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【元05】自然发生说

【元05】自然发生说(一)

文:尼伯龙根·蜗藤

说完了生命起源的非科学理论(创世神话,“科学创造论”和智能设计论),我们终于可以把注意力转向生命起源的科学理论。根据【元02】中的分类,这些科学理论认为生命起源于非生命的物质,而这种起源可以用自然的定律解释。

这类理论又可以分为两类。第一类理论认为生命的出现是一件容易而普遍的事,流行于20世纪前的自然发生说(Spontaneous Generation),认为生命在现今的自然条件下可以经常性地出现;其后的一些理论认为生命并不能在现今的自然条件下出现,但是在其他一些条件下可以出现,而那些条件,在宇宙中是广泛存在的,所以生命在宇宙中是一个普遍的现象。第二类理论认为生命能在地球上出现是中了头彩。生命的出现即便在宇宙的大尺度范围内也是很难发生的,而地球上能够出现生命是因为各种机缘巧合,各种必要的要素恰好同一时间能相聚于地球。生命现象在宇宙中极其罕见,地球即便不是宇宙内唯一的拥有生命的星球,也是屈指可数之一。

我们所要探讨的第一种理论就是自然发生说这是流行于西方20世纪之前的一种学说,其主要观点就是生命可以在自然条件下经常性地从无生命的物质中产生。如果用现代的标准来看,自然发生说可谓一无是处。但是我倒认为自然发生说在科学历史上的地位值得大书特书,因为它的兴衰印记了20世纪前人类认识生命现象的种种进步以及科学实验方法应用于生物学领域的从无到有的过程。

自然发生说是历史上第一个提出生命起源于自然的理论,它的历史之长几乎可以和创世神话相提并论。在中国,战国时代的《礼记·月令》篇中就有“腐草为荧”的记载。在希腊,亚里斯多德就对自然发生说做了系统的描述。可以想象,人们对自然发生说的模糊认识远在他们之前。

与创世神话不同,自然发生说的来源并不在于空想,而是来源于观测。它的出现并不难理解,因为在自然界中,生物“自然而然”出现的例子实在太多了。泥土里会突然出现虫子,水塘里会突然出现小鱼,身体上会突然出现跳蚤,草堆里会突然出现老鼠。这些现象都让人感觉到这些动物是自然而然地从没有生命的物质中产生出来。

在群星璀璨的古希腊,哲学家们早就注意到这个现象,自然发生说被他们作为创世神话之外对生命起源的另一种解释。公元前7世纪,一群对用神话解释世界不满的哲学家聚集在小亚细亚的小城米利都(Miletus)。他们中以泰勒斯(Thales)为首,抛开了天神,开创了以物质解释宇宙的学说。这就是史上最早的唯物主义哲学流派——米利都学派。泰勒斯主张世界万物起源于水。他的弟子阿那克西曼德(Anaximander)进一步发展了其理论,主张世界起源于一种他称为Apeiron的无限小的物质。阿那克西曼德的弟子阿娜克希曼尼斯(Anaximanes)主张世界起源于空气。在这些米利都学派理论的基础上,恩培多克勒(Empedocles)首先提出宇宙的四元素说:宇宙由土、火、空气和水四种元素组成,并且进一步地给出了四种元素幻化成万物的路线图。这些唯物主义的观点都包含了生命来源于非生命物质的推论。

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           泰勒斯                          阿那克西曼德

最早系统阐述自然发生说当属亚里士多德(Aristotle)。亚里士多德是位不世出的大牛,他和老师柏拉图(Plato)(或许还算上柏拉图的老师苏格拉底(Socrates))奠定了西方哲学的基石。他虽然是柏拉图的学生,但是他的学说和柏拉图的基本是截然不同甚至是针锋相对的。与柏拉图相比,亚里斯多德在自然科学上的成就尤为重要,可以说是第一个百科全书式的人物。他的研究涉及了当时自然科学的几乎所有领域,包括天文、物理、化学以及生物等等。

亚里士多德在生物学上用功尤多,是第一个系统记录下自己的生物学观察与研究的科学家(至少是现在有据可查的第一个)。他仔细观察了多种动物的形态和生命史,包括章鱼、鲶鱼、鲨鱼等等,有的观察对象直到19世纪才再次被科学家“发现”(见《亚里士多德和鲶鱼》一文)。他也是第一次对动物进行了分类的科学家。

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亚里士多德

亚里士多德对生物起源的研究主要集中在《动物史》(On the History of Animals)一书。在这本书中,他把详细描述了各种生物的生命史,有卵生的、胎生的,还有自然发生的。比如在第6章第15节,他提到,“大部分的鱼都是由卵孵化的,但是有一些鱼却并非如此……它们是从淤泥、沙土以及腐殖质中产生……在原本已经干旱的池塘中,一旦有水到来,那么就有小鱼出现。这些鱼大概是鯔科(mullet)的一种,这些鱼既不产卵,也没有奶……”

在第16节,他又提到鳗鱼(eel)。“有人说,鳗鱼是从自己的同类中产生,因为他们观察到了一些鳗鱼的幼虫。但是这些论点都是没有事实根据的。鳗鱼产自一种叫做“土地之源(earth’s gut)”的东西,这些东西是从淤泥和潮湿的土地中产生的。”

在另一本书《动物的产生》(Generation of animals)中,亚里士多德又提到一些昆虫也通过自然发生的方式产生,而植物也可以通过类似方式吸取土地里的营养而自然产生。

