【元07】自然发生说（三）

文：尼伯龙根·蜗藤

17世纪的西欧的科学之风已经开始卷起，一批批的科学爱好者正在转变为科学家。科学家之间的沟通越来越频密，第一个科学家组织英国伦敦皇家学会在1660年建立。早期的科学家，即便是象雷迪那样的兼职科学家大都有着一个共同特点，那就是他们出身优越，衣食无忧，受过良好教育，博览群书。这些似乎是成为科学家的最重要条件，特别是考虑到当时书籍还是一项稀缺资源，搞科学还没有人为你发工资的情况下。

可是谁又能想到，一个最不符合以上条件的人竟然能成就堪称史上划时代的发现呢？在这个发现之下，人类把自己的视野扩大到了随处可见却又无人得知的领域。

这个人就是荷兰科学家列文虎克（Antony van Leeuwenhoek，1632-1723）。有人可能会被这个中间的van字迷惑了，van不是贵族才能用的字眼吗？可是在列文虎克出世时，家境早已中落，他的父亲不过是一个卖篮子的商人。列文虎克16岁开始就在一间布店当学徒。这种条件下，当然谈不上什么教育，他只会荷兰语。鉴于当时绝大部分科学著作都是用拉丁文写成的，他也不可能有任何接触科学著作的机会。

列文虎克

然而，成为科学家，最重要的不是高深的学识，而是好奇心和求知欲。在20岁的时候，列文虎克第一次见到了放大镜，那个镜子能把物体放大3倍。他一下子就被这个镜子迷住了，那种能够放大物体的神奇令他对放大镜爱不释手。如果他对科学界的事情有所了解的话，他就会知道早在50多年前就有人发明了显微镜，科学家也已经把显微镜运用在科学研究上。比如我前文提过的列文虎克的同胞斯旺梅丹已经用显微镜观察昆虫的结构了。他所用的显微镜还是结构更为复杂的由几块玻璃片构成的复镜。

大约在30岁之后，列文虎克开了一件买窗帘布的小店，做起了小商人，终于有一定的空闲了。一般人可能娱乐休闲一下就过去了，可是列文虎克一直念念不忘神奇的镜子，于是用业余时间跑去玻璃厂学磨镜。列文虎克有天生的巧手，他的磨镜技术很快就连老师傅也比不上了。学会磨镜之后，他就开始制造自己的第一台显微镜。在往后的岁月里，这个磨镜老人总共磨了500多块镜片。

列文虎克的显微镜在现在看来非常简单，只是一个原始的单镜。他把镜片装在一块铁板上，镜片前面有一个针型平台，那是用来放样品的（他的样品通常就是一滴水）。和这个针形平台相连的就是一些螺纹轨道，以调节针形平台的位置和镜片和样品之间的距离。要能看到放大的样品，眼睛必须紧贴着镜片。长时间这么看，眼睛和脖子都会很累。

列文虎克的显微镜

若是列文虎克懂得更多的光学知识，他就很可能知道理论上说来如果用复镜的话，放大倍数会比单镜高，造型也会更加符合人体工程学。但是世事其妙之处就在于此，尽管理论上复镜比单镜好，但是由于列文虎克的磨镜技术高超，加上当时复镜的制造技术还不成熟，他造出来的单镜竟然比斯旺梅丹他们的复镜放大倍数更高。列文虎克的最高纪录是制造出放大超过200倍的单镜，而当时复镜的放大倍数只有20到30倍。

与其他科学家相比，列文虎克有着更胜人一筹的先天优势，那就是他非凡的视力。在观察主要靠眼的时代，有一双好眼力的眼睛是科学家宝贵的财富。天文学家丹第就是靠一双有过人视力的好眼睛，积累了大量普通人观察不到的星象，从而为他视力不好的徒弟开普勒留下大量宝贵的第一手资料，使他能够从中推敲出开普勒天体运行三定律。除了好眼力之外，列文虎克还有过人的耐心和实验技巧，比如他能长时间地不厌其烦地调节样品的位置，比如他能很好地掌控光源的强度等等，这些都为他的成功打下基础。

当然，列文虎克最大的优点就是他有一般人不具备的无穷无尽的好奇心。在制造了自己的显微镜之后，他几乎把一切自己能弄到的东西都放到显微镜下观察，水塘、泥巴、食物残渣、皮屑乃至人体分泌物等等，一个也不能少。在显微镜下，他发现了无数新鲜的生物，寄生虫、细菌、草履虫、鞭毛虫、绿藻以及精子等等。他把自己发现的会动的微生物通称“小动物” （animalcules）。可以说，列文虎克为人类展示了一个前所未知的新世界，这在科学界中的意义并不亚于哥伦布的远航发现新大陆。

这时列文虎克发觉了自己的不足——缺乏画画的技巧。幸亏列文虎克请到了一位好助手，能够根据列文虎克的描述把他看到的东西画出来，这些图画加上列文虎克自己的文字描述，把一个原本不为人知的世界展现在世人面前。

列文虎克观察到的“小动物”

在皇家学会看来，列文虎克是一个不折不扣的“民科”。尽管开始他寄来的有关昆虫的观察文章得以顺利发表，但是在他声称自己发现了“小动物”的时候，这些成名的科学家都不相信。而列文虎克也对自己的磨镜技术严加保密，无论如何不肯说出自己如何能把镜子磨得如此好的秘密，以致他的观测长期无人能够重复。也因为如此列文虎克的文章一再被封杀。最后，经不起列文虎克的一再要求，皇家学会派了由三个科学家组成的特遣队，去亲眼验证列文虎克到底有没有说谎。由于列文虎克的实验重复性极高（只要有好镜子和列文虎克的实验技术，这个是必然的），所以特遣队一下子就被说服了。列文虎克的发现这才公诸于世，而列文虎克也从民科转正成为皇家学会的正式会员。

列文虎克的实验结果震惊了欧洲科学界，而一度死寂的自然发生说获得了转机。

在列文虎克显微镜下面的小动物到底是怎么来的呢？这是很多人的疑问。列文虎克认为它们也有交配的过程，和我们常见的动物一样。因为他观察到了两只小动物凑在一起的现象。但是也有人提出相反意见，认为列文虎克所观察到的不过是一个动物分裂成两个动物的现象。在“大”动物中，这种现象也存在，比如水螅也会如此分裂。还有人提出，所谓的小动物“交配“其实不过是动物在外力作用下被震断，但是还没有完全脱离而已。在“大”动物中，被弄断的动物变成新的动物也不是没有，蚯蚓就是大家熟悉的例子。这样显然不能算是“正常”的生育方式。

由于科学家们对于小动物的成因莫衷一是，在自然发生说影响力尚未消退之际，有人重提就不足为奇了。支持者认为，尽管大动物不能自然发生，但是“小动物”却是可以自然发生的。列文虎克自己并不相信自然发生说，便决定向雷迪学习，用实验的办法去反驳自然发生说支持者们的论调。

他的实验是这样的：他用瓶子装着捣碎的辣椒和新鲜的干净雨水，然后用火加热，他相信这样就可以杀死里面的小动物。然后他把瓶子用火封口。而在对照实验中，瓶子则开口。在实验之前，他检查了两个瓶子里面的水，确信都没有活的小动物。而在两天之后，他观察了开口瓶子里面的水，发现有很多小动物。这是对的，一切进行得合符预期。他相信这些小动物是外面空气带来的。

他多等了两天再打开封口的瓶子。他惊讶地发现，里面同样有很多小动物，他们也是形态各异，活动自如。即便他重复该实验，加长了加热时间，结果仍然如此。

列文虎克沮丧却又如实地向皇家协会报道了自己的实验结果。在报告中，他懊恼地承认，自己一向反对的自然发生说也不是没有可能的。

应该说，列文虎克实验的所设定的条件比雷迪的更为苛刻。首先，列文虎克的实验采用了预先加热的步骤，这个可以保证（或者试图保证）杀死所有的活的生物。其次雷迪的瓶子是通风的，而列文虎克的瓶子是用火烧玻璃完全封闭的，保证了完全的隔离（当然也没有空气流通）。可见在如此苛刻的条件下，如果还能发现小动物，那么这些小动物必然是自然产生的了。

可是列文虎克的观察对象远比雷迪的陌生。他虽然观察到很多小动物，但是当时科学界对这些小动物的认识几乎为零。我们现在把这些小动物都通称微生物。如果用现在的知识来回顾列文虎克的实验的话，他很可能这样几个问题：首先可能是加热的时间不够，没能杀死所有的微生物。其次是没有在压力下加热，即便把活动的微生物杀死了，也不能杀死孢子。至于在为什么在隔绝空气中微生物也能生长，一个可能是瓶子里的空气还足够，还有一个可能就是列文虎克发现的“小动物”实际上是厌氧细菌。当然，当时的科学家对此一无所知。

列文虎克的结果虽然不合自己的预期，令他痛苦不已，但是这却对生物起源问题有极大的意义。首先，列文虎克的实验结果大大支持了自然发生说，被认为是自然发生说的直接性证据，促使了自然发生说的复兴。其次，尽管雷迪的实验甚为经典，但是在对付微生物这样的小东西却不适用。而列文虎克的实验改进了雷迪的实验，成为了验证微生物起源问题的标准性实验。以后的实验基本模式都是如此，不过是在如何加热和隔离上再做文章。第三，从列文虎克开始，关于自然发生的问题都在科学的框架中进行，科学家虽然各执一词，但是都采用实验和推理的方法验证，这无疑是科学的胜利。

而与列文虎克证明自然发生说的同时，另一条战线上也传来了令自然发生说支持者感到鼓舞的消息。这就是在上一篇提到的关于胚胎的渐成说和先成说之争。前面我们说过，简单地说来，渐成说有利于自然发生说，先成说不利于自然发生说。

哈维的先成说虽然凭借着他巨大的威望得到了不少的支持。但是反对派很快就搜集了反驳的证据。最好的反驳例子就是再生（regeneration）的现象。比如上文提到的蚯蚓，被割断了之后，两断都可以生成完整的蚯蚓。如果先成说是对的，那么被割断的蚯蚓根据什么来生成被割去的部分呢？为了解决这样的问题，先成说只好认为那些在卵子中已经存在的微型动物先天性拥有面对这种情况的能力。而这种说法又显然不令人信服。于是渐成说又慢慢地和先成说拉成了均势。

既然直接和间接性的证据都支持自然发生说，自然发生说终于在18世纪初期重现复兴。但是反对自然发生说的学者也不示弱。于是在列文虎克实验的基础上，一场横跨两个世纪扩日持久的实验拉锯战揭开大幕。

【元06】自然发生说（二）

文：尼伯龙根·蜗藤

16到17世纪是西方科学变革的关键时期，科学从一个基本上是知识搜罗的古老阶段进入了新兴的以观察为基础，以实验为标准，以逻辑作分析，以理论来总结为最终目的的新阶段。几个巨人的出现为这种转变奠定了基础。英国哲学家培根（Francis Bacon，1561-1626）提出了观测—假设—推理—实验—验证—理论总结的科学方法论，为科学脱离哲学配备了理论的武器，成为近代科学的开端。意大利科学家伽利略（Galileo Galilei， 1564-1642）则身体力行地实践了类似培根的科学方法，开创了近代实验科学的先河，被称为近代科学之父。

                培根                                   伽利略

法国人笛卡尔（Rene Descartes， 1596-1650）在伽利略和开普勒等人的天文学和力学研究基础上，提出了影响之后几个世纪的科学界的决定论思想。在笛卡尔看来，宇宙就是一个按照力学规律运行不息的整体，它由几条基础的物理学原则支配，只要限定了一个系统的初始条件与边界条件，就可以通过一系列的数学演算推知系统每一个时刻的状态。在笛卡尔的哲学中，有因必有果，有果必有因，所谓的随机性的事件是不存在的。如果一些事件必须用随机去描述，那么必然是因为我们对该事件了解不够透彻，或者是有更加深层的理论我们尚未发现，或者我们没有能掌握那些初始条件。笛卡尔的哲学思维很快就在欧洲科学界流传，成为当时欧洲科学界的主流哲学思想。笛卡尔思想的影响是如此深远，乃至20世纪大科学家爱因斯坦还用“上帝不会掷骰子”来拒绝玻尔—海森堡学派对量子力学的概率波诠释。

笛卡尔相信自然发生说，但是他坚决拒绝好似段誉六脉神剑一样时灵时不灵的自然发生说的“神迹”解释。根据自己的哲学思想，他认为自然发生说一定是藏在腐殖质中一些微小的颗粒在热力作用下发酵的结果，人们不能预测，只是没有发现当中的规律。

笛卡尔不是自己生物学家，他对自然发生说的态度只是凭自己的想象和自己哲学的分析。但是，笛卡尔的决定论思想很快就影响到了生物界。科学之所以不同于宗教在于，宗教信仰权威，而科学信仰科学方法甚于信仰权威。权威如笛卡尔，他的决定论和方法论被广为接受，可是他对于自然发生说的观点却并不被生物学家接受。原因就是，从微小颗粒到生物这么复杂的过程，很难用力学和当时已知的物理规律解释。如果相信了笛卡尔的力学宇宙模式，那么就难以接受他的自然发生理论。二者不可兼得。

