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中國(guó)作家協(xié)會(huì)主管

科普作家王章?。何覀兪莻商?,探尋地球生命40億年的奧秘
來(lái)源:澎湃新聞 | 徐明徽 邱藝  2020年08月28日08:57
關(guān)鍵詞:科普 進(jìn)化論

6次生物大滅絕、9次進(jìn)化飛躍,地球生命40億年是如果演化的?人們對(duì)達(dá)爾文的進(jìn)化論有著怎樣的誤解?如何幫助孩子建立起科學(xué)思維?

《生命進(jìn)化史》

近日,全國(guó)生物進(jìn)化學(xué)學(xué)科首席科學(xué)傳播專家王章俊歷經(jīng)十年精心打磨的原創(chuàng)科普《生命進(jìn)化史》三部曲圖書(shū)出版面世。這部《生命進(jìn)化史》三部曲包括《從起源到登陸》《從陸地到天空》《從野性到文明》三本書(shū)。王章俊將19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)、20世紀(jì)的兩大理論和四大模型悉數(shù)囊括。“演化”之內(nèi)涵貫穿始末,將宇宙的演化與生命的演化融為一體,把宇宙學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)與生命科學(xué)有機(jī)結(jié)合,以6次生物大滅絕事件為節(jié)點(diǎn),9次生命進(jìn)化飛躍為主線,搭建起完整的生命進(jìn)化知識(shí)體系。

借著新書(shū)出版之機(jī),王章俊接受了澎湃新聞?dòng)浾叩膶TL。“從138億年前宇宙大爆炸,到40億年前生命起源,從單細(xì)胞動(dòng)物(藍(lán)藻)再到多細(xì)胞動(dòng)物——魚(yú)類——兩棲動(dòng)物——爬行動(dòng)物—(恐龍—鳥(niǎo)類——)哺乳動(dòng)物——人類,生命的進(jìn)化就從未停止過(guò)腳步,沒(méi)有進(jìn)化就沒(méi)有生命的延續(xù)性與多樣化?!蓖跽驴≌f(shuō)。

人類進(jìn)化

在撰寫《生命進(jìn)化史》之前,王章俊已經(jīng)開(kāi)展了將近十年的科普相關(guān)工作。2010年,在地質(zhì)出版社擔(dān)任副社長(zhǎng)期間,王章俊需要承擔(dān)學(xué)科普相關(guān)工作,搭建科普長(zhǎng)廊。三個(gè)月時(shí)間,60頁(yè)圖文介紹,科普長(zhǎng)廊成為了王章俊參與科普工作的起點(diǎn)。此后,《化石與生命》《生命進(jìn)化簡(jiǎn)史》的出版,科普電影《會(huì)飛的恐龍》上映,一次又一次的科普講座,讓王章俊的科普工作備受肯定,更是讓他加深了對(duì)于科普工作的認(rèn)識(shí)。

“提到達(dá)爾文進(jìn)化論,大多數(shù)人的第一個(gè)念頭是物競(jìng)天擇、適者生存,但這是錯(cuò)的,或者嚴(yán)格說(shuō)是不全面的”。在《生命進(jìn)化史》中,王章俊為讀者解讀,達(dá)爾文的進(jìn)化論實(shí)際為物種變異、自然選擇、適者生存?!坝凶儺惒庞羞x擇,適合生存和繁衍的物種才能延續(xù)下來(lái)。基因變異的過(guò)程是偶然的、隨機(jī)的,生命不總是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí)。我們現(xiàn)在還有幾十萬(wàn)種生物,它們并不是高等的,但它們都能生存繁衍下來(lái),比如說(shuō)細(xì)菌”。

《生命進(jìn)化史》精妙之處在于,將40億年生物進(jìn)化的漫長(zhǎng)歲月成體系地串聯(lián)起來(lái),通過(guò)對(duì)于生物進(jìn)化的精妙介紹與深度解讀,條理清晰,幫助讀者知其然,更知其所以然。王章俊原創(chuàng)繪制了一棵演化“生命樹(shù)”展示在書(shū)中。整本書(shū)都圍繞這顆樹(shù)展開(kāi)的,從最早的藻類到爬行,最后分兩支,一支是恐龍到鳥(niǎo)類的進(jìn)化,另一支是哺乳類動(dòng)物到人的進(jìn)化。與此同時(shí),這棵樹(shù)又由8個(gè)演化分支圖來(lái)支撐,脈絡(luò)非常清楚。關(guān)于生命所有的進(jìn)化知識(shí),讀者都可以從中找到它的答案。