可以说在亚里士多德的生命诞生体系中,生命的诞生有两种途径,第一种是来源于另外的生命(比如卵生和胎生),第二种就是自然发生。无论哪种情况,他都认为不需要超自然力量的干预。

亚里士多德的学生泰奧弗拉斯托斯(Theophrastus)把兴趣转向了他的老师较少关注的植物方面。他在《植物史》(History of Plant)中说,植物的产生也可以分为两类,比较大的木本植物通过种子而产生,而比较小的草本植物则可以自然产生。这样,两师徒就奠定了自然发生说的理论基础。

在往后的古典岁月中,自然发生说被广泛地接受,不断有科学家为之添砖加瓦。罗马科学家兼作家老普林尼(Pliny the elder)在《自然史》(Narualis Historia)中提到,青蛙在淤泥中产生,活了几个月后又重新变为泥土,循环不息。罗马地理学家梅拉(Pomponius Mela)在介绍尼罗河的时候指出尼罗河的水是河里所有生命之源,小至小鱼,大至鳄鱼,都是从水里产生的。这些论断根深蒂固,深入民心,许多文学家在其作品内都有这些自然发生说的描述。

公元313年是欧洲历史上关键性的一年。这年罗马皇帝君士坦丁一世颁发了米兰敕令(Edict of Milan),宣布罗马帝国承认基督教的合法地位。从此,基督教的发展一日千里,迅速成为罗马帝国的主流宗教。

基督教奉行上帝的创世说,从根本上看来,与亚里士多德所坚持唯物主义范畴的自然发生说并不兼容。可是,生命能够从非生命的物质中变出来的观念已经流行了几百年,而且自然发生是很多人都能够“观察”到的现象,成为“常识”,仅仅是上帝的权威并不足以否定自然发生说。另一方面,亚里士多德在学术界的权威已经建立了几百年,基督教的学者也把他的著作奉为经典,他的地球中心说在托勒密(Ptolemy)的完善下成为基督教不可动摇的核心理论之一。于是基督教不得不寻求一种中间道路去处理这个问题。

被基督教称为神学之父的圣奥古斯丁(Saint Augustine, 354-430)首先注意到了这个不兼容。他的解决方案是从圣经中寻找相关线索。奥古斯丁身为神学权威当然不是浪得虚名,他果然找到了证据:在创世纪1:11是“地要产生青草”(Let the land produce vegetation);创世纪1:20是“水要滋生活物”(Let the water teem with living creatures);创世纪1:24为“地要生出活物,各从其类”(Let the land produce living creatures according to their kinds)。这不就是自然发生说的铁证吗?

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圣奥古斯丁

奥古斯丁向来主张不能机械地阅读圣经,比如创世纪中说上帝在6天内创造了万物,他就认为这个6天并不是一个时间概念,而是在逻辑上的先后概念等等。在上帝创世方面,他认为上帝在创造生物的时候,并不是直接创造了生物,而是播下了生物的“种子”。这些种子在合适的条件下,就能根据上帝定下的原则,变为各种生物。这下,上帝创造论和自然发生说就变得兼容了。

在西罗马帝国被灭之后,西欧进入了黑暗时代,希腊罗马的璀璨文化全盘覆没,基督教成为了西欧的垄断性宗教。亚里士多德的书籍也大量流失,在西欧,只剩下少数几本拉丁文译本。奥古斯丁对于自然发生说的解读成为之后流传8个世纪的关于生命起源的标准答案。

直到13世纪,亚里士多德的著作才从阿拉伯流回西欧,并翻译成为拉丁文。西欧的学者才再次有机会阅读了亚里士多德的著作。黑暗时代的终结再次带出宗教界的大牛人——意大利的圣阿奎那(Saint Thomas Aquinas 1225-1274)。

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圣阿奎那

阿奎那仔细阅读了亚里士多德的生物学著作之后,发现亚里士多德列举了两种生物产生的模式,除了自然发生说之外,还有一种是由另外的生命所产生,强调生命的无始无终。而这种模式,与奥古斯丁的理论是不兼容的。于是阿奎那给出了生命诞生的另一种解释。上帝在创世的时候,确实是创造了万物(而不仅仅是种子)。从那个时刻开始,万物代代相传。而且上帝还不时显示他的神迹,不断创造出新的生命,这就是自然发生。

在阿奎那的诠释下,上帝变成了无所不在,而不仅仅是“第一推动力”。这一说法当然更能迎合基督教对于上帝的膜拜。于是阿奎那的解释取代奥古斯丁的解释,成为基督教关于生命起源的标准答案。阿奎那的解释,貌似调和了亚里斯多德和基督教的矛盾,事实上却是偷偷地把亚里士多德的唯物论转头换脸成为上帝的功绩,实在是与亚里士多德的原意大相径庭。

不管怎样,从奥古斯丁到阿奎那,基督教学者对于自然发生说从来没有质疑过。在阿奎那之后,为了显示神迹,对于自然发生的描述有增无减。这与他们日后反对自然发生说的态度可谓两个极端(在现在的反进化论网站上,生命起源于非生命物质的理论也被归为了自然发生说,反对自然发生的巴斯德则被拉到了反进化论阵营一方)。

不过随着近两千年的观测,自然发生的范围对比亚里士多德时代早已慢慢缩窄了。大动物的自然发生被认为是不可能或者极为罕见的,只有小动物如昆虫和老鼠才能经常被观察到“自然发生”。毕竟神迹不可能轻易被发觉,如果随处可见也就不配称为神迹了。

就这样,时间流淌进入了17世纪。由于几个科学巨人的出现,自然发生说才面临真正的挑战。

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