笛卡尔

除了笛卡尔的决定论之外，当时在欧洲科学界的一场争论也令科学家对自然发生说的态度开始转变。那场争论严格说来算是胚胎学上的争论。亚里斯多德认为，生物的精子和卵子里含有充满着生命之源的液体，在受精过程中，两种液体混合，逐渐产生出各种器官。这种学说的重点之处在于它认为胚胎中的器官并不是一开始就有，而是慢慢生成的。因此这种观点后来被称为渐成说（Epigenesis）。鉴于亚里士多德的权威，这种说法两千年来一直被奉为金科玉律。

1651年，英国生理学家哈维（William Harvey，1578-1657）发表了《动物的产生》（On the Generation of Animals）一书。他指出，胚胎中的器官并不是液体混合之后才产生的，而是在精子或者卵子中就已经存在。在胚胎的发育过程中，这些微小的器官逐渐“长大”，变成了胎儿的器官。哈维在科学史上名气极大，他就是首先发现人体内血液循环的大宗师，推翻了延续近二千年的医学理念，在科学界有崇高的威望。尽管他在提出这套被称为先成说（Preformation）的理论时并无任何有力的根据，但是鉴于他的威名，他的理论还是在生物学界广为传播了。

哈维

处于决定论和自然发生说两难境地的生物学家一下子看上了这个新鲜出炉的理论，从中找到了新的出路。尽管哈维说的是胚胎学，但是不难把它推广到生物起源问题。自然发生说里的理论在本质上类似于亚里士多德的渐成说：一堆物质混合而产生新的生命。而哈维的先成说是却和自然发生说水火不相容，因为一堆无生命的混合物中不可能有预先成型的胚胎。另外，如果先成说是对的，那么一个生命的发育，不过就是各个器官从小变大的过程，这个用力学去解释就容易得多了。看来，只要抛弃自然发生说而采用先成说就可以避免这个两难境地了。但是，自然发生说毕竟有着悠长的传统，没有过硬的证据，很难否定。一时间，如何否定自然发生说而采纳并改造先成说就成为了生物学界的难题。

先成说

为回答这一难题，一个伟人应运而生，他就是有着“现代生物学之父”之称的雷迪（Francesco Redi）。雷迪在1626年出生于一个意大利医学世家。他多才多艺，正职是一位高明的医生，副业是一个著名的诗人。根据意大利文学研究专家的观点，他的诗作可算是17世纪意大利诗坛的翘首。除此之外，他还是一个词源学家，一个古典学者。当然，他最伟大的成就还在于他对实验生物学的开拓性贡献。

雷迪早年的对生物学的研究集中在蛇上，他是最早对蛇毒的来源和作用机制作出正确解释的人。他通过实验证明，蛇毒如果从口而入，那么对动物没有影响，但是如果被蛇咬了，动物就会死。所以蛇毒的作用在于它进入了血液当中，随着血液循环而把毒性带到全身。他又仔细研究了蛇毒从何而来，一直以来，人们都认为蛇毒从蛇的胆中分泌，伴随着蛇的口水在蛇咬之后进入动物的身体。但是雷迪经过解剖后发现，蛇毒原来储存在毒牙后面的毒囊内，毒牙是中空的，在毒蛇咬猎物的时候，毒液就像打针一样从毒囊通过毒牙注射到猎物身上。从他对蛇毒的研究，已经显示出雷迪在生物学上扎实的功力。

雷迪

当然雷迪对于生物学的最大贡献，还是在于他在生物起源上的贡献。他相信笛卡尔的决定论，也相信笛卡尔的实验到理论的科学方法，但却拒绝笛卡尔对自然发生说的假说。正如我上篇文章提及到的。在17世纪，自然发生说的应用领域已经渐渐缩窄，大动物的自然发生已经被认定是不可能。但是人们普遍还认为小动物，特别是昆虫是自然发生而来的。他坚信，昆虫的自然发生根本不存在。

研究完蛇毒之后，雷迪就投入对自然发生说的研究中。前面说到，雷迪本人也是一名古典学者。所谓古典学者，有点像我们中国以前的经学博士，从小在故纸堆里长大，翻阅文献和引经据典都是他们的强项。雷迪面对自然发生说这个问题的第一个反应就是看看古人是怎么说的。于是他找来了从古希腊到当代所有的有关文献，准备先写一个回顾总结。在翻阅的过程中，他突然发现，所有有关自然发生说的证据，都只是观察。一般的学者就到此为止了，但是雷迪却没有把自己的思维拘束在故纸堆中，在深受笛卡尔的怀疑论影响之下，他开始思考这些证据到底是否成立。

是的，种种观察都显示动物能够自然发生，但是有不少观察的结果都被证明是错的。比如以前有人观察到鹅能从树上生长出来，后来被证实不是眼花就是别有用心。那么其他的观察到的自然发生现象是不是也可能源于观察的不仔细呢？毕竟昆虫比鹅小得多，观察出错的机会也大得多。最后，雷迪意识到，没有精心设计的实验，光凭观察，无法得出让人信服的结果。

自然发生说的一个最普遍的例子就是从腐肉中产生苍蝇。于是，雷迪设计了一个实验去验证腐肉到底能不能产生苍蝇。他挑选了6月份进行这个实验，因为这是苍蝇最多的时候。实验是这样的，他用四个大烧瓶，分别放入死蛇、死鱼、鳗鱼和猪肉，烧瓶口用纸严实地封口。而在另外四个烧瓶中，他放入了同样的物质，但是烧瓶口却是打开的。8个烧瓶就这样放着，雷迪自己就坐在一旁观察。

4个开口的烧瓶中，不断有苍蝇飞进飞出。很快，肉就变腐烂了，从肉中长出了蛆。而封口的四个烧瓶中，即便过了几个月，即便肉也腐烂了，但是一直没有发现蛆。实验重复了好多次，瓶子里面的样本也换了很多，甚至里面放的是死苍蝇。最后的结果仍然是一样。最后，雷迪总结到：苍蝇并不能从腐肉里自然产生，所有的蛆都来源于外界的苍蝇。

雷迪的实验应该说是很细心的，但是也有不少反对的声音。最主要的质疑就是，当瓶子被封口之后，里面的空气是死空气，而自然发生需要流动的活空气。这种说法不能说没有道理。于是雷迪决心再改进自己的实验。

雷迪的实验：a）用纸封口；b）开口；c）用通风细布封口

在改进版的实验中，雷迪不用纸封住瓶口，而用一种平纹细布（Muslin）。这种布传自中东，在当时是风靡一时的布料。它透气，却足够细密，能挡住苍蝇，正是雷迪的实验所需要的。为了保险起见，雷迪还专门做实验，证明空气可以穿过这种布。雷迪用这种细布封住瓶口，再次进行实验。他发现，很多的苍蝇聚集在瓶口，却不得而入，他推测这些苍蝇是被瓶子里面腐肉的气味吸引而来，这从另外一个侧面证明尽管隔了层布，空气却是流通的。在这些实验中，瓶子里还是没有发现蛆。

雷迪于是进行更进一步的实验。在这些实验中，用布封口的瓶子放在一个盒子内，而盒子口上也同样封了一层细布。雷迪发现极个别的蛆在艰难地通过盒子口的细布后，掉在瓶子口的细布上。而在瓶子口的细布上，它们发育成苍蝇，再次围绕着瓶口飞。雷迪抓住了这些被圈在盒子里的苍蝇，把它们和外界的苍蝇做比较，证实它们是同一种苍蝇。这个结果更加证明了蛆不是来源于腐肉，而是来源于外界的苍蝇。

这个证据是如此有力，完全否定了苍蝇自发从腐肉变出来的理论。但是雷迪的实验并不尽于此。在苍蝇实验之后，他又进行了其他一系列物种的实验，从蜜蜂到青蛙到蝎子到黄蜂。他把文献上的自然发生的例子都用类似的办法一一验证。最终的结论只有一个，就是所有这些物种都不可以自然产生。

雷迪的一系列实验从现代的眼光来看显得简单，可是其包含的要素却应有尽有。首先是他创造性地运用了烧瓶来装样本，把样本和外界隔离开来，去除了诸多外界因素的影响，从而可以控制实验的条件。其次他运用了对照性实验的思想，用于比较的实验之间的区别只在于一个条件：封口和不封口，所以其结果的不同完全可以归于这个实验条件的变化，简化了推理和论证的过程。第三，是对实验的改进，从密封的纸到透气的细布，实验条件从更加人为条件向更加自然条件过渡，减少了人为效应（artificial effect）。第四是通过分隔的方法获得漏网之鱼的第二代，再对比第一代以验明正身，其思想在两个世纪以后的微生物实验中得到进一步继承和发扬光大。最后，雷迪把自己的实验方法应用到更多的例子上，完成了特例到通例再到理论的升华。这当真是一个生物学实验的经典。

雷迪身上有着一个现代伟大生物学家所需要的一切元素。他能够搜集阅读和分析前人的资料，有怀疑前人的勇气，有指出前人不足的智慧，能够设计对比实验，有着非凡的观察力和分析力。他不愧为现代生物学的开创性人物。

值得一提的是，雷迪是一位谨慎的科学家，他永远拒绝把自己的理论外推到自己认为没有充分证据的领域。他始终坚持实验先于理论，而非理论先于实验。因此，至少从表面上看来，他并不是一个坚定的自然发生说的否定者，相反，他经常会小心地说，自然发生也是其中的一个可能。这在他和梅尔皮基（Marcello Malpighi, 1628-1694）的争论中也表现出来。

梅尔皮基也是一个意大利医生，和雷迪一样，也对自然发生说感到兴趣。在雷迪发表他的结果之后，梅尔皮基坚信自然发生在一切情况下都不可能。于是他就专注于另外一个自然发生的例子——虫瘿（gall）。

梅尔皮基

虫瘿是指植物受到昆虫等生物刺激时产生的不正常的增生现象，通俗说来，就是植物的“皮肤病”。在自然界有很多虫瘿的例子，下图就是其中的一些。当然，当时的人并不了解虫瘿是什么现象。不过他们发觉，很多虫瘿里面都有昆虫的幼虫。因此，人们一直认为，昆虫是在虫瘿里自然产生的。

桉树叶上的虫瘿                                     野玫瑰茎上的虫瘿

菠萝叶上的虫瘿                                                  橡树茎上的虫瘿

在17世纪后期，由于荷兰昆虫学家斯旺梅丹（Jan Swanmerdam，1637-1680）的以及梅尔皮基本人对昆虫研究的深入，好一些昆虫的形态和生物史已经清楚，从卵到幼虫到茧再到成虫的阶段已经初步被确立。因此对于昆虫由虫瘿自然发生的理论，梅尔皮基深表怀疑。他认为在虫瘿里的昆虫不是自然产生的，而是由其他昆虫在植物上产的卵所发育而来。为了证实这一点，他仔细地观察了虫瘿的产生过程。他发现一种苍蝇有着长长的生殖器，能够插入植物内。他成功地在虫瘿里找到成虫所产下的虫卵，从而证实虫瘿里的昆虫 来源于虫卵。他也进一步认为，虫瘿的产生也是昆虫在植物产卵而刺激植物生长的结果。

但是雷迪对这个结果却表示保留。由于虫瘿的产生往往是昆虫刺激的产物，所以类似雷迪的烧瓶实验那般隔绝植物和昆虫的实验方法在此不适用。在没有他认为是有说服力的实验的情况下，他认为除了梅尔皮基的理论外，“很可能”昆虫把一种有生命力的汁液注射到植物中，从而让植物有能力生出虫瘿，也能够产生昆虫，就像植物产生花那样。在我看来，雷迪的态度准确说来是一种谨慎，而不是对自然发生说的坚持。

这是因为雷迪在另一个问题上也有同样的态度。除了蛇和生命起源问题外，雷迪还是一个寄生虫学家，他仔细地研究了多达二十几种动物身上和体内的寄生虫，描述了多种寄生虫的生命史和传播途径。可是由于无法找到一些体内的寄生虫的虫卵和传播途径，他就谨慎地认为，那些肠道中的寄生虫也可能是在体内自然发生的。

无论如何，在雷迪和梅尔皮基之后，自然发生说基本上被科学界否定，进入了一个低谷。在摒弃了自然发生说之后，生命的产生只有华山一条路，即由自己的父母所产生，也就是“生命来源于同类”。那么，最早的生命又是从哪里来的呢？科学界没有答案，宗教界又一次抢占了风头。他们迅速修改了阿奎那的学说，把阿奎那关于自然发生的部分去掉。于是阿奎那的学说改头换面成了新的学说——原生说（Preexistance）。这种学说认为，上帝在创世的一刻，就已经把各种生物造好了，而各种胚胎，也像种子一样预先存在，由父母一代一代地传下去，永世不变。这样一来，在原生说的框架下，基督教、决定论、先成说等等溶为一炉，达到了前所未有的大和谐。

然而世事无绝对，一个伟大的发明使得自然发生说咸鱼翻生，科学界再起波澜。

【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。

           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。

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？

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）。

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。

【元02】创世神话

尼伯龙根·蜗藤

关于生命如何起源的问题，本质上有两类不同的意见。第一类意见认为，生命由一个或者几个超自然的力量所创造。另一类意见是生命起源于非生命的物质，这种起源是可以用自然的定律解释。如果要仔细考量，那么除此之外还有第三类意见，就是生命古以有之，根本不存在起源的问题。

