适者+幸者+美者=生存?

*以下根据周忠和2019年1月10日在高山大学(GASA)北京思享课上的分享整理而成,内容经授课老师审阅授权发布。


高山大学2019年经典课程

授课老师:周忠和,美国国家科学院外籍院士、中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中科院古脊椎动物与古人类研究所前所长。著名古生物学家。周忠和院士发现并命名了若干中生代鸟类化石,是最早从事辽宁早期鸟类化石研究的学者之一。

适者+幸者+美者=生存?

非常荣幸有机会跟大家分享一些我的认识,今天选的题目很大,是《进化论与人类的过去、现在与未来》。这个题目每个部分都可以讲很长时间,我只是一个古生物学家,研究很局限的一部分,但是我觉得这些问题总是要有人来讨论,讲的不一定对,欢迎大家来挑战我。

课前思考

1.你理解的进化论是什么样的?

2.化石能为进化论提供什么证据?

3.人与动物最大的区别是什么?

4.人从哪里来,在哪里,将到哪里去?

著名进化生物学家杜布赞斯基曾说过一句很经典的话:“如果没有了进化论,生物学的一切都将变得无法理解”。生物进化是一门基础的学科,理解了它,就可以理解生物学的很多东西。

进化论并不完全是理论上的,很多时候是可以用的,2018年诺贝尔化学奖颁给了生物学,这个生物学研究碰巧与进化论是有关系的。

诺贝尔奖获得者雅克·莫诺讲到,“进化论的一个奇特好笑的特点,是每一个人都以为自己懂得进化论”。大家都觉得进化论是对的,但具体是怎么回事,都不知道。进化论看起来简单,但实际上比较复杂,很容易引起误解。

遗传学家兼作家史蒂夫·琼斯说,“进化论是一张政治沙发,谁的屁股坐在上面,他就变成什么形状”。

进化论误解根源

进化论是一门科学,但是它的影响已经远远超过了科学,对政治、文化、宗教、心理等众多领域都产生了广泛而深刻的影响。

赫胥黎是第一个提出鸟类起源于恐龙的学者,同时也是非常了不起的、有人文情怀的知识分子,他写了一本书叫《进化论与伦理学》,严复先生翻译成为《赫胥黎天演论》。

严复先生翻译的《赫胥黎天演论》其实只翻译了赫胥黎原书的进化论部分,而有意舍去了其伦理学观点。不仅如此,严复先生在《赫胥黎天演论》中还加入了斯宾塞的社会达尔文主义的观点,将“物竞天择,适者生存”的生物演化规律照搬到人类社会的演化。最终导致我们看到的进化论与赫胥黎的本意简直是南辕北辙。

这也是国人对进化论产生误解的根源。

进化论在中国的传播影响是巨大的。大家对“适者生存”很熟悉,主要是因为“物竞天择、适者生存”不断在课本上、报纸上传播。

龙漫远教授曾写过进化论在中国的传播历史,他提到,“原本是一种科学理论的演化论,从19世纪末20世纪初开始化身为中国人救亡图存的指导思想和政治口号”。

适者+幸者+美者=生存?

孙中山、毛泽东、鲁迅、胡适他们都对进化论非常关注,大概都觉得“物竞天择、适者生存”好。落后就要挨打,这是政治方面的需要。从某种程度上也在中国推广了进化论。

中科院张德兴教授曾经说过:“从严复先生对达尔文进化论的通俗性传播,一方面使得中国成为世界上对进化论接受程度最高的国家之一。另一方面也使得很多国人对进化论一知半解,不求甚解,甚至道听途说,以讹传讹,鲜有继承与发展。”

现在中国很多人认为一切在于竞争,唯有强者,才能生存。甚至为了一己之利不择手段。

这个误解不光体现在中国人身上,各国都有误解。

我选择了误解的几个有代表性的方面,给大家讲一讲。

第一,与拉马克学说的混淆;

