- 科学的价值
- (英)理查德·道金斯
- 8444字
- 2021-04-02 09:29:42
05 论达尔文与华莱士携手发表的论文
科学真理的性质决定了,要等有能力发现它们的人出现之后,它们才会被发现。而且,如果两个人分别独立地发现了某个科学真理,那么其内容必定是同样的。与艺术作品不同,科学真理不会随发现者的个性特征而改变。这既是科学的荣耀,也是科学的限制。如果这个世界上从来没有出现过莎士比亚,那么没有人会写出《麦克白》。与此相反,即使世界上从无达尔文,别人也会发现自然选择定律。事实上,历史上确实有这样的人,那就是阿尔弗雷德·华莱士。我们今天聚在这里,也正是因为这个原因。
1858年7月1日,就是在这个演讲厅里,基于自然选择学说的进化论问世。毫无疑问,这是人类思想史上最有力、最深刻的思想。而且,提出这个思想的并不是一个人,而是同时有两个人。待会儿等我们休会后,我还会更加详细地说明这个过程。在这里,我想强调的是,达尔文和华莱士的伟大,不仅在于他们分别独立地提出了进化论,而且还因为他们在面对和协商发现优先权时共同展现出来的慷慨大度和光辉人性。在我看来,达尔文和华莱士不仅是带来伟大的科学发现的卓越智力的象征,也是最能够促进科学进步友好合作精神的象征。
哲学家丹尼尔·丹尼特曾经这样写道:“如果要我决定向科学史上做出了伟大的思想贡献的那个人颁奖,我会选择达尔文,他的排名领先于牛顿和爱因斯坦等人。”我自己也说过类似的话,虽然我还不敢拿牛顿和爱因斯坦来做对比。我们在这里说的这种思想,就是基于自然选择的进化论。进化论不仅可以对生活的复杂性和优雅性给出人们普遍接受的解释,而且我还强烈地感觉到,从原则上看,它是唯一能够提供这种解释的思想。
不过,达尔文并不是唯一提出进化论的人。丹尼特教授和我说那番话时,应该用“达尔文和华莱士”来取代“达尔文”(我有强烈的理由这样做,而且我认为丹尼特也会同意)。我猜测,华莱士经常会遇到这类情况:从是否有利于自己的后代的基因的角度来说,他得到的结果不太有利。这部分是因为他一直非常慷慨大方。事实上,“达尔文主义”这个术语本身就是华莱士创造的,而且他经常用它来指称达尔文的理论。现在很多人之所以知道有达尔文而不知道有华莱士,一个重要的原因是达尔文在林奈学会的论文报告会结束一年后又出版了《物种起源》这部不朽名著。《物种起源》不仅阐述了达尔文和华莱士的(作为进化机制的)自然选择理论,它还为进化这个事实本身提供了各种各样的证据——后者必须通过一部篇幅不小的著作才能完成。
1858年6月17日,收到华莱士的来信后,达尔文陷入了犹豫不决和痛苦的焦虑中,这个著名的故事想必大家都耳熟能详,我就不在这里复述了。我认为,在整个科学发展史上,当涉及科学发现优先权的争议时,这个例子是最值得赞赏、最值得效仿的一个榜样。这恰恰因为它没有真的发展成为一个争议。达尔文和华莱士非常友好地化解了争议,不得不说,这要归功于双方的慷慨大度,特别是华莱士的高风亮节。正如达尔文在他的自传中描述的:
早在1856年,莱尔(Lyell)就建议我把自己的观点完整地写出来,于是我马上开始动手写作,准备写一本书——它的篇幅比后来出版的《物种起源》还要长三四倍,可那也只是我以往收集到的材料的一个摘要。进展还算顺利,两年之后我完成了一半的内容。1858年夏天,当时身在马来群岛的华莱士先生给我寄来了他的一篇论文,题为《论物种的变种无限偏离其初始类型的趋势》。华莱士在这篇论文中提出了和我完全一样的理论,我不得不中途改变我的写作计划。华莱士先生说,如果我觉得他的论文还不错的话,请我把它送给莱尔去审阅发表。
