☉［美］愛德華·威爾遜 著 王惟芬 譯

作者愛德華·威爾遜是美國(guó)生物學(xué)家，社會(huì)生物學(xué)的主要開創(chuàng)者。他于1969 年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。

科學(xué)除了幫助我們認(rèn)識(shí)天地萬物之外，還可以增強(qiáng)人類的能力，這份宏偉的事業(yè)到底是什么？科學(xué)是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界，關(guān)于我們周遭的一切及人類自身的、成體系且可檢驗(yàn)的知識(shí)，與神話和迷信中千奇百怪的信仰截然不同。科學(xué)是身體活動(dòng)和精神活動(dòng)的結(jié)合，是致力于以最有效的方式獲取事實(shí)知識(shí)的富有啟迪意義的文化，有越來越多受過教育的人將它視為一種習(xí)慣。

在科學(xué)研究中，你會(huì)不斷聽到“事實(shí)”、“假設(shè)”和“理論”這些字眼。但若不與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，這些抽象的概念很容易流于空談，因而被誤解或誤用。只有在了解其他科學(xué)家的研究過程，或者你親自體驗(yàn)過之后，這些概念的完整意涵才會(huì)逐步顯現(xiàn)。

我會(huì)拿自己的一個(gè)例子來跟你解釋我的意思。我是從一個(gè)簡(jiǎn)單的觀察開始的：螞蟻會(huì)把蟻尸搬出蟻巢。有些種類的螞蟻只是把蟻尸隨便扔在蟻巢外，但另一些種類則會(huì)將蟻尸成堆擺放，簡(jiǎn)直像在打造一座“墓園”。我從這一行為中發(fā)現(xiàn)的問題簡(jiǎn)單卻很有意思：“螞蟻怎么知道身邊有只死螞蟻？”即使是在完全黑暗的地下巢穴中，螞蟻也能認(rèn)出尸體，顯然它們不是通過視覺感知死亡的。而且，若一只螞蟻剛死不久，即便是在明亮的地方，仰在那里一動(dòng)不動(dòng)，也沒有同伴會(huì)注意到它。一直要到尸體腐化一兩天之后，這個(gè)蟲體對(duì)其他螞蟻來說才算是一具尸體。

我猜（此時(shí)我做了一個(gè)假設(shè)），搬尸螞蟻是靠尸體腐化時(shí)的氣味辨認(rèn)死尸的。我還推測(cè)（這是我的第二個(gè)假設(shè)），在尸體的滲出物中，只有少數(shù)物質(zhì)會(huì)觸發(fā)這種棄尸反應(yīng)。第二個(gè)假設(shè)的靈感來自一項(xiàng)演化原則：地球上絕大多數(shù)動(dòng)物的大腦都很小，它們往往只接收身邊最簡(jiǎn)單的線索，以此來指引行動(dòng)。腐化中的尸體會(huì)釋放出幾十種甚至幾百種化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)可作為信號(hào)讓螞蟻選擇行動(dòng)。要是在人類世界中，我們當(dāng)然可以將這些物質(zhì)一一解析厘清，但是對(duì)于大腦只有我們的百萬分之一的螞蟻來說，全面分析是不可能的任務(wù)。

若我的假設(shè)成立，會(huì)是哪些物質(zhì)引發(fā)棄尸行動(dòng)呢？是所有物質(zhì)？少數(shù)物質(zhì)？還是說根本不是這些物質(zhì)？我去找化學(xué)材料供貨商，買來各種尸體分解時(shí)釋放的物質(zhì)的合成樣品，包括糞便的主要成分糞臭素、死魚氣味的主要成分三甲胺、各種脂肪酸以及在一種死蟲身上發(fā)現(xiàn)的酯類。這段時(shí)間我的實(shí)驗(yàn)室聞起來簡(jiǎn)直就是停尸間再加上污水廠。我把微量的試劑滴在紙制的假尸體上，然后塞到蟻群中。經(jīng)過大量發(fā)臭的實(shí)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)油酸和其中的一種油酸鹽會(huì)引發(fā)這種反應(yīng)。其他物質(zhì)不是完全被忽略，就是只引起一陣騷動(dòng)。

