第六章 創造論與進化論(6)

《遊子吟》>>>第六章 創造論與進化論 >>>本節<<<前一節後一節>>>六、自然選擇面對的困難達爾文進化論的中心思想是自然選擇或物競天擇。它主要是說，生物都不斷發生變異，不斷產生新的性狀。有的變異更具有競爭能力，有的則不利於生存。這樣，在眾多的變異中，適合環境的物種就被保留下來，不適應者就被淘汰，即所謂適者生存。久而久之，生物就不斷由低級向高級進化。可是，達爾文關於自然選擇的觀點面臨著越來越多的理論上和實踐中的難題。進化的原料和動力分子生物學興起後，一些學者開始尋求進化論的理論基礎。他們認為，因為在自然界，生物的基因在不斷發生突變（mutation），基因突變導致生物性狀發生變異。也就是說，基因突變是進化的原料，自然選擇則是進化的動力。這種被稱之為「新達爾文主義」的論點乍聽之下很有道理，但卻經不住推敲。的確，基因突變的現象是普遍存在的，但突變的速率很低，在每一代中只有10-4～10-6。更重要的是，這些突變中99%以上都是致死的或有害的。這種有害的突變為何能成為進化的原料呢？有人會爭辯說，雖然99%的突變有害，總有1%或千分之一的基因突變是有益的；這些有益的基因突變經漫長歲月即可導致進化。這種爭議是缺乏根據的。前面已談到，即使以每秒鐘十萬次的重組速率，三百億年中尚無法自然形成一個最原始的生命的DNA分子，在短短的幾十億年的地球歷史（姑且說有幾十億年之久）中，以這樣低的無害的基因突變速率怎麼可能完成從細胞到人的進化過程呢？把自然選擇作為進化的動力，理論上也講不通。自然選擇只是使適者生存。自然選擇只是一個被動的「篩」而已，並無主動的導向的功能。物種變異加上自然選擇，可能增加物種橫向的多樣性。如象一支白毛雞演化為黃毛、花毛雞等。這些雞處於同一「進化」水平，只在橫向增加了亞種、變種等。但自然選擇沒有把生物縱向地由低等進化到高等的功能。正象前文談到的，這種由單到繁的進化過程是違反熱力學第二定律的。自然選擇本身既沒有能量轉換系統又無藍圖或指令系統，故暫時逆熱力學定律而導致生物進化是不可能的。進化的方式：連續式還是跳躍式？按照達爾文的自然選擇思想，物種的變化是各種微小變化的累積，進化應該是連續不斷的。但這種設想顯然與實際情況不符。在自然界，各類生物之間都是有明顯區別的。如果進化是連續的，生物分類將無法進行。現行的分類法就是根據各生物類群間差異的大小將它們分為門、綱、科、屬、種等類的。這種分類單位不完全是分類學家主觀的意念，也有一定的客觀標準。比如說，關於「種」的生物學定義，其中一條便是，種間雜交不能產生後代或即使產生後代，後代卻沒有生殖能力。雖然在植物中有遠緣雜交的實例，這一條在動物中似比較嚴格。比如，馬和驢交配後可以生騾子，獅、虎雜交也可生子，但其子皆無生育能力。所以，馬和驢，獅和虎屬於不同生物種。現存生物類種間的明顯區別與連續進化的學說是矛盾的。是不是那些在連續進化中產生的中間類型，因不適合環境而死亡，因而導致現存生物之間性狀的不連續性？假如果真如此，一定會有相當數量的中間類型的生物的遺體在化石中保存下來。然而，化石記錄中所看到的，也同樣是物種性狀的不連續性。地質學中各種地層和地質時代的劃分主要是根據所謂「標準化石」。標準化石的特點是數量多、分布廣、易於認別和只存在於較短的地質時期之中。由於不同地層的標準化石全然不同，地層的劃分、不同國家、地區的地層之間的比較、等同才有可能。如果化石的性狀是連續性漸變的，地層和地質年代的劃分就無從談起。除了在實踐中暴露出的無法調和的矛盾外，進化的方式問題的爭論更反映了進化論者在進化理論方面的嚴重分歧。