在这种情况下,我同意了莱尔和胡克(Hooker)提出的建议,把我正在写的书稿的摘要和我于1857年9月写给阿萨·格雷(Asa Gray)的一封信,与华莱士先生的论文一起,发表在1858年的《林奈学会会刊》上(从第45页起)。我一开始不太愿意这样做,因为我认为华莱士先生可能会觉得这样做对他不公平。当时我还不知道他是多么大度和尊贵。我的书稿的摘要以及那封信都不是为了尽快出版而撰写的,所以内容并不是很成熟。华莱士先生的文章则写得非常好,对理论的表述非常清晰。我们一同发表的这些论文并没有引起多大的反响。我记得,只有都柏林大学的豪夫顿(Haughton)教授写了一篇评论,宣称我们的论文中所有新颖的地方都是错的,而没有错的地方则都是老生常谈。这说明,任何新的观点要想引起公众的注意,都必须用更长的篇幅加以解释不可。
达尔文显然过于谦虚了。他那两篇文章都在这个房间里被宣读过,它们都堪称阐释理论的文章的典范。华莱士的论文的论证也非常清晰,而且他的观点确实与达尔文的观点非常相像。没有人有任何异议,说华莱士的理论不是他自己独立得到的。在我看来,华莱士的论文需要结合他早前于1855年发表在《博物学年鉴和杂志》(The Annals and Magazine of Natural History)杂志上的另一篇论文来阅读。达尔文在那篇文章发表时就读过它了。事实上,也正是因为那篇论文,华莱士才进入了达尔文的“通信圈”,达尔文还曾让华莱士帮他收集一些标本。但奇怪的是,达尔文并没有在华莱士1855发表的那篇文章里看出华莱士已经成长为一个十足的达尔文式的进化论者了。我这样说的意思是,华莱士关于进化的观点与拉马克先生关于进化的观点相反。拉马克认为,所有现代物种都好比站立在同一架梯子的不同梯级上,当某个物种从较低的梯级上升到较高的梯级时,就变成了另一个物种。与此相反,早在1855年,华莱士就已经得到了一个清晰的树状进化图景,它与后来达尔文给出的那张著名的图解,也是后来的《物种起源》一书中唯一的一张插图非常相似。不过,华莱士在1855年发表的那篇文章中还没有谈到自然选择和生存竞争。
华莱士在1858年的那篇论文中讨论了自然选择和生存竞争,这些论述像闪电一般击中了达尔文。在这篇论文中,华莱士甚至也直接使用了“生存竞争”这个术语。华莱士还用了相当大的篇幅去阐明生物个体数量的指数型增长(这也是达尔文的另一个主要观点)。华莱士这样写道:
一种动物的生殖能力经常被认为是其种群数量繁多或稀少的主要原因,但是只要仔细观察各种事实,我们就会发现这两者之间没太大关系。即使是那些繁殖能力很弱的动物,如果没有什么限制的话,它们的个体数量的增加也是极其迅速的;但另一方面,我们这个星球上的动物的数量很显然是稳定的,或者……甚至还在不断减少。
华莱士由此推导出:
每年死去的个体的数量一定是极其多的,而且,既然每个个体的生存都必须依靠它自己,所以死去的那些个体一定是最弱的……
华莱士那篇论文的结语如果换作达尔文来写,可能也不会有什么两样:
