高山大學2019年經(jīng)典課程 授課老師:周忠和,美國國家科學院外籍院士、中國科學院院士、發(fā)展中國家科學院院士,中科院古脊椎動物與古人類研究所前所長。著名古生物學家。周忠和院士發(fā)現(xiàn)并命名了若干中生代鳥類化石,是最早從事遼寧早期鳥類化石研究的學者之一。 非常榮幸有機會跟大家分享一些我的認識,今天選的題目很大,是《進化論與人類的過去、現(xiàn)在與未來》。這個題目每個部分都可以講很長時間,我只是一個古生物學家,研究很局限的一部分,但是我覺得這些問題總是要有人來討論,講的不一定對,歡迎大家來挑戰(zhàn)我。 課前思考
著名進化生物學家杜布贊斯基曾說過一句很經(jīng)典的話:“如果沒有了進化論,生物學的一切都將變得無法理解”。生物進化是一門基礎的學科,理解了它,就可以理解生物學的很多東西。 進化論并不完全是理論上的,很多時候是可以用的,2018年諾貝爾化學獎頒給了生物學,這個生物學研究碰巧與進化論是有關系的。 諾貝爾獎獲得者雅克·莫諾講到,“進化論的一個奇特好笑的特點,是每一個人都以為自己懂得進化論”。大家都覺得進化論是對的,但具體是怎么回事,都不知道。進化論看起來簡單,但實際上比較復雜,很容易引起誤解。 遺傳學家兼作家史蒂夫·瓊斯說,“進化論是一張政治沙發(fā),誰的屁股坐在上面,他就變成什么形狀”。 進化論誤解根源 進化論是一門科學,但是它的影響已經(jīng)遠遠超過了科學,對政治、文化、宗教、心理等眾多領域都產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響。 赫胥黎是第一個提出鳥類起源于恐龍的學者,同時也是非常了不起的、有人文情懷的知識分子,他寫了一本書叫《進化論與倫理學》,嚴復先生翻譯成為《赫胥黎天演論》。 嚴復先生翻譯的《赫胥黎天演論》其實只翻譯了赫胥黎原書的進化論部分,而有意舍去了其倫理學觀點。不僅如此,嚴復先生在《赫胥黎天演論》中還加入了斯賓塞的社會達爾文主義的觀點,將“物競天擇,適者生存”的生物演化規(guī)律照搬到人類社會的演化。最終導致我們看到的進化論與赫胥黎的本意簡直是南轅北轍。 這也是國人對進化論產(chǎn)生誤解的根源。 進化論在中國的傳播影響是巨大的。大家對“適者生存”很熟悉,主要是因為“物競天擇、適者生存”不斷在課本上、報紙上傳播。 龍漫遠教授曾寫過進化論在中國的傳播歷史,他提到,“原本是一種科學理論的演化論,從19世紀末20世紀初開始化身為中國人救亡圖存的指導思想和政治口號”。 孫中山、毛澤東、魯迅、胡適他們都對進化論非常關注,大概都覺得“物競天擇、適者生存”好。落后就要挨打,這是政治方面的需要。從某種程度上也在中國推廣了進化論。 中科院張德興教授曾經(jīng)說過:“從嚴復先生對達爾文進化論的通俗性傳播,一方面使得中國成為世界上對進化論接受程度最高的國家之一。另一方面也使得很多國人對進化論一知半解,不求甚解,甚至道聽途說,以訛傳訛,鮮有繼承與發(fā)展?!?/p> 現(xiàn)在中國很多人認為一切在于競爭,唯有強者,才能生存。甚至為了一己之利不擇手段。 這個誤解不光體現(xiàn)在中國人身上,各國都有誤解。 我選擇了誤解的幾個有代表性的方面,給大家講一講。 第一,與拉馬克學說的混淆; 第二,進化有方向性、進步性; 第三,把進化理解成為適者生存,甚至過分一點叫強者生存。 拉馬克和達爾文的進化論 達爾文不是最早提出進化論的人,早期很多生物學家都支持進化的。 拉馬克是達爾文之前最重要的一個生物學家,他的主要觀點包括:第一,生物變異是環(huán)境變化所誘發(fā)的;第二,環(huán)境變化所誘發(fā)的變異是可以遺傳給下一代的;第三,簡單的生命不斷自生并自動向更高級的發(fā)展。 