作者简介
R. M. 尼斯（Randolph M. Nesse）
密执安大学医学院精神病学教授和教育及学术事务副主任，他组建了人类行为和进化学会，并曾任主席。
G. C. 威廉斯（George C. Williams）
纽约州立大学生态学和进化论荣誉教授，美国科学院院士，曾任进化研究学会主席，被美国进化学会推选为1989年度进化论学者。
引言
在我们这个设计得十分精巧的身体上。为什么还留下了这么多的弱点使得我们要遭受疾病的痛苦？自然选择的进化过程既然能够塑造出像眼球、心脏、大脑这样精致灵巧的器官，又为什么没有安排好预防近视、心肌梗塞和老年痴呆这类疾病的措施？既然我们的免疫系统能够识别和攻击好几百万种异种蛋白，为什么人们还要得肺炎呢？既然在DNA的双螺旋型结构上对一个成年人的亿万个细胞的设计编码都十分可靠地登录在卷，那么我们又为什么不能重新长出一个手指来更换受伤或残废了的那一只呢？既然我们能够活到100岁，又为什么不能活到200岁？科学使我们对于人为什么会患某种疾病有了越来越多的了解，但是对于为什么人会有疾病这个问题，却仍然难以作出解答。尽管我们知道，高脂肪引起心脏病，晒太阳可引起皮肤癌，但是为什么我们仍然喜爱脂肪食物和晒太阳呢？为什么我们的身体不能疏通堵塞了的血管和修复被阳光伤害了的皮肤？日光灼伤为什么会造成伤害？为什么几乎任何事情都可能引起伤害？为什么在经过了漫长的千百万年之后，我们仍然要受到链球菌的感染？
摆在我们面前的医学奥秘，许多难以解答的谜一样的问题，归结起来就是我们这样一个精致的人体器官中，为什么会有这么多的瑕疵和弱点？设计上的折衷和妥协方案造成了发生恼人的疾病的可能性。从进化史的角度去考察，这些奥秘就能变成一系列可以解答的问题。为什么达尔文学说的核心理论——自然选择没有在历史的长河中把使我们对疾病易感的基因逐一清除？为什么没有选出能使我们完全抵抗损伤，促进修复从而消灭衰老的基因？（p1-2）
1991年3月，尼斯和威廉斯在《生物学季刊》发表了一篇题为《达尔文医学的曙光》的文章。文中对现代医学的范围提出了质疑，号召用进化论从事生物医学研究。他们认为：“如果医学专业人员想重视巴斯德学说那样重视达尔文的进化论，则医学进展甚至会更快！”
尼斯解释说，达尔文医学的核心是把每一种疾病都看作一种进化，并作出贴近的解释。例如，感染不是遭遇致病微生物的后果，而是宿主和寄生物之间的权力竞争，创伤不是一种组织损伤问题，而是保护机制和修复过程的相互作用，符合自然选择学说；引起疾病的基因不是有害突变的产物，而是适合环境需要的选择，这种选择还有待于我们去发现。癌症、心脏疾病和其它“文明疾病”不是代谢失调的产物，而是当今人类生存条件不断进化的结果。换句话说，达尔文医学从物种的观点考虑疾病而不是从个体的人考虑疾病。支持达尔文医学学说的是进化过程中的适应性变化可能会有明显的消极和积极后果的理论。他们认为，从某种意义上讲，任何一种适应性变化都应被看作一种妥协，例如，背痛是常见的一种症决，它是站立姿势的代价；有效组织修复的代价是癌；强大的免疫系统的代价是免疫紊乱；焦虑（对危险的适应性反应）的代价是惊恐疾病。自然选择是一种强大的推动力，但它并不是无所不能的。有机体不是一个完美的机械，而是由“大鹅卵石砌成的”折衷物。
自然选择的中心思想虽然简单，但是常常被人误解。无论什么时候生物体的遗传性变异导致了不同的生存率和生殖率时，子代数目更多的个体所带有的基因在每一代所呈现的次数会变得更为频繁。于是，许多代之后，生物体以各种方式逐渐变化，以便更好地适应它们所处的环境。对生物体而言，这不仅仅是一种似是而非的观点，而且是有充分证据的必然结果。假定生物体具有可遗传性变异的潜能，那么通过自然选择的进化就肯定会发生。超出我们用生物形态和功能所能作出的有力解释之外，还存在一个更为奇妙的复杂世界。达尔文医学的贡献之一是，表明了自然选择怎么能够成为极其有效的适应性基础，而同时使我们容易遭受病痛。人的这种脆弱性不是来自机体的任何规划或代谢失衡，而是来自自然选择过程的基本的限制。我们不能改变这一切，但是我们能够理解它，由此找到种种方法来保护我们自己，使人类生活更加美好。（致读者-p2）
一．疾病的起源
1．“近因”和“进化史原因”
