科普作家王章?。何覀兪莻商?,探尋地球生命40億年的奧秘
6次生物大滅絕、9次進化飛躍,地球生命40億年是如果演化的?人們對達爾文的進化論有著怎樣的誤解?如何幫助孩子建立起科學(xué)思維?
《生命進化史》
近日,全國生物進化學(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《生命進化史》三部曲圖書出版面世。這部《生命進化史》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。王章俊將19世紀的三大發(fā)現(xiàn)、20世紀的兩大理論和四大模型悉數(shù)囊括?!把莼敝畠?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)有機結(jié)合,以6次生物大滅絕事件為節(jié)點,9次生命進化飛躍為主線,搭建起完整的生命進化知識體系。
借著新書出版之機,王章俊接受了澎湃新聞記者的專訪?!皬?38億年前宇宙大爆炸,到40億年前生命起源,從單細胞動物(藍藻)再到多細胞動物——魚類——兩棲動物——爬行動物—(恐龍—鳥類——)哺乳動物——人類,生命的進化就從未停止過腳步,沒有進化就沒有生命的延續(xù)性與多樣化?!蓖跽驴≌f。
人類進化
在撰寫《生命進化史》之前,王章俊已經(jīng)開展了將近十年的科普相關(guān)工作。2010年,在地質(zhì)出版社擔任副社長期間,王章俊需要承擔學(xué)科普相關(guān)工作,搭建科普長廊。三個月時間,60頁圖文介紹,科普長廊成為了王章俊參與科普工作的起點。此后,《化石與生命》《生命進化簡史》的出版,科普電影《會飛的恐龍》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,更是讓他加深了對于科普工作的認識。
“提到達爾文進化論,大多數(shù)人的第一個念頭是物競天擇、適者生存,但這是錯的,或者嚴格說是不全面的”。在《生命進化史》中,王章俊為讀者解讀,達爾文的進化論實際為物種變異、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?;蜃儺惖倪^程是偶然的、隨機的,生命不總是從簡單到復(fù)雜,從低級到高級。我們現(xiàn)在還有幾十萬種生物,它們并不是高等的,但它們都能生存繁衍下來,比如說細菌”。
《生命進化史》精妙之處在于,將40億年生物進化的漫長歲月成體系地串聯(lián)起來,通過對于生物進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”展示在書中。整本書都圍繞這顆樹展開的,從最早的藻類到爬行,最后分兩支,一支是恐龍到鳥類的進化,另一支是哺乳類動物到人的進化。與此同時,這棵樹又由8個演化分支圖來支撐,脈絡(luò)非常清楚。關(guān)于生命所有的進化知識,讀者都可以從中找到它的答案。
王章俊善于提問,邏輯推導(dǎo)是他強項,又能巧用比喻。《生命進化史》可以說是一本學(xué)術(shù)大書,同時又是一本集合了各種有趣小故事的偵探集?!拔乙恢闭J為,科普一定不只是知識介紹,而是讓孩子們建立科學(xué)思維。我經(jīng)常從生活中可見的問題入手引導(dǎo),比如‘魚睡覺為什么不閉眼睛?’不要急著給答案,先問問孩子們眼皮的作用是什么,魚不需要眼皮的生物原因是什么,再進一步引導(dǎo)孩子去思考器官的演化原理?!?/p>
在王章俊看來,了解生命進化的過程,其實是重新建立對生命的態(tài)度的過程。在人類誕生之前,生命不知經(jīng)過多少磨難,經(jīng)歷過多少次生物大滅絕事件。所以說,生命來之不易,每一個人都應(yīng)當珍惜生命,完成生命的價值。“生命是一個過程,從誕生、成長、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:你在書中提到人們對達爾文進化論存在著誤解,比如“物競天擇,適者生存”這一觀點是錯誤的?
王章?。?/strong>是的,我是一直在思考,人們對進化,尤其對進化論誤解的太深,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、從進化的角度、從分子生物學(xué)角度來告訴人們生命進化到底是怎么回事,為什么會進化?!渡M化簡史》基本上講述了生命是怎樣進化的,告訴你生命怎么一步步從一條魚變成兩棲類、爬行類;一支爬行類變成恐龍和鳥,另一支爬行類變成哺乳動物、靈長類,最后變成人。
我在書中不但講述了生命是如何進化的,而且告訴讀者,生命為什么會這樣進化,糾正了社會上對達爾文進化的誤解。比如我們經(jīng)常說的‘物競天擇,適者生存’,這不完全代表達爾文的核心觀點,這句話是我國翻譯家嚴復(fù)翻譯的一本英國生物學(xué)家赫胥黎原作《進化論與倫理學(xué)》。他為了喚醒當時中國人民貧窮落后的思想,提出了物競天擇,適者生存,但達爾文的核心思想實際上是物種變異、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。而且生物的進化不總是從低級到高級,從簡單到復(fù)雜。
書內(nèi)頁書內(nèi)頁
澎湃新聞:大眾固有印象中,地球生命就是從簡單生物進化到恐龍或智人,為何你說“并不總是從簡單到復(fù)雜”呢?
