达尔文日:个人的献礼

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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


两百零四年前的今天,查尔斯·达尔文诞生了。他创造和阐述的生命景象改变了人类对其在宇宙中地位的认知。继哥白尼伟大的日心说发现之后,达尔文对进化和自然选择的阐述将人类从他们位于宇宙中心的首选位置上拉了下来。但这远非贬低他们,而是让他们了解生命的广阔和价值,强调他们所参与的巨大的相互作用网络,并巩固他们作为宇宙宏伟游戏中演员和观察者的地位。进化通过自然选择不仅成为一项指导性的科学原则,而且成为理解我们在世界中地位的包罗万象的要素,已经成为我们这个时代重要的思想。正如杰出的生物学家狄奥多西·杜布赞斯基非常简单地说,除非在进化的光芒下,否则生物学中的一切都毫无意义。进化是一个事实。自然选择是一种理论,现在和事实一样确凿。进化和自然选择都在发生。它们在我们的意识中崇高的地位都归功于一位安静、温和而才华横溢的英国人。

今天,令人欣慰和欣慰的是,达尔文是多么正确,他的理论被建立在多么坚实的基础上,而令人沮丧的是,不断意识到那些声称宗教确定性的人威胁要破坏他和他人细致而耐心的发现的价值。尤其是在美国,进化已经成为极端观点和互相诽谤的奇异战场,这种发展似乎与将任何和所有问题都染上政治色彩的传统步调一致。在这个国家,今天似乎你几乎无法表达一个观点而不附加一个标签。你不能仅仅有一个观点或采取立场,无论它多么以事实为基础;你的立场必须是共和党、民主党、自由意志党、新保守主义者、社会主义者或无神论者。如果都不是,那它就必须是中间派。

当谈到进化时,贴上“达尔文主义”的标签掩盖了自然选择理论的重要性和力量。一方面,那些捍卫这个标签的人有时会让人觉得达尔文是与进化有关的一切的开始和结束。这根本不是真的;在他创造自然选择理论的过程中,达尔文有点像马丁·路德·金。民权运动欠了金不可估量的债务,但金并不是民权运动。另一方面,那些反对达尔文主义标签的人让人觉得我们所有“相信”进化和自然选择的人都已经形成了一个邪教,并且每个周末都会聚在一起崇拜某个达尔文偶像。


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不幸的是,这两种立场都只会混淆这个人的一生和时代,他是一个简单、温和而才华横溢的灵魂,他痛苦地挣扎着将他对世界的看法与流行的宗教情感调和起来,并且最终认为抛弃他的宗教观点是正确的,原因很简单,因为他的发现与证据相符,而其他人的则不符。达尔文日应该是一个庆祝这位杰出人士一生的机会,摆脱宗教和政治背景的负担,而他的理论今天正深陷其中。因为关于达尔文的说法和著作已经很多了,所以这将更多的是一种个人和选择性的阐述。由于我既是达尔文的爱好者,也是书籍的爱好者,我将讲述我通过书籍发现达尔文的简短故事。

当你第一次阅读关于他一生的故事时,查尔斯·达尔文并没有唤起“天才”的标签,这种肤浅的不协调继续令人迷惑和惊叹。他后来的著名照片显示出一张留着胡须的脸,眼睛深陷。他的外表阴沉而乏味,并不能引起人们对一个闪耀的、改变世界的智力和激进的革命者挑战根深蒂固的教条的印象。按照威廉·汉密尔顿或开尔文勋爵的标准,达尔文并非神童,他在学校和大学里也没有特别出色。作为一名剑桥大学的宗教学学生,达尔文有一个最重要的品质;对自然世界的好奇心。他通过实地考察和远足来完美地培养这种品质;正如一个著名的故事所说,达尔文曾经一手拿着两只甲虫,然后把其中一只塞进嘴里,以便腾出一只手来捕捉他刚刚注意到的第三只非常有吸引力的甲虫。他沉迷于这些兴趣,这让他的父亲非常恼火,他的父亲曾经说过他不会有什么成就,而且他会成为家族的耻辱。

