博主按:
这是我一直想写的一个系列。因为事情实在太多,拖到了2025年。我个人认为,达尔文是一位真正的天才,也是一位真正的全才(polymath),不仅在多个领域都有杰出的贡献,而且能够融会贯通多个领域的知识,从而创造真正的“universal”理论。事实上,任何一个相对仔细地读过《物种起源》这一部书的人,都应该会膜拜叹服他超凡的理论构建和知识整合能力。
达尔文的成就足以和牛顿、爱因斯坦比肩。不过,估计大部分人都觉得只有拥有极高数学天赋的人才是天才,而达尔文自己承认,他的数学很差。事实上,整个《物种起源》没有一个数学公式,更没有数据图表。达尔文完全是用他的理论的强大解释力、广博且足够让人信服的证据、以及几乎完美的写作来说服大家。花絮:在达尔文16岁的时候,他的父亲罗伯特-达尔文是这样评价查尔斯-达尔文的:"You care for nothing but shooting, dogs and rat-catching, and you will be a disgrace to yourself and all your family." 对此,我们只能说,不知子,莫如其父也!另外,达尔文的家族在当地是绝对的名门望族。(而且其家族成员,似乎只要不夭折,都很长寿!)
最后,《物种起源》,大家应该只读第一版。
作为一部革命性的科学著作,达尔文(1809-1882)的《物种起源》(1859)对现代世界的意义可以说是与哥白尼(1473-1543)的日心说(《天球旋转六论》)具有同等地位。可以说,整个现代科学革命的基础就建立在这两个革命性的学说之上。
但这两部革命性著作的命运却是截然不同的。尽管哥白尼用了非常隐晦的书名[“Six Books Concerning the Revolutions of the Heavenly Orbs”又名,“On the Revolutions of the Heavenly Spheres”],但仍旧遭到天主教廷的禁令。【传说:哥白尼是在临终前的一刻,才看到了他的伟大著作的样书。】相比之下,达尔文的学说却很快就被主要的科学家所接受,甚至被普罗大众所接受。【尽管有欧文主教这样的特别突出的反对声音,但寥寥无几。】1859年11月24日,其第一版的第一次印刷在上市3天内就售罄,是英国当年的科学著作中毫无争议的销售排行榜冠军。
哥白尼:天体运行论书影
【一个可能,达尔文的学说是在科学的哥白尼革命的两个多世纪之后。】
这其实并不是很容易理解。比起哥白尼的日心说,达尔文的自然选择理论更加“异端(heresy)”:达尔文的理论直接宣告了“【世界以及】我们(人类)不需要上帝”,因为我们是从猿猴演变而来。换句话说,达尔文的理论宣告了“(上帝)创世论(creationism)”(以及后来的变种,“智慧设计论(intelligent design)”)的破产。那为何一个如此颠覆性的学说会被迅速接受?这便是本文的小问题。
研究达尔文的一生和他的众多科学贡献,已经是科学史、思想史以及科学哲学的一个小型的“cottage industry”。显然,本文不可能比他们在很多具体问题上更详尽。我关心的问题仅仅是:为何达尔文的学说,是如此的巅峰性,仍会被迅速接受?结合我对科学理论的理解,以及对英文写作的理解,我从两个大的方面来解释。
在理论方面,达尔文的理论是如此之强大和精妙,他的理论是人类的第一个真正意义上的“universal”(普遍)或者 “general”(广义)理论:大千世界的所有物种的演化,都可以用达尔文发现的核心机制“变异-选择-遗传”来理解。甚至,我们可以非常肯定地说,如果有其它的星球上有生物世界存在,那么它们背后的演化的核心机制也必然是变异-选择-遗传。因此,我们确实可以说,有所谓的“universal Darwinism”。而达尔文的演化理论是“universal acid(溶解一切的酸)”(Daniel Dennett的说法)。
《物种起源》第一版标题页
在写作方面,达尔文的写作是令人膜拜的。《物种起源》作为一部长篇大论,阐述了一个极其复杂的理论(按照达尔文自己的说法,“a long argument”),达尔文的行文和修辞可以说是绝对的一流:整部著作的结构设计、理论阐述、证据提出可以说是严丝合缝,甚至达到无懈可击,而他的语言严谨,但又可以称得上华丽。这实在是太难得了。【在当代,可能只有Jared Dimond的《枪炮、病菌与钢铁》接近。】 本文主要讨论第一个问题。下一篇将单独讨论达尔文的写作。
