第1章
达尔文的五个字

有些人在实验室中找到事业重心，有些人在野外工作中发现毕生目标，而我则是在一张简单的幻灯片里面，遇到了我为之奋斗终生的至爱。

研究生阶段的早期，我曾选了一门关于生命史精选内容的课程，该课程由一位资深科学家教授。这是一门闪电式的概览课程，让我们迅速地了解演化中的重要问题。每周的课程讨论内容都是生命演化中的不同变革。最开始的某次课上，教授展示了一张简单的漫画，是关于截至当时（1986年）我们对于从鱼类到陆生动物演化过程的了解。图片的顶部画了一条鱼，底部是一种早期两栖动物化石。一个箭头从鱼指向两栖动物，正是这个箭头（而不是鱼）吸引了我的注意力。我看着这张图，挠了挠头。鱼在陆地上行走，这是怎么发生的？这似乎成了我心中首要的科学问题。“一见钟情”之后，我开始了长达40年的探索：深入地球两极，踏足若干大洲，寻找表明这一切到底如何发生的化石证据。

然而，当我尝试向亲友们解释这一问题时，我常常得到不信任的眼神和客气的提问。鱼变成陆生动物意味着要长出一整套全新的骨骼，用能够在陆地行走的附肢代替在水中游泳所需的鱼鳍。不仅如此，还需要新的呼吸方式——用肺部而不是鳃呼吸，这一步也不容易。况且，摄食和繁殖方式也需要发生改变——在水中取食和产卵与在陆地上的情况完全不同。所以，几乎是身体的所有器官都需要做出改变。如果不能在陆地上呼吸、取食和繁殖，那么要陆地行走所需的附肢又有何用呢？在陆地上生活不只是需要一种创新，还需要数百种创新相互协作。同样的困难也摆在生命历史进程中的其他数千种演化转变面前，从飞行起源和两足行走到躯干形成，乃至生命本身的出现。要解决我的问题，似乎从一开始就困难重重。

这一困境的解决方式，正藏身于剧作家莉莲·赫尔曼的名言之中。在莉莲·赫尔曼生平自述中，她讲述的内容包括从20世纪50年代被美国众议院非美活动调查委员会列入黑名单，到她艰难的生活方式。她曾说过：“当然，没有什么事情始于你认为它开始的时候。”她无意中用这一名言表述了一个生命史中最强有力的观念，一个能够解释地球上所有生物的多数器官、组织甚至部分DNA起源的观念。

然而，提出这一生物学观念的人在所有科学领域内都称得上是最为自毁型的人物之一。一如往常，他用错误改变了这个学科。

为了了解近年来基因组学发现的意义，我们需要回到人类探索世界的早期阶段。在英国维多利亚时期，各种新发现和观点不断挑战人们的承受能力。我们对DNA在生命史中作用的了解，要依赖一些在人们甚至不知道基因存在的时期发展起来的观念。其中还有一些颇具诗意的故事呢。

圣乔治·杰克逊·米瓦特（1827—1900）生于伦敦一个虔诚的福音派信徒家庭。他的父亲从男管家做起，后来拥有了伦敦的一家大型酒店。父亲的职位使他有机会成长为一名绅士，能够从事自己喜欢的职业。与同时代的查尔斯·达尔文一样，米瓦特喜爱自然。小时候他就喜欢采集昆虫、植物和矿石，并写下丰富多彩的野外笔记，做好精细的分类。米瓦特似乎注定要走上博物学研究的道路。

随后，米瓦特人生的重要主题——与强权的斗争——终于到来了。10多岁时，米瓦特逐渐对家庭的宗教信仰感到反感。在父母的错愕之中，他改信了罗马天主教。对于一个16岁的男孩来说，这一改变可谓大胆，却也带来了不幸的后果。因为当时英国的大学不招收天主教徒，所以信仰天主教意味着他无法就读牛津或剑桥大学，也无法参与任何博物学的相关活动。在这种情况下，他只有最后一个选择：进入律师学院学习法律。在律师学院，一个人的宗教信仰不会成为障碍。于是，米瓦特成了一名律师。

我们并不清楚米瓦特是否曾实际从事过律师工作，但博物学仍然是他的至爱。利用自己的绅士身份，他进入了科学家的上流社会，并在此结识了当时的重要人物，尤其是托马斯·亨利·赫胥黎（1825—1895）。不久之后，赫胥黎就成了公众中达尔文思想的杰出捍卫者。赫胥黎是一位技艺精湛的比较解剖学家，有一批热心的学生。米瓦特与这位伟人日渐亲密，在他的实验室里工作，甚至参加了赫胥黎的家庭聚会。在赫胥黎的指导之下，米瓦特在灵长类比较解剖学方面做出了一些对未来有重要影响的工作，尽管其中大部分只是描述性的。直至今日，这些对骨骼的详细描述依然能够派上用场。在1859年达尔文发表第一版《物种起源》的时候，米瓦特曾认为自己是达尔文新思想的支持者，这很有可能是受到了赫胥黎的热情的影响。

