动 物 大 爆 炸 　 　 　

　 　 二 十 世 纪 最 惊 人 的 发 现 之 一

　 　 “ 动 物 大 爆 炸 ＂ 一 词 又 称 “ 生 命 大 爆 炸 ＂ 、 “ 寒 武 纪 大 爆 炸 ＂ 等 。 1909年 华 克 （ Walcott） 在 加 拿 大 的 伯 基 斯 页 岩 中 ， 发 现 多 种 海 洋 动 物 的 化 石 在 寒 武 纪 时 代 突 然 大 量 出 现 。 到 了 九 十 年 代 初 ， 中 国 科 学 院 南 京 古 生 物 研 究 所 及 专 家 陈 均 远 等 将 他 们 研 究 云 南 省 江 县 化 石 的 成 果 ， 用 英 文 介 绍 到 西 方 。 “ 动 物 大 爆 炸 ＂ 开 始 震 动 世 界 。 美 国 《 纽 约 时 报 》 称 之 为 二 十 世 纪 最 惊 人 的 发 现 之 一 。 江 现 有 “ 化 石 圣 地 ＂ 之 称 ， 已 被 联 合 国 文 教 组 织 列 为 国 际 重 点 保 护 区 。

　 　 江 化 石 群

　 　 江 化 石 群 的 年 代 比 加 拿 大 伯 基 斯 页 岩 更 早 ， 是 世 界 最 古 老 的 动 物 化 石 。 除 了 种 类 繁 多 之 外 ， 保 存 特 别 精 美 。 除 了 动 物 的 肢 体 、 触 毛 等 微 细 分 枝 清 楚 可 见 之 外 ， 软 组 织 的 标 本 如 水 母 类 ， 连 口 部 、 肠 脏 、 神 经 、 水 管 等 都 保 存 了 下 来 。 全 球 各 地 化 石 罕 能 比 美 ， 任 何 古 生 物 学 家 看 见 都 叹 为 观 止 。 所 以 ， 这 些 最 古 老 的 动 物 化 石 蕴 藏 了 动 物 出 现 过 程 的 重 要 信 息 。

　 　 最 近 国 际 学 者 考 察 了 江 石 层 ， 用 最 新 方 法 鉴 定 地 质 学 上 寒 武 纪 与 “ 前 寒 武 纪 ＂ 的 界 线 ， 并 且 确 认 在 寒 武 纪 之 前 ， 地 球 上 还 没 有 任 何 复 杂 的 动 物 出 现 。 但 是 到 了 寒 武 纪 的 初 叶 ， 五 亿 三 千 万 年 以 前 ， 突 然 在 江 帽 天 山 的 黄 色 石 层 中 ， 出 现 了 许 多 类 不 同 体 型 的 动 物 化 石 。 从 海 绵 、 水 母 、 触 手 类 、 虫 类 、 天 鹅 绒 虫 、 腕 足 类 、 各 种 节 肢 类 ， 到 最 高 的 脊 索 或 半 脊 索 动 物 （ 云 南 虫 ） ， 另 外 还 包 括 了 很 多 现 今 已 经 灭 绝 、 形 状 “ 古 怪 ＂ 的 动 物 ， 共 有 三 十 五 门 至 三 十 八 门 。 综 合 全 世 界 发 现 的 寒 武 纪 的 化 石 ， 共 有 五 十 多 门 。 那 么 多 不 同 的 动 物 门 突 然 同 时 出 现 ， 并 且 完 全 没 有 留 下 任 何 进 化 或 演 变 的 痕 迹 ， 故 名 “ 动 物 大 爆 炸 ＂ 。 根 据 百 年 来 流 行 的 达 尔 文 进 化 论 学 说 ， 生 物 应 经 过 长 期 缓 慢 的 演 变 ， 累 积 极 微 小 的 变 异 ， 再 加 上 自 然 环 境 的 选 择 ， 才 能 由 一 个 生 物 “ 种 ＂ 逐 渐 进 化 成 两 个 、 四 个 … … 然 后 才 有 新 的 “ 属 ＂ 、 新 的 “ 科 ＂ ， 最 后 才 产 生 新 的 “ 门 ＂ 。 江 化 石 显 示 的 生 物 演 化 过 程 却 是 ： 在 同 一 环 境 中 ， 比 现 在 更 多 样 化 的 动 物 ， 有 五 十 多 门 突 然 同 时 出 现 。 达 尔 文 渐 进 学 说 ， 非 但 不 能 解 释 这 突 发 性 的 现 象 ， 更 不 能 解 释 为 甚 么 这 些 不 同 动 物 门 一 次 同 时 出 现 之 后 ， 又 有 减 无 增 。