为了解释这些矛盾，我们必须找出每种疾病的进化方面的原因。现在已经十分清楚，疾病的进化方面的原因与人们平常所说、所想的不一样。以心肌梗塞为例，吃多了脂肪食物又兼有易患动脉粥样硬化的基因是心绞痛或梗塞的主要病因。这些是生物学家所说的‘近因’。我们在这里更加关心的是‘进化史的原因’，追溯到远古时代，我们为什么被设计成现在这个样子。研究心绞痛和心肌梗塞，进化学家要了解为什么自然选择没有剔除掉促使人们喜好脂肪食物的基因和胆固醇沉积的基因。近因所阐明的问题，是机体现在怎样在运转，为什么有的人得病而另外一些人不得病。进化史原因要阐明就整体而言，为什么人类对某一些疾病易感，对另一些又不易感。我们要知道为什么人体的某些部分那么容易衰竭，为什么我们会患某些病而不患另外那些病。（p4-5）
近因所解答的是‘什么？’和‘怎样？’——是关于构造和机制的问题；进化史方面解答的是‘为什么？’——是关于起源与功能的问题。大部分医学研究是寻找近因，解释机体的某些部分怎样工作，或者某种疾病怎样打乱了这一正常功能。生物科学的另外一半，则试图解释为什么以及怎样会是现在这样，在医学中是不够重视的，或者没有重视的……然而，从进化史的角度去研究疾病，并非研究疾病有什么好处，而是去了解生物设计定型过程所造成的对疾病的易感性的历史根源。机体设计定型方面显而易见的缺陷，同自然界的一切事物一样，只能通过近期原因和历史原因两方面的研究才能充分予以理解。（p6）
2．疾病原因概述
为什么我们的身体没有设计更加可靠一些？为什么会有疾病？我们已经看到的理由是不多的。首先，有一些基因使我们受到疾病的危害。有一些是不断发生的突变新产生的缺陷基因，自然选择使它们十分罕见，它们比我们过去想象的要少。还有一些因为它们不到生命的晚期并不表现出妨碍适应性的问题，自然选择便无法清除它们。大多数有害的遗传作用，之所以被自然选择保留下来是因为它们还有某些我们至今还没有查清楚的长处（优点）超过它们所要付出的代价。其中有些表现出杂种优势，有些虽然使携带者不利，但能自我增加其基因频率，有些是遗传上脱离了正常的轨道，只在与某种新的环境因素相互作用之后才产生不良的作用。
其次，我们之所以患某些疾病，是因为现在所处的环境不是我们在进化过程所处的环境。只要有充分的时间，身体几乎可以适应所有的条件，但是从人类文明萌芽以来的一万年时间还不够充分，所以我们在生病。传染病的病原体进化得更快，我们的防御总是落在它们的后面。
第三，因为设计上的妥协方案，也会产生一些疾病，例如与直立体位相关联的腰背痛。
第四，我们不是自然选择保存下来的唯一具有产生适应性的物种，自然选择在病原试图吃我们，而我们也想要吃病原的艰巨战中起作用。在这些生物界的矛盾之中，正如同在竞技场上，你不可能永远是赢家。
最后，疾病还可能是不幸的历史遗留问题的后果。如果生物体的设计可以从新开始，或者有可能进行重大的修改，是有可能找到防止疾病的办法的。然而，每一代人都只能这样用父母赋给的身体生活下去，没有可能重新设计。（p237-238）
3．人体设计上的“折衷”——缺陷与妥协
18 世纪法国著名唯物论者拉·梅特里曾把人体比作是一架极其巨大而又极为精巧的钟表。当人们赞美这只在设计上无与伦比的钟表时，却又惊异地发现人的身体又不无瑕疵和弱点，甚至在今天看来是不可饶恕的错误。例如，把食物送进胃里去的食管和把空气送进肺里去的气管会在咽喉交叉，这种低劣的设计，无疑是埋伏交通事故的一个重大隐患。我们每次吞咽都必须把气管关闭以免被呛，实际上每年每十万人中就有一人死于这种设计。类似的情形在体内还有许多。人类有十分精巧的眼球，却无法避免近视；有自律性极强的心脏，它能在人的一生中不知疲劳地跳动25亿次以上，但却无法避免心脏病的发生；有超越任何其它动物的能思维的头脑，却仍无法摆脱惊恐、抑郁和焦虑；还有人类无法逃脱衰老，每个机体都最终走向死亡。人类进化过程中的设计为什么会出现这种重大缺陷？为什么在进化过程中自然选择没有把那些不利的基因清除掉？回答上述问题需要人类理解自身的进化过程。
事实上，人类进化的设计过程完全是自然选择的历史过程。自然选择既无目的性，又无方向性，这实际上就是进化不能等同于进步的原因。换言之，自然选择的历史过程，并无通过论证的总体设计，也无整体重新设计的可能性，它总是对已经存在的东西，做一点小修小改来逐步完善它的进化设计。当人类的古老祖先还是一个小到不需要呼吸系统的虫样动物时，消化系统前端的食物筛安排了一个很大的水流通过的面积，这个食物筛经过漫长的岁月，演化出呼吸的功能。当进一步演化为空气呼吸时，就从通向胃的食道下面演变出一个空气呼吸开口，同时也就就地取材地利用现成的，位于上面的嗅觉器官鼻孔，形成现在这种“吞下的食物一定要从气管开口的上面通过”这种设计。