我又用另一種方式重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)（我得承認(rèn)這次只是為了自娛自樂而已），把微量的油酸抹在搬運(yùn)尸體的工蟻身上。它們會(huì)變成“活死蟻”嗎？果不其然，它們變成螞蟻界的“僵尸”了。盡管奮力掙扎，它們還是被巢友抬起搬到“墓園”里扔掉了。它們直到把自己清理干凈，才能重返家園。

于是我又有了另一個(gè)想法：蒼蠅和金龜子這些靠撿拾各類殘?jiān)S生的昆蟲，應(yīng)當(dāng)也是靠著嗅覺去尋找動(dòng)物的尸體或糞便的，而且只需要辨認(rèn)物質(zhì)腐敗時(shí)釋放出的少數(shù)幾種化學(xué)物質(zhì)就可以了。這種至少以部分事實(shí)和邏輯推理為基礎(chǔ)的推論就是理論，而理論的應(yīng)用是很普遍的。當(dāng)然，我們還需要在其他物種身上進(jìn)行更多這類實(shí)驗(yàn)，才能有把握地將這些發(fā)現(xiàn)稱為“事實(shí)”。

那么，從最廣義的角度來看，到底什么是科學(xué)方法呢？科學(xué)方法始于發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象，比方說看到螞蟻的古怪行為或是找到一種無法歸類的有機(jī)化合物，或是發(fā)現(xiàn)一種新植物，甚至是一處海溝里的神秘水流?？茖W(xué)家會(huì)問：“這種現(xiàn)象的性質(zhì)是什么？是什么引起的？源自何處？會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果？”這些疑問便會(huì)引出科學(xué)問題。那么，科學(xué)家如何找到科學(xué)問題的答案呢？總是會(huì)有線索的，而這些線索會(huì)讓人很快產(chǎn)生各種想法，提供解決方案。這些想法就是假設(shè)，很多時(shí)候純粹只是符合邏輯的推測(cè)。最明智的做法是一開始就盡可能地列出各種可能的答案，然后全部進(jìn)行檢驗(yàn)?？梢灾痦?xiàng)檢驗(yàn)，或是分組檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)過程中不斷排除，直到只剩下一個(gè)，這方法就是所謂的“多競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)”。多競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)并不是最普遍的方法——其實(shí)這種方法平時(shí)很少有人用。許多科學(xué)家傾向于只檢驗(yàn)?zāi)骋环N假設(shè)，特別是自己提出來的假設(shè)。畢竟，科學(xué)家也是人。

在研究的起步階段，很難準(zhǔn)確地提出所有可能的假設(shè)。這種情況在生物學(xué)研究中尤其普遍，主要是因?yàn)樯铿F(xiàn)象牽涉到太多因素。有些因素尚未發(fā)現(xiàn)，而那些已知的因素通常會(huì)彼此重疊，相互影響。觀測(cè)環(huán)境中的干擾因素也困難重重。在醫(yī)學(xué)中，癌癥是典型的例子，在生態(tài)學(xué)中則是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

因此，科學(xué)家只能竭盡所能地去嘗試，一路憑著直覺猜測(cè)，搜集更多的信息，不斷堅(jiān)持下去，直到合理的解釋可以連在一起，使人們達(dá)成共識(shí)。這過程有時(shí)很快，但有時(shí)則相當(dāng)漫長(zhǎng)。

唯有當(dāng)一個(gè)現(xiàn)象在明確界定的條件下，呈現(xiàn)出不變的性質(zhì)時(shí)，才可以說先前提出的“科學(xué)解釋”是“科學(xué)事實(shí)”。氫是一種不能分解成其他物質(zhì)的元素，這是一個(gè)事實(shí)；攝取過量的汞會(huì)導(dǎo)致某種疾病這種說法，在經(jīng)過充分的臨床研究后，也可稱為事實(shí)。很多人相信，因?yàn)橐粌煞N在人體細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，汞會(huì)導(dǎo)致一系列類似的疾病。汞會(huì)以這種方式致病的想法，可能會(huì)通過進(jìn)一步的研究得到證實(shí)，也可能不會(huì)。而在眼下，相關(guān)研究尚不完善，因此這種想法只是一個(gè)理論。就算這理論最后被證明是錯(cuò)誤的，它也不全然是個(gè)壞的理論，因?yàn)樗辽贂?huì)激發(fā)新的研究，增加知識(shí)。許多后來被推翻的理論仍可稱為“啟發(fā)式理論”，便是因?yàn)樗鼈冇兄谕苿?dòng)新發(fā)現(xiàn)。

