特别关注|古生物学家、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和院士谈达尔文进化论的发展与挑战
2017-04-10 中国石油大学报
4月6日，中国科学院古脊椎动物与古人类研 究所所长周忠和院士做客首期黄岛讲坛，从生物 进化论的发展、挑战以及古生物学、地质学对生物 进化论的贡献等方面为石大师生讲述生物演化的 进程。
“被社会化”的进化论
提到生物进化论，很多人最先想到的便是“物 竞天择，适者生存”，甚至更多人了解的是在人类 社会领域的“适者生存”。而周忠和院士则认为： 所谓的“物竞天择，适者生存”并不是“完全的、真 正的、原汁原味”的进化论观点。
自达尔文《物种起源》发表以来，不同的人对 进化论有着不同的理解。雅克·莫诺认为进化论 的一个奇特好笑的特点是人都以为自己懂得进化 论。”周忠和院士认为人们应该端正自己的态度才 能更好地认识演化论。
比起进化论，周忠和院士认为“演化论”是一 个更准确的翻译，严复翻译成‘天演论’而没有译 成‘进化论’我认为还是不错的。”然而原本是一种 科学理论的演化论，却从19世纪末20世纪初开始 化身为中国人救亡图存的政治口号。最具讽刺意 味的是，赫胥黎强调的是人类社会与动物社会的 差异，他认为不能把生物演化的规律生搬硬套地 运用到社会学领域中去。”《天演论》英文原书之名 本来是《进化论与伦理学》。然而，严复先生翻译 的《天演论》其实只翻译了赫胥黎原书的进化论部 分、而有意舍去了其伦理学观点。不仅如此，严复 先生在《天演论》中还加入了斯宾塞作为鼻祖的、 臭名昭著的社会达尔文主义的观点（这些恰是赫 胥黎坚决反对的），将‘物竞天择，适者生存’的生 物演化规律照搬到人类社会的演化，这跟赫胥黎 的本意简直是南辕北辙。”
随后，周忠和院士谈到了张德兴先生的观点： “从严复先生开始的对达尔文进化论的通俗性传播，一方面使得中国成为世界上对进化论接受程 度最高的国家之一，另一方面也使很多国人对进 化论一知半解、不求甚解，甚至道听途说、以讹传 讹，鲜有继承和发展。对‘物竞天择，适者生存’， 现代中国社会，却把这一概念滥用到了极致，以至 于达到了一切在于竞争，唯有最强者才能拥有一 切，并且不惜为了一己之利而不择手段地步。”
周忠和院士借用苗德岁先生的观点：“赫胥黎 的《进化论与伦理学》，经过严复的选材和配菜，由 西餐完全做成了中餐，一道适合当时急于改变中 国落后局面的中国精英人士口味的大餐。”周忠和 院士表示，社会达尔文是选材和配菜后的结果，并 不是真正意义上的科学，而是以科学名义衍生出 来的一种政治，这也成为进化论发展道路上的一 次“坎坷之旅”。
进化论的“进化”
“生物演化是事实，不同物种由共同的祖先演化而来的。”周忠和院士从演化的存在、共同祖先、渐进变化、群体内的变异、自然选择五个方面叙述了达尔文的主要贡献，“生物的演化是需要时间的，物种之间的差异是由微小的差异积累而成的；群体内拥有遗传差异的个体，会引起群体内的变异。”自然选择是进化的动力，群体内的变异会引起物种对环境适应性的差异，有的适应环境就生存下来，有的无法适应便被自然淘汰，自然选择是生物演化的机制。
周忠和院士认为达尔文的思想很多是受到人工选择的启示。“例如英国种马的选择。他们会只选择优等马进行交配，让劣等马绝育，这样培育出来的马是优等的。”在人工选择下物种发生“优胜劣汰”，而自然界里也存在着“自然选择”。
生物进化论不是停滞不前的，随着时间的推移，更多的科学家用科学理论验证和发展了达尔文的生物进化论。“达尔文奠定了进化论，现在我们还在发展，他也有错误的地方，还在被人发展。”周忠和院士向大家讲述了后人对达尔文进化论的证实和发展。“孟德尔开启的遗传学从遗传变异的角度展开了对进化论的研究和论证。”1865年孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律，对达尔文提出的有关群体内变异等内容进行了具体的理论验证。
