生命和DNA
为了把握我们周围的世界,物理学和宇宙学总是由于能够提供所需要的基本参考框架而显示出它们的重要意义。然而,如何理解生命也并非不重要,在这方面,20世纪的生物学家重新塑造了我们关于活的有机体的观念。1953年,沃森和克里克一起揭示了DNA的双螺旋结构,如在上一章中所讨论的,这一发现使科学家对于生殖、遗传的本质和进化的分子基础的看法在概念上有了新的突破。也是在1953年,在一组著名的实验中,科学家通过对一种由若干比较简单的化合物配制而成的溶液通电,得到了作为生命化学构件的氨基酸。这一实验结果支持了生命是在地球早期的原始条件下自己形成的观点。此外还有两种不同的生命起源观点。一种观点是,生命是由泥土的催化作用产生的。还有一些科学家——其中就包括克里克自己——则提出了地球生命起源于地外的观点。他们认为,地球上的生命是来自太空的在别处进化出来的孢子掉落在地球上发展起来的。在生命问题上,当代科学仍然没有给我们一个最终的肯定回答,我们看到的只是一个探索过程。
与分子生物学一起出现的,是对地球上生命的历史的清晰阐述。在过去几十年间,生物学家一直在深入研究动植物进化的细节,依据的基本框架仍然是达尔文的通过自然选择进化的思想。搞清楚遗传的分子基础,为分析进化史和对活的动植物进行分类提供了好几种重要的新方法。使用那些新方法,譬如“遗传血缘”、“分子钟”和检测线粒体DNA,科学家就能够测出进化变化的速度,确定不同物种之间进化的差距。大家的看法是否全都一致?那当然不是,生物科学家至今仍然在许多问题上进行着激烈的争论。例如,鸟类是否是恐龙的直接后裔?进化是始终不变地缓慢进行,抑或在稳定的进化期中“插进”一些急速变化期?一些原教旨主义基督教派抓住生物学家在后一个问题上存在的不同意见,就把它说成是达尔文进化论失败的证据,他们竟然忘记了科学争论正是科学中的正常现象。
在古生物学和人类进化史领域作出的那些基本发现,在20世纪生命科学所取得的众多成就中占有突出的地位,其中包含了深刻的自然哲学涵义。尽管达尔文早就提出人类是从类人猿祖先经过若干阶段进化而来的,但是,关于人类进化过程的一种合乎逻辑的完整描述,却绝对是20世纪科学思想的成果。本书在前面曾经提到,在进入20世纪以前,早先发现智人的尼安德特人变种和山洞壁画(由解剖学意义上的现代人绘制)的事实一直未能得到普遍认可。第一个直立人的化石在1895年就出土了,而南方古猿化石是到1925年才得以发现。1908年有声名狼藉的“辟尔唐人”的意外“发现”,那具化石有较大的脑和像猿一样的强健下颚,被当成是否定人类从大脑较小的更原始的祖先进化而来的有力证据。直到1950年,那项“发现”才被查明是地地道道的骗局,“辟尔唐人”原来是一件人工赝品。从此以后,人类进化的各个阶段的情形就越来越清楚地显现在人们面前:从南方古猿阿法种[即由约翰森(Donald Johanson)在1974年首次发现的“露茜”和她的同类]开始,经过能人、直立人,然后才是智人的各个亚种。这个领域还在进行许多激动人心的研究工作,我们的上述介绍总会多少有些修改,因为甚至在撰写这本书的时候,还不断见到有新的发现发表。
在以往的世界观中,人和生命世界的其他部分截然不同是一条不可动摇的基本原则,现在,这条原则被20世纪的生命科学打破了。然而,在有一个领域,当要把从动物世界获得的科学发现应用到人和人的社会行为研究中时,却仍然遇到了很大阻力。我们说的就是社会生物学和进化心理学领域。这两个学科假定,文化形态也可以用达尔文的进化原理来加以说明。例如,这两个学科的研究人员已经在试图对如下人的社会行为作出进化论解释:利他主义、侵犯行为、合作精神、乱伦禁忌、酗酒、两性差异、同性恋,以及对儿童和陌生人的态度等。在20世纪60和70年代,这类想法被视为对自由民主理想的凌辱而大受抨击,因为它们似乎会限制社会改革的范围。但是,有关研究正逐渐得到科学家和有识之士的接受。(https://www.daowen.com)
在20世纪,科学活动的内容急剧增加,理论创新的范围也相应地大为扩展。以地质学为例,关于各个大陆很可能是漂浮在地幔上面的“板块”的观点,就是一项意义重大的理论创新。当德国地质学家魏格纳(Alfred Wegener,1880—1930年)在1915年首次提出这种观点后,在很长一段时间里都没有多少人相信。可是,到了20世纪60年代,由于种种技术和社会上的原因,它实际上已经得到普遍承认。搞清板块构造和大陆漂移,科学家就有可能“回放电影”,重新展现地球的地质历史。这不仅对于地质学,而且对于生物学,都会产生重大影响。
另一项值得重视的成果是在1980年发现的一些证据,似乎表明在6500万年以前白垩纪时期即将结束时,曾经发生过一次或者是一块大陨石或者是一颗彗星撞击地球的大灾变,导致包括恐龙在内的大批生物灭绝。这项发现的意义在于就意外事件在生命历史中所起的作用向我们提出了警告,那当然关系到人类的最终命运。同样,行星空间科学的成就,特别是从太空发回的大量照片,包括“旅行者号”飞船从40亿英里(约64亿千米)远的太空拍摄到地球这个“暗淡蓝点”的那些美丽的照片,从根本上改变了我们观察地球和邻近行星的方式。
从这些学科以及其他一些学科获得的新知识,综合在一起,就形成了我们今天的科学世界观。我们今天在一定意义上最后认识到的这些东西是真实的吗?不知道。科学毕竟代表的是在描绘世界时我们所能有的最好工具,今天所讲的故事无疑比迄今为止曾经有过的其他解释都更好。当然,说更好,并不意味着这个故事在将来就不会再作修改,实际上,肯定还要修改。