拉馬克進化學說重在強調(diào)環(huán)境的作用。 比如關于長頸鹿這個問題,拉馬克認為長頸鹿的祖先原本脖頸很短,但是為了吃到樹枝高處的葉子,不斷的伸長脖子去夠,脖子就一點點變長,變長了的脖子可以遺傳給下一代,一代代積累下來,逐漸就有了今天的長頸鹿。這是典型的環(huán)境或者后天獲得的能力能遺傳的案例。 達爾文的進化論核心,我簡單總結為兩點:一是強調(diào)群體內(nèi)變異。認為同樣的生物物種不同個體之間是有差異的,強調(diào)的是從群體的角度來研究進化。二是自然選擇是生物進化的機制。這也是達爾文最重要的貢獻。 達爾文進化論強調(diào)的是“自然選擇”,而不是適者生存。 舉例來說,英國有一種樺尺蛾,原來都是白色的。工業(yè)革命帶來的煤煙把淺灰色的樹干染成了黑色,1848年人們第一次發(fā)現(xiàn)了黑色的樺尺蛾。1950年英國實施有關控污法,隨后黑色樺尺蛾比例逐年減少。這是什么原因呢?在污染的環(huán)境下,黑色樺尺蛾有生存的優(yōu)勢(不易被鳥類發(fā)現(xiàn)),就更容易生存下去。所以這不是一種競爭,而是環(huán)境選擇了更利于生存的黑色蛾子。 對于長頸鹿問題,達爾文的解釋是,首先長頸鹿的祖先們由于遺傳的差異產(chǎn)生不同的個體,那些脖子比較長的祖先由于能吃到高處的葉子獲得了更多的生存優(yōu)勢,在自然選擇的作用下,日積月累變成了今天的長頸鹿。 由此我們可以發(fā)現(xiàn),達爾文進化論與拉馬克進化論是不一樣的,拉馬克強調(diào)的是環(huán)境外在的作用,達爾文強調(diào)的是內(nèi)在的差異。 現(xiàn)代綜合學派 綜合進化學派的誕生,根基是達爾文自然選擇學說和遺傳學,很多人也把古生物學作為補充根基之一。古生物學的特點是可以提供其他學科無法提供的時間標的數(shù)據(jù),也是最直觀的證據(jù)。 我們現(xiàn)在知道DNA是遺傳物質(zhì),基因是控制生物性狀的基本遺傳單位。但是過去都不知道。 DNA突變的發(fā)生是隨機的,實際上進化過程中也存在很大的隨機性。 日本遺傳學家木村資生提出中性演化學說來挑戰(zhàn)達爾文,他認為分子水平上,絕大部分的變異對生物沒有好處,也沒有壞處。所以進化不受自然選擇的影響。 中性演化學說實質(zhì)上并沒有對達爾文的自然選擇提出真正的挑戰(zhàn),而是達爾文理論在分子水平上的補充。提出了并非一切演化都是適應性演化的結果,機遇也扮演著重要的角色。 分子生物學發(fā)展到今天,進入基因組時代,我們對進化論理解會更加深入,生物的各類性狀哪些與基因有關,如何相關?哪些受環(huán)境影響更大?都需要深入研究。 古生物的新證據(jù) 剛才從生物學的角度講到的理論、進展,古生物學家也做了不少貢獻?;蚴敲恢霾坏降?,但是化石卻是真實可見的。對許多人來講,化石證據(jù)在心理上比分子數(shù)據(jù)更具有說明力。 《科學》雜志2011年用11頁篇幅介紹中國化石,標題是《精美的中國化石為生命史書增添了新的篇章》?;钣杏玫囊稽c是提供了中間類型或者過渡類型。 對達爾文進化論挑戰(zhàn)最大的,其實就是中間類型。達爾文曾經(jīng)這樣說:“為什么不是每一個組和每一個層位都充滿了這樣中間的類型呢,這一點也許將成為對我最直接、最嚴重的挑戰(zhàn)?!?/p> “組”和“層位”指的是地層單元,像寒武紀、侏羅紀、白堊紀等等,指的是一個地質(zhì)歷史的時段。比如說白堊紀指的是距今1.45億年到距今6500萬年的地質(zhì)時期。 找過渡類型,就需要找化石。比如說始祖鳥被我們認為是鳥的祖先,大家看始祖鳥與鴿子是有差異的,至少尾巴不一樣,始祖鳥有很長的尾巴,這跟恐龍是很像的。 羽毛是鳥的特征,我們看到身上披著羽毛的就會認為是鳥類。