作为一个科学理论的《物种起源》
严格意义上说,《物种起源》其实并没有为其核心理论提供系统性的实证证据。换句话说,《物种起源》并不是一部严格意义上的实证性的著作,而主要是一部理论著作。其实,达尔文从一开始计划是要写一个大部头,来全面展现他收集和整理的纷杂的证据。【他最终也没有完成这一计划中的大部头,因为本身就是一个不可能的任务。事实上,他展现的其它证据是如此之丰富,也只能单独出书,比如他关于动物和植物驯化的变异的著作,就已经是两卷本。】而达尔文之所以会匆忙地推出一部相当于一个节选版的著作,唯一的原因是因为华莱士关于生物演化的同样的发现迫使达尔文不得不出手了。
在这里,我要特别强调,达尔文是在我们人类对变异和遗传(的细胞和分子基础)完全无知的情况下提出他的革命性理论的。而因为当时人类对变异和遗传几乎一无所知,因此,他的理论的核心主要集中在自然选择这一个环节上。但是,自然选择通常是一个漫长的过程,而可能几乎所有物种的演化时间都是我们的一生所难以跟踪观察的。因此,严格来说,“物种起源”的过程也同样是一个不可能被个人所完整观察的过程。
更加令人绝望的是,达尔文是不可能观察全世界所有物种的演化进程,之后解释它们是怎么被选择后而适应各自的环境的。因此,达尔文能够呈现的证据必然是不穷尽或者说是不完整的。如此,达尔文的理论似乎在真实世界中随时都有可能被证伪!
那为什么大家还是会觉得他的理论是非常有说服力呢?
我觉得他至少做了两件事情,首先,达尔文强调,(变异-)自然选择(-遗传)这一生物演化的核心机制的对物种形成的作用,而且强调没有别的机制可以替代它。《物种起源》列举了当时流行的所有的竞争性理论,然后,对这些可能的竞争性理论进行了严密的驳斥。达尔文同时表明,以(变异-)自然选择(-遗传)为核心机制的演化理论,可以轻而易举地解释许多看起来无法解释的生命奇迹【如,人类的眼睛作为一个器官的“完美”,突然的“种群大爆发”(如,寒武纪大爆发),生物的本能等等】。用现代的方法论语言来说,达尔文不仅排除了多个竞争性的理论或者解释,同时还表明,只有他的理论能够解释生命的奇迹,而其它的理论则只能牵强附会。
第一个被驳斥的理论当然就是“创世论”(即,上帝创造物种以及世界)。(当然,为了避免他被封杀或者被他的夫人所抱怨,达尔文在书中并没有把“创世论”作为一个明确的批评靶子。但懂得的人都懂了。) 另外一个当时还有一个就是所谓的saltation(可能翻译成为“跃变论”比较合适)。该学说认为,地球上的物种是不断的被创造,又不断的被灾难(比如洪水)所毁灭。
达尔文说,这两个竞争性的理论都是不成立的。生物的演化是“decent with modification (variation)”,即,“有变化(变异的)传承”。
其次,鉴于生命演化中的环境以及遗传因素是无穷尽的【因为每个不同的物种都要适应不同的环境,而这些环境可以用不同的指标或参数去刻画,而这些指标或参数的组合几乎肯定是无穷尽的】,达尔文突出强调了(变异-)自然选择(-遗传)这一生物演化的核心机制, 同时强调,尽管因素组合可以无穷尽,但是,核心机制却只有一个。
针对“自然选择”和“物种的形成”是不可能被完整观察的这一巨大挑战,达尔文非常聪明地用“(人为)选育(artificial breeding)”,或者说“人为选择(artificial selection)”的证据去支持他的理论。【显然,他对(人为)选育是非常了解的,比如鸽子。因为他亲自下场!】。也就是说,达尔文给出了一个类比(analogy)的逻辑。达尔文的简洁逻辑就是:既然人为选择可以选择物种的某些性状(从而形成不同的品种),那么自然选择当然也是可以的(只不过可能更加慢一点,而且慢的很多)。其次,尽管《物种起源》主要是一部理论著作,达尔文提供了足够让人信服的证据(但不是系统性的证据),从而让对这个问题有所思考和理解的人很容易接受他的理论。
