我在上高中三年級的時候,就明確地下定決心要成為物理學家。其原因之一,是我認為自己欠缺成為動物或植物研究工作者的素質。從幼年時代到少年時代,我也像一般人一樣對昆蟲有興趣。那時,我住在京都市內,和今天不一樣,身邊就有昆蟲。有樹叢的庭院就是各種各樣昆蟲的棲息之所。我還在附近的皇宮樹林裡捉過獨角仙,拿回家來放在點心盒裡飼養。但是,同動物打交道沒有更大的進展。對植物的關心就更淡薄了。草木的名字聽了過後,很快就忘得一乾二淨。很久以後,我寫起和歌來。但是不知道植物和鳥兒的名字,常常感到傷腦筋。 

因此,我沒有成為生物學家。但是,有一個關於生物的疑問,從少年時代起直到今天,始終留在我的心中不曾消失,儘管在這過程中,它的表現形式有所變化。從我上中學四年級的時候,它就開始產生了。

上生物課的時候,老師給我們作了關於進化論的初步講解。首先介紹了拉馬克(J.B. Lamarck)的器官用進廢退說。他認為,生物如果經常使用各種器官,它們就逐漸發達,生物則因此而進化下去。這種觀點,對於中學生的我,是容易理解的。但是老師卻認為這種說法要不得。他認為,生物出生以後,後天獲得的能力是不遺傳的,對於進化不起作用。於是,他接著開始講解達爾文的進化論,說:同類的生物之間進行著生存競爭,在這過程中,能夠更好地適應環境者,其子孫也將繁衍增殖;生物是靠這種自然淘汰而進化的。這對我說來,難於理解得多。回家以後,我仍然拚命地思考,但還是不能理解。 

很久以後,我更多地懂得了物理學之後,試去重新思考這個問題,我注意到:大概是因為在達爾文的進化論中包含著統計上的考察,所以才難於理解的吧。拉馬克那樣的思維方法是根據以下情況得出物種進化結論的,即:生物的一個個的個體在生存期間是遵循著因果法則在變化的。該個體又遵循著某種因果法則將那變化遺傳給它下一代的一個個的個體。這正是古典物理學家的思維方法。

當然在這裡,不言而喻的大前提是存在著個別因果律。在這一點上,達爾文那樣的思維方法——作為多數個體集團的物種總體的變化傾向就成問題了。在物理學方面,作為與此相對應的思維方法,是在達爾文的《物種起源》發表後大約20年後才建立了被稱作古典統計力學這一學科。

在這裡,中心問題是:以建立了個別因果律的古典力學為基礎,而從統計上去解釋熱力學的各種現象。但是,拉馬克那樣的進化論,和物理學的情況不同,它無論如何也不能完成古典力學的任務,這是很顯然的。取而代之的究竟是什麼呢?那時,我這個中學生並不很瞭解物理學和生理學,當然不可能那樣明確地意識到這個問題。但是當時的樸素的疑問,不久不是就面臨了應該發展成為上述那種形式的命運了嗎!後來,我仍然在思考那個問題。 



20世紀初,在生物領域出現了突然變異說。令人驚奇的是,它同物理領域量子論的提出幾乎是同時。儘管後者意味著發現了微觀過程的不連續性,但是對於這樣的過程,當時我仍然認為存在著個別因果律的吧。直到20多年後建立起了量子力學,對於一個個的微觀過程,我才終於不得不放棄因果律的想法。這是因為我明白了;由於同樣原因開始的微觀過程,結果卻各不相同,因此只有承認根據非常多的過程所獲得的結果而歸納出的關於分佈情況的規律。這意味著用統計因果律置換了個別因果律。這是一種非決定論。

在我瞭解了量子力學及其統計解釋後不久,就是說在1930年,我甚至在想像:在生物領域難道也有與此相類似的情況嗎?不過,所謂突然變異是罕見的現象。在一般條件下,非如此的情況則是壓倒多數。正因為如此,生物的種才得以存續下來。和量子力學的情況不同,遺傳現象具有強烈的決定論性質。