后來有人推測恐龍身上是不是有羽毛呢?在恐龍身上確實發(fā)現(xiàn)了與現(xiàn)代鳥類很像的羽毛,比如說中華龍鳥、顧氏小盜龍。這也支持了鳥是從恐龍起源的假說。帶羽毛的恐龍就屬于過渡的類型。 寒武紀大爆發(fā)是一個讓達爾文也很困惑的現(xiàn)象,化石證明生命到5億年左右突然一下子爆發(fā)了,海洋生物也出現(xiàn)了生機勃勃的景象,這是為什么呢? 有人估計過地球上曾經(jīng)生活過的物種有幾十億,但是能夠保存為化石的不到1%。過去100年,古生物學家發(fā)現(xiàn)了大量距今5-6億年的化石,比如說埃迪卡拉生物群、翁安生物群、藍田生物群、關山動物群等等。 隨著工作的不斷深入,我們會發(fā)現(xiàn)越來越多空白被填補,原來認為突然出現(xiàn)的大爆發(fā),實際上并不是突然出現(xiàn)的,化石記錄提供了重要的逐漸過渡的證據(jù)。 不管是達爾文進化論還是現(xiàn)代綜合進化論,關于基因與環(huán)境的作用,我們都沒有100%搞清楚,無論是從地質(zhì)學、古生物學,還是遺傳學的方面,這是一個值得深入探討的問題。 重新認識對進化論的誤解 日本生物學家太田朋子說:“在自然界能夠最終被保留下來的,不見得是那個最能夠適應環(huán)境的特征,不好的性狀,由于機遇,在自然界也有可能被固定下來”。 那進化有沒有方向性呢?實際上生物進化沒有預見性、沒有目的性。因為自然選擇只著眼于當前,沒有變得越來越進步的趨勢,所以進化是具有偶然性的。 達爾文認為,說一種動物比另外一種動物高級,其實是很荒繆的。高級、低級都是人為的價值判斷。 簡單總結一下。 第一,達爾文進化論獲得了更多的證據(jù),得到了極大的豐富與發(fā)展。 第二,自然選擇依然是進化的主要動力,但機遇也很重要。放到現(xiàn)在,也許我們說適者生存+幸者生存,甚至還可以加一個美者生存。 第三,生命的進化本身已不僅僅是假說,甚至是理論。而是毋庸置疑的事實。 人從哪里來? 1859年達爾文發(fā)表了《物種起源》;1871年發(fā)表了《人類的起源與性選擇》,達爾文的書徹底打破了人是超自然力量創(chuàng)造的思想禁錮,改變了人們對世界的看法,也讓人們知道了自己是誰。 我們?nèi)耸钦l呢?用分類的觀點來講,首先我們屬于動物界,我們是脊索動物,是脊椎動物、哺乳動物,我們是類人猿亞目,是人科、人屬、智人種。 豐富的化石為研究人類起源提供了證據(jù)。講到人類起源和現(xiàn)代人起源,都涉及到非洲的問題,所以我們稱之為兩次“走出非洲”假說。 180萬年前,直立人出現(xiàn),第一次走出非洲; 30萬年前,智人出現(xiàn),再次走出非洲。 不同人群之間不只是簡單地取代和消滅的關系,很多還存在基因交流的關系?,F(xiàn)在借助DNA技術,已經(jīng)能夠精確地推測出不同化石中不同人群基因混雜的比例。 人與動物的聯(lián)系和區(qū)別 人與動物之間有哪些聯(lián)系與區(qū)別呢? “唯獨人類自身才能反抗我們‘自私的基因’”。這是牛津大學教授道金斯說的,這是一個比喻,說基因自私是人為的價值判斷。 《裸猿》作者莫里斯說:“你是曠世無雙、無與倫比的物種中的一員。請理解你的動物本性,并予以接受?!?/p> 人的生物與社會屬性的研究代表是威爾遜,他發(fā)表了《社會生物學》這本書,在70年代引發(fā)了很大爭議,但后來漸漸被學術界接受。大家開始認識到生物學需要與社會學進行更好的中和,有了生物科學的基礎,社會科學才有了更好的發(fā)展。 威爾遜的《論人性》一書同樣也引起不小爭議,書中主要從進化來討論生命科學和社會科學的聯(lián)系。他說道:“我們一直討論人性的永恒沖突,一方面是利己與有利于自己后代的行為,另一方面是利他與有利于群體的行為。