但是，正如他对待年幼时的宗教信仰一样，米瓦特对达尔文的思想产生了强烈的怀疑，并明智地反对达尔文的渐进论观点。他开始在公开场合表达自己的想法，一开始比较谦卑，随后逐渐变得强势。他整理了关于自己提出的反对观点的证据，并写了一份针对《物种起源》的回应。如果他还有一些博物学界的旧友，那也在他对达尔文著作名称中的一个词所做的更改中消耗殆尽了，他在回应中将达尔文的《物种起源》这个名字改为《物种产生》。

随后，米瓦特让天主教堂的日子也变得不好过了。他在教堂的期刊中写道，处女产子和教会教义永无谬误论与达尔文思想一样令人难以置信。随着《物种产生》发表，米瓦特几乎被逐出科学界。1900年，在米瓦特死前6周，天主教会因其著述将其正式开除教籍。

米瓦特对达尔文的挑战为维多利亚时代英国的智力“械斗”打开了一扇窗，并清晰地指出了许多人对达尔文思想的理解中存在的漏洞。在米瓦特的作品中，他以第三人称指代自己，以这种叙述方式发起攻击，意在使用语言给人们留下他思想开放的印象。他写道：“他一开始并没打算反对达尔文那令人着迷的理论。”

为了阐述自己的观点，米瓦特开始用重要章节列出他认为的达尔文理论的致命缺陷，他称之为“自然选择未能解释有用结构的最初阶段之处”。题目十分拗口，但概述了一个关键信息：达尔文一开始给演化预设了大量的过渡阶段——从一个物种到另一个物种。为了让演化起作用，这些过渡阶段需要是适应性的，并能够增加个体的生存能力。对米瓦特来说，这些过渡阶段并不太可信，例如飞行的起源。早期起源阶段的翅膀有什么样的作用？后期的古生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德将此称为“2%的翅膀问题”：鸟类祖先娇小的雏形翅膀出现之时，可能没有任何用处。在某些时候，这个翅膀可能长得足够大，能够帮助动物滑翔，但娇小的翅膀无论如何也不能帮助动物进行动力飞行。

米瓦特提出了一个又一个例子，表明这种过渡阶段令人难以相信。比目鱼的两只眼睛长在身体同一侧，长颈鹿拥有长长的脖子，一些鲸类长有鲸须，许多昆虫的花纹长得像树皮，诸如此类。眼睛微小的移动、延长的脖子，或者色彩的微妙变化能有什么作用？只有一片鲸须的嘴巴如何喂饱一整头鲸？在演化过程中，任何重大转变的端点之间都会出现无数的死胡同。

演化中的重大转变从来都不是只有一个器官发生改变，米瓦特是最先呼吁关注这一现象的科学家之一。准确地说，全身与该特征相关的部分都需要一起改变。如果动物没有能够在空气中呼吸的肺，那么逐渐演化出用于陆上行走的附肢又有什么用呢？或者，举另外一个鸟类飞行演化的例子。动力飞行需要许多不同的创新特征：翅膀、羽毛、中空的骨骼和快速的新陈代谢。骨骼沉重如大象或代谢缓慢如蝾螈的动物，演化出翅膀来也毫无用处。如果重大的演化阶段需要生物发生整体的改变，而且许多特征需要同时改变，那么这种重大的演化转变如何能够逐渐产生呢？

在米瓦特的观点发表后一个半世纪的时间里，许多对进化论的评论都以之为试金石。然而在当时，这些观点也成了达尔文重要思想之一的催化剂。

达尔文将米瓦特看作一名真正重要的评论家。他在1859年发表了《物种起源》第一版，米瓦特的巨著出现于1871年。在1872年出版的第六版（也是最后一版）《物种起源》中，达尔文增加了一个新的章节，回应以米瓦特为首的评论家们。

秉承维多利亚时代的辩论传统，达尔文在开头写道：“杰出的动物学家圣乔治·米瓦特先生最近收集了所有反对进化论的意见，并用令人钦佩的充满艺术性和力量的语言对此进行了阐述。正如华莱士先生和我本人所指出的，我和其他人也曾提出过这些见解。”他继续写道：“经过精心整理之后，这些意见形成了大量的论据。”

然后，达尔文只用了一个词就让米瓦特的批评陷入了沉默，随后又列举了很多他自己的例子。“在本卷中，米瓦特先生的所有异议都已考虑在内。其中，似乎颇受许多读者欢迎的一个新观点是‘自然选择不适合解释有用结构的初期阶段’。其实，这一主题与特征的渐变紧密相关，通常伴随功能的转变。”

我们再怎么高估这段话最后5个字对科学的重要性也不为过，因为它们蕴含了探索生命史上重大转变的新方式的种子。

这怎么可能呢？与往常一样，又是鱼类提供了洞察力。