最后,我还想特别强调,达尔文的理论其实是一个不能被证伪的理论。作为一个永远成立的“universal”理论,该理论在真实世界中一定是不可能被“证伪”的。【尽管能否被证伪和一个科学理论是否具有“可被证伪性”是不同的。】因此,一个科学理论并不一定必须具备“可被证伪性”【我此前说过,卡尔-波普尔可能都没有真正仔细读过达尔文的理论,至少没有真正读懂。】
另外,尽管达尔文明知他的理论意味着生命起源并不需要造物主,而他不能明确这么说【其实他说的也已经很明确了,“It is so easy to hide our ignorance under such expressions as the ‘plan of creation,’ ‘unity of design,’ &c., and to think that we give an explanation when we only restate a fact.” (Darwin 1859,481-2)】,他还是忍不住在他书的最后一章猜想: “..probably all the organic beings which have ever lived on this earth have descended from some primordial form, into which life was first breathed.”(Darwin 1859,484) 显然,达尔文的这一猜想指向这样一个结论,即,地球上所有的生命体都来自同一个祖先,也就是现在我们所说的LUCA (the Last Universal Common/Cellular Ancestor)。
不仅如此,达尔文在1871年2月1日写给他的好友,植物学家约瑟夫-胡克(Joseph D. Hooker,1817-1911)的一封通信中,还猜想到了生命起源的一个可能场景。“It is often said that all the conditions for the first production of a living organism are now present which could ever have been present. But If (and oh what a big if) we could conceive in some warm little pond with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity etc. present, that a protein compound was chemically formed, ready to undergo still more complex changes at the present such matter would be instantly devoured, which would not have been the case before living creatures were formed.” 【当然,达尔文猜测蛋白质才是生命起源的最核心支点多半是不成立的。现代的理论认为,生命起源的最核心支点是能够自我复制的RNA。显然,达尔文不可能知道RNA的存在,因为RNA的发现以及其自我复制能力的确立要到一个多世纪后。】
如今,达尔文的 “some warm little pond”是生命起源的起点的假说(“陆源说”),比起海底黑色火山起源说(“海源说”),正在获得越来越多的科学证据支持。[比如, RNA的合成,完全可以在水溶性环境下发生。而某些原材料除了大气合成之外,确实有一部分来自地球早期的众多太空陨石。] 作为后人,我们不得不膜拜他的深远洞察。
【剧透一下,唐老师2025的第一篇文章将继续探索LUCA(“最后的共同/细胞祖先”)的起源,或者说是“细胞的起源”。敬请期待!】
【关于唐世平】
延伸阅读:
供稿:唐世平
编辑:飞不动的球球
「政经新时空」致力于政治学与经济学在理论(议题)关切而非方法(技术)应用上的融合,以期推动对重大政治经济问题的研究。随着未来团队的建设与成长,公众号不仅会横跨政治学与经济学两大学科,更会谋求发展为囊括社会学、人类学等在内的综合性社会科学交流平台。