作者: ifree ( 不一样 ) 看板: garden from 某期科学人杂志 　1.　演化只是理论，既不是事实，也不是定律。 　　　许多人在小学里学到，在「确定」的尺度上，理论位於中间，比假说更确立，但 　是不像定律一般铁证如山。不过，科学家不那样使用这些词。根据美国国家科学院（ 　NAS）的说明，科学理论是「对自然世界某一面向所做的解释，有根有据，包括事实 　、定律、推论、与验证过的假说。」定律是有关自然的描述性通则，而理论无论通过 　多少次验证，都不会变成定律。因此科学家说起「演化论」这个词的时候（或原子论 　、相对论、都随你），并不是要说他只是理论、还算不确定的科学定律。 　　　演化「理论」是指物种会代代变化的想法，但演化「事实」又怎麽说呢？ NAS对 　事实的定义是：「一再证实过，而且实际大家都当真的观察。」化石记录与大量其他 　证据都证实，生物会在时间中演化。虽然没有人观察到那些变化，间接的证据却清楚 　而毫不含糊，教人难以推诿。 　　　所有科学都三不五时要依赖间接证据。例如物理学家无法直接观察次原子粒子， 　因此他们观察那些粒子在云雾室中的轨迹，轨迹证实他们的存在，并透露他们的性质 　。物理学家的结论，并不因为没有直接证据而显得飘渺。 　2.　天择说是循环论证：最适者就是存活下来的人，存活下来就赢得最适者的头衔。 　　　「适者生存」是描述天择的口语，比较合乎行话的描述是指生存与生殖成功率的 　差别。就是说，你可以描述物种在特定处境中可能生养的子女数量，而不只是贴上适 　或不适的标签。在一个到处都可以找到种子当食物的海岛上，野放两对雀鸟，一对喙 　嘴很小但是繁殖速度快。另一对喙嘴大、繁殖速度慢。几代之後，繁殖快的雀鸟就可 　能控制比较多的食物资源。但是，如果大型喙嘴比较容易咬开种子，这样的优势也许 　会让繁殖慢的雀鸟占上风。美国普林斯顿大学的葛兰特就观察到这类族群变化。他在 　加拉巴哥群岛上研究雀鸟，为演化生物学田野研究开创了新的里程碑。 　　　关键在於，定义因适应而产生的生殖成就，不必涉及生存；大的喙嘴比较适应咬 　碎种子的工作，这与大型喙嘴在鸟儿所处的环境中有没有生存价值无关。 　3.　演化不是科学，因为它无法测验，也无法否证。演化所说的事没有人观察过，也 　　　永远无法重新创造。 　　　这个对演化的全面否定忽略了一个重要的分别，这个分别将演化至少分成两个广 　阔的范围─微演化与巨演化。微演化指物种内的变化，也许就是物种形成的前奏。在 　19世纪，「物种原始」这个词的意思就是「物种形成」－新物种的诞生。巨演化研究 　物种以上层次的生物群变化。科学家重建不同生物间可能的关系，证据往往来自化石 　记录与 DNA比对。 　　　现在甚至大多数创造者都承认，微演化经得起实验室研究的考验（例如以细胞、 　植物、果蝇完成的实验），以及田野测试（像是葛兰特在加拉巴哥群岛上研究雀鸟喙 　嘴形状的演化）。天择与其他机制（如染色体变化、共生、杂交），可以驱使族群发 　生重大的变化。 　　　由於巨演化涉及非常长的实践时间，所以必须依赖化石与 DNA来推论，而不是直 　接观察。但是在历史科学中（包括天文学、地质学、考古学、以及演化生物学），科 　学家仍然可以测验假说－它们与经验证据吻合吗？能够演绎出让未来的发现来验证的 　预测吗？举例来说，要是真有演化这回事，从最早的人类（大约 500万年前）到现代 　型态的人类（约10万年前），中间一定会有一系列人科动物，型态从类似猿的模样， 　逐渐变成人的模样。这正是化石记录中的实况。但是我们不该（也不会）在侏罗纪的 　地层中找到现代人的化石，演化生物学家往往要做出比这个更确切又精准的预测，并 　不断验证这些预测。 　　　