大家都知道，很多生物器官都需要各種恰到好處的配合才能正常發揮功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼瞼、眼毛、眼膜、晶狀體、視網膜等精細的結構組成，有感光細胞將光刺激轉化為電訊號並將它們迅速傳到腦部，在腦的指揮下使眼能迅速和準確地對外界刺激作出反應。眼睛的功能是任何最高級的照相機無法企及的。但按進化論的觀點，眼睛的結構與功能也是一點點地進化來的。可是，眼睛的各部分以及它與大腦的聯繫等怎麼都那麼湊巧地同時進化到這樣準確的程度使眼睛有正常的功能呢？其中任何一部分配合稍差一點，眼睛就無法起作用。試想，在進化過程中，10%，50%，甚至99%進化程度的眼睛如何發揮功能呢？眼睛的形成，是很難用進化來解釋的。達爾文本人對此也相當困惑。在他的著名的《物種起源》（Origin of Species）一書的第六章〈理論的難題〉（Difficulties of the Theory）的「極其完美和複雜的器官」 （Organs of Extreme Perfection and Complication）這一節中，他直言不諱地寫到，「眼睛有調節焦距、允許不同採光量和糾正球面象差和色差的無與倫比的設計。我坦白地承認，認為眼睛是通過自然選擇而形成的假說似乎是最荒謬可笑的。」（To suppose that the eye with all its inimitable contrivances for adjusting the focus to different distances, for admitting different amounts of light, and for the correction of spherical and chromatic aberration, could have been formed by natural selection, seems, I freely confess, absurd in the highest degree.）在《物種起源》發表以後，他仍坦誠道，「到目前為止，每次想到眼睛，我都感到震駭。」 其實精妙器官何止是眼睛！腦部、心臟、消化系統、循環系統、神經系統、肌肉系統、骨骼系統、生殖系統等也都是非常精密、複雜的，也是一點差錯也不允許的，同樣也很難用自然選擇來解釋。基於這種理論上的困難和中間型物種的缺乏，全力支持達爾文的赫胥黎（Thomas H. Huxley）曾私下多次勸告達爾文接受跳躍式的進化觀點，並警告說，「你這樣毫無保留地接受自然界絕無大躍進的觀點，使你陷入不必要的困難之中」1。但按達爾文的看法，大躍進（或大突變）進化，如眼睛的突然形成，就等於是一個神跡。而達爾文深知，他的學說最具吸引力、最獨到的地方乃是比較科學化、拒絕一切科學無法解釋的超然主義，用純自然的觀點解釋生物的起源；他只有用漸進、微小的變化來解釋複雜的大變化，才能持守他這種徹底的唯物主義立場。他明確地說：「如果有人能證明，任何現有的複雜器官，不可能是從無數連續的、微小的突變而來，我的學說就得完全瓦解了」2。他給他的朋友、著名地質學家賴爾（Charles Lyell）的信中對跳躍式進化的觀點持嚴厲批評的態度，「如果我的自然選擇理論必須借重這種突然進化的過程才能說得通，我將棄之為糞土。……如果在任何一個步驟中，需要加上神奇的進步，那自然選擇理論就不值分文了」3。達爾文用滅種的假說使自己擺脫困境，堅持連續進化的觀點。他說，那些進化的中間環節的生物因不適應環境而滅亡，保留下來的生物之間則顯示出進化的不連續性。