众所周知,达尔文的故事真正开始于他搭乘小猎犬号的航行,当时他接受了一艘船上的职位,这艘船的忧郁、躁郁症船长罗伯特·菲茨罗伊想要一位受过教育、有教养的人陪伴他进行一次环游世界漫长而危险的航行。对于达尔文来说,这是一个观察和记录世界动植物的黄金机会。艾伦·穆尔海德的《小猎犬号航行记》是对达尔文航行最好的图文并茂的阐述之一,书中精美地插有达尔文在航行中看到的奇妙植物、动物和地质构造的原始图画。达尔文自己对这次航行的描述非常详细和谦逊,描绘了一个被周围自然世界的美丽所吸引的人。在开始他的历史性旅程之前,年轻的查尔斯已经受到他的老师查尔斯·莱尔的地质学著作的启发,该书谈到了漫长岁月中的地质变化。正如人们所熟知的那样,进化思想在当时已经流行了一段时间(正如丽贝卡·斯托特的最新著作《达尔文的幽灵》中精彩记录的那样),达尔文当然不是第一个注意到生物体似乎随着时间推移而发生变化这个相当简单的事实的人,这种观点尽管如此,自然而然地与宗教教条背道而驰。最重要的是,达尔文非常清楚托马斯·马尔萨斯关于物种扩散超过可用资源的著名论点,这个想法的逻辑延伸将是推测物种和个体之间为有限资源而进行的某种竞争。“生存斗争”这个词今天在学校教科书中教授,后来遭到了很多诽谤,但对于像达尔文这样聪明而有洞察力的人来说,当他开始航行时,这将是显而易见的。

生物学不像数学或物理学,它更像天文学,是一门依赖于广泛制表和观察的科学。与理论物理学家不同,生物学家很难通过书斋里的推测来推断关于世界的真理。因此,勤奋地收集和分类自然动植物,并理解其相似性和差异是生物科学的必要条件。幸运的是,达尔文是合适的人选,在合适的地方;他天生好奇,记忆力极佳,能够吸收和整合,而且他也很独特和幸运地开始了一次环球航行,这将使他能够将他杰出的才能发挥到最佳水平。他每到一处都记录下地质、生物学、人类学和文化的详细细节。他对南美地震和岩层的观察,以及他发现的巨型哺乳动物化石,都证实了他关于生物体诞生并因有时剧烈的物理和行星变化而灭绝的信念。他对太平洋和(尤其是火地岛上的)大西洋岛民及其特殊习俗的观察,在他看来,强调了人类生命以及其他生命的多样性。但也许他最著名和最重要的停靠站在旅行几个月后到来,当时这艘船离开了厄瓜多尔,停靠在加拉帕戈斯群岛。

同样,关于加拉帕戈斯群岛和达尔文雀已经有很多著作。真相更加微妙,有时更简单,有时比人们认为的更有趣。达尔文曾将他著名的雀类误认为是其他种类的鸟类。直到回到家后,他的朋友,鸟类学家约翰·古尔德才帮助他确定了它们的正确谱系。但无论是雀类还是非雀类,这些鸟类和岛屿都为达尔文提供了一个独特的机会来研究我们现在所知的自然选择。这些岛屿彼此之间相隔相对较小的距离,但在地理和动植物方面却有很大差异。在每个岛屿上,达尔文都观察到相似的动植物,但它们彼此不同。与其他地方一样,他还观察到物种似乎适应了它们的环境。地理隔离和物种形成在那些炎热、潮湿且生物极其多样化的陆地上非常突出。

经过五年的详尽记录和航行,达尔文最终永远回到了家,无论在外貌还是信仰上都发生了很大的变化。他后来的生活一直是许多心理学推测的主题,因为他与他的表妹艾玛安定下来,并且再也没有离开过不列颠群岛。他似乎也患上了一种今天被许多作者称为心身疾病的疾病,因此他一直患有腹部和其他类型的疼痛。在伦敦生活了一段时间后,达尔文退休到肯特的唐恩宅第,在那里他平静地度过了余生,与一位善良而爱他的妻子在一起,与孩子们玩耍,沿着他房子后面的小路散步,这条小路被命名为“沙径”,与世界各地的知识分子通信,并不断中断他的研究,去温泉疗养胜地进行“自然”疗法,这些疗法有时价值可疑。

