爾文共處了五年的那位船長，高舉著一本《聖經》在大廳中來回穿梭，同時喊著：“看這本書，看這本書。”（他當時已經是新建立的氣象局的負責人。）有意思的是，事後，雙方都宣稱自己徹底擊敗了對方。這倒是有點像現在的中美貿易戰的情況。
達爾文在晚年又出版了另外一本書，終於明確回答了人從哪裡來的問題，結果當然不出意外，再次引起了巨大的爭議。科學有故事，咱們下期接著聊。
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