倘若達爾文的這種解釋是正確的，一定可以找到許多被絕滅的中間環節的生物的遺體。如果說當年因化石資料尚不充分，可以使這種假說勉強過關的話，那麼一百多年後，在充分的化石證據中根本找不到大量的絕滅的中間類型的痕迹的今天，達爾文的連續進化思想，進一步被進化論者置疑就在情理之中了。然而，如果是跳躍式的大突變的進化，一方面自然選擇的漸變理論將被推倒，另一方面卻無人能對這種大突變的原因找出令人滿意的答案。詹腓力指出，「細察之下，大突變主義的最大問題，在於它本身只不過是進化論與特別創造論之間毫無意義的中間路線。正如道斯所說，你可將《聖經》中記載的人在塵土中被造看作大突變。從化石的證據看，大突變就是說新物種不知為何從無變有。以科學理論來評價，『大突變式的進化』就是當年達爾文首先指稱的：垃圾！」4連續、漸進的自然選擇理論既站立不住，跳躍的大突變主義又缺乏立論依據。進化論正陷入空前的危機中。進化的過程：均變還是突變？十八世紀末期，哈頓（James Hutton）出版的《地球概論》（Theory of the Earth）一書標誌著近代地質學的開端。哈頓在該書中系統地闡述了「自然劃一原則」（The Principle of Uniformitarianism）。他的一句名言是：「今天乃是解釋過去的鑰匙。」也就是說，藉著對現今地質現象的觀察來解釋地球發展的歷史。現代地質學的奠基人、英國地質學家賴爾（Charles Lyell）在他的著名的《地質學綱要》（Principle of Geology）一書中進一步完善了「自然劃一原則」，認為所有地球的變遷乃是由現今的自然過程經過漫長的時間逐漸積累而成。與均變說相反，以法國古生物學家居維頁（Baron George Cuvier）為代表的災變學說（Catastrophism）認為，地質記錄所顯示的乃是多次因天災引發的突然劇變而非連續的均變。賴爾與達爾文是同代人。賴爾的均變論能提供達爾文的自然選擇理論所需要的漫長的歷史時間。達爾文推出《物種起源》後，賴爾的均變論逐漸被普遍接受。然而，化石的證據對均變論是相當不利的。化石記錄顯示，很多生物突然同時絕滅，然後很多新種突然同時出現，接著是一段長期穩定的時期。其中最著名的兩次物種大絕滅是二疊紀大絕滅(Permian Extinction)和「K-T」 大絕滅。二疊紀是一個地質時期（被認為約在2.5億年前）。在那次絕滅中，海洋中百分之五十的無脊椎動物的「科」（Family），百分之九十以上的動物的「種」一同絕滅。K-T表示白堊紀（Cretaceous）和第三紀（Tertiary）這兩個地質時期的交界處。恐龍在白堊紀（被認為約在六千五百萬年前）非常多，但進入第三紀立即消失得無影無蹤。到現在為止，恐龍絕滅之謎仍未解開。多數證據趨向於認為是天災（如大量的殞石撞擊地球等）所致。人們的常識也不利於均變論。比如說，煤是植物的遺體形成的，而石油是動物的遺體變成的。世界各地都常常發現大片大片的煤田和含油的岩層。說明在這些區域，動、植物是同時大量死亡、同時被埋藏在地下的。物種形成後是相對穩定的。「活化石」清楚表明這一點。「活化石」是指人們先在化石中發現，其後方知至今仍然活著的生物。銀杏 (Ginkgo Biloba) 和水杉屬植物(Metasequoia) 是中生代(The Mesozoic) 的著名松柏類植物，有完整的化石記錄。幾十年前才知道，這兩類樹在中國仍然活著!這些活樹與化石相距一、兩億年(按同位素測年法)之遙，兩者的性狀卻無差異。腔棘魚(Coelacath)也是這樣的活化石(見後述)。中間環節的缺失一般人都以為，化石為進化論提供了充分依據。其實，達爾文主義的最大困難正是化石的證據。