《科学大师启蒙文库》,使我们有机会重新回顾现代科学在中国传播扩散的具体过程,也对其中的遗憾和缺陷有了具体而明确的认识。有些重要科学家的著作,很少被介绍到中国来,一定程度上至少影响了更多的中国学人对其科学思想和方法的深入学习。此套文库,也是对此项遗憾的一个弥补。过去那种把科学普及单纯理解为讲讲科学家小故事,传播一些科学常识的初级阶段的做法,必须尽快予以升级。本套文库是了解科学大师的一扇窗口,泛读浏览,可以一窥大师思想之光华;精读研习,又可以从专业角度感知科学大师科学发现的思路历程,为未来的创新寻找思想和方法的启蒙。无论哪种方式,我们都乐于看到通过我们的工作能让读者朋友和大师对话,开启科学思想的启蒙之航。
本册为《科学大师启蒙文库》之《达尔文》。
查尔斯·罗伯特·达尔文(1809~1882)是19世纪英国伟大的生物学家,被誉为现代生物学之父,他提出的生物进化理论揭开了生物学大发展时代的序幕。本书共分五篇:达尔文自传、物种起源、人类的由来、情趣小品、达尔文书信摘编。书末的达尔文生平及著作年表,展示了他在进化生物学、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。正文前的导读,介绍了达尔文理论的精髓,从中可感受他崇高的人格魅力和严谨的科学精神。全书根据可读性、知识性和科学性相结合的原则,选编了达尔文的著述,让读者从中了解达尔文对自然、生命、信仰、人生和社会的基本思考。
自然选择:最适者生存
生存斗争,对于变异究竟怎样发生作用呢?在人类手里发生巨大作用的选择原理,能够应用于自然界吗?我想我们将会看到,它是能够极其有效地发生作用的。让我们记住,家养生物有无数轻微变异和个体差异,自然状况下的生物也有程度较差的无数轻微变异和个体差异;同时也要记住遗传倾向的力量。在家养状况下,可以确切地说,生物的整个体制在某种程度上变为可塑的了。我们几乎普遍遇见的家养生物的变异,正如胡克和阿萨。格雷所说的,不是由人力直接产生出来的;人类不能创造变种,也不能防止它们的发生;他只能把已经发生了的变种加以保存和累积罢了。人类在无意中把生物放在新的和变化中的生活条件下,于是变异发生了;但是生活条件的相似的变化可以而且确实在自然状况下发生。我们还应记住,生物的相互关系及其对于生活的物理条件的关系是何等复杂而密切;因而无穷分歧的构造对于生活在变化的条件下的生物总会有些用处。既然对于人类有用的变异肯定发生过,那么在广大而复杂的生存斗争中,对于每一生物在某些方面有用的其他变异,难道在连续的许多世代过程中就不可能发生吗?如果这样的变异确能发生(必须记住产生的个体比可能生存的为多),那么较其他个体更为优越(即使程度是轻微的)的个体具有最好的机会以生存和繁育后代,这还有什么可以怀疑的呢?另一方面,我们可以确定,任何有害的变异,即使程度极轻微,也会严重地遭到毁灭。我把这种有利的个体差异和变异的保存,以及那些有害变异的毁灭,叫作“自然选择”,或“最适者生存”。无用也无害的变异则不受自然选择的作用,它或者成为彷徨的性状,有如我们在某些多形的物种里所看到的,或者终于成为固定的性状,这是由生物的本性和外界条件来决定的。