第二类意见属于科学领域，是我们要重点探讨的，这里先按下不表。第三类意见叫做生命连续说，在19世纪后期到20世纪初期曾经兴盛一时。简单说来，它认为生命与非生命有明确的界限，生命只能来源于生命，因此不存在生物起源的问题。一个显而易见的问题是，当时科学界已经意识到地球有着一个起始点，那么在地球起始之前，生命从何而来？这一派学者的提出一个解决方案，即生命从宇宙中来。这种信念在20世纪早期引发了对外星生命探索的热潮。当时科学界相信宇宙的无边无际，无始无终。即便伟大如爱因斯坦，也要给自己的广义相对论加上一个宇宙常数项，以维持宇宙的稳定。因此，生命在宇宙范围内无始无终确实也是一个可能的选项。

可是在1927年哈勃发现宇宙在扩张之后，科学界越来越认识到原来宇宙也有自己的起点。那么即便地球上的生命来源于宇宙，宇宙中的生命也必然有一个起点。生命的起源终究还是一个绕不过去的坎。所以第三种意见已经基本上被科学界否定了。作为一种曾经的学术思潮，以后我们还会提及。

第一类意见我们姑且称之为创世说，它属于非科学的范畴。所谓非科学，就是不能用科学的方法和手段去验证其是非真伪，也不可以用科学的理论去分析。鉴于此，我基本不会对这种意见加以详细分析和评价。但是由于这种意见是人类最早的生命起源的一种意见，甚至直到现在也有相当大的比例认为这是正确的说法，我还是花一些篇幅稍作介绍。

最早的创世说是古时候的创世神话，这在世界上几乎所有文明的历史上都出现过。在创世神话中，宇宙诞生、生物起源和人类起源等几个重大的起源问题有的不分家，一揽子解决；也有的只包含三种起源中的一到两种。这些神话思维朴素，有的还颇有哲理，是研究古代文明的好材料。

根据神话学家对创世神话的研究，创世神话大致可以分为5类。第一类是叫做浮现说（Emergence Myth）。这类神话的标志是大地母亲，而各种生物和人都通过内源性的力量从下而上地产生。在这类神话中，很多并没有父亲的角色，即便有，其作用也是微不足道。这类神话可能是最早的一类神话，大约在新时代就产生，大地显然是一种母性的象征。

比如在北美大陆的汤普森（Thompson）印第安部落流传一个创世神话：很久很久以前，世界上只有几个人，他们是太阳、月亮、星星和大地。大地是太阳的妻子，但是太阳一直对她不好，终于有一天她被太阳抛弃。就在大地感到很孤单和忧郁的时候，一个老人出现了。他倾听了大地的故事，把太阳、星星、月亮和大地变成了今天的样子，这样他们就能够一直望着对方，永远也不能分开了。大地母亲的头发变成了树木和野草，肌肉变成了泥土，骨头变成了山，血液变成了河流，她的孩子就在她身上生活。

第二类是世界父母类（World-Parents Myth）。在这类神话中颇有黑暗的感觉。通常有一个天空父亲和一个大地母亲，他们的结合象征着一个原始的混一境界。他们的后代要么惧怕黑暗要么害怕被压碎，迫切希望把天空与大地分离。最后他们成功地把父母分开，建立了一个新秩序，开创了一个有光的新世界。在这类神话中，父亲的角色已经非常明显。

在早期文明中，这类神话出现得非常多，巴比伦和古埃及的创世神话都属于这一类。著名的巴比伦史诗埃努马·埃利什（Emuma Elis）中记载，阿普素（Apsu）和提阿玛（Tiamat）是最早的两个神。他们生下很多后代。由于提阿玛对子女后代放任不理，于是后代们就都喜欢大喊大叫。阿普素觉得他们太过吵闹，于是决定要毁灭了这帮子孙。谁知道这个念头被其中一个叫伊阿（Ea）的后代洞悉。他先下手为强，使用了咒语令阿普素沉睡。提阿玛后来纠集了一帮怪兽，誓要剿灭伊阿。幸亏伊阿的儿子马杜克（Marduk）英勇非凡，最后杀死了提阿玛。人类社会从此得到新生。

提阿玛（左）与阿普素（右）

第三类是混沌说（Chaos，Cosmic Egg）。这类神话中，世界在未有之前是一团混沌，或者是一只大鸡蛋。一个神对此感到不满，打破了混沌或者打破了鸡蛋壳。于是天地万物由此开创。

在古希腊的神话传说中，宇宙原先是一只银色的鸡蛋。一天鸡蛋破裂，诞生了菲尼斯（Phanes）。菲尼斯是一位双性神，是其他众神的父母。他的女儿Nyx成为黑夜，儿子Uranus成为天空，儿子Gaea成为大地，世界由此开端。

菲尼斯

古印度的神话也类似。在他们的神话中，宇宙开端是一片洪水，洪水越来越热，一只金蛋出现了。金蛋在水中漂浮，直到有一天，一个神从金蛋中出生，这就是众生之主Prajapati。他随后创造了天地万物。

日本的神话中，世界的本源是一片混沌，渐渐地轻的物质上浮形成了天，重的物质下沉形成了地，中间出现了神。第七代神伊耶那祁（Izanagi）和伊耶那美（Izanami）本是两兄妹，他们结为夫妇，创造了日本诸岛和世界万物。

伊耶那祁和伊耶那美

第四类是从无到有的神创论（Creation from nothing）。这类神话中都有一个无所不能、不受限制的神，他主动刻意地创造了这个世界。和第三类神话不同，这个神在世界诞生前处于一片虚空中。在希伯来人的神话中，耶和华（Jehovah）在六天内依次创造了天地、光明与黑暗、土地和水，日夜、各种生命和人。

第五类的创世神话比较特别。它们主张在宇宙开端是一片汪洋大海，一种动物或者一个神潜入水中，带来泥土，最后形成大地。比如在中亚的神话中，一只青蛙扮演了这样的创造大地的角色。

我们中国当然也有创世神话。最著名的莫过于盘古开天和女娲造人。盘古开天的神话说的是在开天之前，宇宙是一片混沌，盘古在这个混沌中沉睡，直到有一天醒过来，觉得被困在混沌之中非常郁闷，于是盘古抄起一把斧头把混沌劈开，于是混沌化为天地，盘古的身体也化为太阳星辰、山川湖泊等等。女娲造人是说女神女娲一天心血来潮玩起了泥巴，于是按照自己的样子把泥巴捏成“人”的形状，再给予生命。后来捏得太累，就用绳子沾上泥水用力甩，泥浆撒到地上就变成人。如果按上述分类，中国的创世神话属于第三类。

盘古

总结所有的创世神话中有关生命起源方面，几乎都是由一个或者两个神所创造出来的。对于神是不是生命的一种，创世神话中没有明确说明，但是从逻辑上分析应该不属于生命。

创世神话以前一般被学者视为古人对自然现象的错误解析。可是20世纪以来，随着心理学家对神话的研究，特别是瑞士学者荣格（Carl Jung）的开创性工作，创世神话渐渐被视为人类心底潜意识的一种反映。

一些创世神话从纯朴神话和原始宗教演变成为主流宗教的一部分。第四类神话由于有单一无所不能的神，最具有宗教的威慑力，不约而同地被目前最强势的两种宗教所沿用。基督教直接沿用了希伯来人的创世神话。而伊斯兰教也沿用了这个古老的神话和继承了这个一位无所不能的真神，名字从上帝变成了阿拉伯化的安拉（Allah）。

在主要的宗教中，佛教的关于宇宙和生命的起源的理论独树一帜，认为宇宙和生命无始无终，不断轮回，所以也根本没有所谓生命起源的问题。从这点来开，倒是和生命起源的第三类理论一致。佛教在这点上可谓特立独行。

【元01】从《物种起源》说起

尼伯龙根·蜗藤

生命是这个星球之所以绚烂多彩的原因。在这个星球上，有超过200万种生物。他们遍布地球的几乎每一个角落。在中非有吕佩尔秃鹰（Ruppelll’s Vulture），曾经在11300米的高空和飞行员并肩翱翔；在终年不见阳光的地球最深渊，水平面以下11000米的马里亚纳海沟，潜水员也惊讶地发现比目鱼在海底匍匐；在非洲地底几十米到上百米的深处，有庞大的白蚁地下宫殿；在太平洋深处的海底，有水温高达80度的热泉，庞贝虫（Pompeii worm）在那里悠然自在地守株待兔；在冰封千里的南极洲的深达3600米的冰层下，也有变形菌和放线菌在聚居。生命的形态各异，在美国加州，有树高上百米、总体积约1500立方米的参天巨杉；在北大西洋游弋着体长33米，重量达到172吨的蓝鲸；在非洲的大草原上，三米多高、重达7吨的非洲象在漫步。生命的形态不只是庞然大物，也有极小极微的生物。细小病毒的直径只有约20纳米（毫米的百万分之一），能钻过最细密的滤纸。生命的形态既包括毫无意识的单细胞生物，又包括把思想意识发展到极致的人类。正是生命使得地球如此独特，令这个本来在太阳系中不溜秋、毫无亮点的行星变成了一个活力星球。

生命是如此丰富多彩，那么他们到底是怎么出现的呢？

在历史进程中几乎各个民族都曾有自己的答案。基本上，它们大同小异——都是某个超自然的力量制造出来的。在西方，这个观念根深蒂固，因为基督教的经典——圣经旧约写得清清楚楚，上帝在7天内开天辟地，创造了所有的生物和人。在中世纪和近代初期，基督教是那般广泛地控制了人们的思想，乃至有人对地球中心提出非议就遭受了活活烧死的极刑。直到整整400年之后，罗马教廷才终于承认，当年的火刑是一场“悲剧”，但是教廷同时认为，当时的审判官是出自好心，而且已经想尽一切办法拯救他，所以不应受到非议。一名勤勉的爱尔兰基督教博士通过对文献的艰苦考证，排出了一个准确到天的时间表，上面列明了上帝在公元前4004年10月23日的前一夜发出了“要有光”的指示。在西方基督教世界中，这是最需要捍卫的核心价值。

直到18世纪中叶，才有人意识到生物在历史发展过程中会有变异。虽然他在生物学界地位崇高，但是碍于当时的社会的保守，他并不敢声张自己的见解，只能在自己著作中隐晦地提出来。此人的一个门生在思想上一脉相承，更青出于蓝，发展出一套完整的理论。可是在当时科学泰斗的强权之下，他终生不得志，堂堂科学院院士，只能靠变卖化石帮补生计，最后郁郁而终。

达尔文（1809-1882）

在200年前，英格兰西部小镇Shrewsbury出生了一位男孩。他不满意家人希望他成为医生的安排，反而对博物学有着巨大的兴趣。他参加一个为期5年的环游地球之旅，积累了对大自然的第一手实地考察资料，总结出了一套关于生物变异和进化的规律，提出了一套经得起时间考验的假说。由于事关重大，在随后的岁月里，他都一直埋头整理他的数据和完善自己的假说，力求做到尽善尽美，仅仅对自己的朋友透露自己的研究成果。在大约20年后，由于另一位医生也提出了类似的见解，他不得不提前把自己的著作公诸于世。于是在150年前的11月22日，一部改变了生物学乃至社会的巨著终于面世。1250本书在发行首日就被抢购一空。在随后的13年间，他对这部著作进行了多次的补充与订正，一直修订到第六版。在第六版中他第一次提到了“进化（evolution）”这个词。

这个人大家当然都知道，就是生物界大牛查尔斯·达尔文（Charles Darwin），而那本划时代的著作就是《物种起源》（The Origin of Species）。书中讨论了生物分化，即一个新物种如何诞生的问题。它提出了生物的形态不断在变化，在自然选择中演化出了千千万万的物种。在其后的著作《人类的谱系》（The Descent of Man）中，达尔文进一步提出了人类是猴子的近亲的论断。这两点，直接挑战了基督教的上帝造人的教义，触及了基督教的核心利益，动摇了基督教的神学基础，从而引起了基督教的强烈批评。人类和动物原是亲戚，也与当时社会观念大相径庭。一些激进的社会学家和哲学家也把其中的原理运用在人类社会中，引起了持久的争论，也激励了贫弱民族的斗志，引发了更大的社会变革。直到150年后的今天，对于这本书的争论还在继续。可以毫不夸张地说，在自然科学史上从来没有一本著作能够引起如此广泛而持久的社会争议和冲击。

因为书的中文译名是《物种起源》，常常使人望文生义，误解它是一本关于生命如何起源的书。但事实上，这本书并没有讨论到生命如何诞生的问题。其实达尔文所有著作都没有讨论到这一点，他仅仅在一封通信中向朋友透露过自己对有关生命起源的看法。简而言之，他认为在特定的条件下，生命是从无生命的物质中演变出来的。尽管如此，达尔文的一系列著作中已经隐含了对生命并非神造的概念。于是反对者自然也把生命如何起源列为他们之间的主要分歧，认为这是进化论无法解决的终极难题之一，他们的结论是：光凭自然之力，无法变出生命，所以，生命一定是一个超自然的力量创造出来的。

物种起源（1859-  ）

达尔文之后，科学界对生命起源的探索一度沉寂。直到20世纪20年代，现代科学的对于生命起源的探索才重新搭上征程。在1924年，被称为二十世纪的达尔文的苏联人奥帕林（A. Oparin）出版了《生命起源》（The Origin of Life），在书中首次提出了一个生命从无机物起源的原始肉汤理论，标志着对生命起源的科学探索正式开始。稍后时间，英国人哈丹（JBS Haldane）也提出了相近但是有本质区别的理论。这两个人的先驱性工作使一度停顿的生命起源探索重上轨道。

