人人都该懂的科学新技术书系(10册)
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孩子是怎么来的?

由于遗传对人类文化心理的深刻影响,以及它促成的、对拥有健康子女的欲望,人们开始对生殖过程感兴趣并渴望对其进行控制。依据对植物生殖的认识,古人们推测,人类生殖是从男人在女人身体里种下一颗“种子”开始的。古埃及人只了解其原理的一部分,他们把生殖过程看作一项奇迹,而不是在生物学上可解释的现象。古埃及人把这项使妇女怀孕的奇迹归功于太阳神拉(Ra),并且认为是他(以法老的外表)使法老的妻子怀孕生出了继任的王,人们也因此认为王权是神圣的。古埃及国王阿肯纳顿(Akhenaton,也叫Ikhnaton)曾在他的《太阳颂歌》(Hymn to the Sun)中赞美神力。

你是在女人身体里创造男婴之人,

你造出了男人的种子,

你给了母亲体内的孩儿以生命,

你安抚他不要哭,

你是子宫中的护士,

给他创造的每一个人生之气息。

古希腊人是最早试图理解生殖的生理过程的人。在荷马创作《伊利亚特》的年代,古希腊人理所当然地认为身体和性格特征是遗传的,而英雄的血统格外重要。荷马在家族谱系中仅记载了男性祖先,忽略了女性祖先。这种在文化上重视父系社会的现象可能与诗人对勇气和力量等英雄品质的推崇有关,但古希腊人似乎真的以为遗传特征来自父亲,很少有人提到身体或行为跟母亲相似的例子。平德尔(Pindar)于公元前446年这样写道:“父亲高尚的灵魂,在儿子的天性中闪光。”这让与他同时代的欧里庇得斯产生了共鸣:“高贵的父亲会生出高贵的儿子,普通的父亲会生出普通的儿子。”也许这种观念的产生是因为人们注意到男性在性交过程中会产生精液,而女性不会。

第一个阐述精液生理学本质的人是一名公元前6世纪的医生——克罗托纳的阿尔克迈翁(Alcmaeon),他注意到与母亲相似的孩子也很常见,因此女性肯定也对遗传有贡献。他推测女性也能产生精液,但因为在体内所以看不见(古印度的贤者们也提出过相似的理论)。阿尔克迈翁认为如此重要的液体一定来源于大脑,然后流向生殖器官。而利基翁的希波(Hippo)却断定它来源于脊髓。

后来的希腊哲学家,包括留基伯(Leucippus)、阿那克萨哥拉(Anaxagoras)和德谟克里特(Democritus),发现身体的每一个部位都有可遗传的特征。于是他们得出结论,身体各个部位、器官都能产生精液,在性交时通过血液运送到生殖器官。柏拉图也支持这个理论,后来人们称其为“机体再生说”,此学说在几个世纪内占据着主导地位。在19世纪,达尔文尝试过用机体再生理论模型来解释遗传规律,然而适得其反,这一度让他为进化论建立遗传学基础的努力停滞不前。

希波克拉底赞同机体再生说,但认为遗传物质产生于四种体液——血液、黏液、黑胆汁和黄胆汁,而精液既来源于这些体液也来自各个器官。不过阿那克萨哥拉(Anaxagoras)仍然相信女性不会产生精液,他认为进入母亲体内的精液中已经存在雏形的人。这种理论在19世纪依然经久不衰。

伟大的哲学家亚里士多德具有独特的、辨别任何观点中的缺陷的能力,对遗传学的早期见解是他阐明过的诸多主题之一。亚里士多德认为,女性不产生精液,但他也指出,既然女性确实贡献了遗传性状,就说明雏形人理论是不够充分的。对于机体再生说,他也凭借几种该理论无法解释的现象机智地予以了批判:战争中断了胳膊的士兵依然能生出正常的孩子;有些性状只有在生育后才在父母身上显现(如少年白);非具体性状的遗传也不适用,如嗓音、体态和走路的样子;机体再生说同样也不适用于隔代遗传的性状,即比起父母,小孩更像祖父母。亚里士多德指出,孩子经常长得像跟父母精液毫无关系的祖先。

瓦解了机体再生说,亚里士多德提出,精液由血液生成。而不产生精液的女性,由经血携带遗传物质。事实上,亚里士多德推断精液传递的不是器官的可再生部件,而是一种非物质性的信息——“显形之能力”,它给了胚胎发育成所继承性状的“潜能”,而不是性状本身。这种在2 000多年前提出的理论,竟与现代遗传学十分相似。

亚里士多德琢磨着这种信息在胚胎发育过程中是如何表达的,还有每个器官要如何才能长在恰当的位置。他提出在子宫中形成的第一个器官是带有灵魂的心脏,而灵魂是胚胎结构的主宰。他猜想,若子宫中一切正常,孩子就会像父母;但如果精液和经血相互作用,就会抵消这种相似性。

对于在人一生中获得的性状均可传给后代这件事,亚里士多德与希腊的大众观点一致,即一个人的伤疤或肢体残缺也可能遗传给后代。尽管他清楚,这种遗传并不一定会发生,他认为自己提出的“机体传递的是‘潜能’,而不是‘真实性状’”的理论可以解释这一差异。作为例子,他提到“胳膊上被打过烙印的男子也可能有一个带着相同烙印的孩子”。获得性性状能够遗传的理论经久不衰,今天在创新论坛中还经常会有人提到它。