　 　 进 化 论 大 师 顾 特 首 先 承 认 这 些 矛 盾 ， 并 用 神 秘 中 的 神 秘 来 描 述 这 个 现 象 。 幸 而 科 学 界 并 未 盲 目 接 受 。 以 诡 辩 捍 卫 达 尔 文 及 渐 进 主 义 而 着 名 的 道 金 斯 说 ： “ 这 批 化 石 好 像 是 有 人 故 意 放 进 石 层 中 一 样 。 ＂ 《 人 民 日 报 》 海 外 版 95年 5月 25日 报 导 江 化 石 受 世 界 着 名 古 生 物 学 家 注 目 ， 并 说 ： “ 寒 武 纪 ｀ 生 命 大 爆 炸 ＇ 是 全 球 生 命 演 化 史 上 突 发 性 重 大 事 件 ， 现 代 生 命 的 多 样 性 起 源 于 此 … … 对 其 深 入 研 究 ， 可 能 对 传 统 的 达 尔 文 进 化 论 是 一 个 动 摇 。 ＂ 该 项 报 导 十 分 中 肯 ， 令 人 敬 佩 。 坚 持 唯 物 、 无 神 思 想 的 《 人 民 日 报 》 刊 登 进 化 论 “ 动 摇 ＂ 的 文 章 ， 令 人 寻 味 。

　 　 期 待 新 生 物 学

　 　 到 底 现 今 科 学 界 对 寒 武 纪 生 命 大 爆 炸 的 原 因 、 机 制 有 何 解 释 ？ 梁 伟 贤 教 授 在 南 京 主 持 了 一 个 座 谈 会 ， 让 中 外 专 家 进 行 了 两 小 时 的 交 流 。 加 州 大 学 的 Valentine 教 授 重 申 他 比 较 维 护 达 尔 文 的 看 法 。 他 认 为 从 这 些 动 物 的 组 织 来 看 ， 几 十 门 的 差 异 并 不 太 大 ， 故 可 看 寒 武 纪 为 小 爆 炸 。 而 且 最 新 分 子 遗 传 学 ， 特 别 是 对 控 制 生 物 胚 胎 发 育 基 因 的 研 究 ， 可 能 能 找 出 爆 炸 的 新 线 索 ； 孙 卫 国 博 士 附 从 较 早 流 行 的 寒 武 纪 初 期 氧 气 大 量 增 加 的 学 说 （ Valentine认 为 氧 气 学 说 缺 乏 证 据 ） ； 陈 均 远 教 授 认 为 ， 达 尔 文 的 渐 进 及 自 然 选 择 的 模 式 显 然 与 事 实 不 符 ， 但 是 江 生 命 大 爆 炸 可 以 从 进 化 的 突 发 性 和 自 发 性 去 理 解 。 陈 并 采 取 艾 佐 基 及 顾 特 提 倡 的 “ 点 断 平 衡 ＂ （ Punctuated Equilibrium） 的 部 份 观 点 ， 认 为 进 化 不 但 是 突 变 和 渐 变 互 相 交 替 的 过 程 ， 也 是 偶 然 性 和 必 然 性 互 为 镶 嵌 的 过 程 。 动 物 不 同 体 型 的 出 现 ， 完 全 是 偶 然 性 的 支 配 ； 一 旦 某 一 门 动 物 的 基 本 造 型 ， 如 节 肢 动 物 ， 确 立 后 ， 立 即 可 以 开 始 必 然 性 、 辐 射 性 的 演 化 。 他 认 为 ： 在 江 就 可 见 大 量 节 肢 类 的 代 表 ， 这 就 是 一 种 明 证 了 。 我 对 这 些 创 造 动 物 不 同 体 型 的 新 基 因 演 化 过 程 本 身 的 推 动 力 何 在 提 出 疑 问 ， 可 惜 基 本 上 是 有 问 无 答 。 大 部 份 的 讨 论 集 中 在 现 有 不 同 理 论 是 否 合 理 ， 其 可 能 性 有 多 大 ， 尚 未 涉 及 爆 炸 真 正 的 基 本 原 因 和 动 力 。 从 以 上 简 单 的 记 录 可 见 ， 目 前 的 讨 论 仍 在 相 当 哲 学 化 的 理 论 设 想 阶 段 。 这 也 是 意 料 中 事 ， 因 为 以 前 大 部 份 学 者 采 取 逃 避 的 态 度 ， 至 今 科 学 界 才 开 始 真 正 面 对 爆 炸 。 一 时 措 手 不 及 ， 何 来 答 案 ？ 动 物 大 爆 炸 这 个 奇 迹 可 能 是 二 十 一 世 纪 科 研 主 要 的 课 题 ， 需 要 更 大 量 的 观 察 及 实 验 证 据 才 可 以 树 立 全 新 、 较 可 靠 的 科 学 答 案 。