有几位著者误解了或者反对“自然选择”这一用语。有些人甚至想象自然选择可以诱发变异,其实它只能保存已经发生的、对生物在其生活条件下有利的那些变异而已。没有人反对农学家所说的人工选择的巨大效果;不过在这种情形下,必须先有自然界发生出来的个体差异,然后人类才能依照某种目的而加以选择。还有一些人反对选择这一用语,认为它含有这样的意义:被改变的动物能够进行有意识的选择;甚至极力主张植物既然没有意志作用,自然选择就不能应用于它们!照字面讲,没有疑问,自然选择这一用语是不确切的;然而谁曾反对过化学家所说的各种元素有选择的亲和力呢?严格地实在不能说一种酸选择了它愿意化合的那种盐基。有人说我把自然选择说成为一种动力或“神力”;然而有谁反对过一位著者说万有引力控制着行星的运行呢?每一个人都知道这种比喻的言词包含着什么意义;为了简单明了起见,这种名词几乎是必要的。还有,避免“自然”一字的拟人化是困难的;但我所谓的“自然”,只是指许多自然法则的综合作用及其产物而言,而法则则是我们所确定的各种事物的因果关系。只要稍微熟悉一下,这些肤浅的反对论调就会被忘在脑后了。
对正在经历着某些轻微物理变化,如气候变化的一处地方加以研究,我们将会极好地理解自然选择的大致过程。气候一发生变化,那里的生物比例数几乎即刻就要发生变化,有些物种大概会绝灭。从我们所知道的各地生物的密切而复杂的关系看来,可以得出如下的结论:即使撇开气候的变化不谈,生物的比例数如果发生任何变化,也会严重地影响其他生物。如果那地区的边界是开放的,则新类型必然要迁移进去,这就会严重地扰乱某些原有生物间的关系。请记住:从外地引进来一种树或一种哺乳动物的影响是何等有力;对此已有所阐明。但是,在一个岛上,或在一处被障碍物环绕的地方,如果比较善于适应的新类型不能自由移入,则该处的自然组成中就会腾出一些地位,这时如果某些原有生物按照某种途径发生了改变,它们肯定会把那里填充起来;因为如果那区域允许自由移入,则外来生物早该取得那里的地位了。在这种情形下,凡轻微的变异,只要在任何方面对任何物种的个体有利,使它们能够更好地去适应改变了的外界条件,就有被保存下来的倾向;于是自然选择在改进生物的工作上就有余地了。
正如前面所阐明的,我们有充足的理由可以相信,生活条件的变化,有使变异性增加的倾向;在上节所述的情形中,外界条件既变,有利变异发生的机会便会渐多,这对自然选择显然大大有利。如果没有有利变异发生,自然选择便不能发生作用。切勿忘记,“变异”这一名词所包含的仅仅是个体差异。人类把个体差异按照任何既定的方向积累起来,就能使家养的动物和植物产生巨大的结果,同样地,自然选择也能够这样做,而且容易得多,因为它有不可比拟的长久期间去发生作用。我不相信必须有任何巨大的物理变化,例如气候的变化,或者高度的隔离以阻碍移入,借以腾出一些新的空位,然后自然选择才能改进某些变异着的生物,而使它们填充进去。因为各地区的一切生物都以严密的平衡力量互相斗争着,一个物种的构造或习性发生了极细微的变异,常会使它比别种生物占优势;只要这个物种继续生活在同样的生活条件下,并且以同样的生存和防御的手段获得利益,则同样的变异就会愈益发展,而常常会使其优势愈益增大。还没有一处地方,在那里一切本地生物现已完全相互适应,而且对于它们所生活于其中的物理条件也完全适应,以致它们之中没有一个不能适应得更好一些或改进得更多一些;因为在一切地方,外来生物常常战胜本地生物,并且坚定地占据这片土地。外来生物既能这样在各地战胜某些本地生物,我们就可以稳妥地断言:本地生物也会发生有利的变异,以便更好地抵抗那些侵入者。 P32-34
“我们是谁?”“我们从哪里来?”“我们要到哪里去?”——这是人类皓首穷经、不懈追寻的关于自身的科学命题。查尔斯·罗伯特·达尔文一生的学术努力恰好可以概括为解读上述命题的宝贵实践。
作为生物进化论的奠基者,被誉为现代生物学之父的达尔文,事实上也是伟大的预言家、社会科学家和伦理思想家。1809年2月12日,他出生于英国施鲁斯伯里(Shrewsbury)的达尔文家族。达尔文家境优越,家学渊源深厚,根据有关资料统计,自其祖父起至其孙辈,达尔文家族五代均有英国皇家学会会员,这在科学史上堪称奇迹。