演化也可以用别的方法驳倒。要是复杂生物可以从没有生命的物质自然发生，我 　们只要提出证据，那怕只是一件，那麽我们就可以推论，化石记录上至少有一些生物 　也许就是以同样的方式形成的。要是智慧超人的外星人现身地球，宣称地球上的生命 　（或某个生物）是他创造的，那麽想以演化做为地球生命史的唯一解释，就行不通了 　。但还没有人拿得出这类证据。 　　　我们必须提醒读者的是，以「可否证性」为科学的特徵，是哲学家波柏在1930年 　代提出的主张。最近对否证论的诠释，已经不再坚持以狭隘的方式运用否证原则，否 　则科学事业中有许多分枝都会被取消了。 　4.　科学家越来越怀疑演化。 　　　没有任何证据显示支持演化的人正在减少。你拿起任何一期有同侪审查的生物学 　学报，都能翻到支持或扩张演化研究论文，要不就是以演化为基本概念。 　　　另一方面，认真驳斥演化的科学出版物几乎不存在。在1990年代中，当时还在（ 　西雅图）华盛顿大学动物系任教的吉尔克李斯特，在主要科学文献中普查过去数千种 　期刊，搜寻讨论智慧设计或创造科学的论文。在几十万篇科学报告中，他一篇都没找 　到。过去两年，东南路易斯安那大学的福里斯特与凯斯西储大学的克劳斯分别做过同 　样的搜寻，同样徒劳无功。 　　　　创造论者反驳说，封闭心灵的科学社群排斥他们提出的证据。可是根据《自然 　》、《科学》以及其他重要期刊的编者，它们收到的反演化论文，数量少得可怜。虽 　然有些反演化的学者在严肃的期刊中发表过论文，不过这些论文很少直接攻击演化， 　或者提出创造论论证；他们最多就是指出，一些演化问题尚未解决或极为困难－没有 　人会争论这一点的。简言之，创造论者还没有提出健全的论证，让科学世界认为应当 　认真对待他们。 　5.　甚至演化生物学家都会彼此争论，可见坚实的科学不怎麽支持演化。 　　　演化生物学家热烈辩论的题材可多了：新物种如何形成、演化速率、鸟类与恐龙 　的亲缘关系、尼安德塔人与现代人是否同一物种…多着呐！这些辩论与其他科学领域 　中的，没什麽不同。尽管如此，生物学家都把演化当作事实与研究的指导原则，无一 　例外。 　　　不幸的是，不诚实的创造论者宁愿将科学家的辩论抽离文脉，并夸张、扭曲他们 　之间的异议。任何人只要熟悉已故哈佛大学古生物学家古尔德的作品，都知道他除了 　首创「疾变平衡模型」之外，也是演化阵营中最有辩才，最有文采的人。但是创造论 　者却欢心地在古尔德卷逸浩繁的着作中割裂文句，使他的话读来像是怀疑演化的说词 　，他们还将疾变平衡模型表述成容许新物种一夜之间就能出现的主张，就像鸟类是从 　爬行类的卵中孵出似的。（疾变平衡模型解释的是化石记录呈现的模式。根据古尔德 　的说法，演化大多多发生在很短的时距中；但「很短」是以地质时代的尺度而言，也 　许要几百个世代才能完成。） 　　　要是任何人引用重要科学家的文句，听来似乎有质疑演化的味道，请坚持找出那 　些文句的出处，根据文脉了解它们的含意。这麽一来，它们攻击演化的硝烟就会消失 　了，少有例外。 　6.　要是人类是猴子的苗裔，为什麽上面还有猴子？ 　　　经常有人使用这个论点，实在令人讶异，因为它分别在好几个层次上反映了对演 　化的无知。第一个错误就是，支持演化的学者从未说过人类是猴子的苗裔，他们说的 　是「人与猴子有共祖」。 　　　更深层的错误是，这个反对论点就好像是说：要是孩子是大人的苗裔，为什麽现 　在还有大人？新物种是从既有的物种分裂出来的，生物族群要是与本家主干隔离了， 　等到演化出足够的差异，就能一直保持独有的地位了。以後本家物种也许能继续存在 　，也许会灭绝，说不准。 　7.　