温斯顿·丘吉尔关于进化论的思考

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

2016 年，我有幸收到温斯顿·丘吉尔一篇之前未发表的题为《宇宙中只有我们吗？》的文章。这份意想不到的荣誉发生在我访问密苏里州富尔顿市的美国国家丘吉尔博物馆期间。博物馆馆长蒂莫西·莱利请我检查这篇文章并提供评论。这次经历促成了 2017 年 2 月 15 日发表在《自然》杂志上的一篇文章。

当时，莱利确实告诉我，博物馆的档案馆还藏有第二篇文章，据他所知，这篇文章之前也未曾发表过。出于纯粹的好奇心，我在 2019 年询问是否有人在此期间仔细研究过第二篇文章，在发现尚未有人研究后，我询问是否允许我也检查一下。莱利欣然同意了。

这份 14 页的打字手稿题为《生命之河》，专门讨论地球上生命的进化。与第一篇文章一样，这篇文章最初写于 1939 年，然后在 1950 年代被丘吉尔略作修改。鉴于进化论这个话题即使在今天在某些圈子里仍然会引起争议，不用说我非常好奇阅读丘吉尔对这个科学主题的看法。

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然而，与他关于外星生命的论文一样，我很快发现，虽然某些细节是错误的或不准确的（特别是那些与所涉及的时间尺度相关的细节——这并不奇怪，因为这篇文章是在一些相关信息仍然未知的时候写的），但丘吉尔对大局有极好的把握，而且他的观点完全没有受到任何非科学论据或情感的影响。

我们今天可能会想，是什么让丘吉尔成为如此独特的政治家（例如，没有其他首相为科学、技术和创新做出更多贡献）。在我看来，这可能是因为他在科学，甚至在他的艺术中，都能够在日常纷争之外找到生活。

早期生命形式

丘吉尔对生命历史的简要描述始于对地球本身如何形成、冷却并稳定到相对静止状态的叙述，这种状态使生命得以扎根。与他关于外星生命的论文一样，他提到了关于行星形成的旧理论，根据该理论，行星是由一颗路过的流浪恒星施加的潮汐力从其宿主恒星边缘撕裂下来的气体形成的。他还认为海洋是从环绕原始地球的蒸汽大气中凝结出来的。

今天，普遍的理论是，像地球这样的岩石行星是通过年轻恒星（地球的情况中是太阳）周围的星盘中尘埃粒子的聚结形成的，然后形成星子，星子进一步合并在一起。有强有力的观测证据表明，地球表面的大部分水是通过小行星（或许还有彗星）撞击输送到地球的。

接下来，丘吉尔展示了他对板块构造（大陆漂移）导致山脉产生的观点的熟悉程度。我发现这本身就非常引人注目，因为即使是地球物理学界也是在 1950 年代后期才接受板块构造理论的（大陆漂移最初是在 1912 年提出的）。

在这些初步内容之后，丘吉尔谈到了地球生命的主要主题。在这里，他首先提出了正确且重要的观察结果，“生命是如何产生的仍然是一个完全的谜。” 确实，即使在今天，尽管在益生元化学合成方面取得了令人印象深刻的进展（有关最新进展，请参阅杰克·索斯塔克在“更多探索”中的演讲），但对于生命的起源仍然没有普遍接受的理论。丘吉尔提到了泛种论的可能性——生命起源于外太空存在的某些生命前体的观点。

事实上，这个理论受到了天体物理学家弗雷德·霍伊尔和钱德拉·维克拉玛辛格的青睐（例如，在维克拉玛辛格在“更多探索”中的文章中进行了总结，如下）。然而，丘吉尔确实承认，这“仅仅是将问题向后推了一步”。然后，他接着指出，“无论过程如何，显然最早的形式必须是能够从非生物物质中汲取养分的类型。” 因为，他解释说，“以我们所有的化学知识，我们无法用几杯粉笔和盐做出一顿饭。”

他意识到，这一切都离不开可靠的能源。因此，对于最基本的成分，他很快补充了“最重要的成分——阳光”。在简要描述了光合作用，强调了叶绿素在这个过程中的重要性之后，丘吉尔因此用他精彩的语言总结道，“植物的生存斗争简化为对光照的斗争，在任何森林中，我们都可以看到它们为了获得最佳位置而相互推挤。”

在下一阶段，丘吉尔开始讨论真正的进化，特别是在那里，他表现出对所涉及的所有概念的现代理解。

达尔文主义者丘吉尔

达尔文进化论基于并以四个支柱为特征，这些支柱由一个宏大的机制支撑（例如，在“更多探索”中，请参阅带注释的达尔文著作以及杰里·科因的书，以获得清晰的解释）。这四个支柱是：进化、渐变论、共同祖先和物种形成。进化概括了物种不是一成不变的观点。我们今天看到的物种并非一直存在。事实上，过去存在的大多数物种都已经灭绝。今天我们看到的只是从这些物种进化而来的物种。