猎鹰强有力的、伸缩自如的利爪——猫的爪子也类似——不是因为这种动物有意愿就能长出来或变得更加强大的,而是来源于该物种中更早的、也许组织得还不太好的群体中已经存在的不同变种。那些拥有这些性状的个体总是能活得更长……即使是动物的躯体颜色也可以用同样的原理来解释。许多动物,特别是昆虫的躯体颜色,都非常接近它们栖息地附近的土壤、树叶、树枝等的颜色,这是因为,尽管某种昆虫可能在无数世代里产生各种各样的颜色,但是只有那些拥有适合躲避天敌的颜色的种群才能存活得最久。在这里,我们还发现了一个关于自然界中普遍存在的一种平衡的解释——动物在某些器官上的不足,总是能够通过其他器官的强大而有所弥补。例如,强有力的翅膀可以补腿脚虚弱无力之不足;行动敏捷快速可以补没有防卫武器之不足。事实证明,那些只有不足没有长处的动物是无法生存下去的。这个规律的作用,与蒸汽机中的高速离心控制器类似,能够检测出任何反常的性状,然后在它们还没有变得明显之前进行修正。
这个高速离心控制器的类比非常有力。我不禁想,达尔文说不定还会妒忌呢。
有的科学史专家说,与达尔文自己所持的达尔文主义相比,华莱士的自然选择学说并不那么“达尔文主义”。华莱士在谈到自然选择时,一直在使用“变种”这个术语,认为自然选择是在变种这个层次上起作用的。在前面引用的那一长段话里,他就采用了这种说法。还有一些科学史专家说,很显然,达尔文认为自然选择发生在个体层面,而华莱士则不同,他讨论的其实是今天的理论家们所抛弃的“群体选择”。如果华莱士所说的“变种”指的是地理上相互分隔开来的动物群体或种族,那么确实如此。在一开始的时候,我也这样怀疑过,但是在仔细地阅读了华莱士的论文之后,我发现事实并不是这样的。我认为华莱士所说的“变种”,和我们今天所说的“基因型”一样,等价于现代进化论者笔下的基因。因此,我认为在这篇论文中,华莱士所说的“变种”指的并不是(例如)猎鹰的一个地方性种群,而是指“拥有在遗传学意义上比通常的猎鹰更加锋利的爪子的那些鹰”。
如果我的看法是对的,那么达尔文也受到了同样的误解。达尔文在《物种起源》一书的副标题中用了“种族”这个术语,导致许多人错误地认定他支持种族主义。(《物种起源》的副标题是“生存竞争中优势种族之存留”,其实可以说是该书的另一个标题。)事实上,达尔文在这里所说“种族”,仍然是指“带有某种遗传特征的那些个体”,比如拥有强有力的利爪的猎鹰,而不是指地理位置上的不同的种群(例如印度冠鹰)。如果达尔文指的是后者,那么他也难逃支持群体选择的嫌疑。但我确信,达尔文和华莱士都不赞同群体选择理论。基于同样的理由,我也不认同“华莱士的自然选择学说不支持达尔文”的说法。
至于说达尔文剽窃华莱士的指控,则完全是胡扯。有充分的证据可以证明,达尔文确实早在华莱士之前就开始思考自然选择理论了,尽管他并不是最先公开发表关于自然选择学说的论文的那个人。我们有他1842年的论文摘要、1844年的长篇论文,这两者与1857年他写给阿萨·格雷的信(这封信在1858年在林奈学会上宣读过,我们今天在这里集会就是为了纪念那一天)有力地证明了他的优先权。至于达尔文为什么要耽搁这么长时间,一直都不发表他的观点,则是科学史上的难解之谜之一。有的科学史专家说是达尔文怕因此受到宗教迫害,还有的科学史专家则说达尔文担心政治后果。或许,一切只是因为达尔文是一个完美主义者。
在收到华莱士的来信的那一刻,达尔文非常吃惊——站在今天的角度看,我们可能会认为并没什么道理。在写给莱尔的那封信中,达尔文这样说道:“我从来没见过如此令人震惊的巧合:如果华莱士曾经看过我写于1842年的手稿,那么他这篇短文可以说是好得不能再好的一个浓缩版。他所用的术语竟然是我文章中的章节的标题。”
这种巧合还表现在,他们两人都受到了马尔萨斯的《人口论》的启发。达尔文自己曾解释过,马尔萨斯对人口过多和竞争的强调对他产生了直接影响。在自传中,达尔文这样写道:
那是1838年的10月,也是我开始进行系统研究之后的第15个月,出于消遣的目的,我偶然读到了马尔萨斯的著作《人口论》。长期以来,我一直在持续观察动物和植物的习性,对于无处不在的生存竞争非常了解,因此马尔萨斯的理论马上触动了我,我想到,在这些条件下,更适合的变种更可能被保留下来,而不适合的则会被淘汰。结果将会是新物种的形成。就这样,在那个时候,我终于有一个理论可以入手了。
华莱士阅读马尔萨斯的著作后获得“顿悟”的时间则要更久一些,但也更有戏剧性。当时,华莱士滞留在马六甲群岛的特内特岛(Ternate)上,他患了疟疾,发着高烧,然后突然如醍醐灌顶:
我当时正忍受着一阵接一阵的高烧的打击,在冷热交替之际不得不在床上连躺几个小时。在那种情况下,我心思飘荡,只能想一些自己觉得特别有趣的东西……
有一天,我忽然想起了马尔萨斯的《人口论》,想到了他对那些“限制人口增长的因素”的透彻分析——疾病、意外事故、战争以及饥荒。这些因素使得野蛮社会的人口数量大大低于文明社会的平均人口。然后,我就想到了……
在此基础上,华莱士给出了他自己关于自然选择的清晰透彻的分析。
除了达尔文和华莱士之外,还有一些人似乎也有资格成为争夺基于自然选择学说的进化论的优先提出者的候选人。当然,我在这里说的并不是进化思想本身。有进化思想的先驱者太多了,例如伊拉斯莫斯·达尔文(Erasmus Darwin)就是其中一位。仅就自然选择学说而言,在维多利亚女王时代,许多人都声称还有两个人有资格参加这场发现优先权争夺赛。这种情况也不难理解,就像当莎士比亚作品的著作权出现争议时,培根主义者往往会变得特别亢奋一样。这两个人一个是帕特里克·马修(Patrick Matthew),另一个是爱德华·布莱斯(Edward Blyth)。此外,查尔斯·达尔文还提到了W. C.韦尔斯(W. C. Wells)。马修曾抱怨达尔文忽视了他,而且达尔文在《物种起源》后来的版本中也真的提到了他。以下这段话引自《物种起源》第五版的序言:
1831年,帕特里克·马修先生出版了一本题为《船用木材和树木栽培》(Naval Timber and Arboriculture)的著作。在这篇著作中,他提出的关于物种起源的观点……与华莱士先生和我在《林奈学会会刊》上提出,并在本书中扩展的思想相同。不幸的是,马修先生的上述观点分散在一篇关于不同主题的论文附录的多个段落中,因此直到马修先生本人后来直接在《园丁纪事》(Gardener’s Chronicle)一书中提到了这一点,才引起了我的注意……
与爱德华·布莱斯(由洛伦·艾斯利为之张目)的情况一样,我认为马修并不是真的理解自然选择的重要性。我在这方面拥有很多证据,可以证明如下观点:在达尔文和华莱士之前的这些所谓的先驱,都将自然选择视为一种纯粹的负面力量,其作用是清除掉无法适应环境的弱者,而不是完成生命的进化(事实上,这种错误观念的背后不难窥见现代创造主义思想的影子)。因此,我很怀疑:如果马修真的清楚自己发现的理论有可能是人类有史以来最伟大的思想,又怎么可能将其散乱地“埋藏”在一本讨论船用树木栽培的书中?在面临优先权争议的时候,有谁会选择像《园丁纪事》这样的书来声明自己的权利呢?毫无疑问的是,华莱士非常清楚自己的发现的重大意义。