当然这种特例似乎并不能说明人体大多数器官设计为何如此高明，实际是有益的进化还是得以无目的的保存。原因是在人类生物基因基本定型的狩猎——采集时代，那些看起来体格健壮、结实的人，往往能获得更大的生殖权力；而严酷的自然选择早已把那些身体孱弱、多病的个体淘汰掉了，他们中的大多数不能存活至生殖期。也就是说，虽然基因纯属于因获取生殖的权力而被保存（遗传），但客观上大多数获得生殖权力机会的是有益基因的携带者。农耕文化以来（迄今一万年左右，是人类生物基因的变化极为微弱的时代，据推测大约在0.005%左右），这种情形有所改变，即愈来愈多的人能获得生殖的机会 [1]。尽管如此，从农业文明到工业文明的大多数时期，人类仍处于周期性的灾荒与饥饿之中；因此，耐饥饿型基因的个体往往有更大的存活机会，这使得此型基因大大地得到保留和扩散，尔后影响到现代糖尿病、冠心病的发生增多。
机体本能地选择有益基因，并伴随生殖得以实现。因此，疾病晚期的表现型基因，如癌基因、衰老基因，机体就无法清除它。停止生育后产生的有益进化，机体亦无法保存。在大多数情况下，遗传方案的选择带有折衷性。就像人类因为直立而付出腰背痛的代价一样，某些遗传基因之所以被保留，是因为它们的优点超过它所要付出的代价。因此引起疾病的基因，并非是一种简单的错误，而是为保留某种潜在的益处的一种妥协，像镰状细胞基因能防止疟疾，有痛风倾向的基因可能推迟老化，引起囊肿纤维化的基因能防止因脱水而引起的死亡。机体为产生有效的组织修复，就须承受可能发生癌症的风险。甚至那些有害于携带者的基因，也并非偶然不幸的结果，而仍然是经过挑选的，因为它们在生命的早期是有益的。阑尾是我们至今残留的一个完全无用的器官，但它也是人类从草食动物转变为杂食动物的一种代价，阑尾在人类进化的早期应当是一个有用的器官。因此，为了更好地理解疾病，我们必须了解在设计上明显错误的潜在益处。如果有一天，人类获得自由变革生物基因的能力，运用新技术排除能引起疾病的基因，那么在此之前，最好先弄清楚它们是否还有某种潜在的益处。
4．基因与新环境矛盾的冲突
“适者生存”指的是适应当时环境的个体有利于产生后代，而这些后代的基因只能是善于协调当时环境的因素，而不大可能利于长远。农耕文化时代选择的后代，大多是耐饥饿型的基因，而人类一旦进入经济繁荣时期，食物就相对充足；一部分人的过度进食取代了食物匮乏，营养过剩代替了营养不良，体内的基因就无法处理这种新环境因素，于是便有了糖尿病。现代生活方式同前农耕文化时期的显著差异就是运动和饮食，过多地摄入脂肪和食盐，使得冠心病和高血压增多，所有这些现代文明病，都是基因同新环境矛盾的冲突引起。其它基因，像引起近视和癌症的基因对于居住在自然环境中的人们是无害的，只是现代世界的-环境同狩猎-采集时代的环境大不一样，才导致疾病。
人们为了学习而必须大量阅读，尤其是青少年时代，不久便导致近视，代际积累更使近视加深。接触大量有害化学性、放射性物质以及其它新环境因素，使得现时代癌症的发病率大大增加。我们进化过程中的环境与生活中的环境区别是巨大的，而且经常是危险的。间歇性地暴露在阳光下是一种新奇的生活方式，其结果是癌症，荒谬的是防晒油能引起更多的癌症。同性恋这种反自然的行为，导致致命性免疫缺陷性疾病的传播。
伊顿的研究表明：西方妇女生活方式的改变意味着她们患乳腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌的危险性为狩猎——采集人生活方式妇女的100倍。危险性的增加源于以下因素的共同作用：现代妇女月经初潮早、生育晚；生育少、绝经晚；母乳喂养时间短，且排卵次数多。狩猎——采集人妇女一生平均排卵158次，而现代富裕妇女则平均排卵451次。研究表明，排卵次数越多，妇科癌症的发病率就越高 [1]。
5．进化中的军备竞赛——防御与感染
人们常将疾病与机体的防御相混淆。疼痛是对组织损坏的一种防御，缺乏这种防御的人通常在30岁就死去。发热并不是体温调节失控，而是一种高度进化的体温调节中枢的重新设定，它是对感染的一种保护性防御。与感染有关的低铁状态，是身体免遭入侵细菌袭击的一种方式。给缺铁性贫血的慢性结核病人补铁，结果只会使病人感染恶化，因为铁是一种细菌必需而又十分难得的营养。进化使得机体在感染存在的时候，释放白细胞内源性介质LEM（Leukocyte endogenous mediator），它升高体温，又使血液中可被细菌利用的铁减少。70年代中期，上述知识已经被充分认识到：感染时偏低的铁是有益无害的，这时补铁有害无益。但是到了今天，据调查，也只有11％的医生和6％的药师知道这一知识。