演化无法解释生命一开始在地球上是如何出现的。 　　　生命起源仍然是个谜，但是生物化学家已经知道原始核酸、氨基酸与其他生命建 　材大概是怎样形成的，以及它们如何组织成能够复制自己、又能自谋生存的单位，这 　些知识奠定了细胞生物化学的基础。根据太空化学分析提供的线索，我们推测许多这 　类化合物也许是在太空形成的，随着慧星坠落地球，这个情节也许可以回答「在地球 　刚形成不久的环境中，那些组成物如何形成」的问题。 　　　有时候，创造论者只选目前还无法解释生命的起源，就想将演化一笔勾消。但是 　，即使地球上的生命有个与演化无关的起源（例如，最早的细胞是几十亿年前外星人 　送到地球上来的），对於生命出现以後的历史，演化仍然会是铁案如山的解释，有无 　数微演化与巨演化研究产生的证据支持。 　8.　以数学而言，像蛋白质那麽复杂的事物，会因偶然的机运而形成，简直是难以想 　　　像，更不要说一个活细胞，或是人类了。 　　　机运在演化中扮演了一个角色（例如，导致新的生物性质的突变就是随机发生的 　），但是演化创造生物、蛋白质或其他的物事，并不依赖机运。恰恰相反，演化的主 　要机制－天择，会将非随机的变化收束在一起，秘诀是保存想要的（适应的）形质， 　删除不想要的（不适应的）形质。只要选择的力量保持稳定，天择就能推动演化，朝 　一个方向进行，在很短时间内就能制造复杂的结构。 　　　就拿13个字母所组成的字串来作比喻好了，比如说这句哈姆雷特的名言”To Be Or Not To Be ”。假定有 100万只猴子，每只猴子在打字机上打出一个片语费时 1 　秒，想在26的13次方中的可组合中得到正确的组合，需要的时间可以长达 7万8800年 　。但是在1980年代，美国格伦达学院的哈迪森写了一个产生随机字串的电脑程式，它 　能将刚巧正确的字母保留下来（也就是说，挑出比较像哈姆雷特的话的字串）。平均 　来说，那个程式只试了 336次，不到90秒，就产生了正确的字串。更令人惊讶的是， 　以那个程式重建整份莎士比亚的剧本，也只花了四天半。 　9.　根据热力学第二定律，所有系统都会在时间过程中越来越失序。因此活细胞不可 　　　能从没有生气的化学物演化出来，多细胞生物不可能从原生生物演化出来。 　　　这个论证源自对热力学第二定律的误解，要是它站得住脚，矿物晶体与雪花都不 　可能出现了，因为它们也是由散乱的物质自然形成复杂的结构。 　　　热力学第二定律实际上说的是，封闭系统的熵，总值无法降低。所谓封闭系统， 　就是质与能都无法自由进出的系统。熵是个物理概念，以日常语言来说，往往就说它 　是失序，但是熵与常识中的失序有很大不同。 　　　不过，更重要的是，热力学第二定律容许熵在一个系统的某些部位下降，只要其 　他部位的熵增加，使整个系统的熵不小於初始状态即可。这麽一来，整个地球可以变 　得越来越复杂，因为太阳供应了大量热与光，而且太阳的核融合产生的熵更大，远超 　过地球的熵降低的程度。简单生物吃下其他形式的生物与非生命物质，获得的能量可 　以驱动牠们朝复杂形式演化。 　10. 突变是演化理论不可或缺的要素，但是突变只能消除生物性状，无法产生新的特 　　　徵。 　　　实情恰恰相反。在生物的 DNA上，某个特定位置发生的变化叫做「点突变」。生 　物学家已经发现许多点突变制造的性状，例如细菌对抗生素的耐受本领。 　　　动物发育调控基因的同源匣家族（ Hox），要是发生了突变，也会产生复杂的後 　果。HOX 基因指导脚、翅膀、触角与体节的发育位置。举例来说，果蝇会发生一个叫 　做「触足」（Antennapedia）的突变，使脚长在应该长触角的地方。