進化論最大的敵人不是宗教領袖而是研究化石的專家們。達爾文發表《物種起源》不久，在德國的一個石灰岩層發現一個動物化石，被取名為「始祖鳥」（Archaeopteryx），兼具爬行動物和鳥類的特徵，被認為是由爬行類進化到鳥類的中間類型。進化論者為之雀躍，以為進化論已找到充分的證據。然而達爾文本人十分清楚，化石的證據顯明中間類型的缺失，對他的理論是致命傷。但他推諉於化石記錄的不完全。經過一百多年的努力，科學家們已發現許多保存相當完整的地層，對其中所保存的化石也作了深入而系統的研究，中間類型的化石仍難尋覓。如果動物真是從無脊椎到脊椎動物，從魚類到兩棲類、爬行類，然後再到鳥類和哺乳類這樣進化來的，那麼中間類型的活物或化石應該隨處可見，俯首皆拾才對。如果說達爾文當年尚有借口，那麼今天的進化論者面對化石的難題再不能自圓其說了。更有甚者，像始祖鳥、腔棘魚(Coelacath)這兩種著名的中間類型的化石現已得而復失了。始祖鳥的某些爬行動物的特徵(如前肢有爪)，已在今天的活鳥中發現 5。其次，原以為始祖鳥是半爬半飛的；現據其爪的形狀，已被認為是一種已能棲息在樹上的鳥6。第三，中國科學家近年在遼寧省發現了與始祖鳥同期的現代鳥的化石，說明始祖鳥並非鳥類的祖先 7。由上述發現，始祖鳥已失去鳥的祖先的地位。腔棘魚化石的骨骼粗壯，而且胸鰭中有小骨；古生物學家推想：一旦胸鰭變為前肢，就可以登陸，變成兩棲類了。一九三八年，漁夫在西印度洋捕獲一種魚，其骨骼與腔棘魚化石几乎完全一樣。然而，它根本沒有適應陸地生活的任何生理特徵(如肺等)8。不管怎麼說，始祖鳥、腔棘魚多少沾一點「中間類型」的邊兒。相比之下，骨骼在外、肉質部分在內的軟體動物（如蝸牛、蛤蚌等）是如何翻個個兒變成骨骼在內、肉質部分在外的脊椎動物的，一點線索都沒有。由單細胞生物進化到軟體動物的證據也找不到，連借口也難尋。按自然選擇理論，適者生存。達爾文說：「如果我們看每一種生物都是從另一種不知名的生物傳下來的話，那麼它的父母及其它過渡期的中間型應該被這新的更完美的新種消滅了。製造新種的同時就消滅了舊種」9。按此，始祖鳥應該比爬行類更進化，而鳥類又較始祖鳥的適應力強。可為什麼比始祖鳥原始的爬行類和比始祖鳥更進化的鳥類現在都存活於世，而唯獨始祖鳥被淘汰了呢？推而廣之，在現今的地球，從最原始的病毒到最高級的人類，各種類型的動、植物都共存著，恰恰中間類型都沒有了；在現存的物種中沒有，在化石中也找不到。這是進化論違反常理之處。符合邏輯的解釋是，這些中間類型的生物也許根本沒有出現過。分子生物學的證據分子生物學的發展，使人們可以詳盡比較生物間的大分子的分子結構。基於進化時間與分子差異成正比的假設，提出了「分子鐘」的概念。然而，分子鐘並不支持進化的預期。潘伯滔博士說：「從人類和猩猩中提煉出來的四十三種蛋白質被上述的核酸雜交法、免疫法測驗、電泳測度法和比較氨基酸排列的方法測量後，所得的結論乃是：在同科(Family)不同屬(Genera)的種(Species)中，其遺傳距離比猩猩與人類之間的距離還大得多；而猩猩與人類乃是屬於兩個不同的科」10。細胞色素C(Cytochrome)是被人研究得最詳盡的蛋白。對不同動物的細胞色素的氨基酸的差異是否支持進化論，仍無分歧11。綜上所述，達爾文的自然選擇的假說與事實之間有很多矛盾。隨著時間的推移和研究的深入，這些矛盾變得更加尖銳而不可調和。詹腓力尖銳地指出：「在此我要提出一個最基本的問題。既然達爾文主義有這麼多問題，進化論又缺乏更理論的構架來取代，為什麼我們不重估整個構架？科學家有什麼理由絕對確知所有的生物真是從唯一的簡單生物開始的呢」 12?科學還是哲學？