不僅如此,即使偶爾見到偶然發生的突然變異,它同量子力學的非決定性似乎也不是同種的東西。到了1940年,我讀了薛定諤(E.Schrodinger)的名著《生命是什麼?》以後,才明白了這個問題。他是量子力學創始人之一,他反對以馬克斯·玻恩(Max Born)、海森堡(W.K.Heisenberg)和尼爾斯·玻爾(N.Bohr)為代表的量子力學的正統解釋即承認微觀物理現象的非決定性的統計解釋,而主張立足於波動一元論的決定論。

在這場論爭中,正統派一方處於優勢,絕大多數年輕的物理學家都奔向了該陣營。在這種情況下,正如上面談到的那樣,一時我當然也認為在生物領域也像量子力學似地,非決定性是重要的。在正統派中,特別是玻爾,把為理解微觀物理現象而引進的互補性概念類推地帶入了對生命現象的解釋之中。但是這裡所說的互補性意味著在無生物的物理現象中看不到的新的性質。

因此,受其影響而從物理學轉而研究分子生物學的德爾布呂克(Max Deforuck)期待著能夠發現與物理法則不同的法則。但是其後的事態進展卻與他的預想相反。就是說,薛定諤在德爾布呂克研究成果的基礎上,已經拓展了如上所述的決定論見解。擴而大之,1953年沃森(J.D.Watson)和克里克(F.H.C.Crick)建立了DNA模型以後的情況正如眾所周知的那樣,在這裡可以看出180度的大改變。因為我明白了:在量子力學的解釋上曾處於劣勢的薛定諤一方,在解釋生命現象上卻較玻爾顯然有先見之明。

不僅如此,還明白了:按照分子水平上的樸素實在論、機械論的思維方法就能夠充分理解遺傳現象。這是笛卡兒式的「動物機械論」的現代版。當然,在它的背後確實有著電子水平的量子力學機械論。不過,我知道,不深入到這種程度也無妨。這從物理學方面來看,甚至令人有翻了個兒之感。但是,在生命現象研究方面,還有廣闊的未知領域展現在前方。尤其是關於包括人類在內的高等動物的神經系統,今後將會多次地迎來新局面的吧。而且,在某方面不是將會面臨不辜負玻爾和德爾布呂克當初的期待的新情況的嗎!似乎也有專家作如是想。這是後話。 


說到這裡,回顧一下便可以發現,我從中學時代以來關於進化論的樸素的疑問,至今仍未打消。反而又增添了其後的新的疑問。我記得大約是在大學時代,我讀過海克爾(E.H.Haeckel)的著名的《宇宙之謎》。這本書的第一版出版於1899年。所以,關於物質和宇宙的觀點都是建立在古典物理學基礎上,從今天看來,是完全過時了。但是,對我來說,這一點或者他的一元論哲學卻總是好的。

留給我印象最深的,是他那主張的說服力,儘管我未能十分理解。這種主張貫穿在關於動物發生的詳細得甚至有些煩瑣的敘述之中。用一句話來說,它就是:個體的發生是重複系統的發生。長年以來,我一直在想:這個問題從達爾文那樣的進化論中,是無論如何不能理解的。其後,我讀了各種各樣的書,奇怪的是,哪一本書也沒有觸及這個問題。而且,儘管我試向各方面的專家談起過我的樸素的疑問或者我這樣的外行想法,卻都沒有反應。

近來,我仍一而再地重複這種經驗。不過,最近我感到反應稍有不同。稿紙已經寫完,留待另外的機會再談這個問題吧。在這裡,我只是想坦率地承認:一個物理學家很久很久以來,關於生物的進化一直抱有樸素的疑問這一事實。生物學儘管取得了顯著的進步,但是直到今天,對於我長年的疑問仍未給出能夠令人滿意的、一語中的的回答,卻令人焦躁。 
(楊鐵嬰 譯)

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