第二,进化有方向性、进步性;

第三,把进化理解成为适者生存,甚至过分一点叫强者生存。

拉马克和达尔文的进化论

达尔文不是最早提出进化论的人,早期很多生物学家都支持进化的。

拉马克是达尔文之前最重要的一个生物学家,他的主要观点包括:第一,生物变异是环境变化所诱发的;第二,环境变化所诱发的变异是可以遗传给下一代的;第三,简单的生命不断自生并自动向更高级的发展。

拉马克进化学说重在强调环境的作用。

适者+幸者+美者=生存?

比如关于长颈鹿这个问题,拉马克认为长颈鹿的祖先原本脖颈很短,但是为了吃到树枝高处的叶子,不断的伸长脖子去够,脖子就一点点变长,变长了的脖子可以遗传给下一代,一代代积累下来,逐渐就有了今天的长颈鹿。这是典型的环境或者后天获得的能力能遗传的案例

达尔文的进化论核心,我简单总结为两点:一是强调群体内变异。认为同样的生物物种不同个体之间是有差异的,强调的是从群体的角度来研究进化。二是自然选择是生物进化的机制。这也是达尔文最重要的贡献。

达尔文进化论强调的是“自然选择”,而不是适者生存。

适者+幸者+美者=生存?

举例来说,英国有一种桦尺蛾,原来都是白色的。工业革命带来的煤烟把浅灰色的树干染成了黑色,1848年人们第一次发现了黑色的桦尺蛾。1950年英国实施有关控污法,随后黑色桦尺蛾比例逐年减少。这是什么原因呢?在污染的环境下,黑色桦尺蛾有生存的优势(不易被鸟类发现),就更容易生存下去。所以这不是一种竞争,而是环境选择了更利于生存的黑色蛾子。

对于长颈鹿问题,达尔文的解释是,首先长颈鹿的祖先们由于遗传的差异产生不同的个体,那些脖子比较长的祖先由于能吃到高处的叶子获得了更多的生存优势,在自然选择的作用下,日积月累变成了今天的长颈鹿。

由此我们可以发现,达尔文进化论与拉马克进化论是不一样的,拉马克强调的是环境外在的作用,达尔文强调的是内在的差异

现代综合学派

综合进化学派的诞生,根基是达尔文自然选择学说和遗传学,很多人也把古生物学作为补充根基之一。古生物学的特点是可以提供其他学科无法提供的时间标的数据,也是最直观的证据

我们现在知道DNA是遗传物质,基因是控制生物性状的基本遗传单位。但是过去都不知道。

DNA突变的发生是随机的,实际上进化过程中也存在很大的随机性。

日本遗传学家木村资生提出中性演化学说来挑战达尔文,他认为分子水平上,绝大部分的变异对生物没有好处,也没有坏处。所以进化不受自然选择的影响。

中性演化学说实质上并没有对达尔文的自然选择提出真正的挑战,而是达尔文理论在分子水平上的补充。提出了并非一切演化都是适应性演化的结果,机遇也扮演着重要的角色。

分子生物学发展到今天,进入基因组时代,我们对进化论理解会更加深入,生物的各类性状哪些与基因有关,如何相关?哪些受环境影响更大?都需要深入研究。

古生物的新证据

刚才从生物学的角度讲到的理论、进展,古生物学家也做了不少贡献。基因是摸不着碰不到的,但是化石却是真实可见的。对许多人来讲,化石证据在心理上比分子数据更具有说明力。

《科学》杂志2011年用11页篇幅介绍中国化石,标题是《精美的中国化石为生命史书增添了新的篇章》。化石最有用的一点是提供了中间类型或者过渡类型。

对达尔文进化论挑战最大的,其实就是中间类型。达尔文曾经这样说:“为什么不是每一个组和每一个层位都充满了这样中间的类型呢,这一点也许将成为对我最直接、最严重的挑战。”

“组”和“层位”指的是地层单元,像寒武纪、侏罗纪、白垩纪等等,指的是一个地质历史的时段。比如说白垩纪指的是距今1.45亿年到距今6500万年的地质时期。

适者+幸者+美者=生存?