尽管他的生活很平静,但在心理上,查尔斯·达尔文正在酝酿一场具有划时代意义的革命风暴。另一个经常被强调的事实是他犹豫不决,没有在接下来的二十五年里以著名的《物种起源》的形式发表他的想法。达尔文计划写一段时间,但当他收到一位默默无闻的年轻博物学家阿尔弗雷德·罗素·华莱士的来信时,他最终被震惊地开始写作,华莱士在印度尼西亚过着艰苦的科学和自然历史探索生活。华莱士读过达尔文先生的一些论文和手稿,并对他的想法与自己的想法的相似之处感到震惊。达尔文先生会对此发表评论吗?达尔文最终意识到他必须采取行动来防止被抢先,但他在他发表的作品中特意赞扬了华莱士。

然而,在我看来,达尔文的拖延症及其故事听起来比有时笼罩它的神秘感和心理学推测要简单得多。正如我们前面提到的,达尔文是一位训练有素的生物学家和一流的科学家。他知道他必须详尽地记录和分类他在航行中收集的大量生物、植物和岩石标本。除了思考和写作关于他的小猎犬号收藏品之外,达尔文还维持了一个惊人地全面和详细的关于海洋无脊椎动物和藤壶的研究计划。更具说服力的是,他做了实验来找出种子即使在盐水中长距离传播后是否仍然具有活性。他参观了花园和动物园,并向鸽子饲养员询问他们的职业。这一切都是为即将到来的伟大行动做准备。就藤壶和海洋生物而言,达尔文的研究是首屈一指的。他出版了几本非常详细的书籍,内容涉及这些生物的细枝末节;其中一些书的书名会让任何人昏昏欲睡。然而,其中的细节水平反映了这个人非凡的耐心、观察力和细致的辛勤工作,这些特征对于发展自然选择理论至关重要。达尔文也非常幸运地拥有几位朋友和同事,他们在他不擅长的领域是专家,他们帮助他分类和命名所有材料。在他的通信对象中,最重要的是查尔斯·莱尔和约瑟夫·胡克,他不仅向他们倾诉了他的科学问题,还倾诉了他从他的研究和写作中涌现出来的新兴信念,即相互联系和影响。同样如上所述,约翰·古尔德完成了提醒达尔文他的加拉帕戈斯鸟是雀类的关键任务。在这些合作者的帮助和他自己对他观察结果的研究和思考下,这些思考填满了数十份草稿、潦草的笔记和私人日记,达尔文最终开始瞥见他脑海中革命性思维链的形成。

但达尔文并没有急于向世界宣布他的想法,原因再次显而易见;维多利亚时代的英国是科学与宗教之间争论的温床,许多杰出而著名的科学家不仅热烈地信仰上帝,而且还写了优雅的著作,试图为我们周围令人震惊的生命多样性寻求超自然的解释。剑桥大学充满了知识分子,他们为上帝的干预寻求理性的框架。达尔文会非常清楚这些争议。尽管达尔文的祖父(一个更具好斗性格的人)自己曾经提出过进化观点,但达尔文敏锐地意识到他周围敏感的宗教和社会辩论。他不仅不想扰乱这种微妙的知识和精神平衡,并被贴上疯子的标签,而且他自己开始航行时也不是一个完全的非信徒。人们可以想象他在早期一定面临的折磨,当时证据指向的事实与根深蒂固或熟悉的宗教信仰背道而驰。使达尔文失去宗教信仰的因素之一是他亲眼目睹的残酷无情的生存竞争与一位仁慈的全知全能的上帝仁慈地统治着他的造物之间的鲜明矛盾。随着证据越来越多地表明物种之间存在关系,并且它们通过自然选择的力量进化,自然选择保留了有益的特征,达尔文再也无法在他脑海中维持两种截然相反的观点。