科學(主要指實驗科學)與哲學的一大區別是，科學要求重複求證。達爾文的進化論則更像哲學。錢錕指出：「詹氏引用朴柏分析科學與偽科學方法比較愛因斯坦與達爾文治學的方法。愛因斯坦不顧一切，大膽預測普遍相對論應有的結果。如果預測與實驗的結果不符，他的學說就有被推翻的危險。達爾文從起頭就沒有提出任何冒險性的實際實驗。他首先以雄辯解除化石記錄並不支持進化的困難。他又依靠人工繁殖以及微進化作為廣進化最終極的證據。所以，這門科學從開始就走錯了」13。很早就有學者指出，「適者生存」是哲學上的一種「贅述」，一種重複。「適者」與「 生存」互為因果，因此「適者生存」是合邏輯、打不倒的「真理」。當代達爾文的代言人儒斯(Michael Russ)一九九三年在世界最大的科學組織AAAS會議上宣布，經過十年法庭論戰，最終承認進化論有不可論證的哲學基礎。當時全場一片死寂14。儘管有人不願意承認進化論有不可論證的前設，但事實的確如此。進化論的推理是：有相似性狀就有親緣關係，但此推理不一定正確。有親緣關係的生物定有相似性狀;但有相似性狀不一定必有親緣關係。正如，親哥兒倆長得很相像；但長的很相像的未必是親哥兒倆。李志航博士說：「在目前物理學中，所有電子都是一樣的。然而有些電子來自早年的宇宙，有些電子在加速器中產生，有些則出自中子的蛻變。所以不能說它們有同樣一個源頭 」 15。不同生物有相似的器官、組織、結構、甚至相似的大分子或基因，這可以有兩種解釋：一、它們有親緣關係；二、並無親緣關係，但因要適應類似的生態環境。這兩種解釋都有道理，但都無法用科學求證。且不說現在找不到中間型的生物，即使將來找到了大量中間型生物，進化論充其量也只是一種解釋方法或一種可能性，並不能證明其必然性。注釋1. Phillip E. Johnson著，《審判達爾文》，錢錕等譯(美國：中信出版社，1994)，頁51。2. 同上，頁54。3. 同上，頁50。4. 同上，頁82。5. 潘伯滔著，《進化論─科學與聖經衝突嗎》，台北：更新傳道會， 1987，頁 91。6. 《Science》259(the cover page), 5 Feb., 1993.7. 《Science News》148:277, 28 Oct., 1995 ; 及《鳥類不是從恐龍進化來的》載於《人民日報》(海外版)1996年11月16日第三版。8. 李志航等著，《科技與人文》台北：雅歌出版社， 1995，頁41-42。9. 同1，頁64。10. 同4，頁210。11. 有的結果表明，細胞色素C中氨基酸的差異與進化樹一致，如人、猴之間培養無豬之間的差異等（參頁Sylvia S. Madet, Biology, 1998 (6th Edition), McGraw - Hill, Figure 18.17）。另外卻有結果表明，細胞色素C的氨基酸序列 (sequence) 的差異，在魚、蛙、雞、馬等不同類群之間幾乎是等距的（參見Percival Davis and Dean H. Kenyon, Of Pandas and People. Dallas: Haughton Publishing Company, 1996 (2nd Edition). P. 38），與進化樹不一致。12. 同1，頁82。13. 同7，頁44-45。14. 同7，頁44。15. 李志航著。科學對基督教的挑戰》。台北：雅歌出版社，頁71《遊子吟》>>>第六章 創造論與進化論 >>>本節<<<前一節後一節>>>
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