驱逐作为一种机体防御的常用手段，消化系统通过呕吐、腹泻来加速排除有害物质使身体不遭毒素侵害，咳嗽具有同样的临床意义。怀孕引起的恶心，使得母体不会吃对胎儿可能有害的含毒素物质。反应停引起短肢畸形，很可能是使服用这种药物的妇女失去了基本的防御功能，而食入各种过量的有害毒素，而不是与药物本身有关。这一药物最近已成为抗癌的有效武器。感冒流涕则可能既有利于机体排出病毒，同时也有利于病毒的扩散。
感染不是神灵对人类的惩罚，它只是我们身体和想吃掉我们的病原微生物之间的一种竞争。病原为躲避宿主的防御，往往在进入人体后想方设法进入细胞内，像衣原体常常躲进白细胞就像躲进警察的岗亭而逃逸被消化；或者它们改变自己的表层蛋白，以躲过免疫系统的监视，还有些细菌的表面化学物质与人类细胞相似，这种伪装使免疫系统难以识别它们。实际上我们正在与病原微生物进行一场不屈不挠的、全力以赴的战争，彼此从来也没有达成双方同意的协调和停战协议。人类发明了抗生素，它能扫荡结核、肺炎和其它许多传染病的细菌，然而病原微生物也很快演化出抵抗抗生素的本领。事实上像引起结核和淋病的细菌，现在比20年前要难控制得多。对抗生素的耐受力增强，确是人们最常遇到的一种病原菌的进化。据亚特兰大地方报纸称，该地27 %的链球菌肺炎患者已对青霉素产生了耐药性 [2]。因此，滥用抗生素只能增强军备竞赛中病原方的力量，而人类却不大可能永远是赢家。因为这些病毒和细菌繁殖太快，因而进化也比我们更快，人类生产更精巧、敏感的破坏性武器，反而加速病原演化出更为干练世故的方法来逃避我们的防御 [3]。
6．对衰老的解释
衰老是进化中第一类神秘的事物。任何解释都必须涉及我们刚刚讨论过的那些现象。某些线索来自其它生物。一个炎夏的傍晚，我们与一些朋友郊游来到密执安湖北边皮维岛的西岸、当我们登上山顶俯瞰湖面时，金色晚霞的最后余辉正从火样的云间射出。我们停下来，屏息注视那千万只彩虹翼翅形成的壮观景色在夕阳中闪光。蜉蝣形成了一片金色的云彩盘旋在岸边的浪花之上，等待交配的机会，产卵，然后在它们成熟的同一天死去。这似乎是一种浪费。还有许多生物的命运也同蜉蝣一样。秋天。鲑鱼逆流游进山溪，产下它们的卵，然后死去，它们腐烂的尸体再次冲进湖里。这就是衰老的彻底性（vengeance）。它犹如大雨滂沱的降临。我们应当怎样去理解它？（p113-114）
有些人想，衰老一定是对物种有利。19世纪的达尔文主义者魏斯曼（August Weismann）在1881年写道：“清除一些个体不仅对物种说来毫无价值。甚至还是有害的，因为它们抢占了更优秀个体的位置。这样一来，通过自然选择，我们假定的不朽的个体，将因被该物种中没有用处的许多个体取代而衰退。”然而，自然选择并不为种族的利益而活动，正常时只为个体的利益而活动，最后魏斯曼放弃了这个假说。1957年生物学家乔治·威廉斯写了一篇有关衰老的文章。他在文章中深入阐述了生物学家霍尔丹（J．B．S．Haldane）和麦达瓦（Peter Medawar）提出的自然选择为什么留下了引起衰老的基因。早在1942年，霍尔丹就已明确，在最高生殖年龄以后出现有害作用的基因是不会被自然选择淘汰的。这是一个重大的进展，但是没有解释生殖为什么要停止。到1946年，麦达瓦进一步说明了自然选择的力量到生命的后期逐渐减弱，因为这时已经有许多个体因衰老以外的原因死去。
我们很容易想象遗传的选择力量优先有利于年轻的动物，必定要不利于比它们年老的动物，而且也不利于这些年轻的动物自己长大之后。共同促进衰老的一个基因，或者许多基因，在许许多多可以用数字说明的条件下，将会扩散到群体中去。一个简单的理由是它所偏爱比较年轻的动物，作为一个群体，对未来群体的祖先有着相对较大的贡献。（p113-114）