那些想从政治角度(因为他们不能从科学角度)与进化范式作斗争的进化论反对者经常设置烟幕弹,并宣称进化本身太复杂,无法理解。传播智能设计的骗子进一步证明了生命生化复杂性,然后干脆放弃并说,只有一位全知的上帝(诚然比他们质疑其复杂性的系统更复杂)才能创造出如此错综复杂的美丽。生存斗争的概念也被这些上帝大军劫持,他们宣称正是这种哲学使进化对种族灭绝、法西斯主义和人类最恶劣的暴行负责。对于自然选择和进化来说,这是一种深深的伤害性侮辱,只有最教条的信徒才能发出这种侮辱。关于进化,有一件事不断让你惊叹,那就是它的纯粹简单性。剥离其本质,“进化理论”可以被任何小学生理解。

1. 生物体和物种无情地参与到持续不断的生存斗争中,在不断变化的环境中,它们竞争有限的资源。

2. 在这场斗争中,那些更适应环境的个体,无论多么轻微,都会战胜其他适应性较差的个体,并产生更多的后代。

3. 由于轻微的适应性被传递给后代,因此保证后代能够保留这些特征,因此能够更有效地生存和繁殖。

4. 这种持续的有利的适应性变化逐渐积累,并在地质和地理因素的帮助下,导致新物种的出现

这几乎就像一个简单的三步食谱,当遵循它时,就会不断地生产出令人震惊的复杂性和优雅性的烹饪奇迹。在我看来,进化和自然选择的美丽之处在于双重的;首先,正如达尔文所强调的,最轻微的适应性都会带来生殖优势。这种轻微的适应性通常是微妙的,因此有时可能会引起关于其存在的困惑;请注意从进化生物学到肿瘤学等领域中驱动突变和乘客突变之间的争论。但这种困惑应该被第二个更引人注目的事实所缓解;一旦轻微的适应性存在,它保证会传递给后代。正如格雷戈尔·孟德尔在达尔文之后几年用他对遗传的发现来巩固自然选择的机制一样,很明显,并非每个后代都可能获得适应性。确切的模式可能很复杂。但即使一些后代获得了它,适应性也保证会赋予生殖适应性,并将被传递下去。这个事实应该粉碎一个即使是认真的进化论学生,当然还有外行,一开始就有的信念;进化有一些非常不确定的东西,它太依赖于“机会”。克服这些疑虑的关键是要意识到上述事实,即虽然适应性(后来归因于突变)可能是偶然产生的,但一旦它们产生,它们在后代中的扩散几乎是肯定的。自然选择将确保这一点。在我看来,这也许是达尔文最伟大的成就;他最终找到了一个进化的机制,保证了它的存在和进步。至于生存斗争,它当然并不意味着它会导致不合作和清除其他个体。正如现在生物世界中的例子令人信服地证明的那样,最佳的生殖适应性确实可以通过利他主义倾向和合作行为来实现。

达尔文在《物种起源》中详细解释了所有这些因素和事实,《物种起源》是极少数仍然对外行开放的科学原创著作之一,其中包含的真理即使在一百五十年后也无需在其基本本质上进行修改。即使当我年轻时还是一个懵懂的大学生时拿起它,它也很容易阅读。任何以开放的心态接近它的人都不会不被它的简洁、优雅和美丽所吸引。关于达尔文,最非凡的事情之一,也是继续令人震惊的事情是,即使在他几乎缺乏所有现代工具的情况下,这个人是多么正确,而这些现代工具从那时起就加强了基本的进化思想。正如达尔文的知识后裔之一,生物学家E.O.威尔逊所说,对于一位现代生物学家来说,通过他的工作发现一个进化思想,然后回到一百五十年前,发现这位伟人已经在他的书中暗示过它,这令人沮丧。

然而,正如达尔文自己会承认的那样,这本书中有很多需要修改的地方,也有很多他无法解释的地方。达尔文对基因和分子生物学一无所知,他也无法提出一个令人信服的机制来解释进化过程发挥其魅力的地球所需的时间长度(该机制后来通过放射性的发现而被发现)。传递适应性特征的确切机制尚不清楚。灵长类动物和类人祖先的主要化石尚未被发现。非常重要的是,后来发现随机遗传漂变与自然选择完全不同,是进化中运行的另一个过程。病毒和细菌耐药性的发展导致艾滋病等疾病的发生,最终使进化论给大众带来了不安。直到几位进化生物学家和遗传学家的工作,达尔文才最终与二十世纪中叶对生命的理解无缝地结合在一起。基因组学现在已毫无疑问地证明,我们真的与生物圈融为一体。但在所有这些发展都缺失的情况下,达尔文的许多思想仍然是正确的,这也许更加非凡。