亚里士多德的思想统治了古希腊、古罗马时代后的几个世纪。公元前300年,卵巢被发现,人们正确地认识到它相当于女性的睾丸。虽然希腊的医生和哲学家从理性的、生物学的角度阐释遗传规律并颇有建树,但大多数普通民众仍对这些理论一无所知并继续用想象力编造着自己的解释。他们把孩子与父母间的差别和相似之处归因于性交时的思维映像、一闪而过的想法和情绪的突然变化等因素。

罗马覆灭后,只有少数学者还保留着古希腊和古罗马的智慧遗产,而到了中世纪,这些只是在阿拉伯世界得以存续,如伟大的哲学家兼医生伊本·西拿(Ibn Sina)和哲学家伊本·路世德(Ibn Rushd)。当阿拉伯人从西班牙撤出后,西班牙人把他们的著作翻译成了拉丁文,人们随即认识到,古希腊关于生殖的理论对基督教教义是一大威胁(直到1251年,教皇格里高利九世才允许亚里士多德的科学著作流通)。尝试统一科学与宗教成了神学家的工作重点,然而令他们沮丧的是,亚里士多德的实证主义和基督教信仰很难融合到一起。13世纪,现代人所熟知的科学与宗教之间的鸿沟在那时形成了。在中世纪的伟大博物学家们之中,艾伯塔斯·马格努斯(Albertus Magnus)认同希波克拉底的机体再生说,但不相信女人有精液。与他同时代的托马斯·阿奎那(Thomas Aquinas)认为,孩子只像父亲是反常的。这些博物学家依然相信基督教,但不接受与实验不符的教义。罗杰·培根(Roger Bacon)支持机体再生说,但认为精液产生自过剩的营养素,他坚定不移地要把科学从宗教思想中分离出来,结果受到了教会的严酷迫害。达·芬奇全盘接受了亚里士多德的理论,并肯定了父母双方对孩子遗传性状的贡献是相同的。瑞士的炼金术士帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)尝试融合科学、宗教和哲学,并在希波克拉底的理论基础上提出了他自己的机体再生说。

到了16世纪,受过良好教育的外行人开始关注遗传学的经典理论并对其提出的问题产生了兴趣,如法国散文家蒙田。为了弄清楚他是如何继承了父亲的肾结石,蒙田写了一篇随笔——《关于孩子与父亲的相似性》。文中他提到,父亲直到67岁才患上此病,而自己是在那之前的25年、父亲健康状况最好的时候出生的。这么长时间,疾病的根源藏在哪儿呢?既然父亲那么健康,生出自己的那个精虫是如何产生这样大的效果的呢?为什么蒙田是众多兄弟姐妹中唯一一个患肾结石的呢?蒙田对机体再生说提出了质疑,如亚里士多德一样,他推测自己并没有继承肾结石,而是继承了产生这些烦人的肾结石的倾向。

17世纪,英国人威廉·哈维(William Harvey)推测女人会在子宫中产生卵子,卵子在与男人的精液相遇受精后才能发育为婴儿。不久之后,英国人罗伯特·虎克(Robert Hooke)与荷兰人安东·范·列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)充分利用了显微镜。列文虎克在显微镜下观察了人和其他动物的精液,从中发现了精子。就像2 000多年前的阿那克萨哥拉一样,列文虎克也认为精子中藏着一个人的雏形,这个微型小人会在子宫中逐渐长大直到出生。皮埃尔·迪奥尼斯(Pierre Dionis)则认为,哈维假设中的卵子需要很多精子才能完成受精,因为大自然不可能这么低效,每一滴精液中就含有数以百万计的精子。

18世纪,随着自然秩序信念的产生和对其基本法则的理解,越来越多的学者开始思考“孩子如何出生”这个令人着迷的问题。精子论者(spermatist)延续了列文虎克的观点,认为每一个精子都含有一个完整的个体(雏形人)。意大利人马塞洛·马尔比基(Marcello Malpighi)对此并不认同,并提出了另一种学说——卵子论(ovist),他猜想女性的卵子(当时连其存在都仅仅是假设)中含有雏形人,精子穿透卵子时只是把它唤醒而已。这两种学说引发的激烈争论持续了几个世纪。

法国人德·莫佩尔蒂(de Maupertuis)猜测父母双方的生殖液体里含有粒子(élémens),这些粒子会形成一个遗传池,其中一些粒子相互联系发育成了胚胎的各个部分,这样胎儿就会与父母双方相似。如果有多余的粒子或粒子存在缺陷就会产生畸形。他还说剩下的粒子留在这个池中,可能会在后代中表达,这样小孩就会像祖父母或曾祖父母。

比起希波克拉底和亚里士多德的原始想法,这个理论更接近于20世纪的遗传学理论。最终卡尔·厄恩斯特·冯·贝尔(Karl Ernst von Baer)于1827年发现了哺乳动物的卵子,也铺平了通往现代遗传学起点的道路。

章后总结

1. 人类对选育法的掌握助推了文明的诞生。古人对动物繁衍中“各从其类”的现象早已心知肚明,认识的突破为人类进化带来了变革的力量。

2. 在众多的绘画、雕刻和神话故事中,古人记载了各种可以利用的农作物和牲畜,以及它们的出现对社会的影响。每当驯化一种有价值的动物或植物后,人们通常会指定一位神来代表或守护它。

3. 孩子与父母之间的相似性是一种普遍现象,古人类无疑注意到了有共同祖先的人会彼此相似,因而也非常看重血缘关系。对遗传学的早期认识使得早期的社会结构有所依凭。

4. 遗传对人类的文化心理具有深刻的影响,基于它促成的、对拥有健康子女的欲望,人们开始对生殖过程感兴趣并渴望对其进行控制。古希腊人是最早试图理解生殖的生理过程的人。