          奥帕林                               生命的起源（1938年英文版）

随着生命科学的急速发展，在50年代，科学家们一度乐观认为生命如何起源的问题很快就能找到终极答案。然而对生命认识的继续深入的研究使科学家们发觉要回答这个问题还有很多路要走。再往后几十年的研究之中，科学界对于生命起源的认识无论在深度还是广度，无论在理论还是在工具都有了极大的提高。生命起源尽管还是未解之谜，但是也不乏希望的曙光。

撇除种种意识形态上的争论，生命如何起源对于公众来说亦是一个极感兴趣的问题，很多有关生命起源的新发现都能够登上科学网站甚至综合网站的头版。科学界也把生命起源列为最大的未解之谜之一（如果不是最大的未解之谜）。在《物种起源》发表150周年之际，就让我们一起把视线聚焦于这个最古老却仍然最吸引人的未解之谜上吧。

政治漩涡中的科学战

——1830年的法国生物学大论战

文：尼伯龙根·蜗藤

近来突然对生物学史发生兴趣，趁假期狠狠地读了不少书。科学史和政治史差不多，都是充满了勾心斗角、党同伐异的东西。搞学术的虽不至于象搞政治的要生死相搏，但是对于读书人，失节事小，面子事大，论战输了，也等于判了死刑。在这样的环境下，培植自己的嫡系，或者投靠到一个大的门派下，都是生存之道。在中国，我们知道以前的“经典”都是靠老师弟子口口相传的，于是一个诗经也要分为四个门派，每个门派之间要互相看不起。在西方，其实也不妨多让。在英语中，学派叫做“school”，顾名思义，就是从一间学校出来的。教授与弟子也是星火相传，一般弟子学的研究的，就是沿着导师的路线和思路，所以同一个school出来的，无不抱紧成团。School和school之间有矛盾，通常就能唇枪舌剑，或者老死不相往来。18世纪牛顿为代表的英国物理数学派和莱布尼兹，惠更斯等大陆学人的论战，就使英国物理数学和欧洲断绝来往了上百年。但是像牛顿和莱布尼兹这样的论战，由于双方隔着一条海峡，各自有自己的地盘，彼此没有学术之外的利益瓜葛，最多就是空对空的骂战，所以总算是有节制的斗争而已。

历史上最惊心动魄的学术斗争莫过于是18世纪末、19世纪初法国生物学界那一场跨学科、跨派系和政治紧紧结合在一起的生物学大论战了。十八世纪末十九世纪初法国，是一个充满激情与交锋的时代。在外交上，是法国和欧洲各国合纵连横，战乱频频；在政治上，是革命党人、保皇派、自由派和独立派的战场；在思想上，是各种变革和保守的思想的交锋。那又是一个泛哲学化的年代，任何一个现代人看来很实在的问题，在那时都可以高屋建瓴地和某种主义拉上关系，各种-ism和-logy满天飞。科学家争论的东西，不仅在于是科学本身的对与错，还在于用何种眼光和哲学思维看待。这时候的法国，是一切欧洲政治旋涡的中心，从1789年的法国大革命开始，到激进和崇尚红色暴力的革命党人上台，到军事强人拿破仑上台再建帝制和全欧洲作战，再到波旁王朝复辟，再到七月革命，短短二三十年内，政权如同走马灯一般的变幻。在这样一个大环境，科学界也无可避免地和政治拉上扯上千丝万缕的关系了。

发生于1830年的法国生物学大论战，表明上是居维叶和杰弗莱两个人的科学见解不同，但内里却充斥着居维叶和杰弗莱拉马克等人的私人恩怨，生物学中进化论和反进化论的学派之争，数学物理化学等其他领域的相关矛盾的纠缠，各种政治势力的此消彼长，复杂的外国势力的介入等等，而这些矛盾整整积累了近40年，深刻地反映了动荡年代科学家的复杂人格。

说到这场大论战，论战的地点就是赫赫有名的法国巴黎的自然历史博物馆。说到巴黎的自然历史博物馆，就其传奇程度，可以写一本厚书。这个博物馆的成立可谓一个奇迹，因为它是在1794年这个战火纷飞的年代建成的。这时正是雅各宾派的罗伯斯庇尔当权的时候，史称恐怖统治（reign of terror）。罗伯斯庇尔推行“以革命的恐怖对抗反革命的恐怖”，整个巴黎处于一片腥风血雨中，而同时外国干涉军正向法国首都步步为营。所以很难想象，这时的当权者还有能力和心思建立这么一所世界顶级的博物馆，尽管它是由前朝的皇家花园改造而成的。这个博物馆在往后的几十年中一直是欧洲自然博物学的中心。除了藏有丰富的标本外，它还是一个大图书馆，一个重要科学期刊的出版社，甚至还是一个养了上万只动物的动物园。19世纪法国生物学家在自然博物学上的成就和这个博物馆密不可分。无数描述动物形态和习性的论文和书籍，都是在博物馆里的动植物的观察报告。博物馆的组织有点类似中国的单位大院，几乎所有的员工都住在博物馆里面，而论战的几个主人公也都住在这个大院。

博物三杰

这个论战的中心人物就是号称法国科学界的拿破仑——居维叶男爵（Baron George Cuvier，1769-1832）。另一方则是另外两个大牛，杰弗莱（Etienne Geoffroy Saint-Hilaire，1772-1844）和拉马克（Jean-Baptiste Lamarck，1744-1829）。此三人成就卓越，堪称法国19世纪初博物学三杰。

博物学是18到19世纪的一门庞杂的学科，其主要多研究范围一开始是动植物的形态和生理描述，后来发展到分类学、胚胎学和解剖学，在18世纪中后页，由于化石的发现渐渐增多，地质学、矿物学、地理学、生态学和古生物学也包括了进来。就当时的知识而言，博物学就是当时除了天文、物理和化学之外一切有关自然科学的学科。博物学在法国科学界的地位在十八世纪的博物界大牛布丰（Buffon，1707-1788）手中就确立了起来。

布丰是一个多才多艺的人，在生物学，矿物学，天文学和化学等众多领域都有自己的看法。成就最高的当然是生物学，他写了一部长达40卷的《自然科学史》（Histoire naturelle，generale et particuliere），全面地暗示了生物进化的可能性。他在天文学上也有过见解，就是提出了太阳系行星起源的假说，他认为行星是彗星和太阳撞击之后形成的。他在化学上维护旧系统，和另一位大牛拉瓦锡针锋相对许多年，这个以后还会提到。在布丰的领导下，博物学成为一大显学。在法国科学院分为两个部，一个是数学物理部，一个是自然科学部，博物学成为了科学院的半边天，布丰功不可没。

拉马克在1744年出生于法国北部一个破落的贵族家庭，年轻时迫于生计，从过军，学过医学，也做过银行，很是庸碌了一段日子。当时植物学是显学，拉马克也对植物学感兴趣。在参观过皇家花园之后，他对植物的兴趣就一发不可收拾了，于是就转行研究植物。在那次对皇家花园的参观中，他遇上了自己的恩师Jussieu，而通过Jussieu，他又认识了布丰，从而他的命运就和布丰密不可分了。布丰是自然历史博物馆的前身皇家花园的总管，说话自然一言九鼎。拉马克由布丰 一手提拔上来的，可以说是布丰的嫡系。布丰对拉马克有知遇之恩：1778年，拉马克写出了自己的第一部科学作品《法国植物群落》（Flore Fancoise），布丰对此大为赞赏，在利用公费为他出书之余还向公众大力推介。在布丰的力荐下，1778年拉马克就凭这部作品当上了法国科学院院士，之后更在皇家花园里当上了植物部的主管。1788年布丰去世之后，其影响力犹在。于是在1793年皇家花园改造成自然博物馆之后，尽管拉马克在植物部主管的竞争中不敌对手，但是拉马克也被照顾和安排到了。安排的结果十分惊人，他居然摇身一变成为了无脊椎动物部的头头，而这时拉马克甚至还没有任何一部关于动物学的著作。尽管拉马克颇受布丰的余荫，但是性格决定命运，在政治漩涡年代尤为如此。拉马克此人沉默寡言，长于著书立说，不善交际，这些大大妨碍了他进一步的高升。

和拉马克相比，年轻的杰弗莱就不绝一样。他世代生活在巴黎的科学世家，他的家族中就有三个科学院院士，属于根正苗红的一类。杰弗莱自小就接受科学训练，16岁（1788年，布丰在同一年去世）就在著名的college de Navarre跟随科学院院士Brisson学习，期间也跟随另一位院士矿物学家道本顿（Daubenton）学习，深得道本顿赞赏。这个道本顿来头不小，他原是布丰的助手，在1744年就已经是院士，成为布丰的亲密战友，所以杰弗莱也可以算是布丰的嫡系了。在道本顿的大力支持下，加上大革命开始，革命政府崇尚年轻提拔新人，杰弗莱在1793年年仅21岁，就令人咂舌地成为了新成立的博物馆12位教授之一，并当上了动物部的馆长。这个结果，恐怕连杰弗莱自己都有点意外，因为杰弗莱是以矿物学成名的，而动物学只能算是半路出家。这时的杰弗莱作为法国科学界的新星可算是踌躇满志了。

杰弗莱的光辉前途，由一个人的到来而改变，这就是居维叶。居维叶被后世被称为生物界的独裁者或者生物界的拿破仑，这个称号恰如其分的表明了居维叶后在来法国科学界的影响力，科学家位列高官的本来就不多，而象居维叶那样有统治力的更是罕有，而象居维叶那样改朝换代历四朝还屹立不倒的真是绝无仅有。居维叶后来如此叱诧风云，但是在刚刚来到博物馆的时候，他还只是一个格格不入的外乡人。

有趣的是，居维叶之所以能来巴黎和进入博物馆，完全是杰弗莱的功劳。居维叶出生于德法边境处的一个新教家庭。他从小受的教育都是德式教育，求学阶段在德国的卡尔斯鲁厄渡过，和主流法国科学界没有什么联系。大革命爆发的头几年，居维叶都在法国诺曼底的一个贵族家里当家庭教师。居维叶和法国科学界的联系源于和杰弗莱的通讯。杰弗莱觉得这个年轻人的科学工作不错（其实居维叶比杰弗莱还要大3岁），于是在1795年把居维叶介绍进了博物馆，成为博物馆比较解剖部的代理教授（acting professor）。居维叶刚到巴黎时，孑然一身，寄居在杰弗莱的寓所，两人同煲同捞，亲如兄弟。之后的若干年，大家的关系也相当融洽，联名发表了一些论文。

异军突起

很难想象，一个原本和法国主流科学界毫无联系的人，怎么可以在短期之内能够搭通天地线。然而，居维叶就有这样超凡的才能。居维叶学识广博，触觉敏锐，记忆力超凡，这些在需要知识积累的博物学上是个巨大的优势；他口才了得，上课口若悬河，从课堂上培育一大帮粉丝和嫡系；他勤于写作，在头两年就发表了一系列的文章和几卷大部头的书籍，以后更是著作等身，多部著作成为标准的教材和工作手册，有利于进一步扩大自己的影响力。除此之外，他善于交际，活动能力超强，在说服对手，在寻求盟友上有着科学家罕见的能力。在陌生的巴黎科学圈，他刻意和各方面都搞好关系，但是和各方面都保持一定的距离。即便面临财政上的压力，他也断然拒绝了一些带有派系色彩的工作。而居维叶的活动能力远不局限于博物馆以及科学圈，他和巴黎的各种精英分子，包括艺术家等等都有广泛的联系，这些联系对他日后的声名有极大帮助。

当然，居维叶此人日后能成为生物界的拿破仑，当然在本行上有独到的建树。在来到巴黎的第一年，他就展示了自己的大手笔，复原出了一头长毛象（Mastodon），这是一种类似猛犸象的大象（当时冰封的猛犸象还没有被发现）。这是大型化石的第一次被复原，这个成果震动了全欧洲的生物学界。第二年，居维叶再现神技，复原了一头巴拉圭出土的大地懒（Megatherium），再次震动了欧洲。于是，居维叶就当仁不让地成为了法国博物学的领头人。居维叶的成就得益于他在比较解剖学上的成就，在研究了多种脊椎动物的骨骼之后，他提出了古生物学中的相关性原理（principle of correlation parts），并总结了一套有效的复原方法。之前，化石的发现已经不是一件稀罕事了，但是如何对化石复原，却没有一个明确的方法。居维叶提出的原理是可以根据古生物和现在生物的类比，比如可以先设想某复原对象是一只类似象的动物，再把现存大象的骨骼进行对比，参照各种因子，去复原这件古生物标本。这个原则现在看来很简单，似乎是顺理成章的，但是在当时却没有几个人能在实践中做到，因为这首先需要大量的比较解剖学的知识和敏锐的观察能力，这才能正确判断化石样本和现在什么生物类似，然后还要有很好的动手能力和想象力，才能把化石复原出来，当然更难的就是如何把这些东西系统总结出来。但是仅仅在生物学 上的成就，并不足以成就居维叶的地位，他的幸运星就是法国皇帝拿破仑。

