我认识的生物学家

老年时的达尔文先代生物学之父查尔斯·达尔文于1809年2月12日出生于英国什鲁斯伯里一个富裕的中产阶级家庭，他的祖父伊拉兹马斯·达尔文，（1731－1802）和父亲罗伯特·达尔文，（1766－1848）都是很成功的医生，积累了大笔财产。他的母亲来自英国著名的制陶世家韦兹伍德。很巧的是，伊拉兹马斯·达尔文是进化论先驱，在进化论历史上占有一席之地。他在1794年出版的《动物法则》一书中简略地提出了一种进化理论，其主要内容与拉马克稍后更详细地提出的进化理论相近。但是这些主张在当时并未引起科学界的注意，以后对达尔文也无影响．巨龟青年时的达尔文达尔文在青少年时代是个游手好闲的纨绔子弟，而不象是肩负历史使命的天才。他的父亲有一次指责他说：“你除了打猎、玩狗、抓老鼠，别的什么都不管，你将会是你自己和整个家庭的耻辱。”固然，这时候他很热衷于收集矿石和甲虫标本，但这是在男孩子当中很普遍的一种爱好，并没有什么特殊之处，虽然我们现在可以认为他未来的科学研究乃是儿时兴趣的延续。1825年秋，老达尔文准备让儿子继承家庭传统，把他送进了爱丁堡大学学医。可惜，小达尔文对医学毫无兴趣，更要命的是，当时的手术手段极为残酷，而他天性脆弱，不敢面对手术台上的淋漓鲜血。两年之后，只好从医学院退学了。医生是当不成了，当牧师也是个体面的职业，达尔文听从父命，进了剑桥大学学神学。虽然他对神学也没有什么兴趣，花在打猎和收集甲虫标本上的时间恐怕比花在学业上的要多得多，却也能应付考试，在1831年以非优等生中排名第十的成绩毕业，准备当个乡间牧师了此残生。1831年，达尔文完成学业后，随地质学家、灾变论者亚当·塞奇威克到威尔士考察，并梦想能有机会到热带地区做博物学研究。没想到这个机会很快来了。这一年的8月，他从威尔士考察回来，发现剑桥大学植物学教授，给他的一封信，让他赶快申请当贝格尔号的博物学家。当时英国海军计划派贝格尔号到南美海域考察，制作海图。船长罗伯特·费兹洛伊希望旅途中能有一名年轻的绅士作陪，于是想到要招一名不付工资的博物学家。亨斯楼推荐了忘年交达尔文。达尔文的父亲竭力反对儿子参加航行，认为这会推迟儿子在神学职业上的发展。在达尔文的一再恳求下，老达尔文终于作出让步，表示他若能找到一个可敬的人支持他去，他就可以去。达尔文找到了舅舅、他未来的丈人乔西亚·韦兹伍德，来说服父亲，并侥幸通过了以苛刻著称的费兹洛伊船长的面试（费兹洛伊迷信面相，认为达尔文的鼻子形状表明他不会吃苦耐劳），于1831年12月27日随贝格尔号扬帆起航，途经大西洋、南美洲和太平洋，沿途考察地质、植物和动物。在旅途中达尔文也阅读了许多科学著作，其中对他影响最大的是赖尔的《地质学原理》。他在南美洲观察到的地质现象与赖尔的学说相符，使他变成了均变论者。贝格尔号绕地球一圈，于1836年10月2日回到了英国。这五年间，达尔文一路上向亨斯楼写信报告所见所闻，并采集了无数的动物、植物、化石和矿物标本运回英国，还未回国就已在科学界出了名，从一个业余爱好者变成了著名的地质学家和博物学家。他的航行见闻后来以《贝格尔号之航》为名出版，是维多利亚时代最受欢迎的航海游记。贝格尔号贝格尔号航行路线当达尔文踏上贝格尔号的时候，他是个言必称《圣经》的神学毕业生、正统的基督教徒，他的虔诚常常被海员们取笑。但是当他返回英格兰时，在他看来《旧约》不过是一部“很显然是虚假的世界史”，其可靠性并不比印度教的圣书高。他完全抛弃了基督教信仰，并逐渐成为不相信上帝存在的无神论者，有几个因素促成了这个思想转变。在环球航行时，他亲眼目睹了奴隶制的残酷，难以想像一个仁慈的上帝怎么会允许这种制度的存在。