渐变论表达了达尔文从他的地质学家朋友那里采纳的概念。正如太阳、风、雨和地质过程缓慢地塑造地球表面一样，进化也缓慢地进行。一个物种进化成另一个物种可能需要数千代的时间。共同祖先意味着即使我们今天看到的物种种类繁多（大约有一千万种），也都是从一种生命形式开始的。最后，物种形成指的是分支，当一个物种分支成两个不同的物种时。由于在每个这样的分支节点物种数量都会翻倍，这解释了我们今天看到的丰富多样性。所有这一切图景所依赖的一个基本机制是自然选择。

丘吉尔展示了对所有这些概念的非凡理解。事实上，我们知道，早在 22 岁时，当他随英国军队驻扎在印度时，他就读过达尔文的杰作《物种起源》。

丘吉尔写道，“毫无疑问，最早出现了最简单细菌的变体，从中发展出能够以植物或其腐烂残余物为食的初级微生物有机体”，他立即补充道，“这可能是生命之树中最早的分叉，将植物与动物分开。” 然后，他继续详细描述了自然选择的运作方式。

例如，他敏锐地注意到，“生命如何从我们傲慢地称之为‘低级’到高级形式进化的问题，比生命最初是如何形成的问题要简单得多。” 他解释说，每一代都有一些成员具有与普通成员略有不同的特征。然后他阐明，如果某个特征为其携带者在适应环境和产生后代方面赋予了优势，那么经过许多代之后，整个种群将朝着该特征转变。

丘吉尔认识到，很难证明进化的早期阶段确实发生了：“当然，我们没有任何直接证据。因为只有具有坚硬的骨壳或骨骼的生物，其化石形式的痕迹才能保留下来。” 然而，他指出，间接证据可以追溯到海绵等生物（即使切成碎片也能存活），随后可能是类似海葵的海洋生物。

在简要讨论了运动如何可能导致动物的前后差异（但没有提及地球引力可能导致上下差异）之后，丘吉尔讨论了一些可能的分支事件，其中一个重要的分支事件发生在具有外壳的蜗牛状生物与那些发展出脊椎的物种之间。

就像一位资深科学家一样，在整个描述中，丘吉尔反复强调观测和实验证据的关键重要性，并指出“虽然，当然，我们无法追溯岩石记录中的每一步……但许多发展阶段都可以非常详细地追溯到。” 他还认识到，自然选择是变革的关键驱动力，并指出，随着生命开始适应陆地，“在每一代新的微小突变和变异中，那些最能适应日益干旱环境的物种逐渐取代了较老的物种。”

我们人类没什么特别的

也许丘吉尔文章中最引人入胜的部分是他对人类出现的论述。关键点是他完全接受这样一个事实：像所有其他生命形式一样，人类仅仅是达尔文进化论的自然产物。 早在他文章的开头，他就评论说，“甚至你和我都是从那些看起来有些笨拙的海中居民进化而来的。”

在他对地球生命历史的逐步阐述中，丘吉尔生动地描述了生物学上的冷血恐龙——“形状奇特、外表可怕的巨大而可怕的怪物”——并暗示它们的灭绝是由地质事件造成的极端温度变化造成的。今天，我们有令人信服的证据表明，恐龙的灭绝是尤卡坦半岛附近的小行星撞击造成的，这导致地球天空像核冬天一样变暗。

无论具体原因如何，丘吉尔正确地推断出，从兔子和老鼠到大象和狮子等温血哺乳动物开始蓬勃发展。他总结道，从猴子类生物的一个分支“流出了各种支流，一些支流通向现代猴子，一些支流通向大型猿类，至少有一支通向人类。”

在这篇文章中，丘吉尔决定不详细讨论人类进化的后期阶段。然而，他确实提到了“不适者，他们已经灭绝，例如尼安德特人。” 更重要的是，他钦佩地指出，法国东南部和西班牙北部洞穴墙壁上 15,000 年前的动物绘画，是由“优秀的、正直的男人和女人”创作的，其质量并不逊色于“今天的艺术”。

丘吉尔以他独有的风格，用几句话结束了这篇文章，这些话语在第二次世界大战前夕与今天一样具有现实意义。他指出，地球生命的进化表明：“在暴风雨和压力中，不断涌现出新的、组织程度更高的类型，它们能够经受住命运的冲击。”，因此，“在怀疑和沮丧的日子里，可以在这个想法中找到慰藉，也可以在对我们用岩石写成的故事的研究中找到慰藉，这个故事的时间尺度以百万年为单位，但就像夜晚的一瞥。”

伟大的思想。但如果我们想效仿丘吉尔的榜样，这种乐观主义也应该伴随着正确的行动！