威廉斯把这些思想扩充到衰老基因的多向性（pliotropic）学说中。一个基因如果具有一种以上的作用便是多向性基因。假设有一个基因使得个体在青年期受益，而在老年期又会使个体付出代价，则这样一个基因很可能被自然选择留下来。因为许多个体在青年期受益于它，却只有少数能够活到体会其引起老年时期症状的年龄。即令这个基因使每个人都在100岁时死去，哪怕对青年期只有更少的益处，它也会扩散开来。当然，并非所有能引起衰老的基因都一定要在早期有益。某些衰老基因的存在，简单地只是没有机会被自然选择淘汰，因为只有很少的人能够活到这个基因产生不利后果的年龄。人们已经发现了很多在早期有益处而在晚期引起衰老的基因的例子。例如，密执安大学的阿尔宾（Riger Albin）医生发现（1988），一种被称作铁色素沉着性肝硬变的病，这种病人的特征是铁吸收过多和成年中期死亡，死亡原因是铁在肝脏的沉着毁坏了肝脏。在生命的早期，吸收过多的铁，使患者可以避免发生缺铁性贫血，这一有益的特点压倒了后来的损失。这种基因在人群中出现的频率高达10％，还有一种杂合子优势的解释。这个基因之所以保存下来。也可能是性别拮抗选择的结果：它对女性有益，女性需要铁补充她们月经中的损失，但对中年男性有害，男人只是积累了过多的铁。
关于衰老以及限制长寿的近期机制，最近的研究找到了好几个。自由基，是一种性质活跃的化学结构，任何与自由基接触的物质都会受到自由基破坏。我们的身体开发了一系列防御机制，特别是被称作过氧化物歧化酶（SOD）的蛋白蛋，能在自由基造成损害之前中和它。缺少正常的SOD可以引起肌营养不良性侧索硬化症（Amyotrophlclateral sclerosis，亦名 Lou Gehrig’s病），这是一种以肌肉萎缩为特征的致命的疾病。SOD水平在各动物物种中与寿命有正比关系。从一个方面看，自由基损伤确实是衰老的近期直接原因；从另一方面看，证明自然选择又把防御机制调节到正好符合需要的水平。
血尿酸水平，作为另一种抗氧化剂，也与物种的寿命密切相关。人类已经失去其它大多数哺乳动物都有的降解尿酸的能力，因而尿酸结晶容易在关节液中沉淀并引起痛风。降解尿酸能力的丧失常常被认为是人类生物化学的一种缺陷，但是，它却可能有利于我们获得较为长久的生命。尿酸盐是有害的活性氧——羟基，超氧阴离子，单个氧原子，以及氧化血红素中间产物高价铁（+4，+5）的一种非常有效的清除剂。尿酸盐作为抗氧化剂的作用与抗坏血酸（维生素C）等效。人类的尿酸盐水平高于猿人（prosimians）和其它低级类人猿，可能对人类的寿命较长，癌的发病率较低有关，尿酸盐在其中起了明显的作用。
有一种修复异常DNA的酶也是在寿命较长的物种中含量较高。这说明DNA的损伤也是一种自然选择的力量，与SOD和尿酸盐一样，也说明自然选择找到了一种解决的办法。如果把自然选择看成一种弱力量，就可以看到自由基和DNA损伤是衰老的一种原因。理解自然选择的力度，便可以使你倾向于希望自由基和缺陷DNA是受到进化出来的机制的限制的，这些机制同使生殖最大化所需要的那样有效。
二、达尔文医学
1．达尔文医学的理论基础
达尔文医学以进化论为理论基础，自然选择是达尔文进化论的核心。现代医学可以说仅趋向于只重视自然选择的结果与现代自然环境的关系（近因），而达尔文医学要探索疾病发生的进化原因（远因），并且发展了自然选择这一概念——强调自然选择的不完善性；正是这种不完善性，疾病能一直并将永远伴随生物进化的全过程，所以疾病是不可完全避免的。达尔文关于自然选择的不完善性的思想主要表现在如下理论中：（1）生物对单一环境的极度适应会使这种适应变得脆弱，无法适应环境的适应变化，从而发生疾病（因此，可望获得进化的物种并不是当时最适应物种）；（2）生物经自然选择得到的适应性是整体状态的，而不是单个器官或单功能；（3）自然选择不会立即和完全改变历史上曾经具有优势而现在成为累赘的器官，因而总会留下这样或那样的遗憾；（4）自然选择不会产生对稀有不利事件的机制；（5）进化不是一步完成的，而是一个层次累积的修补过程（当一种结构不适应时，自然选择不是去掉它，而是产生一种新的功能或结构去矫正）[4]。其中，第五点是最基本的。它是由道金斯（R. Dawkins）[5] 和雅各布（F. Jacob）[6] 明确提出来的。它认为进化不是一步形成的，而是通过层次性积累进化的。当曾经具有优势的结构或功能变成累赘时，生物体不是消除这一结构或功能，而是产生另一种纠正性结构或功能——然而这种纠正不可能是完全的，从而表现出“折衷性”。这个观点显然是以往达尔文主义者从未提到过的，它解释了进化史上后出现的物种常常比先前物种结构上更复杂的现象以及自然选择的不完美性；某种意义上，不完美性就是生物进化的动力。正因为自然选择的不完美性，也因为环境变化的挑战，疾病便一直并将永远伴随生物进化的全过程。
2．对疾病的进化史解释的六个范畴