总之，在短短两年间，居维叶的光芒就完全盖过了杰弗莱，成为了法国科学界的超新星。在1795年底，科学史上最惊人的一幕发生了。在粉碎了雅各宾派的恐怖统治之后，科学院进行了新一轮的院士提名和表决，这次选举完全是派系平衡的产物。杰弗莱表现出来的温顺和明显的亲近旧势力（比如道本顿）让新势力有很大的戒心，于是杰弗莱甚至没有被提上候选名单。最后旧势力转而支持居维叶，而新势力对这个和巴黎科学圈没有什么渊源的人也放心，最后在这两方达成的妥协中，居维叶就成为了受惠者。就这样，26岁的居维叶居然在短短两年的时间内，从初到巴黎时的寂寂无闻一跃成为了法国科学院院士。而这个位置，一年前还风光无限的杰弗莱要在12年之后才能得到。

学霸天下

1798年之后，拿破仑就掌握了法国的大权。在居维叶和杰弗莱的发展轨迹中，1798年是真正的分界线。1798年，拿破仑为了打破英国的贸易封锁，决意远征当时属于奥斯曼帝国的埃及。拿破仑为此专门组织了一个多达167人庞大的科学团，其中包括数学家、化学家、测地学家和博物学家。拿破仑这种举动一直让人迷惑不解。一种解释是他希望通过这个举动，宣传自己的行动不光光是侵略，还有科学考察成分，从而为自己的远征加上一些正义性。但是我倒觉得这是拿破仑的本性使然。拿破仑此人，除了打仗在行外，对科学也非常热衷，简直到了世间少有的程度。一个事例可以说明这一点，一般能象拿破仑一样做到首席执政官甚至皇帝的，最多弄个军委主席当当也就是了，但是拿破仑在1803年却专门改组了法国科学院，并自任了法国科学院的主席。国家元首当科学院主席，真是闻所未闻。

杰弗莱和居维叶都是当年的明星级年轻一辈，如何通过这个机会上位都是他们的考虑。但是他们做出的决定却大相径庭。杰弗莱选择和拿破仑一道远征，以此力求取得拿破仑的信任。而居维叶就恰恰相反，他选择留下，趁着对手们不在的时候征服科学院。

在那个动荡的年代，对任何大政治行动的表态都是当时科学家的人生交叉点。杰弗莱和居维叶作出了不同的选择。类似的还有在化学界中的贝托莱（Berthollet）和佛克莱（Fourcroy），他们也对此作出了不同的选择，贝托莱选择出征，他取得了和拿破仑亲近的机会；而佛克莱选择留下，结果他取得了化学界的控制权。

而杰弗莱和居维叶的命运分歧比以上两个科学家的还要大。埃及远征也绝非拿破仑的得意之作。尽管在起初几个月拿破仑取得一些胜利，但是随着英国对亚历山大港的封锁，拿破仑陷入了困境。最后居然抛下军队，几乎是只身跑回法国。杰弗莱在埃及并没有取得拿破仑的欢心，他在埃及眼睛发炎，视力几乎不保，没有多少表现的机会，最后他被留在了埃及，历经艰苦才能回来。反观居维叶，留在巴黎的日子，成功地建立了自己的势力和声名，以及一整套新的科学研究方法，彻底地征服了科学院。值得一提的是，当时滞留埃及杰弗莱写了一封深情厚意的信给居维叶，请求居维叶的帮助以及希望居维叶维持双方的友谊和合作关系。居维叶不知是没有回信还是回复的信件丢失了，总之杰弗莱没有收到居维叶的回复，为此藏下了一个心结。

1803年拿破仑改组法国科学院时，把法国科学院分为了数学部和物理科学部。这里说明一下，当时数学部实际上是包括数学家、物理学家和天文学家，而物理科学部包括的是博物学家、化学家和其他零散的科学家。拿破仑自己当然不可能去管理这么一个科学院。所以这两个部各设立一个书记，书记的职位是终生的，实际掌管了科学院的事务，权力极大。杰弗莱虽然是科学界屈指可数的新星，而且还一路追随拿破仑远征埃及，但是由于他当时连院士都不是，在埃及也并不得拿破仑欢心，所以毫无希望。拉马克是个不善交际，而且属于前朝老人，更不可能有此奢望。因而声名鹊起的居维叶自然就成了拿破仑的首选。在学术上，居维叶渐渐成了法国博物学界的一哥；在声望上，居维叶通过讲课和著书立说，在科学界支持者甚众；在能力上，居维叶年轻有魄力，交际才能出色，而拿破仑正需要这样的人才来对法国教育和科学系统进行整改；在背景上，居维叶受的是德国教育，和法国原圈子纠葛甚少，法国大革命暴力最盛行的时候，居维叶远遁诺曼底，成了同是来自偏僻小岛科西嘉的拿破仑最放心的人；最重要的是在政治态度和哲学观上，居维叶和拿破仑有共通之处，比如他们都属于保守派，特别反对罗伯斯庇尔式的革命暴力，所以居维叶当仁不让地成了物理科学部的终生书记。

在拿破仑时代往后的十几年中，居维叶当时在教育界可谓权倾一时，职务多多，除了科学院书记一职外，他还是公共教育总监察，主管了法国的中学改革大政。他还成为新建立的法兰西大学终身校董，拥有资金分配和职位任免大权。他甚至还在国务院任职，直到去世。拿破仑时代无疑是居维叶最鼎盛的时代，在这段时期，他接连完成了3部大型著作，《比较解剖学讲义》，《化石骨骼研究》和《动物界》，全面构建了他的生物学王国。他的观点成为了法国科学界的标准；他的兴趣，成为了法国科学界的研究方向。无数研究工作都要和居维叶合作，无数的论文和书籍都和居维叶成为合著者。就连杰弗莱也不例外，和居维叶合作做了很多研究工作。1806年，居维叶被英国皇家科学会（the Royal Society）选为外籍院士，影响力遍及欧洲。欧洲各国的博物学家都以到法国博物馆听居维叶的公开课为荣。最有名的例子就是英国的欧文（Owen）了，欧文就是那位最早给恐龙命名的大牛，他当年曾到巴黎博物馆听课，还津津乐道了多年。欧文被称为英国博物三杰，也有人把他称为英国的居维叶。而另一位大英博物三杰阿加西兹（Louis Agassiz），也是居维叶的忠实粉丝。阿加西兹是首位远渡并长居美国的国际级科学家，为当年科学的不毛之地美国撒播了居维叶思想的种子。

拉马克的悲歌

当时公开和居维叶意见不一的科学家凤毛鳞爪，而一直郁郁不得志的拉马克就是最突出的一个。和出身德国的居维叶不同，拉马克是法国大牛的布丰的粉丝和嫡系（他也是布丰一手提拔的）。而布丰是18世纪少有的持生物进化思想的人，不过布丰比较含蓄，不公开宣称生物进化，而只是在书中模模糊糊地提出了生物进化的可能性。拉马克身为布丰的嫡系，对此自然心领神会，而且还要更进一步 ——要给生物进化找出一种机理。在科学界，拉马克是典型的大器晚成的人。在前50多年的生涯，并没有什么特别有价值的成果。直到1800年之后，他才开窍，总结出一套他称为变异综合理论。

他提出的这套理论在日后被称为拉马克主义，其核心观点是：生物从低级向高级沿着一条阶梯进化，为了适应环境，于是各种器官就用进废退，这样一代一代进化，就形成了现在的物种。必须说明的是拉马克提出的进化机制和日后的拉马克主义有很大的不同，这点和达尔文主义不一样，达尔文提出的进化的基本原理在现在都是广泛认可的。

生物进化问题，看似一个学术问题，但是在宗教色彩浓厚的欧洲尤其是泛哲学化的19世纪，却是一个根本性的问题。在基督教看来，上帝创造万物是一个既定的事实，不容置疑。从哲学上看来，生物进化与否，是一个动和不动的，进化与稳定的命题。投射到政治哲学上，就是革命与保守的问题。所以从哪一个方面说来，都是生死攸关的大事。居维叶本身是新教徒，信奉的是创造论，其哲学观念是和谐和稳定；还有目的论，在他看来，生物之所以长成那个样子，就是从创造的时候为了适应环境而设计的。从政治上看，他憎恶暴力革命，态度保守。从科学上看来，他认为生物根本没有变化过，他用埃及木乃伊做例子，指几千年过去了，人还是一样的人，狗还是一样的狗。他更不相信动物可以凭自己的意志可以变换自己的形态（用进废退）。对于化石，他也有自己的解释，就是认为世界灭绝了一次又一次，每次灭绝后，都是有一批新的物种被创造出来，这个就是他的灾变论（catastrophism）。

对于拉马克的主张，居维叶深恶痛绝。但是他采取的策略并非公开地攻击拉马克，而是刻意地无视，比如，他几乎从来不引用拉马克的著作，从来不在科学院的年报里提及拉马克的研究（当时拉马克好歹也是科学院院士啊）。而在私人场合，他却一再对拉马克和他的主张冷嘲热讽。他对进化的思想一方面不以为然，另一方面却小心翼翼，尽量让它不要成为公开的题材。他对拉马克的公开攻击只是在他晚年的一部著作里面集中体现了出来，这本书叫做叫做《拉马克的悲歌》（Elegy of Lamarck），里面极尽尖酸刻薄之能事，并把拉马克形容为一个诗人，这在大家都是斯文人的科学界真不多见。居维叶对拉马克的冷漠，他的门生自然心领神会，联手对拉马克进行打压，这在居维叶统治的生物学界当然是理所当然的。

除此之外，拉马克虽然性格木纳，但是却是“惹火尤物”，仇家还真不少。他除了和居维叶作对外，还惹上了另一位化学界的对手拉瓦锡（Antoine Lavoisier）和他的门人。拉瓦锡何许人也？他正是那个发现氧气的大牛，被后世称为现代化学之父。这是另一段“金枝欲孽”，详细说来要花上另外一篇文章的篇幅。说起来，拉马克之所以惹上这段恩怨和他的恩师布丰有很大的关系。简而论之，布丰和拉马克是传统化学的信仰者，对拉瓦锡倡导的以数量分析为基础的新化学的攻击也是不遗余力的。在大革命期间，科学界与政治纠缠在一起，拉瓦锡由于曾帮助有外国国籍的数学大牛拉格朗日（也是一个赫赫有名的人物啊）等人逃税，被罗伯斯庇尔的恐怖统治政府以叛国罪处死，个中少不了传统化学派的人的推波助澜。拿破仑时代，一切逆转，新化学派抬头，对传统化学派深恶痛疾。布丰在革命前已经死去，所以他的嫡系拉马克便成了眼中钉。有居维叶带头，新化学流派便无不一拥而上，成为攻击拉马克的主力。由于居维叶权势滔天，拉马克的论文和书籍极少有出版的可能。拉马克本身是一个勤勉的写手，东西出版不了就只能堆在家里，自怨自艾地烧了一大批后，身后遗作还有一大堆，可是很多也随时间流逝而不知所终了。拉马克终生无法升迁，只靠当博物馆无脊椎部主管的微薄工资去养活其一家14口，甚至还被迫进行化石买卖为生，最终于1829年在贫困中死去。

杰弗莱的暗涌

再说杰弗莱，杰弗莱在介绍居维叶入博物馆后，风头被居维叶完全盖过，但是他对居维叶总算有知遇之恩，尽管他是布丰的嫡系，但是总算是隔代的，关系也不深。况且杰弗莱作为科学界的新星，也曾经跟随拿破仑出征埃及（拿破仑有性格，很少听说有人打仗时带一堆不相干的科学家的），也算和拿破仑有点渊源了（当然和居维叶不好比）。所以一开始居维叶也和他一直合作，他们共同出了几本书，合作虽不算是亲密无间，但是也关系良好。不过埃及的际遇一直是杰弗莱的心病，而居维叶也像是有意疏远杰弗莱。在1803年，居维叶当选科学院永久书记，而他空出来的位置需要补选，杰弗莱希望居维叶拉自己一把，甚至连居维叶的亲密战友拉普拉斯也帮杰弗莱说话，但是最后居维叶也没有尽全力。就这样，直到1807年，这个几十年前的新星才终于进入科学院。这一系列的事件，无疑在杰弗莱心中划下一道一道的伤痕。

1814-15年是法国又一个变天的年份，不可一世的皇帝拿破仑，在俄罗斯、莱比锡相继受挫，被欧洲联军放逐到小岛埃尔巴（Elba）上，从法国皇帝变成了埃尔巴皇帝。而落难皇子路易十八在20年后重回巴黎，波旁皇朝复辟。虽然拿破仑搞了个百日复辟，但最终被英普联军再次击败，彻底垮台，永久流放。波旁王朝在复辟之后再复辟，法国进入了一个保守的年代。

政府如走马灯一般变换，居维叶的地位无疑受到动摇。但是居维叶出色的政治才能和巨大的学术威望，令他奇迹般地屹立不倒。本来就是保守派的他再次受到了当权者的宠信，继续主持科学院与法国的教育事业。尽管如此，和拿破仑时代的权倾一时相比，他一统学术界天下的境况有所改变了。这也是合作十数年的杰弗莱和居维叶分裂的开始。