当然,达尔文和华莱士也不是在所有问题上都能保持一致。进入耄耋之年后,华莱士一度痴迷于唯灵论(尽管达尔文体格健壮,但他没能活到华莱士那么大的岁数),而且从相当早的时候开始,华莱士就怀疑自然选择理论是否可以解释人类特殊的心智能力。不过,他们之间更主要的冲突体现在对“性选择”问题的看法上,而且这种冲突直到今天仍在产生影响——正如赫莲娜·克罗宁(Helena Cronin)在她的著作《蚂蚁和孔雀》(The Ant and the Peacock)中所描述的。华莱士曾经说过这样一句话:“我比达尔文本人更‘达尔文’。”在华莱士看来,自然选择是一个无情的“功利主义者”,他不能忍受达尔文用性选择去解释鸟类拥有漂亮尾羽和艳丽毛色的进化。华莱士认为,达尔文的这种做法并不是无懈可击的。华莱士说:“我每次看到孔雀尾巴上的羽毛时都会觉得恶心。”与华莱士不同,达尔文则接受了性选择理论,并且成为它的热情拥护者。雌性动物在选择雄性伴侣时在“美学”方面的奇思妙想或心血来潮的冲动,足以解释孔雀的尾巴和类似的“奢侈”装饰。华莱士讨厌这种性选择,事实上,除了达尔文之外,几乎所有人都与华莱士持有同样的看法。不过坦白地说,在许多时候,这完全是对于女性的歧视。在这里,不妨引用一句赫莲娜·克罗宁的话:
有几个权威学者更甚,他们直接强调了女性“臭名昭著”的性情,说她们喜怒无常。例如,米瓦特(Mivart)说:“这就是说,女性(雌性动物)的任性和不稳定性决定了,它们的选择行动不会导致恒定的变化。”戈德斯(Geddes)和汤姆森同样持有阴暗的歧视女性的观点,他们认为,“从人类经验来看,女性偏好的持久性几乎是不可验证的”。
当然,华莱士不接受性选择理论并不是因为他歧视女性。华莱士只是强烈地感觉到,女性的心血来潮并不构成对进化变化的恰当解释。在克罗宁看来,自华莱士以来已经形成了一个以华莱士的名字命名的思想流派,其余脉直到今天仍然绵延不绝。“华莱士主义者”偏好对明亮色彩的功利化解释,而“达尔文主义者”则认为女性的心血来潮可以作为一种解释。现代的华莱士主义者同意,可以把孔雀尾巴以及其他类似的亮丽的器官视为吸引雌性动物的广告,但他们认为雄性动物所发出的是关于自身品质的广告。一只拥有硕大的漂亮尾羽的雄性鸟类动物可以向雌性同类表明,自己是“品质很高”的雄性。相比之下,达尔文主义的性选择理论的观点则是,硕大的漂亮尾羽是雌性鸟类动物所珍视的,除了明艳的色彩、漂亮的外形之外,并不具有额外的目的。雄性拥有它,就是因为雌性喜欢它。选择有外表吸引力的雄性鸟类动物的雌性鸟类动物会生出有吸引力的“雄性”,从而又能吸引下一代“雌性”。而华莱士主义者更严格地坚持着色必定意味着某种有用的东西的假设。
我在牛津大学的同事汉密尔顿就是一个典型的华莱士主义者。他认为,性选择中涉及的性状本身就是身体状态的标志,因为它们能够显示雄性动物的健康状况是好还是坏。
对于汉密尔顿所持的华莱士主义思想,我们可以这样表述:选择有利于那些变成了熟练的“兽医诊断专家”的雌性,同时也有利于那些使自己更容易被偏爱的雄性(或者说身上长出了更加醒目的“温度计”和“血压计”的雄性)。对于汉密尔顿来说,极乐鸟的长尾巴是这样一种适应——更便于雌性对雄性的健康状况做出判断(好还是坏?)。良好的一般诊断的一个例子是腹泻的易感性。长长的、肮脏的尾巴是一种健康状况不佳的信号,而一条干干净净的尾巴则相反。尾巴越长,卫生“徽章”就越显眼——无论身体状况是好是坏。很显然,只有当雄性的健康状况良好时,这种诚实才能使特定的雄性个体受益。但是,汉密尔顿和其他新华莱士主义者都找到了一些巧妙的论证方法和论据,证明自然选择一般来说有利于佩戴诚实徽章的动物,尽管在特殊情况下,诚实也会带来痛苦的后果。新华莱士主义者认为,自然选择之所以有利于长尾巴,就是因为这是身体健康状况的标志:无论是健康还是不健康(后者看上去似乎有矛盾,但是理论性的数学模型确实成立)。