找过渡类型,就需要找化石。比如说始祖鸟被我们认为是鸟的祖先,大家看始祖鸟与鸽子是有差异的,至少尾巴不一样,始祖鸟有很长的尾巴,这跟恐龙是很像的。

适者+幸者+美者=生存?

羽毛是鸟的特征,我们看到身上披着羽毛的就会认为是鸟类。后来有人推测恐龙身上是不是有羽毛呢?在恐龙身上确实发现了与现代鸟类很像的羽毛,比如说中华龙鸟、顾氏小盗龙。这也支持了鸟是从恐龙起源的假说。带羽毛的恐龙就属于过渡的类型。

寒武纪大爆发是一个让达尔文也很困惑的现象,化石证明生命到5亿年左右突然一下子爆发了,海洋生物也出现了生机勃勃的景象,这是为什么呢?

有人估计过地球上曾经生活过的物种有几十亿,但是能够保存为化石的不到1%。过去100年,古生物学家发现了大量距今5-6亿年的化石,比如说埃迪卡拉生物群、翁安生物群、蓝田生物群、关山动物群等等。

随着工作的不断深入,我们会发现越来越多空白被填补,原来认为突然出现的大爆发,实际上并不是突然出现的,化石记录提供了重要的逐渐过渡的证据。

适者+幸者+美者=生存?

不管是达尔文进化论还是现代综合进化论,关于基因与环境的作用,我们都没有100%搞清楚,无论是从地质学、古生物学,还是遗传学的方面,这是一个值得深入探讨的问题。

重新认识对进化论的误解

日本生物学家太田朋子说:“在自然界能够最终被保留下来的,不见得是那个最能够适应环境的特征,不好的性状,由于机遇,在自然界也有可能被固定下来”。

那进化有没有方向性呢?实际上生物进化没有预见性、没有目的性。因为自然选择只着眼于当前,没有变得越来越进步的趋势,所以进化是具有偶然性的。

达尔文认为,说一种动物比另外一种动物高级,其实是很荒缪的。高级、低级都是人为的价值判断。

简单总结一下。

第一,达尔文进化论获得了更多的证据,得到了极大的丰富与发展。

第二,自然选择依然是进化的主要动力,但机遇也很重要。放到现在,也许我们说适者生存+幸者生存,甚至还可以加一个美者生存。

第三,生命的进化本身已不仅仅是假说,甚至是理论。而是毋庸置疑的事实。

人从哪里来?

1859年达尔文发表了《物种起源》;1871年发表了《人类的起源与性选择》,达尔文的书彻底打破了人是超自然力量创造的思想禁锢,改变了人们对世界的看法,也让人们知道了自己是谁。

我们人是谁呢?用分类的观点来讲,首先我们属于动物界,我们是脊索动物,是脊椎动物、哺乳动物,我们是类人猿亚目,是人科、人属、智人种。

适者+幸者+美者=生存?

丰富的化石为研究人类起源提供了证据。讲到人类起源和现代人起源,都涉及到非洲的问题,所以我们称之为两次“走出非洲”假说。

180万年前,直立人出现,第一次走出非洲;

30万年前,智人出现,再次走出非洲。

不同人群之间不只是简单地取代和消灭的关系,很多还存在基因交流的关系。现在借助DNA技术,已经能够精确地推测出不同化石中不同人群基因混杂的比例。

人与动物的联系和区别

人与动物之间有哪些联系与区别呢?