王章俊善于提問(wèn),邏輯推導(dǎo)是他強(qiáng)項(xiàng),又能巧用比喻?!渡M(jìn)化史》可以說(shuō)是一本學(xué)術(shù)大書(shū),同時(shí)又是一本集合了各種有趣小故事的偵探集。“我一直認(rèn)為,科普一定不只是知識(shí)介紹,而是讓孩子們建立科學(xué)思維。我經(jīng)常從生活中可見(jiàn)的問(wèn)題入手引導(dǎo),比如‘魚(yú)睡覺(jué)為什么不閉眼睛?’不要急著給答案,先問(wèn)問(wèn)孩子們眼皮的作用是什么,魚(yú)不需要眼皮的生物原因是什么,再進(jìn)一步引導(dǎo)孩子去思考器官的演化原理?!?/p>

在王章俊看來(lái),了解生命進(jìn)化的過(guò)程,其實(shí)是重新建立對(duì)生命的態(tài)度的過(guò)程。在人類誕生之前,生命不知經(jīng)過(guò)多少磨難,經(jīng)歷過(guò)多少次生物大滅絕事件。所以說(shuō),生命來(lái)之不易,每一個(gè)人都應(yīng)當(dāng)珍惜生命,完成生命的價(jià)值?!吧且粋€(gè)過(guò)程,從誕生、成長(zhǎng)、衰老到死亡,生命是一頂奇跡的皇冠,而智慧是這頂皇冠上的寶石”。

訪談:

澎湃新聞:你在書(shū)中提到人們對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論存在著誤解,比如“物競(jìng)天擇,適者生存”這一觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?

王章?。?/strong>是的,我是一直在思考,人們對(duì)進(jìn)化,尤其對(duì)進(jìn)化論誤解的太深,了解太膚淺,甚至是根本不了解。所以我就想怎么能從科學(xué)的角度、從進(jìn)化的角度、從分子生物學(xué)角度來(lái)告訴人們生命進(jìn)化到底是怎么回事,為什么會(huì)進(jìn)化。《生命進(jìn)化簡(jiǎn)史》基本上講述了生命是怎樣進(jìn)化的,告訴你生命怎么一步步從一條魚(yú)變成兩棲類、爬行類;一支爬行類變成恐龍和鳥(niǎo),另一支爬行類變成哺乳動(dòng)物、靈長(zhǎng)類,最后變成人。

我在書(shū)中不但講述了生命是如何進(jìn)化的,而且告訴讀者,生命為什么會(huì)這樣進(jìn)化,糾正了社會(huì)上對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化的誤解。比如我們經(jīng)常說(shuō)的‘物競(jìng)天擇,適者生存’,這不完全代表達(dá)爾文的核心觀點(diǎn),這句話是我國(guó)翻譯家嚴(yán)復(fù)翻譯的一本英國(guó)生物學(xué)家赫胥黎原作《進(jìn)化論與倫理學(xué)》。他為了喚醒當(dāng)時(shí)中國(guó)人民貧窮落后的思想,提出了物競(jìng)天擇,適者生存,但達(dá)爾文的核心思想實(shí)際上是物種變異、自然選擇,最后適者生存。有變異才有選擇,選擇最后只有適合生存和繁衍的物種才能延續(xù)下來(lái)。而且生物的進(jìn)化不總是從低級(jí)到高級(jí),從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。

書(shū)內(nèi)頁(yè)書(shū)內(nèi)頁(yè)

澎湃新聞:大眾固有印象中,地球生命就是從簡(jiǎn)單生物進(jìn)化到恐龍或智人,為何你說(shuō)“并不總是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜”呢?