研究各种疾病的专家会自问为什么会有这种疾病，而且他们常常会萌发一些很有价值的想法。但是，在大多数情况下，他们把进化史原因和近因混淆在一起，或者不知道怎样去验证、论证他们的想法、假说，或者是因为提出的看法不合正统观念而勉为其难。（p7）
作者认为，这种困境也许能在构建了一个达尔文医学的正式框架之后得以缓解，于是在书中提出对疾病的进化史解释的六个范畴：
（1）防御
防御作为一种生理性反应，它是机体在进化过程中逐渐建立和完善起来，是自然选择的产物。但防御功能的缺陷或临床上干预防御反应都可能影响疾病的进程和转归。如疼痛本身不是疾病或者功能障碍，但一个没有疼痛感的人通常会在早年时死去。发热也是一种抵抗感染的防御反应，发热并不是体温调节的失控，而是一种高度进化的体温调节中枢的重新设定。动物实验及人体对比试验已经证明，发热可以增强机体的防御能力，它能加快抗体的合成速度。既然发热有助于机体抵抗感染，那么机体为什么不维持40 度的体温来防止感染而要等到感染后再来发热呢？原因是40度的体温需要机体消耗更多的能量，同时高热会使机体的某些组织产生永久性的损伤。故从进化角度出发，发热既有机体的适应性意义，又需要机体付出代价，故临床上退热有时会使疾病病程延长。但如果体温太高，还是需要退热的。在临床上纠正缺陷几乎都是好事，但防御功能缺陷或干扰防御功能会使疾病加重，甚至引起更严重的后果，故对防御和缺陷的区别是十分关键的，但大多数情况下这种区别是十分困难的。
（2）感染
感染不仅是病原生物突破机体的防御机能入侵机体，并在一定部位生长繁殖蔓延扩散，引起病理损害的结果，也是机体抵抗病原生物并与其展开斗争的结果。人体在进化过程中演变出多种对付病原生物攻击的防御手段，如屏障结构、吞噬细胞，还有精确高效的免疫系统，它能够识别和攻击数以百万计的异种蛋白。但病原体也在进化过程中演变出针对人体防御的手段，甚至利用人体的防御进行反防御。病原体的繁殖速度之快，数量又如此之多，它们一天的进化速度可以和人体一千年的进化速度相当，这就使人体与病原体的进化竞争变得非常不公平。病原体机率极小的突变往往就可以以可觉察的频率出现，它们出现的抗药性变异、毒力变异、抗原性变异是如此之快，以至于人体机体内产生抗体的“工厂”来不及更换抗体的“型号”，所以人体无法逃脱病原体的攻击，导致感染是不可避免的。
（3）新环境
引起疾病的环境因素大部分是新产生的。例如我们现在生活的环境是前所未有的新环境，有高脂肪饮食、汽车、药物、人工采光、中央空调、新能源、新材料等，以往自然选择的结果尚没有充分的时间去适应这一现代新环境。间歇性地晒太阳可引起皮肤癌，而防晒霜可能会引起更多的癌症。我们渴望的脂肪、盐和糖在旧石器时代是相当短缺的，而现在这些随处可得的食物，它们对我们的吸引力已远远超出我们的意志力，结果导致了肥胖、动脉粥样硬化的流行。我们能抵抗植物中的毒素，但不能有效地除去新物质中的毒素。这些进化上的安排和我们现代环境的不相配，导致了许多原本可以避免的现代文明病的发生。
（4）基因
产生引起疾病的基因并不是一种简单的失误，也是自然选择的结果。人类的某些基因虽然可以引起疾病，却仍然被保存下来，这是由于它的作用随环境因素而改变。在我们的生活更加接近自然环境时，这些基因的作用是无害的，有些甚至是有益的。例如，大多数引起心脏疾病的基因，在我们接触高脂肪饮食之前，应该是无害的。还有一些引起疾病的基因之所以被自然选择保留下来，是由于它们给携带者带来了某些好处。例如，引起镰刀型红细胞贫血症的基因，它们的携带者可以抵抗在非洲流行的疟疾。另有一些基因之所以被自然选择保留下来，是由于它们给机体在生命的某个时期带来某种益处。如引起痛风的基因倾向于延长病人的寿命。总之，某个体一个基因编码所产生的生物学特征，如果使它的后裔的生存率降低，如增加了感染的危险，或对危险不知闪避，或对性不感兴趣，这个基因将逐渐被淘汰而消失。相反，这个基因使个体对感染有一定抗性，对危险迅速闪避，并成功地进行生殖，则此基因即便使机体在生命的某个时期付出沉重的代价，也会在自然选择过程中被保留下来。因此，在疾病治疗上，当使用现代新技术去消除这些引起疾病的基因以前，必须考虑这些基因可能提供的某种益处。
（5）设计上的折衷方案