《物种起源》中闪耀着另一个因素;达尔文非凡的谦虚。人们必须在历史上非常努力地寻找一位既伟大又谦虚的科学家。牛顿可能是历史上最伟大的科学家,但他如果不是一个心胸狭窄、尖酸刻薄和难以相处的人,那就什么也不是。相比之下,达尔文是仁慈性格的象征。他疼爱他的孩子,并给他们讲故事。他爱戴和尊重他的妻子,尽管他们的宗教观点逐渐疏远。他与妻子的书信往来丰富而亲切。他与合作者的通信,甚至是那些不同意他观点的人,也都是亲切而得体的。他从不参加有争议的公开辩论,他让他的“斗牛犬”托马斯·亨利·赫胥黎为他战斗;其中一次与塞缪尔·威尔伯福斯主教的辩论以一场著名的摊牌结束,当时主教询问赫胥黎是通过他的父亲还是母亲从猿猴进化而来的,赫胥黎反驳说,他宁愿从猿猴进化而来,也不愿从主教进化而来。达尔文避开了这些有趣的对抗;就他而言,他的杰作已经完成,他不需要公众的荣耀。直到生命的尽头,这位善良而温和的人仍然是谦虚和朴实无华的惊奇之源泉。他富有同情心、人道主义和温和的性格至今仍然令人愉快、惊叹和敬畏。

在晚年,达尔文变成了他自己贴上的标签,即不可知论者,但我们今天可能会称之为无神论者。他对生命进程和它所产生的残酷斗争的研究使他不可能证明对一位慈爱的父权制神祇的信仰是合理的。他也对地狱作为非信徒去处的流行观念感到失望;达尔文的父亲是一位非信徒,但也是一位好医生,他治疗并帮助了数百人。达尔文简直无法接受像他父亲这样善良的人仅仅因为不相信一本圣书中所提出的道德、创造和生命的某个版本就会下地狱。可能使达尔文相信盲目信仰荒谬性的最后一根稻草是他年幼的女儿安妮的早逝,安妮是他所有孩子中最喜欢的。根据一些说法,在此事发生后,达尔文甚至停止了他每周日去教堂的敷衍了事的旅行,而是满意地在教堂周围散步,同时根本不介意他的妻子和孩子们想要在里面做礼拜。第二个事实也与达尔文善良的性格相符;他承认,他可以毫无问题地协调他人的个人信仰与他对他们的虚假的信念。达尔文对他人的个人信仰的宽容,以及他不愿让自己的工作干扰他的个人生活和友谊的做法具有启发性;直到最后,他仍然支持当地的教区,并且与一位牧师,约翰·英尼斯牧师是亲密的朋友。达尔文的榜样应该不断提醒我们,即使在拥有截然不同的信仰的情况下,保持亲密的人际关系实际上是可能的,即使其中一种信仰明显是真实的,而另一种信仰是幻想。怀着将永远改变世界的激进科学思想,培养这些亲密的关系,查尔斯·达尔文于1882年4月19日去世,享年73岁,他是一位满足而知识上感到满意的人。

追随、滋养和维护他的遗产是我们的责任。归根结底,进化和达尔文不仅关乎科学发现和从中产生的实用工具,而且关乎探索我们是谁。宗教也试图做到这一点,但它们似乎满足于没有明显证据的解释,而且这些解释似乎常常是矛盾和分裂的。远不如吸收来自不懈探索和持续斗争的解释;构成这些探索的手段本身就比任何数量的只能承诺虚假安慰的不同幻想更具吸引力和令人默默地感到满足。而这些手段向我们承诺了一幅更加谦卑但又宏伟的画面,描绘了我们在世界中的地位。尤其是在当今时代,当非理性的力量威胁要破坏达尔文及其后代发现的生命结构中美丽简洁的重要性时,我们有责任查尔斯·达尔文继续惊叹于宇宙和生命的令人愉悦的奇迹。我们有责任对我们周围无数的生命形状和形式,我们与它们形成了深刻而无言的联系。我们有责任对彼此以及我们的子孙后代保持理性、建设性的怀疑主义、自由和质疑精神。