达尔文学派——性选择论者在现代也大有人在,而且有着自己的代表人物。20世纪上半叶,现代达尔文主义性选择论者沿着费希尔开辟的道路,构建了许多数学模型,证明了(同样颇具悖谬性)雌性的心血来潮支配的性选择可能导致一个失控的结果,即尾巴或其他性选择的特征偏离其功利主义的最佳状态。这一类理论的关键在于现代遗传学家所称的“连锁非均衡”(linkage disequilibrium)。当雌性选择了拥有长尾巴特征的雄性时,它们的后代就会继承母亲的“心血来潮”基因和父亲的长尾巴基因。雌性心血来潮式的冲动无论如何任意,两性的联合选择都会导致(至少在你利用数学模型进行理论推理时)雄性长尾巴的进化和雌性对长尾巴的偏好的进化失控,所以一些物种的尾巴可能会变得非常长,甚至长得荒谬。
克罗宁优雅精练的历史分析表明,在性选择这个领域,达尔文(主义)和华莱士(主义)的对立,在两位主角离开人世之后仍然延续到了今天。特别令人欣喜的一点是——这一点应该可以让这两位伟人都觉得欣慰,性选择理论中的达尔文主义一派和华莱士主义一派,特别是它们的现代形式,都包含了一个强大的悖论因素。两者都能够预测令人惊讶的、甚至是令人觉得荒谬可笑的“性广告”。我们在大自然中也观察到了这些,孔雀的长尾巴只是其中一个著名的例子。
我认为,达尔文和华莱士分别独立提出的思想是人类思想史上的伟大成就之一。接下来,我将讨论这个思想的普适性,并以此结束本文。在我的第一本书的开头,我这样写道:
一个星球上的智慧生物,只有它开始思索自身存在的原因时,才能算为成熟。假设来自外太空的高级生物莅临地球,为了评估人类文明的水平,他们可能会提出的第一个问题是:“他们有没有发现进化规律?”30多亿年以来,我们这个星球上始终存在着各种各样的活生物体,但是对于生命为什么会存在,从来没有人知道。直到后来,终于有一个人搞清楚了真相,他的名字叫达尔文。
更准确的说法是“两个人”,即华莱士与达尔文,这样更公平一些(虽然戏剧性的程度要低一些)。不过,无论如何,在这里且容我阐述一下普适的进化论观点。
我认为,达尔文和华莱士的基于自然选择的进化论不仅是对我们这个星球上的生命的解释,而且还可以用来解释一般的生命。我愿意给出如下“预测”:如果我们在宇宙的其他地方发现了生命,那么无论这种生命在细节上与地球上的生命有何差异,最重要的那个原则都不会不同,那就是,任何生命的进化机制都大致相当于达尔文和华莱士的自然选择机制。
但是我不太确定,究竟怎样才能将这个较强的观点恰到好处地表达出来。不过我完全有信心,较弱的版本肯定成立,那就是,在自然选择理论之外,再也没有其他可行的理论被提出来过。更强的形式则是,除了自然选择理论之外,我们再也不可能提出其他可行的理论。今天在这里,我先围绕较简单的形式展开讨论,它仍然有着惊人的影响力。
自然选择理论不仅解释了我们所知的生命的方方面面,它还是如此有力、优雅和经济。这是一个反映了人类思想的最高成就的理论,一个真正配得上它所针对的问题的重要程度的理论。
达尔文和华莱士也许不是第一个提出这种思想的人,但他们确实是最早全面深刻地理解了进化问题的人,也是最早理解与这个问题相对应的答案的重要性的人。他们“独立地共同提出了”进化论。这个理论彰显了他们作为科学家的最高成就。他们在协商优先权时表现出来的慷慨大度,则彰显了他们作为人类的最高品质。今天有幸来帮助庆祝他们的共同成就,是我最大的荣幸。