王章?。?/strong>從根本上來說,因為基因的突變是隨機的,不具有方向性和目的性,誰都無法控制。
比如說人體的受精卵有3億個精子要面對一個卵子,究竟哪個精子和卵子結(jié)合?在自然狀態(tài)下,誰都無法控制。不同精子攜帶不同基因,和卵子結(jié)合就形成不一樣的人,兄弟姊妹之間從來沒有一模一樣的,即使雙胞胎的DNA是一樣的,但因為后來的基因表達不一樣,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。 后來的生命,尤其像人類,為什么不容易看見變異?因為人是一個比較大的生物體,身體中細胞的變異你幾乎看不見,不可能在短時間內(nèi)看得見的。
所以我用“不總是”表述。從脊椎動物的進化來說,確實從魚到兩棲到爬行,再到哺乳類,再到靈長類,一到現(xiàn)在的人類,確實腦容量在急劇的增加,由爬行變成直立等等,確實如此。但我認為并不總是這樣,只有脊椎動物是這樣,其它的就不是這樣。比如細菌現(xiàn)在還有無性繁殖的,還有其他多細胞動物,像海葵,像珊瑚,還有植物,比如土豆等,都是無性繁殖,它照樣生存挺好,對不對?
據(jù)不完全統(tǒng)計,大概就將近一千萬個物種,而脊椎動物還不到七萬種,也就是六萬七千種左右,我們只是滄海一粟,太小了。
澎湃新聞:我們在給孩子們做科普的時候,往往就會想到說要給孩子們培養(yǎng)這種科學(xué)思維,到底什么叫科學(xué)思維?如何培養(yǎng)?
王章俊:科學(xué)思維實際上是一種更具邏輯性的思維推理。其實我在編這本書的時候,自覺和不自覺地運用了這種邏輯推理來做。
比如說魚,最早有脊椎的魚,沒有魚鰭。后來有了魚鰭,有了頜骨嘴巴,最后魚鰭大概在3.6億年前登上陸地,魚鰭變成4條腿,所以變成4條腿以后,就進化成兩棲動物、爬行動物了,一定得這樣推理的。
這個邏輯推理非常關(guān)鍵,你沒有邏輯思維、邏輯推理是沒法做科學(xué)研究的。同時,我想讓人們認識到,這就是生命的進化,其實我們在日常觀察過程中處處可以見到生命是一步步進化來的。
澎湃新聞:你希望通過《生命進化史》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。因為我們現(xiàn)代的人,是生命經(jīng)過35億年,甚至更長時間,慢慢進化而來的。既不是上帝創(chuàng)造的,也不是女媧用泥捏的,是經(jīng)過漫長演化出來的,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,你的生命其實不完全屬于你個人的。
澎湃新聞:做科普最難的是要用通俗簡單的語言、有趣的語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,羊膜卵就是卵生動物的蛋。在生物的進化當中,爬行動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。那我換個說法,我把羊膜卵比喻成一個單元房子,臥室就是羊膜囊,里面充滿著羊水,胎兒在其中生長發(fā)育。而尿囊相當于衛(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,如果你的比喻他根本想象不到這個東西,也起不到作用,會有那種陌生感。所以你必須首先對內(nèi)容精準理解、深思熟慮,再清晰比喻。
澎湃新聞:書的開頭有一頁演化生命樹的圖譜,能介紹一下嗎?