王章?。?/strong>從根本上來(lái)說(shuō),因?yàn)榛虻耐蛔兪请S機(jī)的,不具有方向性和目的性,誰(shuí)都無(wú)法控制。

比如說(shuō)人體的受精卵有3億個(gè)精子要面對(duì)一個(gè)卵子,究竟哪個(gè)精子和卵子結(jié)合?在自然狀態(tài)下,誰(shuí)都無(wú)法控制。不同精子攜帶不同基因,和卵子結(jié)合就形成不一樣的人,兄弟姊妹之間從來(lái)沒(méi)有一模一樣的,即使雙胞胎的DNA是一樣的,但因?yàn)楹髞?lái)的基因表達(dá)不一樣,所以雙胞胎也是有差異的。生命只要適合其生存與繁衍的,就能延續(xù)下去。

比如現(xiàn)在的新冠病毒,它必須依附于其他生命體才能生存繁衍,但它在變異。越是簡(jiǎn)單的生命越容易變異,為了生存它就得變異,只有好的變異才能遺傳下去。 后來(lái)的生命,尤其像人類,為什么不容易看見(jiàn)變異?因?yàn)槿耸且粋€(gè)比較大的生物體,身體中細(xì)胞的變異你幾乎看不見(jiàn),不可能在短時(shí)間內(nèi)看得見(jiàn)的。

所以我用“不總是”表述。從脊椎動(dòng)物的進(jìn)化來(lái)說(shuō),確實(shí)從魚(yú)到兩棲到爬行,再到哺乳類,再到靈長(zhǎng)類,一到現(xiàn)在的人類,確實(shí)腦容量在急劇的增加,由爬行變成直立等等,確實(shí)如此。但我認(rèn)為并不總是這樣,只有脊椎動(dòng)物是這樣,其它的就不是這樣。比如細(xì)菌現(xiàn)在還有無(wú)性繁殖的,還有其他多細(xì)胞動(dòng)物,像???,像珊瑚,還有植物,比如土豆等,都是無(wú)性繁殖,它照樣生存挺好,對(duì)不對(duì)?

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),大概就將近一千萬(wàn)個(gè)物種,而脊椎動(dòng)物還不到七萬(wàn)種,也就是六萬(wàn)七千種左右,我們只是滄海一粟,太小了。

澎湃新聞:我們?cè)诮o孩子們做科普的時(shí)候,往往就會(huì)想到說(shuō)要給孩子們培養(yǎng)這種科學(xué)思維,到底什么叫科學(xué)思維?如何培養(yǎng)?

王章?。?/strong>科學(xué)思維實(shí)際上是一種更具邏輯性的思維推理。其實(shí)我在編這本書(shū)的時(shí)候,自覺(jué)和不自覺(jué)地運(yùn)用了這種邏輯推理來(lái)做。

比如說(shuō)魚(yú),最早有脊椎的魚(yú),沒(méi)有魚(yú)鰭。后來(lái)有了魚(yú)鰭,有了頜骨嘴巴,最后魚(yú)鰭大概在3.6億年前登上陸地,魚(yú)鰭變成4條腿,所以變成4條腿以后,就進(jìn)化成兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物了,一定得這樣推理的。

這個(gè)邏輯推理非常關(guān)鍵,你沒(méi)有邏輯思維、邏輯推理是沒(méi)法做科學(xué)研究的。同時(shí),我想讓人們認(rèn)識(shí)到,這就是生命的進(jìn)化,其實(shí)我們?cè)谌粘S^察過(guò)程中處處可以見(jiàn)到生命是一步步進(jìn)化來(lái)的。

澎湃新聞:你希望通過(guò)《生命進(jìn)化史》為小讀者們傳遞一種怎么樣的生命觀呢?

王章?。?/strong>生命之可貴。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)代的人,是生命經(jīng)過(guò)35億年,甚至更長(zhǎng)時(shí)間,慢慢進(jìn)化而來(lái)的。既不是上帝創(chuàng)造的,也不是女媧用泥捏的,是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)演化出來(lái)的,而且都有科學(xué)根據(jù)的,所以是不是應(yīng)該珍惜生命?特別的不容易,你的生命其實(shí)不完全屬于你個(gè)人的。

澎湃新聞:做科普最難的是要用通俗簡(jiǎn)單的語(yǔ)言、有趣的語(yǔ)言傳遞給普通的讀者。怎么做到?