少年时期的达尔文并无过人之处,有时还喜欢恶作剧,父亲曾斥责他:“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”。但总的来说,他性格温和,心地善良。上学以后,少年达尔文很讨厌学校按部就班的教学,很早就开始对自然史和标本搜集产生浓厚的兴趣,并立志要做一个自然科学家。
1831年12月,22岁的达尔文经由他的恩师亨斯罗教授推荐,登上贝格尔号开始了长达5年的伟大远航。贝格尔号绕地球一圈,于1836年10月2日回到英国。5年间,达尔文对沿途所见所闻一一详实记录,总共累积了大约17本笔记,同时还采集了无数的动物、植物、化石和矿物标本运回英国。这次航行中所获的资料也为达尔文以后提出其生物学、社会科学思想提供了坚实的资料基础。
达尔文留下的笔记表明,至迟在1837年春天,他坚信新物种能经由地理隔离而逐渐产生,所有生物都是从共同祖先进化而来。经过13年艰苦卓绝的努力,1859年,达尔文终于出版了他最重要的代表作之一《物种起源》。这本书一出版就引起学术界的轰动和社会的广泛关注。它沉重打击了神权统治的根基,教会和虔诚的教徒群起攻之,诬蔑达尔文学说亵渎圣灵,触犯君权神授的天理,有失人类尊严等等。以《物种起源》的出版和广泛传播为标志,生物学的发展逐渐摆脱了宗教神学的藩篱。1871年,达尔文又出版了伟大的人类学著作《人类的由来及性选择》,在书中,他将自己的进化论和关于伦理学的长期思考和研究相结合,创建了进化论伦理思想,揭示了人类道德产生的自然前提,肯定了道德前进上升的总趋势,摧毁了基督教道德的立论基础,时隔百年仍然受到学界的高度关注。
达尔文的著作卷帙浩繁,除了上述两部最重要的著作外,还有《兰科植物的受精》、《动物和植物在家养下的变异》等四十余种,以及数百篇短文和数以千计的书信。达尔文的著作大部分已译为中文。遗憾的是,除极少数专业人员外,系统阅读过达尔文著作的人并不多。然而,重读达尔文又是必要的,因为他留给我们的精神财富远没有被充分挖掘,更没有被普通民众充分了解和认识。今天,我们已进入分子生物学的时代,道金斯《自私的基因》远较《物种起源》、《人类的由来》更为流行。对于大多数人来说,达尔文的理论已被归约为“物竞天择、适者生存”,除了这句话外,他的著作似乎完全可以放心地埋葬了,他已经成为“过去的人物”。事实上,这是今日某些思潮可怕的虚妄。其实,所谓自私的基因说法只是还原主义的一种表现,并没有解决基本的理论难题。达尔文的观点一度还被一些人错误引申为社会达尔文主义,甚至成为种族主义者和纳粹的理论工具;也有人过度强调人与人之间、团体与团体之间、国家和国家之间的所谓“生存竞争”,进而排斥互助、合作、彼此尊重等人类社会的伦理道德。这种对“达尔文主义”的曲解,正通过遍地的电视节目和电脑游戏,不仅对我们,也对我们的后代产生了影响。除此之外,“标准”的达尔文范式,通过以光速传递的电子邮件,从一个头脑到另一个头脑,并生根发芽,成为刚刚过去的20世纪社会、政治、经济、教育、宗教、技术、军事政策的指南。而我们自以为是的“标准”,很多时候其实是介绍者们自己的理想而非达尔文本意。
黑格尔说:熟知非真知。幸好,我们不必一条路走到黑。恰恰是达尔文长期被忽视的、对人类本性的宏观解读,同当今世界息息相关,比以往任何时候都更加重要。达尔文相信,通向人类文明最后的一跃需要道德规则的指导。我们不仅经历了自然选择,我们还身不由己地经历性选择,甚至建立基于整体利益和理性的群选择、社区选择,以至国家选择和全球选择。它为可怜的挣扎着的人类提供了一套重要的价值系统,告诉我们什么是对,什么是错,什么是道德。达尔文告诉我们,教士、父母、老师关于道德和生活的所有训诫不是刻在上帝的魔石上传下来的。道德是人类血水、汗水和泪水凝聚成的遗产,没有经过前人的奋争,它们不会流传至今。把它们传递下去需要我们今天就作出承诺。美德将取胜,人类将追逐更高的目标。