作為進化動力的這種沖突,似乎從未達到過平衡。然而,如果一味走向個體主義,社會就會分崩離析;但如果過分強調(diào)服從群體,人群便無異于蟻群了?!?/p> 現(xiàn)代分子生物學與遺傳學的快速進步,推動了相關社會學科的發(fā)展,幫助我們認識到人的精神與行為都是進化的產(chǎn)物,離不開基因與環(huán)境(包括文化)的相互作用。 自然選擇到了人類里面,我們還是遵從自然選擇的規(guī)律的,但是自然選擇的力量或類型發(fā)生了改變,某種程度上文化成為新的重要的選擇力量,由此人類與其他動物有了巨大的差異。 我們在哪里? 經(jīng)歷過農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命、信息革命,人類取得了巨大的成就。過去一萬年,語言、文字、教育和文化方面的成就,推動了人類的進化進程。 伴隨科學與文明的巨大進步,人類基本控制了大規(guī)模的戰(zhàn)爭、饑荒和瘟疫;預期壽命幾乎增長了一倍;奴隸制全球范圍內(nèi)基本消滅,殖民地不復存在;基本實現(xiàn)了種族平等、男女平等;人文主義與自由市場盛行等等。 但是人類依然面臨很大的挑戰(zhàn),有全球變暖、生態(tài)危機、核擴散、恐怖活動、生物武器、扶貧差距、人工智能、生命技術等帶來的倫理、就業(yè)、隱私保護等擔憂。實際上我覺得很難講我們現(xiàn)在更幸福。我們?nèi)〉昧司薮蟮倪M步,但是我們的擔憂是不是越來越大呢?壽命長了,但是幸福感是不是強了呢? 翻開歷史,智人看起來就是個生態(tài)的連環(huán)殺手?!度祟惡喪贰纷髡哂韧郀枴ず绽f過,“我們這么多年,沒有哪個物種像人類,對生態(tài)系統(tǒng)起到這么大的阻礙作用?!?/p> 我們將往哪里去? 認識過去是理解現(xiàn)在和未來的一把鑰匙。地球的歷史是復雜的,了解過去可以看到不同的環(huán)境里生物是怎么響應的,也可以幫助我們更好地認識未來的變化對人類以及生物多樣性的影響。 未來科技革命會帶來什么?當今社會,人工智能、納米技術、生物技術快速發(fā)展,科學技術本身沒有善惡之分,主要在于如何利用。而這就是人文科學可以發(fā)揮作用的地方。 科技變革(包括人工智能)不應當導致失業(yè)的恐慌,一百多年來的工業(yè)革命的歷史已經(jīng)做了樣板,這只是產(chǎn)業(yè)的轉型。我覺得未來考驗的還是人類的智慧:國家關系、社會階層、倫理道德等等。我覺得未來對人類最大的威脅是自身。 38億年的生命進化歷史告訴我們:唯有變化是永恒的,不確定性是生命進化的永恒規(guī)律。自然選擇的規(guī)律不會改變,改變的只是選擇的力量和類型的改變。 最后一些寄語: 第一,生命無高低、貴賤之分,只有相對的適應,沒有絕對的完美,都是大自然在偶然與必然的交替過程中造化的結果。 第二,今天人類已經(jīng)取得了輝煌的成就,使得我們成為自然界最為特別的一個生物物種;人類的未來難以預測,但技術的飛速發(fā)展將無疑帶給人類全新的挑戰(zhàn)。 第三,人既是動物,但也區(qū)別于動物。文化在人類的進化中扮演了重要的作用;但無論如何,人類歷史的經(jīng)驗告訴我們,文化的發(fā)展永遠也不會徹底脫離人類動物天性的約束。 謝謝大家。 高山大學精彩內(nèi)容推薦 ?zoom創(chuàng)始人:如果員工是老油條,那他的老板也是 ?GASA經(jīng)典課丨小米劉德:競爭與進化——基于時代大圖景下的公司與產(chǎn)品 |
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來自: air1605 > 《公眾號:高山大學》