这些不正常的附 　肢没有功能，但是它们证明了基因错误可能制造复杂的结构，至於它们的可能用途， 　就看天择了。 　　　此外，分子生物学家已经发现，导致基因变化的机制不只是点突变，因此新性状 　出现的途径也不只一个。从不同基因拆下功能模组，再以新鲜的方式组合在一起，是 　一个方式。整个基因也可能在生物的 DNA上因故复制了一次以上，於是复本就可能不 　受拘束地突变成制造新奇、复杂特徵的基因。学者比较不同生物的 DNA发现几百万年 　来血液的球蛋白家族就是这麽演化的。 　11. 天择也许可以解释微演化，但是无法解释新物种与高阶生物的起源。 　　　演化生物学家发表大量论文，讨论天择制造新物种的过程。举例来说，根据哈佛 　大学教授麦尔发展出来的「异区同源」模型，要是物种的一个族群与其他同胞族群因 　为地理的障碍而失去联系，受到的天择压力就可能不同。隔离的族群会逐渐变化，要 　是变化到了非常明显的地步，隔离族群与同胞族群无法交配，或者不会主动交配，隔 　离族群就成了在生殖上与外界隔离的单位，走上变成新物种的道路。 　　　天择是学者研究得最透彻的演化机制，但是生物学家对其它的可能抱持开方的态 　度。生物学家不断评估不寻常的基因机制导致新物种或复杂性状的潜力。美国麻州大 　学阿模斯特分校的马古利斯与其他学者主张，有些胞器是透过共生吞并古代生物过程 　而演化出来的，例如粒腺体。 　　　由天择以外的力量导致演化是可能的，科学界衷心欢迎这类论证。但是，那些力 　量必需是自然的，不可用科学无法证明的神秘创造智慧来推诿。 　12. 没有人见过新物种演化。 　　　物种形成也许真的不常见，以许多实例而言，也许几百年才能完成。此外，在新 　物种的形成阶段就认出牠是个新物种，的确不容易，因为生物学家对於物种的适切定 　义，有时都会争论不休。最普遍使用的定义就是麦尔的生物物种概念，根据这个定义 　，物种是在生殖上与其他生物隔离的独特群体，每个物种的成员通常不会或不能与群 　体外的生物交配。实际上，距离或地形隔开的生物，这个定义很难应用，也不适用於 　植物，还有化石（用不着讲，它们是不会交配的）。因此，生物学家通常用生物的型 　态与行为特徵为线索，推断牠们的物属。 　　　不过，科学家的确报告过观察到相信是新物种正在形成的事情，植物、昆虫、蠕 　虫都有例子。大部分这些实验，都是研究人员将生物至於各种不同的选择压力之下， 　针对特定的解剖型态，交配行为，栖境偏好，或是其他性状，结果发现他们创造的生 　物族群不与「外人」交配。举例来说，要视他们根据特定栖境偏好选出一群果蝇，再 　将牠们隔离繁殖35代，最後那些果蝇拒绝与不同栖境的果蝇交配。 　13. 演化论者无法指出任何一种化石正处在演化过渡阶段，例如一半是爬虫类，一半 　　　是鸟类的生物。 　　　事实上，古生物学家有许多具体的化石例子，型态介於不同的类目之间。始祖鸟 　化石一直是最有名的例子，牠有羽毛与鸟类特有的骨架结构，以及恐龙的特徵。其它 　的带羽化石物种也发现了不少，有的看来更像鸟，有的不太像。 　　　现代马的演化使也有一系列化石，从体型不大的始祖马开始。鲸豚的祖先是在陆 　上行走的四足动物，陆行鲸与罗德侯鲸代表鲸豚演化使的转捩点（见《科学人》2002 　年 7月号〈鲸鱼如何征服海洋？〉）。各种不同的软体动物，可以用化石海贝来追溯 　长达几百万年的演化史。在阿法南猿（露西）与现代人之间，人科动物的化石也许超 　过20种（他们不全是我们的祖先）。 　　　不过，创造论者不接受这些化石研究的结论。他们论证道，始祖鸟不是介於爬行 　类与鸟类之间的「失落环节」，而是一种已经灭绝的鸟类，只是带有爬行类的特徵罢 　了。