前面说过，杰弗莱在派系上属于布丰一系，在科学界对拉马克的围剿中，基本属于按兵不动但是暗暗同情的派系。而他在自己研究中，渐渐总结出了一个比较解剖学上的规律，他把其叫做Unity of plan（同一体制论）。这个东西中文很难翻译，大体说来，就是指所有生物的身体结构本质上都是一致的，比如牛和蜥蜴都有前肢和后肢，但是在发育过程中发育的程度不一样，所以外在形态就不一样，牛的腿长一些，蜥蜴的腿短一些，但是它们都有相似的功能，杰弗莱称之为器官的同源性（homology）。而鸟的翅膀和牛前腿，虽然外观上不一样，但是骨骼结构还是相似的，所以还是同源器官。而各种动物的内在发育力是一个定数，一部分发达了，另一部分就不这么发达。比方说前肢发达了，后肢就不发达，视力发达了，听觉就不发达。由于这个规律的限制，所以各种动物就变得不一样。对于居维叶的目的论，杰弗莱也有针锋相对的看法。他相信的是先验论，认为不是动物适应环境，而是动物选择环境，比如鱼生下来就有腮和鱼翅，所以它就要寻找有水的地方。

从一开始，居维叶就不喜欢这种理论，因为居维叶的比较解剖学的理论是功能论（functionalist anatomy），他认为动物的也就是动物的器官之所以有相似的地方，是因为它们有着相同或者相近的功能。在现代进化生物学教科书上，同源器官和同功器官是一组相对的概念，并不是水火不相容的，但是在两百年前，居维叶和杰弗莱却不这么看。除了目的论和先验论之争外，因为当中牵涉的还有物种变不变的问题。杰弗莱的虽然一开始没有直接说生物是否可以进化，但是在他的同源理论中却隐含了这一点，因为既然是同源，就很可能有一个公共的源头，而追根究底下去，就是物种进化的理论了。而居维叶的同功说，却是为创造说度身订造的。但是一开始，居维叶的不快并没有公开，一来杰弗莱毕竟是合作多年的伙伴，二来杰弗莱一开始只是把他的同一体制论局限于高等脊椎动物身上，在居维叶看来，还不至于毫无道理。居维叶深谙权力斗争之道，在对手未成气候的时候，与之进行争论，不过给了对手一个上位的机会罢了。

风起云涌

杰弗莱继续发展自己的同一体制论，而在他研究中，渐渐地发觉自己的理论可以和拉马克的进化学说结合在一起，这种论点在1820年之后逐渐地为科学界所知。这个可是犯了居维叶的大忌，居维叶开始对杰弗莱的论点开始攻击。但是当时居维叶的权力也开始减退，首先1824年上台的新君主查尔斯10世并不像路易十八一样对居维叶信任，查尔斯是个极端的天主教徒，对身为新教徒的居维叶总有一丝隔阂。而更重要的是，这时又有新一轮科学院的权力斗争了。上面说过，科学院分为了数学院和物理科学院。居维叶是物理科学院的书记，而和他同时任数学院书记的是天文学家德朗贝尔（Delambre，德朗贝尔是制定“米”这个标准的大牛），但实际管事的却是他的弟子：另一位数学物理大牛拉普拉斯。拉普拉斯在18世纪末到19世纪初的法国科学界是叱诧风云的人物，他著作等身，被称为法国的牛顿。我私下的意见是，要是他早出世一百年，可能就没有牛顿什么事了，直到今天，他的拉普拉斯变换和拉普拉斯算符都是数学物理上不可或缺的工具。拉普拉斯早年和拉瓦锡颇有渊源，一起从事过定量化学的研究。而拉普拉斯和居维叶更是渊源深厚，从居维叶一进入巴黎，他和拉普拉斯的关系就非比寻常。他们志趣相投，在政治上互相扶持，科学院内一片和谐。

但是拉普拉斯的权威在10年代后期开始就不断受到挑战，挑战的人亦非善辈，而是在另一位大牛傅立叶（Fourier，发明傅立叶变换）为首的，以阿拉果（Arago）、菲涅耳（Fresnel）和安培（Ampere）为主力的集团。19世纪初的法国科学和政治密不可分，傅立叶集团和拉普拉斯在学术上固然有分歧，比如拉普拉斯支持光的粒子性，而傅立叶集团支持光的波动性（这些写起来又是一篇长篇），但是他们更本质的分歧还更在于政治上。傅立叶集团属于自由派，而拉普拉斯和居维叶属于保守派。以政治派别为分界线，各个领域的科学家自动站队，大战一触即发。

最后傅立叶集团于1818年在一系列精心策划的演示实验中彻底地打击了拉普拉斯的权威，使他颜面尽失。随着1822年德朗贝尔的去世，而傅立叶在和拉普拉斯的竞争中胜出，成功接任数学部书记，这无疑宣告了拉普拉斯的彻底失势。傅立叶和杰弗莱是有渊源的，当年他们一起跟随拿破仑远征埃及，虽然当时傅立叶不大看得上杰弗莱，但总算是战友一场，而且他们政治理念相近，以往的不快就放下了，自然而然地联成一线。居维叶少了政治同盟，势力圈就被打开了缺口。而拉马克，杰弗莱等人的学生也渐成气候，从1825年开始，法国科学界中批评居维叶的声音逐渐增多。杰弗莱的反攻也就正式开始了。

1825年的科学院院士补选是居维叶权力衰退的一个表现。科学院院士的位置是固定的，新人要入选科学院，只有等某一个前任去世才能补选进入。1825年，居维叶的好友拉希佩蒂（Lacepede，此人还是一个音乐家，写过几部歌剧，和德国著名作曲家格鲁克Gluck有深交）的去世让科学院空出一个位置。居维叶希望自己的弟弟弗雷德里克·居维叶接替他的位置。居维叶的弟弟一直是自然历史博物馆珍稀动物馆的馆长，发现了小熊猫，论资历和成绩足够担任院士一职。可是杰弗莱却支持一个和居维叶交恶的动物学家贝兰维尔（Blainville）。这个贝兰维尔原先是居维叶的学生，后来因科学见解和居维叶不同而分道扬镳。贝兰维尔是一个偏执的改名狂，他主张把所有动物分类的名字通通改掉，不如爬行类要改为鳞片类，哺乳类要变成毛发类等等。贝兰维尔的这套多此一举的东西在科学界并不受到支持，杰弗莱自己也对之不以为然。但是为了对抗居维叶，他就转为支持贝兰维尔。最后贝兰维尔成功在杰弗莱、傅立叶和阿拉果等人的支持下进入科学院。居维叶的弟弟在哥哥的支持下居然进入不了科学院，这件事就成为居维叶开始失势的标志。

从1820年开始，杰弗莱就不断地对居维叶进行挑衅。针对居维叶理论的三大基石：功能论、灾变说和动物四界分类说，杰弗莱都提出针锋相对的理论。为了打破居维叶的动物分类，杰弗莱把他的同一体制论推广到无脊椎动物上面。他认为无脊椎动物比如昆虫，他们的身体构造也和脊椎动物一样，来源于同一个模子，比如它们都有脑、胃、心脏等等，而昆虫的外壳也和脊椎动物的骨骼是同一个来源，它们的不同仅仅在于发育的层次不同而已。这个就直接挑战了居维叶的动物分类学说。因为居维叶认为四类动物——脊椎动物、软体动物、节肢动物和蠕虫——都是互不相干完全独立的门类。尽管杰弗莱没有明言，但他的理论，在现代人的观点看来，完完全全就可以归结到进化论上去。

杰弗莱和居维叶的斗争，还有着深刻的国际背景。杰弗莱的同一体制论，其实早在18世纪末就被德国大牛歌德独立研究出来，时间还在杰弗莱之前。大家知道歌德是个文学家，其实他还同时兼了很多其他“家”，比如博物学家。歌德青年时是狂飙运动的先锋，晚年就搞浪漫主义去了。在他看来，同一体制论和浪漫主义的精神非常符合，绝非死板的居维叶式的目的论可相媲美。在歌德以及另一个德国生物大牛奥坎（Oken）的推动下， 德国解剖学家都沿用同一体制论的观点进行比较解剖学的研究。具有嘲讽意味的是，居维叶出身于德国学派，但是德国的科学家却站在了传统法国派的杰弗莱一边。很多在法国期刊上无法刊登的杰弗莱派的文章，都转到德国刊物上出版，然后再出口转内销，翻译成法文作为外国参考资料再出版，这样一来就大大扩充了杰弗莱的舆论阵营。

居维叶当然不能容忍杰弗莱这种把人和水螅相提并论的理论，并不断发文批驳。但是居维叶一直很有策略地不和杰弗莱公开面对面辩论，以免被杰弗莱趁机上位。可是形势对居维叶越来越不利。除了学术上的反对声音越来越多以外，法国政局也开始不稳。查尔斯十世的极端保守政策令国内的自由派极度不满。1830年，查尔斯十世提出的全面天主教化的政策，这个政策连一向保守和支持国王的居维叶也觉得太过分了。而议会更是群情汹涌地通过反对动议，革命一触即发。万一发生革命，居维叶的地位随时可能不保。而这时傅立叶基本不管事了（他在1830年6月去世），其工作主要由其弟子阿拉果负责。傅立叶虽然和居维叶不和，但是在表面上还是过得去的。而接任的年轻一辈的阿拉果对居维叶显然就不这么客气了，不但越界对物理科学部的事务插手，还明刀明枪地站在了杰弗莱一边。在这个时刻，杰弗莱终于发出了致命的一刀，成功地迫使居维叶和他进行一场空前规模的大论战。

唇枪舌剑

论战的导火线是一篇1829年提交到科学院的一篇有关软体动物的论文。论文是由两个毫无名气的科学家所写的，其中的一个甚至连善于寻根到底的历史学家只知道他的姓氏，而找不到他的名。论文的内容是说软体动物内在结构和脊椎动物有相似性。由于他们实在名不见经传，也可能因为内容太过牵强，所以6个月过去也没有任何回音。这两位科学家于是又写信询问进展，这次科学院决定让杰弗莱和另一个科学家拉泰利（Lateille）审查这篇论文。杰弗莱一见之下大喜过望，他知道越是极端的东西，越能刺激到居维叶，而这篇东西，刚好攻击了居维叶的动物分类，弥补了自己理论中的一个空缺。他立即写了一份报告，里面极大地夸大和弯曲了作者的原意，比如作者事实上只讨论了乌贼，但是在报告中杰弗莱却说他们准备了3000多张不同动物的图片以支持他们的看法，并大力赞扬了他们的结果在同一体制论中的地位。并在同一篇报告中不点名地批判有人在十几年间一直阻碍了生物学的发展。而这个人，每个法国人都知道就是指居维叶。

其实那篇论文的两个作者只不过是希望申请一些资金，扩大一下名气，完全没有想到会卷入这场大风暴中。而另一个审查者Lateille，其实也不想把此事搞大，因为居维叶多年来一直运用各种好处拉拢和收买杰弗莱阵营中的人，以保持自己的地位，而Lateille正是其中之一。那时拉马克刚去世不久，无脊椎动物馆的主管还悬空，居维叶已经许诺要给Lateille留住这个位置。无奈杰弗莱的动作太快，Lateille还没有反应过来，他就已经把报告提交，发动攻击。所谓人在江湖，身不由己，之后的事情就完全不能让他们自己控制了。

于是这份于1830年提交到科学院的报告果然不出意料地激怒了居维叶。他立即在当场反驳这篇报告，指这份报告毫无正确的地方，并保证在后一星期的会议上给出反驳的文章。杰弗莱精心策划十年的战役终于打响了。一场公开论战正式拉开帷幕。

尽管居维叶是接受挑战的一方，但是他却是信心满满。他能言善辩，条理清晰，知识丰富，在公开辩论上杰弗莱应该不是对手。但是老谋深算的他肯迎战，肯定还有政治上的考虑，局势越来越不稳，革命随时爆发，而历经四朝的他能否再次平稳过渡实在难说。联想到后来7月革命时，居维叶远遁英伦暂避的事实，我想他当时未尝没有宁可轰轰烈烈死，不愿窝窝囊囊活的最后一搏的心态。这也可能是他应战最重要的原因：那或许会是他在科学院的最后一战了。

在杰弗莱来说，这是一个等待了10年的机会，他为这个论战足足准备了10年，收集了足够的材料。他的优势还在于一个挑战者的身份，由于这次在科学院的论战是公开的论战，就算一般市民也可以旁听，这对于扩大自己的影响极为有利。不管结果如何，其实只要能和他公开辩论，对于杰弗莱就是一个胜利了。

2月22日是论战的正式开始，居维叶公开宣读了他的论文，他首先攻击杰弗莱的同源性的定义，指出杰弗莱的定义模糊不清，很多时候不过是一个文字游戏。比如猴子的心脏和章鱼的心脏，由于它们都能够泵血，所以大家都叫它们做心脏。这个共同的称呼，完全因为它们有相似的功能，而且出于称呼方便的原因，而不代表他们有任何的同源性。如果章鱼的心脏不叫心脏，而叫另外一个别的名字，很可能杰弗莱就不认为他们是同源的了。接着居维叶通过详细的对比分析，指出章鱼的器官和脊椎动物的器官无论在数量还是形态上都毫无相似的地方。居维叶辩才了得，加上他对动物结构的掌握远在杰弗莱之上。杰弗莱无法及时作出反驳，只有提议辩论的形式转为每个星期辩论一场，而每场由一方宣读一篇根据上一场对方的发言而写的文章。