唯独人类自身才能反抗我们‘自私的基因’”。这是牛津大学教授道金斯说的,这是一个比喻,说基因自私是人为的价值判断。

《裸猿》作者莫里斯说:“你是旷世无双、无与伦比的物种中的一员。请理解你的动物本性,并予以接受。”

人的生物与社会属性的研究代表是威尔逊,他发表了《社会生物学》这本书,在70年代引发了很大争议,但后来渐渐被学术界接受。大家开始认识到生物学需要与社会学进行更好的中和,有了生物科学的基础,社会科学才有了更好的发展。

威尔逊的《论人性》一书同样也引起不小争议,书中主要从进化来讨论生命科学和社会科学的联系。他说道:“我们一直讨论人性的永恒冲突,一方面是利己与有利于自己后代的行为,另一方面是利他与有利于群体的行为。作为进化动力的这种冲突,似乎从未达到过平衡。然而,如果一味走向个体主义,社会就会分崩离析;但如果过分强调服从群体,人群便无异于蚁群了。”

现代分子生物学与遗传学的快速进步,推动了相关社会学科的发展,帮助我们认识到人的精神与行为都是进化的产物,离不开基因与环境(包括文化)的相互作用。

自然选择到了人类里面,我们还是遵从自然选择的规律的,但是自然选择的力量或类型发生了改变,某种程度上文化成为新的重要的选择力量,由此人类与其他动物有了巨大的差异。

我们在哪里?

经历过农业革命、工业革命、信息革命,人类取得了巨大的成就。过去一万年,语言、文字、教育和文化方面的成就,推动了人类的进化进程。

伴随科学与文明的巨大进步,人类基本控制了大规模的战争、饥荒和瘟疫;预期寿命几乎增长了一倍;奴隶制全球范围内基本消灭,殖民地不复存在;基本实现了种族平等、男女平等;人文主义与自由市场盛行等等。

适者+幸者+美者=生存?

但是人类依然面临很大的挑战,有全球变暖、生态危机、核扩散、恐怖活动、生物武器、扶贫差距、人工智能、生命技术等带来的伦理、就业、隐私保护等担忧。实际上我觉得很难讲我们现在更幸福。我们取得了巨大的进步,但是我们的担忧是不是越来越大呢?寿命长了,但是幸福感是不是强了呢?

翻开历史,智人看起来就是个生态的连环杀手。《人类简史》作者尤瓦尔·赫拉利说过,“我们这么多年,没有哪个物种像人类,对生态系统起到这么大的阻碍作用。”

我们将往哪里去?

认识过去是理解现在和未来的一把钥匙。地球的历史是复杂的,了解过去可以看到不同的环境里生物是怎么响应的,也可以帮助我们更好地认识未来的变化对人类以及生物多样性的影响。

未来科技革命会带来什么?当今社会,人工智能、纳米技术、生物技术快速发展,科学技术本身没有善恶之分,主要在于如何利用。而这就是人文科学可以发挥作用的地方。

科技变革(包括人工智能)不应当导致失业的恐慌,一百多年来的工业革命的历史已经做了样板,这只是产业的转型。我觉得未来考验的还是人类的智慧:国家关系、社会阶层、伦理道德等等。我觉得未来对人类最大的威胁是自身。

38亿年的生命进化历史告诉我们:唯有变化是永恒的,不确定性是生命进化的永恒规律。自然选择的规律不会改变,改变的只是选择的力量和类型的改变。

最后一些寄语:

第一,生命无高低、贵贱之分,只有相对的适应,没有绝对的完美,都是大自然在偶然与必然的交替过程中造化的结果。

第二,今天人类已经取得了辉煌的成就,使得我们成为自然界最为特别的一个生物物种;人类的未来难以预测,但技术的飞速发展将无疑带给人类全新的挑战。

第三,人既是动物,但也区别于动物。文化在人类的进化中扮演了重要的作用;但无论如何,人类历史的经验告诉我们,文化的发展永远也不会彻底脱离人类动物天性的约束

谢谢大家。

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页面更新:2024-03-14

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