更重要的是，他在南美洲，特别是加拉帕格斯群岛上观察到的现象使得达尔文无法接受神创论的说教，动摇了物种不变的观念：他挖到的已灭绝物种的化石看上去和在当地生活着的物种很相似，然而并不相同；海岛上的物种看上去和邻近大陆的很相似，然而也不相同。他留下的笔记表明，至迟在1837年春天，他已经坚决相信新物种能够经由地理隔离而逐渐产生，以及所有的生物都是从共同祖先进化而来的。从那以后他开始思考生物进化的机制，并在1838年9月28日为了消遣而阅读马尔萨斯的《人口论》时，获得了灵感，开始创建自然选择学说。在1839年1月，达尔文和他的表妹爱玛·韦兹伍德结婚。1842年9月从伦敦搬家到肯特的唐恩村，在那里生活直到逝世。达尔文继承了一大笔遗产，并有丰厚的经济收入，这使他可以专心致志从事生物学研究。他的家庭生活也非常幸福。不幸的是，从30岁开始，达尔文就备受疾病的折磨，每天通常只能工作两、三个小时。他究竟得的是什么病，至今没有定论。所有的症状都表明他的自主神经系统失常，但是病因是什么则众说纷纭，有的认为是在贝格尔之航时在南美感染上寄生虫锥体虫而引起的，有的认为是他吃过的药中含砷引起的重金属中毒，有的则认为是由于精神压力过大引起的心理疾病。疾病使达尔文大多数时间只能呆在家中过隐居的生活，主要靠通信与外界联系，留下了大约一万五千封通信。达尔文故居达尔文在有了自然选择的想法之后，并没有急着发表。他在收集了大量的资料之后，到1842年才开始把这个理论记录下来，并把手稿送给一些朋友征求意见。之后他又花了八年时间研究藤壶的分类，出版了两本专著。达尔文为什么突然花这么多时间去研究一种不起眼的海洋动物让人觉得有些奇怪，现在看来他实际上是以这种生物为材料试验是否能用他的进化理论研究生物的形态和分类。1856年4月他才开始写关于物种起源的专著。他太清楚一旦自己的理论发表将会对社会产生怎样的震撼了。在1844年，苏格兰出版家罗伯特·钱伯斯匿名出版《创造的自然史之残迹》一书，提出一种直线性进化论，把进化机制归于累积环境或营养改变引起的变异导致。该书在英国臭名昭著，不仅受到宗教人士的抨击，而且也因其中充满科学错误而饱受科学界人士的批评。达尔文很担心如果仓促发表自己的进化论，也会遭受同样的命运。做为一个天性平和的人，这是他想要尽力避免的，做好了在死后才发表其成果的准备。他留下了一份遗嘱，交代在他死后如何处理他有关进化论的手稿。但是在1858年夏天，达尔文收到了华莱士的信，迫使他不得不在生前发表自然选择理论。华莱士是一个年轻的生物地理学家，当时正在马来群岛考察。和达尔文一样，他所观察到的生物的地理分布特点也促使他思考生物进化的问题。那一年的二月，他生了一场间歇热，在病中突然想到了马尔萨斯的《人口论》，并且也因此独立地发现了自然选择理论。他出身贫寒，又极其反对基督教，没有达尔文做为上层社会人士的种种顾虑，因此以一股初生牛犊不怕虎的劲头，用三个晚上就写成了一篇论证自然选择的论文，寄给达尔文征求意见。他并不知道达尔文此时已研究了二十年的进化论，之所以会找上达尔文，完全是由于达尔文在生物地理学学界的崇高地位；而这个地位，在达尔文完成贝格尔号之航后就确立了。当达尔文读了华莱士的论文，见到他自己的理论出现在别人的笔下时，其震惊和沮丧可想而知。他的第一个念头，是压下自己的成果，而让华莱士独享殊荣。但是他的朋友、地理学家赖尔和植物学家虎克都早就读过他有关自然选择的手稿，在他们的建议下，达尔文把自己的手稿压缩成一篇论文，和华莱士的论文同时发表在1858年林耐学会的学报上。这两篇论文并没有引起多大的反响。