对“设计上的折衷方案”的理解是可以解释许多疾病的原因，正如许多基因给机体提供了一定的总体利益，机体虽然为之付出了代价但仍得到了保留。同样，机体的某一结构即便使人类为它付出了代价但仍能在自然选择中被保留下来，是由于它给人类带来了某些好处。如直立行走可以方便人类劳动、携带食物和婴儿，但它使人类有背痛的危险。人体在进化中形成并保留的这种显而易见的缺陷并不是一种简单的失误，它们是“折衷方案”的产物。所以为了能更好地理解疾病的原因，必须理解这种缺陷的背后所隐藏的某种益处。
（6）进化过程中遗留下来的历史问题
人体进化至今的完善程度仍远远超出人类目前文明已经达到的程度，但在如此精致的人体结构中仍然存在着不少不恰当、令人遗憾的地方。例如，十万人中，每年就有一个被呛死。呛死是人类进化史上一直存在的死亡原因，而且所有的脊椎动物都有这一进化上的缺陷。把食物送进胃里去的食管和把空气送进肺里去的气管竟会在咽喉交叉！这种低劣的结构类型，无疑是埋伏了“交通事故”的重大隐患——每次吞咽时都必须及时关闭气管，否则就有被呛死的危险。或许将鼻孔安装在颈部的某个位置上将会更有意义，但这种结构的存在将永远是难以改变的历史遗留问题。而这种结构上的缺陷和历史上的遗留问题都将成为医学上需要深入探索和研究的奥秘。
三、医学的展望
达尔文医学这一新生的事物面临着一系列有待解决的问题。它的远期目标是什么？我们应当怎样从进化史的观点出发去分析各种疾病？假说应当怎样提出，又怎样去验证？谁来负担研究的费用？安排哪一个学术部门或者研究机构中的什么人来做这些研究工作？为什么这个事业经过这么长的时间才开始启动？（p238）
达尔文医学是学科交叉的结果，它的两极分别是进化生物学和医学，其中间地带有动物生态学、微生物学、遗传学、解剖学、精神病学等。由于目标的广泛性（用进化观点说明医学的一切方面）和内容的综合性，难免内容驳杂、结构松散；同时由于其新兴性，理论基础和技术方面都还脆弱。总而言之，达尔文医学的未来将是机遇与挑战并存的。
1．研究目标
我们从远期目标说起。在对疾病的进化史研究确立之后医学教科书会是怎样一种面貌？……按照我们的意见，每本教科书描写一种疾病时应当有一段文字来描述它的进化史，这段文字应当提到这样一些问题：
1．体征中哪些是疾病的直接表现，哪些实际上是防御反应？
2．如果这种病有某种遗传因素存在，这种基因为什么会持续存在？
3．新的环境因素是否与发病有关？
4．如果是与感染有关的疾病，哪些方面是有利于宿主的，哪些方面有利于病原体，哪些有利于双方？病原体对我们的防御有些什么对策，我们又有什么特异的防御机制应付病原体的对策？
5．这种疾病的易感性与哪些历史上的遗留问题或者设计上的妥协方案有关？（p238-239）
2．对现代医学的反思：后现代性？[7]
现代医学的基本理念是机械论的，它在治疗上的表现是对症治疗，很少也很难把人当作生态和生理上的整体的人来看待。达尔文医学对现代医学的机械性作出了恰当的反思，主张从进化的角度看待和治疗疾病，认为消除症状并不一定根治了疾病。例如，一开始就服用退烧药治疗感冒会使病程延长，因为早期发烧有助于消除感染；贫血地区居民补铁会大大增加感染阿米巴的可能性，因为细菌和阿米巴对铁有更敏感的依赖性。
达尔文医学对疾病治疗的生态性和整体性反思，似乎满足着后现代主义科学哲学家所追求的某些特征。这种生态性和整体性所表现出来的后现代性也在于其解构性，它把健康和疾病的关系置于环境和进化相对性的基础之上，从而消解了现代医学关于个体与种群、健康与疾病的绝对界线。生态性、整体性及其所表现出来的解构性乃是在疾病观层次上，达尔文医学在治疗理念上也表现出后现代的某种合理的消极性（至少目前如此）。他们明确表示目前并不提出具体的治疗建议，而只是反思现代医学的合理性，用古老的特鲁蒂亚（E. L.Trudeau）的名言来说，就是：“偶尔，去治疗；常常，去帮助；总是，去安慰。”达尔文医学最浓厚的后现代性可能是其理论基础中充满着修辞性，像“修补匠”理论，“设计的折衷理论”等都只是一种现象类比，一种隐喻。
3．理论的创新与缺陷：走向博弈论？[8]