王章?。?/strong>這顆演化生命樹是這套書最大的一個特色,是我的原創(chuàng),花了10年時間梳理,整個這本書都是圍繞這顆樹展開的。從最早的藻類、到魚類、兩棲類,然后到爬行類,最后分兩支,一支是恐龍到鳥類的進化,另一支是哺乳類動物到人的進化,我的三部曲基本上都圍繞這棵樹,而且這棵樹里面有分8個演化分支圖來支撐,所以脈絡(luò)非常清楚。關(guān)于生命所有的進化知識與有關(guān)的知識,你都可以從中找到它的答案。
王章俊原創(chuàng)的演化生命樹
比如說第15章,動物器官的演化,幾乎所有的書里邊都沒有講動物器官是怎么演化的。比如咱們經(jīng)常說的十萬個為什么。魚睡覺為什么不閉眼睛?因為魚沒有眼皮,我再問為什么魚
長眼皮?因為眼皮的作用,第一是保護眼睛的濕潤,所以我們?nèi)祟愐粩嗾Q劬?,第二它防止風(fēng)沙,是不是這兩個作用?但是魚在水里面不用閉眼睛,也能保持眼睛濕潤,第二,水里面也沒有風(fēng)沙,所以它不需要眼皮。這就引出來生命進化必須遵循的三大原理,在書里我都總結(jié)出來了。
第一個原理就是“繼承性演化原理”。就是說生物的器官都必須在祖先原來的器官基礎(chǔ)上,經(jīng)過基因突變進化來的。比如說牙齒是由魚鱗進化而來的,羽毛是由鱗片進化來的,等等,所有的動物器官都不是無中生有,我總結(jié)為繼承性原理。
第二個叫“可拆分性演化原理”。每個器官其實可以拆分的,比如咱們現(xiàn)在心臟壞了,我可以拆下來,換別人心臟或者換個人工心臟,每個器官既相互關(guān)聯(lián),但它又是獨立的。每個器官幾乎都是獨立演化的。
第三個原理,即“奧卡姆剃刀原理”。奧卡姆是偉大的邏輯學(xué)家,他提出了“簡單有效原理”,也就是“如無必要,勿增實體”。沒有必要的器官特征,生物體是不會進化出來了,比如,植物不會進化出四肢、嘴巴和腸胃等器官,老虎不會進化出翅膀。
澎湃新聞:在追求生命奧秘的過程中,你也像一個偵探。
王章俊:對,不斷地思考。我每天喜歡鍛煉身體,在走路的過程中就在思考一些問題。有了問題我一方面是問專家,一方面是我搜集各種各樣的資料佐證,因為現(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,有一個特點,就是我喜歡把整個邏輯串起來給他們講,他們都能聽得懂。有的孩子家長和我交流,孩子提問千奇百怪,老問為什么。我不是說《十萬個為什么》不好,而是這十萬個為什么是把知識割裂了、碎片化。碎片化的知識對孩子是沒有好處的。這影響了他邏輯思維和深度學(xué)習(xí)的可能,知識之間都是有關(guān)聯(lián)的。
澎湃新聞:人類的很多社會行為,其實都能在進化的過程當中找到答案。我可以這樣理解嗎?
王章?。?/strong>對的,達爾文進化論是現(xiàn)代生物科學(xué)的核心與靈魂。生物學(xué)對社會學(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、社會學(xué)家、哲學(xué)家,心理學(xué)家等,其實都從進化的角度來思考一些問題。比如我們?nèi)说墓虉?zhí),固執(zhí)其實是遺傳了爬行動物的遺傳基因,爬行動物特別固執(zhí),特別犟,大腦不發(fā)達,它只有好、壞之分,沒有中間地帶。他在野外生存時,要不逃跑,要不就是吃掉對方。還有人的領(lǐng)地意識,從兩棲類動物登陸,就有這種意識了,為什么要占地盤,因為占地盤越大,能吃到的東西就越多。
書封
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。所以我書里面最后有4句話,“生命的本質(zhì)在于自我復(fù)制,世間萬物只有生命能夠自我復(fù)制,其他任何物體,沒有生命的,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,也要與之交配,從而繁衍下一代。動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,為了繁衍的目的就是這樣。
生命的進化在于基因突變,沒有基因突變,哪來的自然選擇,哪來的適者生存。所以基因突變是整個生命進化的基礎(chǔ)和核心。自然選擇是生命進化的驅(qū)動力。
生命的意義在于基因傳遞。當然這是從生物學(xué)意義上來講。所以我常說,生命因宇宙而誕生,宇宙因人類而偉大。
澎湃新聞:了解這種生命的進化史,會使得我們自己的視覺跟整個思維方式都有所擴大。
王章?。?/strong>是的,我就有這種感覺,不斷在擴大。我對死亡也有過恐懼,現(xiàn)在對生命有了更深的理解,不再恐懼死亡,人死亡后又變成有機分子,為其他生命提供營養(yǎng),所以每個人的生命都有意義,也許這就是生命的輪回吧。