王章?。?/strong>比如我要介紹羊膜卵,羊膜卵就是卵生動(dòng)物的蛋。在生物的進(jìn)化當(dāng)中,爬行動(dòng)物演化出了羊膜卵這種復(fù)雜結(jié)構(gòu),羊膜卵的結(jié)構(gòu)保證了爬行動(dòng)物在陸地上可以正常繁殖,而不一定依賴水環(huán)境。

如果我上來(lái)就講羊膜卵里的結(jié)構(gòu),羊膜囊、卵黃囊、尿囊,你肯定就暈了。那我換個(gè)說(shuō)法,我把羊膜卵比喻成一個(gè)單元房子,臥室就是羊膜囊,里面充滿著羊水,胎兒在其中生長(zhǎng)發(fā)育。而尿囊相當(dāng)于衛(wèi)生間,胎兒的排泄物,如二氧化碳都得排到那里,而廚房就是卵黃囊,提供營(yíng)養(yǎng)地方。這樣解釋是不是就容易理解了。

這種比喻能使讀者和他周圍事物聯(lián)想起來(lái),如果你的比喻他根本想象不到這個(gè)東西,也起不到作用,會(huì)有那種陌生感。所以你必須首先對(duì)內(nèi)容精準(zhǔn)理解、深思熟慮,再清晰比喻。

澎湃新聞:書(shū)的開(kāi)頭有一頁(yè)演化生命樹(shù)的圖譜,能介紹一下嗎?

王章?。?/strong>這顆演化生命樹(shù)是這套書(shū)最大的一個(gè)特色,是我的原創(chuàng),花了10年時(shí)間梳理,整個(gè)這本書(shū)都是圍繞這顆樹(shù)展開(kāi)的。從最早的藻類、到魚(yú)類、兩棲類,然后到爬行類,最后分兩支,一支是恐龍到鳥(niǎo)類的進(jìn)化,另一支是哺乳類動(dòng)物到人的進(jìn)化,我的三部曲基本上都圍繞這棵樹(shù),而且這棵樹(shù)里面有分8個(gè)演化分支圖來(lái)支撐,所以脈絡(luò)非常清楚。關(guān)于生命所有的進(jìn)化知識(shí)與有關(guān)的知識(shí),你都可以從中找到它的答案。

王章俊原創(chuàng)的演化生命樹(shù)

比如說(shuō)第15章,動(dòng)物器官的演化,幾乎所有的書(shū)里邊都沒(méi)有講動(dòng)物器官是怎么演化的。比如咱們經(jīng)常說(shuō)的十萬(wàn)個(gè)為什么。魚(yú)睡覺(jué)為什么不閉眼睛?因?yàn)轸~(yú)沒(méi)有眼皮,我再問(wèn)為什么魚(yú)

長(zhǎng)眼皮?因?yàn)檠燮さ淖饔?,第一是保護(hù)眼睛的濕潤(rùn),所以我們?nèi)祟愐粩嗾Q劬?,第二它防止風(fēng)沙,是不是這兩個(gè)作用?但是魚(yú)在水里面不用閉眼睛,也能保持眼睛濕潤(rùn),第二,水里面也沒(méi)有風(fēng)沙,所以它不需要眼皮。這就引出來(lái)生命進(jìn)化必須遵循的三大原理,在書(shū)里我都總結(jié)出來(lái)了。

第一個(gè)原理就是“繼承性演化原理”。就是說(shuō)生物的器官都必須在祖先原來(lái)的器官基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)基因突變進(jìn)化來(lái)的。比如說(shuō)牙齒是由魚(yú)鱗進(jìn)化而來(lái)的,羽毛是由鱗片進(jìn)化來(lái)的,等等,所有的動(dòng)物器官都不是無(wú)中生有,我總結(jié)為繼承性原理。

第二個(gè)叫“可拆分性演化原理”。每個(gè)器官其實(shí)可以拆分的,比如咱們現(xiàn)在心臟壞了,我可以拆下來(lái),換別人心臟或者換個(gè)人工心臟,每個(gè)器官既相互關(guān)聯(lián),但它又是獨(dú)立的。每個(gè)器官幾乎都是獨(dú)立演化的。