达尔文医学的核心理论是自然选择的不完美性，它破除了长期以来固有的自然选择使生物走向完美的观念，这是对达尔文学说的重要修正和补充。然而如前已述，其理论基础还只是一个文学性隐喻（功能或结构设计的折衷性），并且这种折衷性只是现象的，而不是因果的，其因果性理论乃是另一个文学隐喻：进化是一个修补匠（或盲眼钟表匠）。文学性隐喻无疑是达尔文医学理论基础的脆弱之处。从进化论与近因生物学结合的历史经验来看，每一个成功的进化生物学理论都有其精致的数学基础，综合进化论以遗传平衡定律为基础，中性学说则以扩散定律为基础。因此，达尔文医学欲使其理论基础变得坚实，必定要借助于数学的手段。达尔文医学的两个理论隐喻中，修补匠理论已得到某种程度的数学辩护。道金斯曾作过简单的电脑模拟证明，理论生物学家罗森（R. Rosen）曾运用概率论作过更一般的证明。但这些辩护未说明进化的“折衷性”。我们注意到，设计折衷性隐喻包含着这样的含义，生物体对环境的适应是在对自身结构或功能最小修正和对环境最大适应之间的平衡，是生物的生存游戏，是生物与环境之间的博弈。这样，我们就把这个文学隐喻转化博弈论的数学隐喻了。
建立在博弈论基础之上的进化折衷性考察，必须评估环境的变化程度和生物体的适应程度。以往以基因频率变化来估算生物对环境适应程度（好适度）的作法，对医学的研究客体显然难以适应。因此，建立什么样的数学参数来评估环境变化和生物适应程度是这种转换的关键，它有待于进化生物学家、医学家和数学家的长期努力——就目前而言，达尔文医学家广泛使用的流行学调查结果也许是一个重要的参数。在博弈论的考察中，生物进化的结果将是可几的，生物的现实状态是最差与最佳情形间的任意一种。
读后感
佛教云，生、老、病、死乃是人世间痛苦的根源之一。我们不一定会问“如何摆脱这些痛苦”，但一定想知道“为什么我们要承受这些痛苦”。本书的作者替我们提出了这个问题，并试图用进化论的思想去寻求这个问题的答案。“在我们这个设计得十分精巧的身体上，为什么还留下了这么多的弱点使得我们要遭受疾病的痛苦？……”（p1）现代医学只研究我们的身体是怎么样的，我们怎么样生病，以及怎么样“终止”生病。通常我们问为什么。而达尔文医学所问的“我们为什么生病”，更像是一个形而上问题。“在多神论时代，这种解释比较简单，一个神制造疾病，另一个神治疗它。到了人们打算只要一个上帝的时代，解释疾病和原罪的关系就比较困难了。历代神父都在思考这个神学上的难题，一个好的上帝为什么要让好人生病？”（p250）达尔文医学对于包括好人在内的人类为什么生病给出了一种解释。
本书的作者以极其生动的语言和丰富的例子，为我们讲述了一段人类疾病进化史，并试图建立起达尔文医学的整体框架。当然本书不只讨论了生病问题，也从进化论的角度对人类的身体何以如此以及人类的一些行为提出了一种解释方式。本书作者承认，书中所谈到的一些问题，“可能都有进化论的意义，不过现在还都只是不成熟的假说。不要把这些不成熟的假说当作真理。”（p26）在阅读书中的论述时，作者作为科学家的严谨给我留下了很深的影响。
同时，他们的道德观也令我非常感动。
医学的目的，一直是帮助病人，而不是去帮助人类。就作者的信念而言，应当永远如此。在这一点上的混乱观念，曾经为某些罪行辩护。……他们利用一些达尔文主义的名词，加以曲解引用，完全改变了生物学上的原意。我们从不主张医学应当帮助自然选择。我们更不认为生物学可以指导道德决策。我们决不是说疾病是一件好事，尽管我们举出许多例子说明病理是与某些未被理解的益处相关联的。达尔文主义与医学结合之后，对于人类应当怎样生活，医师应当如何执业，不能做出任何道德伦理上的说教或指导。达尔文主义的立场、观点在医学上有助于我们去了解疾病是怎样起源于进化过程中的，而这些知识对于医学的崇高目标将有深远的意义。（p11）
参考文献
[1] Roger Lewin 著, 娄常春译. 医学科学新领域——达尔文医学.世界科学, 1996 年第8 期.
[2] Melvin Konner. A Dose of Dr. Darwin. Nature, 1995, 375: 641-642.
[3] Randolph M. Nesse, George C. Williams. On Darwinian Medicine. Life Science Research, 1999, 3, 3(1).
[4] 颜青山. 达尔文医学:进化生物学的新发展. 科学技术与辩证法, 2001, 2, 18(1).
[5] 克里克. 狂热的追求[M]. 合肥: 中国科技大学出版社, 1994.
[6] F. Jacob. Evolutionary and Tinkering. Science, 1977, 196 :1161-1166.
[7] 禹宽平, 颜青山. 进化医学——医学的后现代反思[J]. 医学与哲学, 1996 (11).
[8] 颜青山. 达尔文医学:进化生物学的新发展. 科学技术与辩证法, 2001, 2, 18(1).