　 　 从 科 学 发 展 历 史 的 过 程 来 看 江 化 石 的 贡 献 ， 我 认 为 过 去 百 年 来 ， 生 物 学 在 达 尔 文 学 说 下 ， 已 有 了 相 当 的 成 就 。 特 别 是 在 微 进 化 范 围 内 ， 现 代 生 物 学 在 农 业 、 渔 业 、 工 业 、 医 药 各 方 面 已 踏 上 了 一 个 高 峰 。 但 在 环 境 生 态 方 面 、 社 会 科 学 的 应 用 上 ， 如 生 物 到 底 是 彼 此 竞 争 还 是 合 作 ？ 是 弱 肉 强 食 ， 还 是 互 助 共 存 ？ 尚 待 进 一 步 讨 论 。 所 以 ， 我 们 发 现 固 有 的 理 论 模 式 不 足 应 用 之 际 ， 正 是 科 学 向 前 跃 进 的 新 开 始 。 物 理 学 自 牛 顿 到 爱 因 斯 坦 到 量 子 物 理 ， 已 经 经 历 了 三 次 突 破 。 而 自 然 科 学 中 最 幼 嫩 的 生 物 学 ， 如 今 才 等 待 着 第 一 次 的 突 破 。 我 们 无 需 为 达 尔 文 学 说 的 没 落 伤 感 ， 更 无 必 要 为 保 卫 达 尔 文 作 垂 死 之 战 （ 对 他 的 学 说 的 批 评 ， 并 非 攻 击 他 本 人 ） 。 何 不 欢 迎 新 生 物 学 的 发 展 ， 期 待 真 正 的 答 案 早 日 来 临 ？

　 　 科 学 与 信 仰 有 别

　 　 有 人 问 ， 既 然 达 尔 文 主 义 明 显 没 落 ， 是 否 是 推 行 神 创 论 的 好 时 机 ？ 我 认 为 无 论 进 化 与 否 ， 都 不 能 排 除 一 位 超 自 然 神 的 存 在 。 同 理 ， 信 仰 神 也 不 必 完 全 反 对 进 化 过 程 科 学 的 解 释 。 但 将 宗 教 的 答 案 与 科 学 的 答 案 混 为 一 谈 ， 有 一 定 的 危 险 。 首 先 ， 在 本 质 上 ， 科 学 寻 找 的 是 物 之 理 ， 求 问 事 物 发 展 之 机 制 及 过 程 ； 宗 教 信 仰 ， 求 问 的 是 事 物 最 终 极 的 来 源 ， 重 点 在 于 ： 谁 造 的 ， 有 何 意 义 ， 并 不 在 怎 样 造 。 从 宗 教 的 经 典 中 找 创 造 的 机 制 ， 正 如 利 用 科 学 方 法 寻 找 神 一 样 ， 不 但 徒 劳 无 功 ， 甚 至 会 误 己 误 人 。 达 尔 文 在 自 用 的 《 物 种 起 源 》 一 书 的 封 内 空 白 页 上 ， 亲 手 写 了 两 句 话 ： “ 我 们 要 研 读 的 有 两 本 书 ， 上 帝 的 话 圣 经 与 上 帝 的 创 造 （ 大 自 然 ） 。 ＂ 很 明 显 ， 达 尔 文 充 分 了 解 科 学 与 信 仰 之 别 。 科 学 与 信 仰 可 以 整 合 ， 两 者 应 该 是 相 辅 相 成 的 。 宗 教 信 仰 本 超 越 科 学 范 畴 ， 不 应 建 于 科 学 基 础 之 上 。 但 另 一 方 面 ， 将 个 人 对 科 学 与 信 仰 上 的 认 识 作 一 些 对 比 ， 倒 是 非 常 有 趣 的 。 □

　 　 作 者 为 美 国 旧 金 山 大 学 生 物 系 主 任 。