20世纪30、40年代“现代综合学派”诞生，他们提出运用达尔文的自然选择＋遗传学＋古生物学等原理和方法解释了达尔文无法理解的变异机理问题，对进化论进行了进一步补充和发展。
辛普森把古生物学的成果同达尔文的自然选择和遗传基础相结合，发现达尔文定义的群体水平上的演化－微演化，足以解释古生物学化石资料显现的宏演化模式。DNA的发现和研究也对达尔文进化论进行了进一步发展，DNA是遗传的基础，是控制生物性状的基本遗传单位，因此DNA突变是群体内变异的基础，也是生物多样性增加的前提，然而DNA突变的发生是随机的，大部分是有害或中性的，只有少部分是有益的。
达尔文进化论在不断被批判继承，在后人的不断发现和探索中，达尔文的生物进化论得到了不断丰富。
地质、古生物学推动了进化论的发展
生物进化论的提出与发展离不开地质、古生物学的理论和启迪。谈到达尔文学术研究的历程时，周忠和院士指出，“地质学的创始人莱伊尔堪称达尔文的启蒙导师和挚友之一。可以说，没有莱伊尔的《地质学原理》，就没有达尔文的《物种起源》，达尔文的一半灵感来自于莱伊尔。”在莱伊尔的悉心教导下，达尔文在地质学方面也有杰出成就，对地质学基础理论的认知极大地帮助了达尔文日后进化论理论的建立。
周忠和院士认为，地质学对生物进化的一大贡献来自大陆漂移理论。20世纪60年代后，大洋钻探与古地磁学研究促进了海底扩张理论的产生和板块扩张理论的建立，这些理论解释了各个大陆的地理位置在历史上的变化，从侧面展现了历史上生物栖息地的变更，为各种化石发掘地点间存在的联系提供了线索。地质学的发展在极大程度上推动了进化论的研究。
与此同时，得益于大陆漂移理论和分子分类学的发展，生物地理学的研究不断深入，逐步形成从地理的角度研究生物的历史发展，根据有机体与物理环境和生物环境的相互关系，进一步阐明生物分布的现状的体系。这为进化论的论证提供了有效的方法。
“地质学对进化论的另一大贡献就是年代地质学。”研究过程中，达尔文通过对地质学和地貌学的研究做出大胆推测，并用冈瓦纳古陆裂解解释了丽鱼科的地理分布。
“地质学和生物学往往可以结合在一起，地质学加分子生物学能更好地帮助对进化论的理解。”化石作为一种实物存在，是解释生物进化最直观的证据，有时间和地质记录，能反映当时的环境。2000年美国的科学杂志用了一个专题“精美的中国化石为生命史书增添了新的篇章”来表彰化石研究对生物演化理论的巨大贡献。
对寒武纪物种大爆发，达尔文曾说“为什么每一个组和每一个层位都充满了这样的中间的类型呢？这一点，也许将成为对我的理论最直接、最严重的挑战。”周忠和院士从古生物学的角度解释了，对大爆发前的历史了解不全可能使我们错误地认定了这次大爆发，之所以认为这是一次大爆发，只是因为我们对中间过渡类型了解的断层。“演化论是科学理论，然而，我们能够做出另一个可被检验的预测：有一天，我们将会发现比始祖鸟更古老的带羽毛的恐龙化石。”侏罗纪带羽毛的恐龙证实了这个预测，从中华龙鸟到现代鸟类有很多过渡类型，但现在能找到的仍是一小部分。按照进化论的逻辑，随着地质、考古的不断发展，新发掘出的化石有望消除断层，从而证明生命是“进化”而不是“爆发”。
尼尔斯·艾崔奇和史蒂芬·杰伊·古尔德两位生物学家对此也提出了点断平衡理论，理论指出，形成一个物种的过程可能是比较快的，形成之后是一个稳定的过程。这也是古生物学对进化论的新贡献。正如杰里·科因所说：“虽然达尔文在写《物种起源》的时候，还没有任何过渡形态的物种可供其作为证据。如今，现代古生物学的累累硕果已经彻底证实了他的理论。”
进化论正面临诸多挑战
真理想要发展就要不断接受挑战，周忠和院士从两个方面对达尔文进化论的挑战进行解读。
日本群体遗传学家木村资生，直接挑战了自然选择是主要演化力量的主流观点，他首次提出中性突变的遗传漂变是分子演化的主要原因：分子水平上绝大部分的变异都是中性或近似中性的，对生物个体既没有好处也没有坏处，并不受到自然选择的影响。“自然选择是演化的主要推动力，但机遇也很重要；适者生存＋幸者生存。”周忠和院士眼中的演化论并非简单的二元判断，而是一种多层次的演化。演化过程中，在自然界能够最终被留存下来的，不见得是那个最能够适应环境的特征；不好的性状，由于机遇，在自然界也有可能被固定下来。“中性演化是对达尔文理论在分子水平上的补充；提出了并非一切演化都是适应性演化的结果，在其中机遇也扮演着重要角色。”