也是在赖尔和虎克的催促下，达尔文在1859年发表了《物种起源》（篇幅只是他准备多年的手稿的三分之一左右），这才掀起了轩然大波。由于《物种起源》的成功，也可能是被达尔文的人格和智慧所折服，虽然华莱士与达尔文同享发现自然选择理论的殊荣，他却总是把荣耀归功于达尔文一人，并把自然选择理论称为“达尔文主义”——这个称呼沿用至今。这个称呼恰如其分，这不仅是因为达尔文对自然选择的发现比华莱士早了20年，也不仅是华莱士与达尔文联合发表的论文未受重视，《物种起源》才是真正的开山之作，而且，更重要的是，华莱士对自然选择理论的理解不如达尔文那么准确、深刻。华莱士在《物种起源》发表之后，达尔文又出版了多部著作进一步阐明其进化理论的各个方面，其中较重要的包括：1868年出版《家养条件下的动物和植物的变异》，试图解决遗传与变异的问题；1871年出版《人的由来与性选择》，研究人类的进化并提出性选择理论；1872年出版《人和动物的情感表达》，研究动物行为和心理的进化问题。在其晚年，他出版了多部实验植物学的著作，直到逝世的前一天，还在做植物学实验。这个近代史上最富有成果、最激动人心的科学生涯最终在1882年4月19日结束，他被埋葬在威斯敏斯特大教堂，牛顿的身旁。达尔文留下了两个女儿、五个儿子，其中四位是著名的科学家。达尔文对生物学的贡献是多方面的，他在进化生物学、生物地理学、系统分类学、生态学、动物行为学、实验植物学等领域所做的开拓性工作，有的在几十年后才显示出其先见之明。达尔文在自传中曾经如此总结其成功的因素：“我做为一个科学人物之所以能够成功，不管这种成功的程度会有多大，据我所能判断的，是由复杂和多样的心理能力和条件所决定的。其中最重要的是对科学的热爱，长期思索任何问题的无限耐心，观察和搜集事实方面的勤勉，和除了常识之外，有相当的发明能力。”他也说：“一个假说不管是多么可爱（而对每一个课题我都忍不住要提出一个假说），一旦事实与之相抵触，我总是尽力让自己毫不犹豫地抛弃它。”达尔文不仅继承了传统的博物学方法，细心地观察和勤勉地收集事实进行归纳，而且使用了现代的科学方法，善于提出可检验的假说，并用新的观察和设计实验来检验它。他完美地把博物学方法和科学方法结合起来，既是最后一个大博物学家，也是第一个大生物学家。(右)欧航局的火星着陆器叫做贝格尔2号。可惜坠毁在火星表面贝格尔号之航改变了达尔文的人生，也永远地改变了生物学。达尔文在《物种起源》的开头如此写道：“当我做为一名博物学家随贝格尔号航行的时候，有关南美洲栖息生物的分布以及那块大陆上现存和过去的栖息生物的地质关系的某些事实，给我留下了深刻的印象。在我看来，这些事实多少能够用于阐明物种的起源——这个我们最伟大的哲学家之一所说的神秘中的神秘。”加拉帕戈斯群岛上形态各异的鸟给达尔文留下了最深刻的印象的是加拉帕格斯群岛上的生物群。加拉帕戈斯群岛在厄瓜多尔以西约1000公里处，由16个或大或小的火山岛组成，岛与岛之间的距离往往只有几公里、十几公里。我们现在知道，这个群岛形成于大约4百万年前，从来未跟南美大陆连在一起。1835年9－10月间，达尔文在岛上观察了五个星期。那里的动植物虽然总体上跟南美大陆的相似，但又有着明显的、与大陆动植物不同的特征，例如，那里没有吃虫的莺和啄木鸟，却有多种鸣雀有吃虫的习性，而这类雀在其他地方是以吃种子为生的。而且，这个群岛的一些岛上，也有自己的特有种，其形态与其他岛上的特有种既相似又不同。达尔文写道：“有几个岛拥有属于自己的龟、效舌鸫、鸣雀和众多植物的物种，这些物种有相同的一般习性，占据类似的地势，并明显是填补了这个群岛的自然体系中的相同位置，正是这种情形使我感到惊奇。”