之后的那个星期，杰弗莱就应战了，杰弗莱的辩才和知识不及居维叶，所以他的策略就是转移话题，力求从注重细节的分析转向哲学意义的层面，从研究方法的讨论转变为基于结果的讨论。他说他的同源性定义不是基于表面的相似性，而是基于内在的实质性的相似性。然后，他就避而不谈软体动物了，转而谈人和动物的喉骨，指它们之间有同源性。

杰弗莱的回复，显而易见是非常无力的。为了更多的准备，3月8号的辩论会他借病避席，而3月15日，居维叶为了报复也故意不出席。到3月22日，辩论重开。对比前两次，这是一次真正的辩论，居维叶首先宣读了自己的论文，就各种动物的喉骨结构展开论述，指出各种动物的喉骨的分别很大，看不出任何同源性。杰弗莱也宣读自己的论文，首先承认在软体动物和喉骨方面，研究还很不深入，但是以后的研究极有可能能证明自己的论点。然后杰弗莱又展开了乾坤大挪移，开始谈起鱼类的同源性来。

3月29日的辩论，大家就为谁先发言争执了起来。最后决定还是让杰弗莱先发言。杰弗莱终于对喉骨问题作了正面回应。他再次抛开细节而把问题引申到哲学层面。他指责居维叶只是把目光放到了结构的不同，而不知道被这个表明的不同而掩盖的本质的相似性。而杰弗莱自己的同源学说虽然着眼点在相似性上，但是只有认识了这个相似性才能更深入地研究他们的不同。4月5日的辩论是最后一场。居维叶总结了自己的观点，系统地又把软体动物、喉骨和鱼都论述了一次。

这时，其实双方的观点都很清楚了。大家基本上是空对空交火。居维叶力图把问题控制在在具体细节上，避免与杰弗莱作出哲学层面的交锋。一来在这个问题上，他有绝对的优势，稳操胜券；二来，他不想让杰弗莱引入进化论的问题，以免让他扩大影响；三来，杰弗莱的背后是擅长哲学分析的德国哲学家歌德甚至康德，陷入哲学的论战，对居维叶并无胜算。而杰弗莱的策略很明确，就是尽量不和居维叶在具体科学上纠缠，而是多处开火，力图扩大战线，这样才有利于自己的理论大大得到宣扬。4月5日，杰弗莱主动提出停战。而此时，他们的论战迅速成为巴黎的生活焦点，居维叶在法国是一个公众偶像级的人物，这个大战吸引了最普通的公众的视线，越来越多的人涌入旁听，达到一票难求的境地，科学院人满为患，科学院不胜其扰。而且大家在论战后期基本上只是重复已有的观点，所以科学院也就同意了停战的请求。

仅仅从辩论层面来讲，居维叶当然是赢家，杰弗莱在原来的命题中无还手之力。但是杰弗莱可能一开始也没有指望能辨赢居维叶，而是把精力放在推广自己的学说上。大辩论结束之后，他立即整理，并在德国出版了辩论论文集，而且在第一时间重新翻译为法文在法国出版。而双方的舆论阵营早就自动站队，胜负早就无关，反正双方都自称胜利，所以居维叶辨赢了这场仗对此根本没有任何帮助。杰弗莱派系有了德国外援的助威，声势更为浩大，他们努力扩大这件事的影响；而居维叶派系当然不容对方独大，也不得不大力反击，结果就完全堕入了杰弗莱的轨道。

在知识分子的眼里，居维叶和杰弗莱的论战被视为保守与进步的大战，这个事件出现在各种文学艺术家在他们的作品和著作中。最著名的是法国大文豪巴尔扎克的著作中，居然有3部不同的小说使用了这个历史背景，其中一本小说的主人公还是杰弗莱的学生。艺术家多为自由派，在他们的眼中，并没有科学上的对错之分，只有思想上的进步和保守，所以在他们的眼里，杰弗莱才是真正的英雄。普通公众深受知识分子和宣传工具的影响，他们只知道有人挑战了居维叶的权威，科学偶像也要受质疑了，在这种情形下，权威总是输家。于是大战最后的结果就是各取所需，居维叶赢得了内心的骄傲，杰弗莱赢得了大众的认同。这样的结果在科学高度政治化的时代，在居维叶接受挑战的一刻已经注定了。

尾声：无论对错

三个月后，7月革命就爆发了。居维叶仿佛早就有预感，预先就安排到了英国讲学。7月革命后，查尔斯十世被废，类似英国光荣革命的结果，路易-菲利普被扶上王位，法国进入君主立宪时期，自由派重掌政权。居维叶出人意料地又再次平稳过渡，保留以前的一切职位，甚至被国王授予Peer of France的称号，甚至在他死去的之前还被提名为内务部部长。但是居维叶在科学界的权威已经不再，法国科学界进入了后居维叶时代。最后两年，居维叶都在写作和公开讲课中渡过，尽自己最后努力维护一个摇摇欲坠的生物学王国。他在1831年出版了全面批评拉马克大作《拉马克的悲歌》，终于把忍住多年的对拉马克的批判一次痛快地写出来。

1832年，居维叶去世。由于他身份极高，死后极尽哀荣。讽刺的是，在居维叶的丧礼上，代表科学院为他念悼词的，竟然是他一生的敌人杰弗莱。杰弗莱在这篇悼词中充满赞美洋溢之词，使人几乎意识不到了仅仅在两年前，两人还在法国科学院进行了这么一场充满火药味的论战。或许杰弗莱回忆起他们在几十年前初次通信时互为知己的喜悦，回忆起当年同一屋檐下同捞同煲的日子，回忆起大家的人生分叉点远征埃及之旅，回忆起大家合作的十几篇论文，回忆起大家在科学和政治的分野造成激烈对抗，当然还有少不免的在1830年的论战。这几十年的风风雨雨和恩恩怨怨，在这一刻，在杰弗莱心中只剩下了回忆。在居维叶死后，杰弗莱就基本上再没有对居维叶有过批评了。在这一点上，杰弗莱远比居维叶做的好。

1840年，杰弗莱当年在埃及留下的后遗症终于全面爆发。他当年在埃及严重地伤害了眼睛，之后视力一直不好，这一年，他就彻底地双目失明了。作为一个博物学家，双目失明对他的打击是极大的，他再也不可以看到他毕生研究的动物、植物、化石和矿物了。终于，在1844年，他也跟随拉马克和居维叶，一起到另一个世界里。没有了名利，没有了政治，没有了争斗，这时不知道他们能不能心平气和地坐下来好好讨论一下这些化石？

法国博物三杰相继去世之后，博物学进入了一个沉寂期。在海峡对岸，英国博物三杰正进入自己的全盛期，放射出耀眼的光芒。而在英国还有一位未来的博物学超级巨星——达尔文，他当时还在默默的埋头于自己的旷世巨著。法国在博物学上的地位就转移到英国去了，英国成为世界博物学的中心。不过法国生物界也是人才辈出，十几年后，一个超级大牛就带领法国科学界开创一个新的世纪，他就是巴斯德。巴斯德和另一位德国大牛科赫之间恩恩怨怨，也是科学与政治纠缠的典型，以后我再详细写一下。

居维叶和杰弗莱的论战随着居维叶的去世已经终结，但是论战的影响并没有随着他的去世而终结。在科学家的眼中看来，论战的双方其实都是处于两个极端的观点，各自都有可取的成分，有着丰富的营养。于是如何摄取和糅合双方有益的观点就成了后居维叶时期法国生物学界的重点。

即便如果用现代的眼光来看，我的观点也是类似。拉马克虽然可以说成是进化论的先驱，但是他的理论除了物种是进化的这个观点之外，从论据到机制，用现代的眼光看来都无一可取。即便是后世重新包装过的拉马克主义，也不符合当代遗传学的原则。他主张渐变说，提出以几百万年作为动物进化的单位，这无疑是对的。但是在当时却没有办法确定地质年代，他也没有办法提出一个合理的计算方法去说明这个几百万年的可靠性，无怪居维叶也说这个几百万年的时间尺度不过是他大笔一挥的结果。至于杰弗莱，他的同一体制论如果在脊椎动物身上还算有点道理，但是一旦应用到无脊椎动物上，正如居维叶所说的，纯粹是胡说八道。杰弗莱有着新鲜的想法，但是却不善于逻辑性的分析，其有关同源性的东西，要在日后到了英国的欧文手上，重新定义后才能真正体现出其真正的价值。而他提出的解剖哲学，即认为是动物先有发展好的形态，再根据形态寻找合适的环境的论断，更是本末倒置。杰弗莱和拉马克都是那种有着正确然而模糊的大方向，但是没有扎实而细致的论证的科学家。他们的科学见解，反而是符合居维叶提倡的目的论，即现有目的然后再找证据的那种方法。

反观居维叶，他毕生都反对进化，这在后世看来自然是保守而顽固的，但是居维叶一手创立古生物学，没有居维叶的比较解剖学和相关性原则，就没有办法复原出千姿百态的古生物世界，也就没有办法为进化生物学奠定坚实的基石。居维叶提倡目的论，他认为所有的生物之所以有现在的构造，完全是为了造物主要让他们适应他们的生活习性。为了证明这一点，他详细研究了各种动物各个器官的形态差异和它们的习性，找出它们互相配合的地方。而这些研究成果，最后也被达尔文和其他进化论者用作适者生存的论据。即便是他提倡的灾变说，其实也并非全无道理。比如他首先提出了以前存在一个爬行动物时代，由于一场灾难，使得它们全部灭绝，然后哺乳动物才全面取代之。这个观点和现在流行的恐龙因为小行星冲击而灭绝，然后哺乳动物才大规模占领因恐龙灭绝而空出的生态位的理论几乎完全一样（不一样的是他认为哺乳动物是重新创造出来的）。他毕生研究的心血，到头来都是为他毕生反对的东西做了嫁衣，真的很难说是悲剧还是喜剧。

居维叶和拉马克、杰弗莱处于的时代，是法国最动荡的时代，也是科学和政治结合无比紧密的年代。从科学对政治的依附程度来看，苏联和中国的某些年代或者可以与之相比。但是就杰出人物之多、派系之复杂、领域之广泛，以及科学家的参与程度，那一时代的法国绝对是首屈一指的。法国历史上瞩目的大科学家大半出自那个时代，而他们中的大多数，都深深地卷入了这个漩涡。除了生物学的大战之外，化学界和数学物理学界的勾心斗角和派系倾轧同样惊心动魄，这些，即便在这篇以讲述生物学界为主的文章中也可见一斑。这其中当然有客观的时代因素，但是科学家们本人内在因素恐怕也是重要的原因。在中国明朝晚期，众多本来应该有着崇高道德的一众士大夫，玩起了置国家利益、社会公义不顾的朋党之争。而法国大革命时期的科学家，不也是学术建树高不等于有道德的西方的实例吗？

附录

一：人物表

主角：

居维叶：保守派，法国博物学大牛，现代对比解剖学和古生物学的开山鼻祖，生物学权威，科学院物理科学部终身书记，科学院院士。子爵，Peer of France，大论战主角。

杰弗莱：自由派，法国博物学家，同一体制论的提出者，科学院院士。和居维叶先友后敌，后期接受拉马克的进化思想。大论战另一主角。

拉马克：法国博物学家，拉马克进化论的提出者，科学院院士。政治上派系不明，学术上属于布丰一派，先与新化学的拉瓦锡为敌，后在生物学上被居维叶打压，郁郁而终。

其他科学家：

布丰：法国博物学大牛，18世纪中后叶博物学权威，皇家花园总管，科学院院士。和新化学派的拉瓦锡是死敌。

道本顿：法国博物学家，科学院院士，布丰的助手，杰弗莱的老师。

拉瓦锡：法国化学大牛，氧气的发现者，计量化学的创始人，现代化学之父，同时也是法国税务官。和旧化学派是死敌，在法国大革命的恐怖统治中被处死。其人其事我将在《政治漩涡中的科学战（三）——拉瓦锡之死》中详细叙述）

佛克莱：法国化学家，拉瓦锡学派支持者，在恐怖统治期间身居高位，但是在拉瓦锡被处死一事上奇怪地没有相助。

拉格朗日：法国数学物理大牛，原籍意大利，在法属于旅居身份。拉格朗日动力学发明者，与拉瓦锡相熟。在法国大革命期间，拉瓦锡被处死的原因之一就是为了维护拉格朗日。

德朗贝尔：法国数学物理大牛，天文学家。标准单位“米”制的制定人，科学院数学科学部终身书记。

拉普拉斯：保守派，法国数学物理大牛。拉普拉斯方程、拉普拉斯变换、变分法的发明人，星云假说的提出者，光的粒子说的主要支持者。德朗贝尔的助手，在德朗贝尔主政数学科学部期间是实际主管人，居维叶好友。他的事迹我将在《政治漩涡中的科学战（二）——拉普拉斯兴衰记》中详细叙述）