达尔文的贡献是多方面的,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、进化伦理学等领域所做的工作都是开拓性的。达尔文给我们的遗产还包括高尚的品格、严谨治学的态度和科学的精神。
达尔文在自传中曾经如此总结其成功的因素:“我作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。”他还说:“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。”达尔文一生都在为科学的进步繁荣而努力,他的工作从未在某一阶段因为主观方面的原因中断过。直到生命的最后一刻,达尔文仍念念不忘科学研究。他的一生向我们展现了怎样做一个优雅的人,一个优秀的科学家,一个慈爱的父亲,一个重情重义的丈夫,一个孝顺、明理的儿子,一个真诚、坦率的朋友。
1882年4月19日,达尔文逝世,4月26日被安葬在伦敦威斯敏斯特大教堂,墓位在著名天文学家约翰·赫歇尔爵士墓左侧,离牛顿的墓位只有几英尺之遥,这是对他生前伟大工作的最好褒扬。
拿破仑说:“世界上有两种强势的力量,一为剑,一为思想。长远来看,剑总是被思想打败。”海涅说:“毕竟,行动者不过是思想者无意识的工具而已。”在经历了20世纪血与火的洗礼和生态环境恶化的惨痛教训后,我们更加认识到达尔文的深邃思想对人类命运的意义。套用一句大家熟悉的话,如果没有达尔文,我们也许还要在黑暗中摸索更长的时间。而如果我们误读达尔文而不自知,或者视达尔文的伟大著作为过时的东西而弃之如蔽履,那将是巨大的损失。
基于以上原因,我们按可读性、知识性和简明性相结合的编选原则,精心择选了达尔文著作的部分精华以飨读者。我们试图打磨一把钥匙,让读者朋友们自己打开一个宝库,而不是堆满故纸的仓库。在这里读者朋友可以尽享达尔文思想的珠玑光辉,感受他的人格魅力和科学精神,了解他对自然、生命和社会发展的深邃思考,并有裨益于我们的成长、我们的家庭教育和我们的社会发展。即使仅仅从文学的角度,达尔文的著作也堪称上品,其文笔之优美灵动、感情之充沛真挚、资料之翔实丰富、情节细节刻画之妙趣横生,也能让我们有唇齿生香、灵智开启之慨。
亲爱的朋友们,为了我们自己,为了我们的后代以及后代的后代,为了我们认为值得珍惜的一切,让我们走近达尔文,重读达尔文。
我们正处于一个科学昌明的时代,每一个接受过规范教育的大学生,几乎都全方位学习过发源于西方的现代自然科学。看起来,好像没必要再进行科学启蒙教育了。然而,进一步的考察不难发现,尽管我们掌握了相当多的科学知识,也能在重复记忆和模仿学习的层面熟练重演现代科学的几乎全部知识,但从文明发展的整体层面上看,我们依然缺乏科学原始创新的能力和动力。究其原因,还在于我们需要从更深入的层面,虚心学习现代科学的创新精神和探索模式。