他们要求演化论者拿出来的，是一种不三不四的怪物，不属於任何已知的生物群 　。即使有个创造论者承认一个化石介於两个物种之间，仍然会坚持要看另一个过渡类 　型－介於这个化石与那两个物种之间。这些令人泄气的要求可以一直进行下去，让永 　远不会完整的化石记录背负着不切实际的负担。 　　　尽管如此，演化论者可以从分子生物学中取得进一步的支持证据。所有生物大部 　分基因都是相同的，但正如演化论者所预测的，这些基因的结构与产物彼此会有不同 　，不同的程度与生物间的亲疏远近成正比。遗传学家以「分子时钟」衡量基因差异反 　映的时间深度。这些分子证据也显示了各种不同生物的演化速率。 　14. 生物无论在解剖层面、细胞层面、还是分子层面，都有极为复杂、精密的性状， 　　　要是不够复杂或者不够精密，就无法运作。因此，唯一审慎的结论就是，生物是 　　　智慧设计的产物，而不是演化。 　　　近来大部分攻击演化的论证，都以这个「设计论证」作主轴，但是它也是历史最 　悠久的反演化论证。1802年，神学家培里写道，要是你在田野里发现了一只怀表，最 　合理的结论是，这是有人掉在地上的，而不是自然力量在当地形成的。培里论证，根 　据同样的道理，生物的复杂结构必然是上帝直接创造的。达尔文的《物种原始论》可 　以说是对培里的答覆。根据达尔文的解释，自然的选择力量在遗传性状中挑挑拣拣， 　可以逐渐塑造出生物的复杂结构。 　　　一代又一代的创造论者都举眼睛为例，反驳达尔文，认为眼睛不可能是演化出来 　的结构。这些人说，眼睛是视觉器官，它的所有零件都得完美地配合才成。要是眼睛 　是演化出来的，必然要经过一系列过渡阶段，而天择不会青睐那些不完美的眼睛－半 　只眼睛有什麽用？达尔文早就知道会有这种批评，他写道，即使「不完全」的眼睛都 　能使个体获利（例如方便生物朝向光源），使牠们繁衍後代，继续演化。生物学研究 　已经证明达尔文的看法是正确的。科学家已经在动物界发现了原始眼睛与感光器官， 　甚至以比较遗传学追溯了眼睛的演化史。以现有的证据而言，眼睛在许多动物分类群 　中，似乎都是独立演化出来的。 　　　今天鼓吹智慧设计论的人比他们的前辈高明多了，但是他们的论证与目标基本上 　没什麽不同。他们想证明演化无法解释地球上的生命，然後坚持唯一站得住脚的解释 　就是，生命是由一个不知名的智慧设计的。 　15. 最近的发现证明，即使在微观层次上，生命都有一种复杂的性质，不可能是演化 　　　出来的。 　　　「无法化约的复杂性」是美国理海大学的毕耶喊出的口号。毕耶是《达尔文的黑 　盒子》的作者，他选了大家熟悉的捕鼠器为例，说明「无法化约的复杂性」。补鼠器 　的零件，要是缺了一个就不灵光；那些零件要不是组合成补鼠器，也没什麽用。毕耶 　说，从补鼠器领悟的道理，用细菌的鞭毛来说，更教人茅塞顿开。细菌的鞭毛是一个 　像皮鞭的胞器，用来推动细菌前进，像是小艇的舷外马达。构成鞭毛的蛋白质，组合 　成动力模组、万向接头与其他结构，即使找个工程师来设计，大概也会如此，真是不 　可思议。这麽复杂的组合会是逐渐演化出来的吗？毕耶论证道，机率简直等於零，因 　此只有智慧设计才可能。他还举过血液凝结机制与其他分子机制作例子。 　　　但是演化生物学家对这些反对论证都有答案。首先，细菌的鞭毛也有简单的，并 　不都像毕耶所举的例子那麽复杂，因此一根有用的鞭毛，不见得需要他列举的所有零 　件。毕耶所说的鞭毛，每一个复杂组件都有先例，在自然界都找得到，布朗大学的米 　勒与其他学者都描述过。事实上，整根那种鞭毛与鼠疫杆菌（黑死病病媒）的一个胞 　器极为相似，而那个胞器是鼠疫杆菌的注射器－将菌毒注入宿主的细胞。 　　　