我們觀察到定義明確且具有高度一致性的現(xiàn)象，例如磁場(chǎng)中的離子流，便可以精確地測(cè)量其變化幅度，并且以數(shù)學(xué)形式寫成定律。物理和化學(xué)領(lǐng)域比較容易找到定律，那么，生物學(xué)中也有定律嗎？

最近幾年我大膽地提出，生物學(xué)也有兩條定律可循。第一條定律是：所有的實(shí)體和生命歷程，都遵從物理和化學(xué)中的定律。雖然生物學(xué)家很少談到生物同物理與化學(xué)的關(guān)系，至少不會(huì)以這種方式去談?wù)?，但在分子和?xì)胞的層面上進(jìn)行研究的人相信存在這種定律。在我所認(rèn)識(shí)的科學(xué)家中，沒有一位認(rèn)為有必要去尋找所謂的“生命力”，也就是生物體特有的物質(zhì)力量或能量。

生物學(xué)的第二條定律比第一條更像臆測(cè)：一切演化都來自自然選擇，而不只是由于高突變率和相互競(jìng)爭(zhēng)的基因在數(shù)量上的隨機(jī)波動(dòng)所造成的微小隨機(jī)擾動(dòng)。

科學(xué)的基礎(chǔ)力量，不僅來自物理、化學(xué)和生物學(xué)等單一學(xué)科內(nèi)部的關(guān)聯(lián)，也來自這些基礎(chǔ)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)。在科學(xué)和哲學(xué)中一直有個(gè)懸而未決的大問題：“相去甚遠(yuǎn)的知識(shí)體系之間的這種關(guān)聯(lián)（即知識(shí)大融通）可以擴(kuò)展至社會(huì)科學(xué)和人文學(xué)科，甚至延伸到藝術(shù)創(chuàng)作嗎？”我認(rèn)為是可以的，我甚至相信，在21 世紀(jì)未來的時(shí)間里，建構(gòu)這種跨領(lǐng)域關(guān)聯(lián)的工作，將是知識(shí)領(lǐng)域中最重要的活動(dòng)。

為什么我和另一些人會(huì)產(chǎn)生這樣極具爭(zhēng)議性的想法？因?yàn)榭茖W(xué)是現(xiàn)代文明的泉源，而不只是等同于宗教或超驗(yàn)冥想的“另一種認(rèn)識(shí)世界的方法”。科學(xué)并不會(huì)奪走包括藝術(shù)創(chuàng)作在內(nèi)的各種人文學(xué)科的精髓，恰恰相反，科學(xué)可以提供一些方式來增添人文學(xué)科的內(nèi)涵?？茖W(xué)方法一直比宗教信仰更能貼切地解釋人類的起源和意義。組織架構(gòu)較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖诮?，?huì)像科學(xué)一樣提出創(chuàng)世神話來解釋世界的起源、天球的構(gòu)造，甚至解釋時(shí)間和空間的性質(zhì)。這些神話，主要來自古代先知的想象和頓悟。不論有多精彩多么能夠撫慰信徒，一旦以現(xiàn)實(shí)世界來檢驗(yàn)，它們就會(huì)破綻百出，從來都是錯(cuò)的。

創(chuàng)世神話的錯(cuò)誤更進(jìn)一步證明，宇宙以及人類心靈的奧秘不能單憑直覺來解釋。人類曾經(jīng)相信光可讓我們看到一切，現(xiàn)在我們知道，激活大腦視覺皮質(zhì)層的光波，僅是電磁頻譜上的一小段區(qū)域而已，從極高頻的伽馬射線到極低頻的輻射，完整的頻譜其實(shí)涵蓋好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。分析電磁頻譜，讓我們得以認(rèn)識(shí)自然光的真正性質(zhì)，而我們對(duì)光的整體認(rèn)識(shí)更是促成了無數(shù)科技的進(jìn)展。