关于达尔文的文献

我通常不在这里写关于达尔文和进化的文章,原因很简单;确实有无数优秀的作家和博主在写关于这些主题的雄辩思想,而关于他的出版物数量将堆满整个房间。您可能可以整理出一本千页的百科全书,仅仅列出关于达尔文的著作。如上所述,他的原创作品仍然非常易读。他一生和工作的方方面面——科学的、心理的、社会的、政治的和个人的——都得到了详尽的分析。我当然没有抽样超过这一知识财富的一小部分,但根据我对达尔文的兴趣和选择性阅读,我可以推荐以下内容。

就其价值而言,如果您想全面了解达尔文他从小猎犬号航行回家的生活,我认为没有什么能比得上大卫·夸门的《不情愿的达尔文先生》的语言优雅和机智。夸门详尽地研究了达尔文在小猎犬号之后的生活和工作,我没有遇到过任何人能以如此清晰的热情、喜爱和对细节的关注在一个适度大小的书籍中讲述这个故事。

如果您想了解他一生的所有细节,珍妮特·布朗的达尔文权威传记绝对值得一看。布朗比科学更关注这个人,但她的作品被认为是权威著作,其中蕴藏着雄辩的精华。

作为一名高中生,我受到了艾伦·穆尔海德的《小猎犬号航行记》(上面提到过)的启发,这本书将达尔文的生活和航行记述与精美的整页插图相结合。

现在谈到进化,有更多的著作。在过去的许多年里,有几本书引起了我的注意。我不需要赞扬理查德·道金斯的任何(实际上,所有)书籍的巨大价值。如果您问我最喜欢哪些书,我会推荐《自私的基因》、《延伸的表现型》、《攀登不可能的山峰》和《盲眼钟表匠》。对于我们祖先历史的旅程,道金斯图文并茂的《祖先的故事》非常出色。说到祖先历史,尼尔·舒宾的《我们的内鱼》描绘了一个引人入胜的课程,详细介绍了我们的身体部位是如何来自古代生物体中存在的更古老的身体部位的。他的新书《内在宇宙》也是如此。舒宾提供了许多有趣的轶事;例如,他告诉我们疝气是如何成为进化的残余的。卡尔·齐默的《进化》是另一本伟大的进化论通论入门书;齐默最近还写了关于细菌和病毒的优秀书籍,其中进化起着中心主题的作用。

没有一位生物学家——甚至道金斯——像斯蒂芬·杰伊·古尔德那样对英语语言具有如此令人着迷的驾驭能力。当古尔德在六十岁去世时,我们失去了一位全球瑰宝。他的书相对难以阅读,这是有充分理由的。但稍加努力,它们就能提供生物学、历史、文化和语言学阐述的最精彩的综合,这是您可能遇到的。而且所有这些都经过了细致的研究。在所有这些书中,我个人会推荐《奇妙的生命》和《人的误测》,如果您想挑战自己阅读一本真正困难的、未经编辑的、在他去世前不久写成的原始手稿,那就是《刺猬、狐狸和法官的脓疮》。总的来说,拿起任何一本古尔德的书,您都可以接触到一位非凡的作家和思想家。他的论文集——例如《满堂彩》和《八只小猪》——也很出色。

我真的不想写批评创造论的书,因为我不太批评那匹死马,但如果您想读一本关于这场争论的书,这本书会撕裂智能设计支持者的论点,那就读肯·米勒的《发现达尔文的上帝》,这本书将创造论者通常提出的“来自复杂性的论点”——实际上是“来自个人难以置信的论点”——撕成了碎片。他还写了一本关于多佛审判的书。我只是浏览了一下,但它似乎也是一本不错的读物。使米勒成为创造论者的难缠对手(以及进化论者的困惑)的是他是一位虔诚的基督徒。

这是最初在达尔文200岁生日时撰写的文章的更新和修订版。

Ashutosh Jogalekar is a chemist interested in the history, philosophy and sociology of science. He is fascinated by the logic of scientific discovery and by the interaction of science with public sentiments and policy. He blogs at The Curious Wavefunction and can be reached at curiouswavefunction@gmail.com.

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