傅立叶：自由派，法国数学物理大牛，傅立叶变换的发明者，光的波动说的主要支持者。拉普拉斯的主要对手。科学院数学科学部终身书记（德朗贝尔死后）。

菲涅耳：自由派，法国物理学家，拉菲叶衍射实验的发明者，物理光学之父，在击倒拉普拉斯的公开实验中至关重要。

安培：自由派，法国物理学家，电磁学创始人之一。

阿拉果：自由派，法国物理学家，傅立叶弟子，偏振光发现者，继傅立叶后任法国科学院数学物理部终身主席。

拉西佩蒂：保守派，法国动物学家，科学院院士。

贝兰维尔：自由派，法国动物学家，1825年击败居维叶弟弟获选科学院院士。

拉泰利：自由派，法国动物学家，科学院院士。

奥坎：德国博物学家，在法国生物学大论战中支持杰弗莱，是杰弗莱重要的外援。

欧文：英国博物学家，提出“恐龙”这个名字，居维叶支持者。

阿加西斯：英国—美国博物学家，首位远渡并定居在美国的国际级生物学家，冰川和冰期理论的发明者。忠实的居维叶信徒。

其他著名人物：

康德：德国哲学大牛，他的思想是杰弗莱在论战中的理论根源之一。

歌德：德国文学大牛，政治家，业余博物学家，杰弗莱的支持者。

巴尔扎克：法国文学家，杰弗莱的支持者，他的小说中几次出现论战的背景。

政治人物：

路易十六：法国皇帝，在大革命中被处决。

罗伯斯庇尔：法国雅各宾派领袖，恐怖统治时期的领导人。热月政变后被处决。

拿破仑：法国皇帝，著名军事家。1815年最终失败并被流放。

路易十八：法国皇帝，波旁复辟后上台。

查尔斯十世：法国皇帝，路易十八之第。路易十八死后继位，在七月政变后下台。

路易·菲利普：法国皇帝，七月政变后上台。

二：时间表

1744：拉马克出世

1769：居维叶出世

1772：杰弗莱出世

1778：拉马克被选为科学院院士

1788：布丰去世

1789：法国大革命开始

1793：皇家花园改组成法国自然科学博物馆。拉马克任无脊椎动物部主管，杰弗莱任主管

1794-5：恐怖统治，罗伯斯庇尔主政

1794：杰弗莱开始和居维叶通信

1795：拉瓦锡被处死

1975：居维叶来到巴黎，任自然科学博物馆助教

1796：居维叶成功复原长毛象和大地懒，提出解释化石的灾变说，年底被选为科学院院士

1798：拿破仑远征埃及，杰弗莱随军出征，几乎失明；居维叶留守巴黎，提出比较解剖学的相关性原则。

1800：拉马克提出拉马克进化理论

1802：杰弗莱从埃及返回巴黎

1803：居维叶当选科学院物理科学部终身书记，德朗贝尔当选数学科学部终身书记。杰弗莱落选科学院院士

1807：杰弗莱当选科学院院士

1808：居维叶被委任入皇家教育委员会，主管高等教育

1815：拿破仑垮台，波旁复辟

1817：居维叶出版了32卷巨著动物界，全面阐述了动物四界理论

1818：杰弗莱出版《解剖哲学》第一卷，初步形成了同一体制论；菲涅耳和阿拉果等在傅立叶的帮助运作下，进行了著名光干涉实验，极大打击了拉普拉斯。

1819：居维叶被委任入内政委员会，主管教育工作

1820：杰弗莱公开和居维叶分裂

1822：德朗贝尔去世，傅立叶击败拉普拉斯，接任数学科学部终身书记；杰弗莱出版《解剖哲学》第二卷

1824：查尔斯十世上台

1825：拉希佩蒂去世，布兰维尔在居维叶的反对中接任科学院院士

1829：拉马克去世

1830：居维叶——杰弗莱论战；阿拉果接任傅立叶出任数学科学部终身书记；七月革命，路易·菲利普上台

1831：居维叶出版《拉马克的悲歌》，居维叶被封为Peer of France，被任命为国家委员会主席

1832：居维叶被提名内政部长，居维叶去世

1840：杰弗莱双目失明

1844：杰弗莱去世

主要参考资料：

Pietro Corsi: The age of LamarckEvolutionTheries in France 1790-1830, (1988)

Dorinda Outram: Gerges Cuvier, Vocation, science and authority in post-revolutionary France, (1984)

Toby A. Appel: The Cuvier-Geoffroy Debate, French biology in the decades before Darwin, (1987)

Charles Singer: A history of biology to about the year 1930, (1989)

Jacques Roger: Buffon A life in natural history (1997)

Jean-Pierre Poirier: Lavoisier chemist, biologist, economist (1996)

Charles Coulston Gillispie: Pierre-Simon Laplace A life in exact science (1997)

亚里士多德和鲶鱼

文：尼伯龙根·蜗藤

亚里士多德生活在公元前4世纪，在古希腊史上可以算是全才一个，在哲学、形而上学，政治学、逻辑、物理、生物等领域都有丰厚的建树。在长达一千多年的时间里，他是绝对的权威，直到十七世纪后，才有人陆续在各个领域挑战他的权威。但是这位全才的学者，也有长期以来一直被世人嘲笑的事情。

话说亚里士多德是一个生物学家，当时的生物学的一项主要内容就是研究动物的习性。老亚的一个爱好就是观察鱼类。这一次，他的观察对象是一种生活在Acheloos 河流中的鲶鱼（cat-fish）。鲶鱼是一种嘴部有须的凶猛的食肉鱼类，生活在池塘或者河流中，在欧洲分布很广。亚里士多德对这种鲶鱼进行了仔细的观察和详尽的记录。有书为证：

“这种鲶鱼在浅水中产卵，通常靠近植物的根部和芦苇杆部。卵有粘性，能黏在植物的根部。雌性鲶鱼产下卵后就离开了，雄性鲶鱼就留下来守卫着卵，以防其他小鱼来偷卵。它们守护这些卵达40至50日，直到新生的小鲶鱼有足够能力逃避其他鱼类为止……”。“鱼类一般是不能发出声音的，因为它们没有肺。但是这种在Acheloos河中的鲶鱼能够利用它们的鳃盖发出含糊不清的声音以及尖锐的声音。”

图一：亚里士多德的鲶鱼

图二：Acheloos河以及亚里士多德的鲶鱼的分布区域

Acheloos河是一条在希腊西部的小河流，在希腊，河网密布，这样大小的一条河比比皆是，根本看不出这条河有什么特别。尽管亚里士多德是这样一个声名显赫的学者，但是关于他的这一段记录，好多世纪以来，人们都在暗暗嘲笑——欧洲人对鲶鱼实在太熟悉了，而鲶鱼在欧洲以不照看自己的卵出名。所有人都认为，亚里士多德是错的，如果不是在编故事，就一定是道听途说了。嗯，大学者也是会犯错的。

由于时代所限，亚里士多德的科学成果无疑有很多错误的地方。最著名的要算是他对物体在重力下的加速度的论断了。他断言物体越重，下降速度越快。这个结论符合大多数人的生活体验，但是却似是而非的，最后被伽利略的比萨斜塔实验否定了。(顺便提一句，亚里士多德的这个论断其实深深的根植于人的脑中，我的好几个大学老师上课的时候，还经常犯这个错误）。而他对鲶鱼的观察，尽管似乎违反了所有人的经验，但是最后却被证实是对的。

对亚里士多德关于鲶鱼的记述的平反要等到19世纪才出现。为他平反的人是一个古生物学界的大牛，名叫Louis Agassiz，他是一个瑞士人，是冰川研究的权威。十九世纪四十年代末，他在普鲁士王的资助下去美国哈佛大学继续冰川和冰河期生物的研究。在美国，他发现了美国的一些鲶鱼，竟然有着雄鱼护卵的习性，而这种习性，居然和两千年前亚里士多德的描述一模一样。他意识到，亚里士多德可能是对的，在希腊的鲶鱼可能也有这种习性。正所谓无巧不成书，在1856年，有人送来一条在Acheloos河的鲶鱼让他鉴定。他惊奇的发现，在Acheloos河里的鲶鱼原来真的和欧洲所有其他的鲶鱼不一样，也和在美国的鲶鱼不一样。这种特别的鲶鱼只分布在Acheloos河和附近的几个小湖里。于是，他把这种鲶鱼命名为亚里士多德的鲶鱼（Parasilurus  aristotelis）。随后的研究表明，亚里士多德的鲶鱼的习性真的如同亚里士多德所描述一般。直到1906年，科学界才广泛地意识到这一点，彻底地为亚里士多德平了反。顺便说一句，这个Louis Agassiz尽管在科学界建树良多，但是我却对之不喜，一来，他是一个神创论者，是反达尔文的死硬派，二来，他更是一个“科学种族主义”者，用神创论和科学去证明种族主义的正确性。

斯丹尼·米勒和他著名的米勒-尤瑞实验

文：尼伯龙根·蜗藤

美国科学家斯丹尼·米勒博士（Dr. Stanley L. Miller）是研究生命起源问题的先驱。他于2007年5月20日悄然离去，终年77岁。生命起源研究领域由此失去了一位伟大的科学家和旗手。

米勒博士最有名的恐怕就是他在1953年的实验，科学界称为米勒-尤瑞实验（Miller-Urey Experiment）。当时，米勒是芝加哥大学的研究生，而他的导师就是尤瑞博士（Dr. Harold Urey）。米勒的实验是关于有机分子的特别是氨基酸的自然生成问题的。这个实验成为生命科学史上的一个经典实验，所有论及生命起源和进化的教科书都不能不提及它。

所谓有机化合物，我们现在都知道是以碳，氢为主，辅以氧、氮、磷等物质的化合物，我们现在也知道很多有机物都能人工合成。但是在19世纪30年代以前，人们普遍认为有机物只有有生命的物体才能制造出来，因而有一种神秘的力量，和一般的无机物有不可逾越的界限。1828年德国科学家武勒（Friedrich Wöhler）成功地从无机物氰酸胺中合成出有机物尿素。从而成功地打破了有机物和无机物的界限。随着有机化学的进展，人们才开始打破对很多有机物的神秘感。生命和非生命的距离开始拉近了。

但是即便到了20世纪，人们对无机物、有机物和生命之间的关系还不甚了了。简单的有机物固然可以从无机物中人为的合成出来。但是复杂的有机物，比如对生命而言最重要的氨基酸和核酸能否从简单的无机物中在自然条件下生成呢？这个直接和生命如何起源问题相关。科学家们比如苏联科学家Operin推测生命是从非生命的无机物中发展而来的。他认为在早期地球上，自然环境和现在完全不同，在那种条件下，从无机物中生成复杂有机物是有可能的。但是这个生命起源中其中一个最重要的问题却一直只能停留在猜测阶段。

米勒-尤瑞的实验就是对这个问题的直接回答。尤瑞认为现今木星上的大气成分很可能的就是地球形成之初的大气成分，它主要由一些还原性的气体，比如氢气、甲烷、二氧化碳和水蒸气组成。于是米勒就设计了一个实验，看看在这种条件下，到底能不能产生出生命所需的分子。米勒的设计也不十分复杂（图二），主要由两个烧瓶组成。右上角的烧瓶1里装着由氢气、甲烷、氨气和水蒸气组成的气体，模拟的是地球早年冥古宙时期的大气，左下角的烧瓶2里装的是水，模拟的是当时的海洋。两个烧瓶之间有两根管道相通，右边的管道3是一个冷凝管，烧瓶1的气体可以通过它凝固而流到烧瓶2；左边的管道4是一个导管，烧瓶2中水蒸发的蒸汽可以通过它到达烧瓶1。这样就米勒就构建了一个能够不断循环的系统。烧瓶1中有两个电极，可以连续产生闪电，模拟了当时地球闪电不断的环境。烧瓶2中有加热器，模拟了当时地球的高温。

这个实验进行了一个星期，最后形成了很多黑色的糊状物（图3）。

米勒分析了这些糊状物的成分，结果非常有突破性。有12-15%的碳变成了包括糖，脂类在内的有机物，更重要的是，2%的碳形成了13种生物体必须的氨基酸。这个实验的意义在于，起初的反应物只是简单的分子，但是却能产生出生命必须的原料。这个结果，完全符合了达尔文和Oparin等人的设想。为生命的起源的研究迈出了踏实的第一步。

当然，后来的证据显示出米勒的实验也有不足之处，最大的问题在于他所选取的气体成分：尤瑞假设的地球早期大气成分类似于木星的气体成分是不对的。当时的地球气体并非如此地具有强还原性，而是偏中性，以水蒸气、二氧化碳和二氧化硫为主。这种气体成分下，产生复杂分子比较难一些。但是，科学家们随着米勒的思路，试验了各种气体成分和各种反应条件，到最后也都能产生出氨基酸和其它复杂的有机物（见下表）。

见（http://www.ncseweb.org/icons/figure01.htm）

米勒-尤瑞实验和著名的DNA双螺旋结构的提出几乎是同时发表的。这在当年大大的激发了科学家们对生命研究的热情。科学家Max Bernstein写道：当年的这两个发现仿佛一下子把生命的奥秘揭示在人们的眼前，科学家们似乎就快要探求得到生命的本源。当然，我们现在知道，科学家当年是过于乐观了。生命这个东西，你越研究就越是发现它的复杂。但是由于米勒的开创性实验，我们也很有把握的说，we are on the right track。

米勒在研究生毕业后继续从事生命起源的研究工作，位至加州大学圣地亚哥分校的终生教授。因为他的突出贡献，他成为了美国科学院院士，并于1983年获得了生命起源研究领域中的最高荣誉Oparin Medal。