正如弗洛伊德所言，哥白尼證明地球不是宇宙的中心，達(dá)爾文則告訴我們，人類不是生命的中心，而他本人更進(jìn)一步向世人宣告，我們甚至不是自己的中心，連自身的想法都無法控制。當(dāng)然，這位杰出的精神分析學(xué)家能構(gòu)思出這個(gè)想法，有一部分要?dú)w功于達(dá)爾文和另一些人，不過他確實(shí)講出了重點(diǎn)：我們的意識(shí)只是整個(gè)思考過程的一部分而已。

總體而言，通過科學(xué)，我們已開始用一致而且更令人信服的方式來回答宗教和哲學(xué)里的兩個(gè)大問題，它們看起來都很簡(jiǎn)單：人從哪里來？人類是什么？當(dāng)然，宗教組織會(huì)表示，它們?cè)缭诤芫靡郧熬陀贸匀坏膭?chuàng)世神話回答了這些問題。

要是真的找到證據(jù)，證明所有宗教組織宣稱的影響現(xiàn)實(shí)世界的超自然實(shí)體或力量確實(shí)存在，一切都將被改變，科學(xué)本身并不否定這樣的可能性。事實(shí)上，如果可行的話，研究人員有充分的理由去探究這問題。要是真的有科學(xué)家找到這樣的證據(jù)，勢(shì)必會(huì)和牛頓、達(dá)爾文與愛因斯坦齊名，開啟一個(gè)新時(shí)代。事實(shí)上，在科學(xué)史上已經(jīng)出現(xiàn)無數(shù)的報(bào)告，聲稱找到超自然現(xiàn)象的證據(jù)。問題是，這一切都基于一個(gè)否命題。他們的邏輯通常是這樣的：“我們找不到任何原因來解釋這類現(xiàn)象，所以這一定是上帝所創(chuàng)造的?！蹦壳叭栽诹鱾鞯默F(xiàn)代版本則認(rèn)為，科學(xué)還是無法給出關(guān)于宇宙起源以及物理常數(shù)存在的可信原因，因此勢(shì)必有一個(gè)神圣的造物主。我聽過的另一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，細(xì)胞內(nèi)的分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)太過復(fù)雜（至少對(duì)提出這些觀點(diǎn)的作者來說是如此），不可能光靠自然選擇就能夠組合起來，一定是由更高的智能所設(shè)計(jì)的。還有一個(gè)說法：由于人的心智，特別是自由意志這個(gè)相當(dāng)重要的成分，似乎超越物質(zhì)世界的運(yùn)作方式，所以它一定是上帝植入的。

以反面假設(shè)來支持以信仰為基礎(chǔ)的科學(xué)有個(gè)難點(diǎn)，那便是如果這個(gè)假設(shè)錯(cuò)了，它很容易就會(huì)被推翻。只要找到一個(gè)可檢驗(yàn)的物理因素，便能否定超自然因素的論點(diǎn)。經(jīng)由一個(gè)接一個(gè)的現(xiàn)象，揭露這當(dāng)中的謬誤，這正是科學(xué)史中不斷上演的故事。我們的世界其實(shí)是繞著太陽旋轉(zhuǎn)的，太陽則不過是一個(gè)具有兩億多顆恒星的星系中的一顆恒星，而這樣的星系在宇宙中可能有億萬個(gè)。而人類呢？其實(shí)是非洲猿類的后代，由于基因的隨機(jī)突變與交換而逐漸演化出來，人類的心智運(yùn)作也完全來自器官的物理過程。神意干預(yù)世界的觀點(diǎn)在幾乎所有的時(shí)空中都越發(fā)站不住腳，取而代之的是以自然主義的角度去理解現(xiàn)實(shí)世界。能找到超自然證據(jù)的機(jī)會(huì)越來越少了。

身為科學(xué)家，你對(duì)任何未知的現(xiàn)象都要抱持開放的態(tài)度，但是千萬別忘記，你的專業(yè)是探索現(xiàn)實(shí)世界，不能帶成見，不能有偶像，唯一可接受的是經(jīng)得起檢驗(yàn)的真理。