毕耶认为，细菌鞭毛的组件除了组成推进器之外，别无用处；可是关键在於，它 　们每个都有多种功能，难怪容易招徕天择的青睐。鞭毛的演化过程，也许不过是将原 　先为了其他目的而演化出来的复杂零件，以新的方式组合起来罢了。血液凝结机制也 　一样，加州大学圣地牙哥分校的杜利特尔指出，那些蛋白质似乎原先是为了消化而演 　化出来的。因此毕耶当作智慧设计的证据，有些尽管复杂，但不是不能化约的。 　　　还有一种复杂性，叫做「订制复杂」，美国贝勒大学的丹司基用它作为智慧设计 　论证的基石。他出版过两本书，分别是《设计论证》、《没有白吃的晚餐》。基本上 　，他的论证是，生物很复杂，复杂得无法以没有方向的随机过程制造。於是丹司基重 　复了培里 200年前说过的话，他断言道，唯一合理的的结论就是，某个超越人类的智 　慧创了生物，而且使用了特别的手法。 　　　丹司基的论证有几个漏洞。他教人以为解释生命史的场子里只有「随机过程」与 　「有设计大能的智慧」两个选项。在美国圣塔菲研究所与其他研究机构，研究非线性 　系统与细胞自动机制的科学家已经证明，简单又没有方向的过程可以产生复杂的模式 　。因此在生物中观察到的复杂现象，有些也许是我们还不太了解的自然现象造成的。 　但是那不等於说，那种复杂性不能自然产生。 　　　结语 　　　从字面来说，「创造科学」这个词就是个矛盾。现代科学的核心原则是「方法 　论的自然主义」，就是完全以观察得到的（或是可以验证的）自然机制解释宇宙万 　象。 　　　因此，物理学以支配物质与能量的特定概念描述原子核，并以实验测那些描述 　。物理学家只有在证据显示先前的描述无法适当解释观察到的现象时，才会用新粒 　子（例如夸克）弥缝他们的理论。此外，新粒子的性质并不是随意规定的，它们的 　定义受严格的限制，因为新粒子必须与物理学既有的架构丝丝入扣。 　　　相形之下，鼓吹智慧设计的理论召唤的是含糊的玩意，只是为了解决手边的难 　题而随机捏造的，不受任何约束。这样的答案不仅没有扩张科学研究，反而关闭了 　科学之门（你如何反驳全能智慧的存在？） 　　　智慧设计没有提供什麽答案。举例来说，有设计大能的智慧是什麽时候干涉地 　球生命史的？用什麽方法？祂创造的是第一个 DNA分子？第一个细胞？第一个人？ 　每个物种都是祂设计的，或只有几个早期物种？倡导智慧设计的人往往拒绝提出具 　体看法。他们甚至不愿认真协调对智慧设计的不同看法。 　　　他们的论证策略是「排除法」，就是将演化解释描绘得很不堪，不是不可思议 　就是不完整，然後暗示基於设计论证的说法是唯一的选项。 　　　这在逻辑上是误导─即使某个自然解释有缺陷，也不等於所有的自然解释都有 　缺陷。何况智慧设计论也不会因此变得更合理。听众等於必须自己拿主意，於是有 　些人就用自己的宗教信仰取代现代科学观念。 　　　科学一再显示，「方法论的自然主义」可以击败愚昧，对过去看似参不透的神 　秘现象，提出越来越详细的答案：光的性质、疾病的肇因、大脑运作的方式等，都 　是具体的例子。演化也想达到同样目的，解开生命世界如何成形的的谜。创造论在 　这个活动中不曾增加任何有知识价值的东西，不管它叫什麽名字。 --

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※ 发信站: 新批踢踢(ptt2.cc) ◆ From: 140.116.143.224 ;31m→ 3msaithm3m:这是最前面某一期「科学人」杂志上的文章m 推 61.216.50.114 10/12 --

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