蔡汀想用数学的方式来证明达尔文生物进化假说,试图揭示生物学深层的数学结构,并希望藉此创立一门新的学术领域——“元生物学(metabiology)".
蔡汀的这本《证明达尔文》并不是他“元生物学”的皇皇巨作,而是他对“元生物学”理论的一个介绍,是他在里约热内卢联邦大学的一个课程的记录。他把这门课称为:“元生物学:生命是不断进化的软件。”蔡汀说这门课不是数学课程,更像是一门哲学和思想史课程,是关于如何以及为什么用数学去研究生物学的课程。
《证明达尔文》全书只有112页,但要想读懂这本薄书,却需要更多书本的辅助和补充。
依据蔡汀用数学的方法来证明达尔文的生物进化,我们不妨围绕“数学”和“生物进化”两个关键词来建立我们补充阅读的体系。从“数学”这个关键词出发,我们会思考:1.我们用什么样的数学工具来进行证明?2.我们怎样运用数学工具来证明?3.在蔡汀之前,有人尝试过用数学工具来证明进化论吗?他们使用了怎样的数学工具?他们在证明过程中遇到什么困难?……从“生物进化”这个关键词出发,我们会思考:1.达尔文是如何叙述和证明生物进化的?他的证明有什么问题?为什么从科学角度我们觉得达尔文的进化假说存在着不足?存在哪些不足?2.在达尔文之后,生物进化研究方面有哪些进展?3.“新达尔文主义”或“综合进化论”是什么内容?4.DNA分子的发现对生物进化研究有怎样的意义?……
当我们围绕这两个关键词做了一番思考,也许我们会觉得脑袋好大。不过没有关系,脑袋大了,顶多换个帽子而已,或许脑袋像胃一样,经常性的超量吸入,脑袋的容量还会不断增加呢!何况,我的更新速度不快,可以让你慢慢接收的。
不知道各位读者是否注意到,我将上一篇中的“达尔文生物进化理论”换成了“达尔文生物进化假说”。有个叫“外星菜鸟”网友在“知乎”上说:“所谓进化的英文是Evolution,并没有Evolutiontheory这种说法,‘进化论’是个非常失败的翻译,常容易导致外行的误解。”。我接受这个网友的建议,因为就达尔文本人的研究而言,“进化”或许只是一个假说而已。
的确,有人会反对“外星菜鸟”的观点。不要急,“外星菜鸟”并没有说达尔文的生物进化假说是错误的,只是说“达尔文的生物进化”还不能称为“论”。
达尔文生物进化的主要思想在他的大作《物种起源》里,在这本著作里,达尔文确实动用了很多的证据来证明他的假说。(以下文字图片来自于知乎网站)
其一有胚胎学上的证据。不同种类的动物的胚胎,在发展初期极其相似。脊椎动物如爬行动物、鸟类和哺乳动物的胚胎,起初甚至几乎没有区别。达尔文认为,这表明这些胚胎来源于共同的祖先。德国生物学家恩斯特·海克尔还认为,人类的胚胎会再次经历其祖先的进化过程。也就是说,在变成人之前,胚胎必须先变成鱼,然后变成两栖动物、爬行动物……。在今天来看,这种概括性的学说把进化过程过于简化了,而且胚胎阶段并不是以往阶段的精确重复。
其二有解剖学上的证据。在各种生物的体内,某些器官尽管表面上有差别,但其结构往往是一样的。比如蝙蝠的翅膀、鼹鼠的脚、鲸鱼的胸鳍以及人类的手,都是按照一个模式构成的。这种解剖学上的一致性,也是物种具有共同起源的重要例证。
当然,达尔文还有来自地质学、古生物学以及生物地理学等方面的证据。但是这些证据似乎只能证明生物可能是进化的,可能是从低等到高等,从简单到复杂进化的。达尔文没有得到生物是如何实现进化的这个关键的证据,所谓的“自然选择是进化的推动力量”也只是一个似乎是比较合理的猜测而已。
正因为如此,蔡汀才可以动证明达尔文,证明进化假说的心。
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