达尔文的标准演化理论强调了一种基因中心论，环境只是被当作“背景因素”，它可以诱发或改变选择，但环境本身不是被作为演化过程的一部分。“我们或许低估了环境对生物演化的影响。”周忠和院士认为，生命的演化不是简单地适应现存的环境，而是与环境协同演化；性状的变异不是随机的，它仍然有四个方面需要考虑：发育过程对变异的影响、环境重塑性状、基因之外的隔代遗传、生物对环境的改变。“有一个有趣的例子是，多鳍鱼在长时间脱水后竟然适应了陆地生活，并‘学起了走路’。”多鳍鱼可以从陆地上走回水中，它们并不是靠滑动来行走的。它们会将鱼鳍缩得更靠近身体，把头抬得更高，以此加快走路速度。而为了减小缺水带来的影响，多鳍鱼的骨骼也变得更加结实细长了。这种行为上的变化能够证明发育的可塑性，亦是环境对进化的重大影响。
“达尔文提出的自然选择依然是生物演化的主要推动力，但机遇也很重要。生物的演化没有预设的方向性，更无高低、贵贱之分；达尔文进化论在挑战中经受了检验，并得到丰富与发展。”任何一门学说都不是完美无缺的，不断的挑战也必将成为达尔文进化论的前进的铺路石。
周忠和接受媒体访谈言论
诺贝尔奖不是冲击出来的
希望淡化“冲击诺贝尔奖”的提法，一者很多学科没有诺贝尔奖，二者做科研不应有急功近利的心态。
有对获诺贝尔奖的愿望可以理解，但中国基础研究荒废了几十年，最近十多年才条件比较好，慢慢迎头赶上，特别需要积累，需要长期潜心去做，不能拔苗助长。
把冲击诺贝尔奖作为一个目标，专门针对一个特定人群，对此我并不赞同，因为这不符合科学规律。科研可能成功，也可能失败，需要鼓励很多人去冒险、探索，国家应积极营造比较公平的学术生态环境，让科研回归本质。
做科研当出于兴趣和爱好，如果科学家有潜力，愿意做某个方向，无论十年二十年都应坚持下去，国家也应支持，让很多人逐渐达到可以拿诺贝尔奖的水平，在这个大环境下也许某个人就冒出来了，得奖了，但与拿诺贝尔奖相比，更重要的是中国科技水平的整体提升。
不要过于急功近利
希望“科学家工作室”能为中国科技体制改革探索一些思路和经验，给优秀的科研人员有更多稳定性的经费支持，能选择感兴趣的问题潜心研究，不为申请各类经费浪费很多时间，不需应付很多考核与评比，无需为工资发愁，充分享受科研的乐趣。
科学评价要回归科学共同体，逐步摆脱行政化约束，希望社会能对基础科学研究的意义有更多认识，不要过于急功近利，让科研人员受到应有的信任与尊严，觉得做基础研究是体面的、骄傲的工作。
周忠和院士简介
周忠和，古生物学家，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长。国际古生物学会主席，中国科普作家学会理事长，
1986年毕业于南京大学地质系古生物学与地层学专业，获理学学士学位，1989年获中国科学院研究生院硕士学位，1999年获美国堪萨斯大学生态学与进化生物学系博士学位，同年入选中国科学院“百人计划”并回国工作。2000年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助。2010年当选美国科学院外籍院士。2011年当选中国科学院院士。2013年入选“万人计划”杰出人才，同年主编的第6版《十万个为什么》(古生物卷)出版。2015年分别当选发展中国家科学院院士和巴西科学院通讯院士。2016年担任国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”学术带头人。2017年其担任首席科学家的“万人计划”科学家工作室获得授牌，成为首批6家“万人计划”科学家工作室之一。目前主要从事中生代鸟类与热河生物群的研究。
文字：杨安 靳雅萱 戴书海 高宇 韩绪冬 张明坤
编辑：王冉