第三個(gè)原理,即“奧卡姆剃刀原理”。奧卡姆是偉大的邏輯學(xué)家,他提出了“簡(jiǎn)單有效原理”,也就是“如無(wú)必要,勿增實(shí)體”。沒(méi)有必要的器官特征,生物體是不會(huì)進(jìn)化出來(lái)了,比如,植物不會(huì)進(jìn)化出四肢、嘴巴和腸胃等器官,老虎不會(huì)進(jìn)化出翅膀。

澎湃新聞:在追求生命奧秘的過(guò)程中,你也像一個(gè)偵探。

王章?。?/strong>對(duì),不斷地思考。我每天喜歡鍛煉身體,在走路的過(guò)程中就在思考一些問(wèn)題。有了問(wèn)題我一方面是問(wèn)專家,一方面是我搜集各種各樣的資料佐證,因?yàn)楝F(xiàn)在比較容易上網(wǎng)收集,我可以互相印證。

我去給孩子做講座,有一個(gè)特點(diǎn),就是我喜歡把整個(gè)邏輯串起來(lái)給他們講,他們都能聽(tīng)得懂。有的孩子家長(zhǎng)和我交流,孩子提問(wèn)千奇百怪,老問(wèn)為什么。我不是說(shuō)《十萬(wàn)個(gè)為什么》不好,而是這十萬(wàn)個(gè)為什么是把知識(shí)割裂了、碎片化。碎片化的知識(shí)對(duì)孩子是沒(méi)有好處的。這影響了他邏輯思維和深度學(xué)習(xí)的可能,知識(shí)之間都是有關(guān)聯(lián)的。

澎湃新聞:人類的很多社會(huì)行為,其實(shí)都能在進(jìn)化的過(guò)程當(dāng)中找到答案。我可以這樣理解嗎?

王章?。?/strong>對(duì)的,達(dá)爾文進(jìn)化論是現(xiàn)代生物科學(xué)的核心與靈魂。生物學(xué)對(duì)社會(huì)學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)等等都有借鑒意義,所以現(xiàn)在很多生物學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、哲學(xué)家,心理學(xué)家等,其實(shí)都從進(jìn)化的角度來(lái)思考一些問(wèn)題。比如我們?nèi)说墓虉?zhí),固執(zhí)其實(shí)是遺傳了爬行動(dòng)物的遺傳基因,爬行動(dòng)物特別固執(zhí),特別犟,大腦不發(fā)達(dá),它只有好、壞之分,沒(méi)有中間地帶。他在野外生存時(shí),要不逃跑,要不就是吃掉對(duì)方。還有人的領(lǐng)地意識(shí),從兩棲類動(dòng)物登陸,就有這種意識(shí)了,為什么要占地盤,因?yàn)檎嫉乇P越大,能吃到的東西就越多。

書(shū)封

所有生命都是傳遞基因的工具,你生活的意義就在于傳遞基因。所以我書(shū)里面最后有4句話,“生命的本質(zhì)在于自我復(fù)制,世間萬(wàn)物只有生命能夠自我復(fù)制,其他任何物體,沒(méi)有生命的,是不可能自我復(fù)制的”。

生命的目的在于生存繁衍。雄螳螂冒著被雌螳螂吃掉的危險(xiǎn),也要與之交配,從而繁衍下一代。動(dòng)物界還有眾多的例子,生存與繁衍可以冒著各種各樣的危險(xiǎn),為了繁衍的目的就是這樣。

生命的進(jìn)化在于基因突變,沒(méi)有基因突變,哪來(lái)的自然選擇,哪來(lái)的適者生存。所以基因突變是整個(gè)生命進(jìn)化的基礎(chǔ)和核心。自然選擇是生命進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力。

生命的意義在于基因傳遞。當(dāng)然這是從生物學(xué)意義上來(lái)講。所以我常說(shuō),生命因宇宙而誕生,宇宙因人類而偉大。

澎湃新聞:了解這種生命的進(jìn)化史,會(huì)使得我們自己的視覺(jué)跟整個(gè)思維方式都有所擴(kuò)大。

王章?。?/strong>是的,我就有這種感覺(jué),不斷在擴(kuò)大。我對(duì)死亡也有過(guò)恐懼,現(xiàn)在對(duì)生命有了更深的理解,不再恐懼死亡,人死亡后又變成有機(jī)分子,為其他生命提供營(yíng)養(yǎng),所以每個(gè)人的生命都有意義,也許這就是生命的輪回吧。