毋庸讳言,现代科学几乎全部发源于较早进人工业化的西方国家。科学技术已经成为人类文明发展的重要动力,对于曾经长期徘徊在农业文明状态的中华民族,仅仅通过一次新文化运动从表层上学习现代科学是不够的。到科学思想的源头,寻觅科学大师的足迹,察看大师当年进行科学创造的原始过程,就成为深入领会科学精神,全面把握现代科学创新方法的重要手段之一。阅读科学大师们关于科学、社会和人生的种种论断,也可以让我们对科学大师的成长和思想有更为具体而理性的认识。因此,阅读科学大师的原始文献,无疑是提高科学素养、拓展创新能力的一个有效途径。有鉴于此,上海交通大学出版社创意了《科学大师启蒙文库》这样一个富于历史意义和现实价值的重要选题,交由我们具体工作。作为从事科学技术与社会研究的专业工作者,对科学大师的历史文献进行探寻梳理,为普通读者或专业研究者提供一个简明扼要而又内容全面的原著读本,既是一个学习的过程,也时时充满发现和收获。然而,当工作真正展开之后,困难比我们起初设想的要大得多,一些发现也令人警醒。最值得和读者朋友交流的是,尽管我们把弘扬科学挂在嘴边,对科学大师的名字也耳熟能详,但却很少有人看过他们的著作,甚至在国内寻找这些著作都非常困难。一个典型的例子大约要数居里夫人了,这是一位伟大的女性科学家,全面学习和了解她的科学思想和科学精神,无疑是十分重要的,但居里夫人的著作、文章或书信,几乎很少有翻译流传的中文版本。也就是说,几十年来,人们对居里夫人的了解,很多时候都停留在科学家小故事这样的生活层面。其他诸如哥白尼、伽利略、麦克斯韦等等也都同样很难寻觅其原著的中文版本。这些事实提醒我们,原汁原味的科学思想和科学精神在中国的传播依然任重道远。当然,我们也同样要感谢众多学者和翻译家们曾经作出的努力,是他们将大量科学大师们的著作译成了中文,使得我们可以从中进一步发掘开采,编辑整理出目前这样一个简明读本,以飨读者。更为令人感动的是,当我们联系这些译者告知我们的工作和想法时,绝大多数能够联系上的专家和前辈翻译家们都给予了慷慨的支持,一些德高望重的老专家还亲笔给我们回信,对编辑工作予以精心的指导。前辈及同行专家们传播科学的热情和支持,对我们完成此项工作意义重大。对此,我们深表感谢!为尊重他们的劳动,每篇译文都注明了中文译者,我们只对其中个别的地方进行了必要的技术润色,翻译的成绩还要归功于译者。因个别译者无法联系,盼能见到此书和我们联系,以便按规定处理相关版权。
编辑《科学大师启蒙文库》,使我们有机会重新回顾现代科学在中国传播扩散的具体过程,也对其中的遗憾和缺陷有了具体而明确的认识。有些重要科学家的著作,很少被介绍到中国来,一定程度上至少影响了更多的中国学人对其科学思想和方法的深入学习。编辑此套文库,也是对此项遗憾的一个弥补。我们认为,过去那种把科学普及单纯理解为讲讲科学家小故事,传播一些科学常识的初级阶段的做法,必须尽快予以升级。我们还需要在传播和普及科学思想与科学方法上下大功夫,只有真正让科学思想深入人心,才能从根本上把握现代科学的精髓与实质,本土化的科学创新才有进步的起点。或许有人认为,学习科学大师的原著,看原文就可以了,没必要阅读中文,这种精英哲学对专业研究固然不能算错,但科学的发展毕竟不是少数人的事,没有全民族崇尚科学文化的基础,科学创新也将失去大众的土壤和条件。
作为编者,我们建议一般读者不妨将本套文库当作了解科学大师的~扇窗口,泛读浏览,可以一窥大师思想之光华;精读研习,又可以从专业角度感知科学大师科学发现的思路历程,为未来的创新寻找思想和方法的启蒙。从这个意义上说,每一个没有读过科学大师原著的人,不都需要这样一个科学思想的启蒙教育吗?这样的启蒙充满了未知、传奇和启迪,有兴趣深究可以全套书逐一看过,浅尝辄止也不妨选其一本细细品读。无论哪种方式,我们都乐于看到通过我们的工作能让读者朋友和大师对话,开启科学思想的启蒙之航。
最后,我们要特别感谢上海交通大学出版社,是他们锲而不舍的努力,独具慧眼构思了这样的选题并积极努力促成了此套丛书的问世。我们还要感谢中国科学技术大学国家哲学社会科学创新基地的领导对本书的编纂出版发行等各方面给予的大力支持和帮助!