全国生物进化学学科首席科学传播专家王章俊:我们是侦探,探寻地球生命40亿年的奥秘
2020-08-28 10:05:37   来源:化石网   评论:0 点击:

全国生物进化学学科首席科学传播专家王章俊:我们是侦探,探寻地球生命40亿年的奥秘(化石网整理)据澎湃新闻(记者 徐明徽 实习生 邱艺):6次生物大灭绝、9次进化飞跃,地球生命40亿年是如果演化的?人们对


全国生物进化学学科首席科学传播专家王章俊:我们是侦探,探寻地球生命40亿年的奥秘

(化石网整理)据澎湃新闻(记者 徐明徽 实习生 邱艺):6次生物大灭绝、9次进化飞跃,地球生命40亿年是如果演化的?人们对达尔文的进化论有着怎样的误解?如何帮助孩子建立起科学思维?
 
近日,全国生物进化学学科首席科学传播专家王章俊历经十年精心打磨的原创科普《生命进化史》三部曲图书出版面世。这部《生命进化史》三部曲包括《从起源到登陆》《从陆地到天空》《从野性到文明》三本书。王章俊将19世纪的三大发现、20世纪的两大理论和四大模型悉数囊括。“演化”之内涵贯穿始末,将宇宙的演化与生命的演化融为一体,把宇宙学、地质学、物理学、化学、生物学与生命科学有机结合,以6次生物大灭绝事件为节点,9次生命进化飞跃为主线,搭建起完整的生命进化知识体系。
 
借着新书出版之机,王章俊接受了澎湃新闻记者的专访。“从138亿年前宇宙大爆炸,到40亿年前生命起源,从单细胞动物(蓝藻)再到多细胞动物——鱼类——两栖动物——爬行动物—(恐龙—鸟类——)哺乳动物——人类,生命的进化就从未停止过脚步,没有进化就没有生命的延续性与多样化。”王章俊说。
 
在撰写《生命进化史》之前,王章俊已经开展了将近十年的科普相关工作。2010年,在地质出版社担任副社长期间,王章俊需要承担学科普相关工作,搭建科普长廊。三个月时间,60页图文介绍,科普长廊成为了王章俊参与科普工作的起点。此后,《化石与生命》《生命进化简史》的出版,科普电影《会飞的恐龙》上映,一次又一次的科普讲座,让王章俊的科普工作备受肯定,更是让他加深了对于科普工作的认识。
 
“提到达尔文进化论,大多数人的第一个念头是物竞天择、适者生存,但这是错的,或者严格说是不全面的”。在《生命进化史》中,王章俊为读者解读,达尔文的进化论实际为物种变异、自然选择、适者生存。“有变异才有选择,适合生存和繁衍的物种才能延续下来。基因变异的过程是偶然的、随机的,生命不总是从简单到复杂,从低级到高级。我们现在还有几十万种生物,它们并不是高等的,但它们都能生存繁衍下来,比如说细菌”。
 
《生命进化史》精妙之处在于,将40亿年生物进化的漫长岁月成体系地串联起来,通过对于生物进化的精妙介绍与深度解读,条理清晰,帮助读者知其然,更知其所以然。王章俊原创绘制了一棵演化“生命树”展示在书中。整本书都围绕这颗树展开的,从最早的藻类到爬行,最后分两支,一支是恐龙到鸟类的进化,另一支是哺乳类动物到人的进化。与此同时,这棵树又由8个演化分支图来支撑,脉络非常清楚。关于生命所有的进化知识,读者都可以从中找到它的答案。
 
王章俊善于提问,逻辑推导是他强项,又能巧用比喻。《生命进化史》可以说是一本学术大书,同时又是一本集合了各种有趣小故事的侦探集。“我一直认为,科普一定不只是知识介绍,而是让孩子们建立科学思维。我经常从生活中可见的问题入手引导,比如‘鱼睡觉为什么不闭眼睛?’不要急着给答案,先问问孩子们眼皮的作用是什么,鱼不需要眼皮的生物原因是什么,再进一步引导孩子去思考器官的演化原理。”
 
在王章俊看来,了解生命进化的过程,其实是重新建立对生命的态度的过程。在人类诞生之前,生命不知经过多少磨难,经历过多少次生物大灭绝事件。所以说,生命来之不易,每一个人都应当珍惜生命,完成生命的价值。“生命是一个过程,从诞生、成长、衰老到死亡,生命是一顶奇迹的皇冠,而智慧是这顶皇冠上的宝石”。
 
访谈:
 
澎湃新闻:你在书中提到人们对达尔文进化论存在着误解,比如“物竞天择,适者生存”这一观点是错误的?
 
王章俊:是的,我是一直在思考,人们对进化,尤其对进化论误解的太深,了解太肤浅,甚至是根本不了解。所以我就想怎么能从科学的角度、从进化的角度、从分子生物学角度来告诉人们生命进化到底是怎么回事,为什么会进化。《生命进化简史》基本上讲述了生命是怎样进化的,告诉你生命怎么一步步从一条鱼变成两栖类、爬行类;一支爬行类变成恐龙和鸟,另一支爬行类变成哺乳动物、灵长类,最后变成人。
 
我在书中不但讲述了生命是如何进化的,而且告诉读者,生命为什么会这样进化,纠正了社会上对达尔文进化的误解。比如我们经常说的‘物竞天择,适者生存’,这不完全代表达尔文的核心观点,这句话是我国翻译家严复翻译的一本英国生物学家赫胥黎原作《进化论与伦理学》。他为了唤醒当时中国人民贫穷落后的思想,提出了物竞天择,适者生存,但达尔文的核心思想实际上是物种变异、自然选择,最后适者生存。有变异才有选择,选择最后只有适合生存和繁衍的物种才能延续下来。而且生物的进化不总是从低级到高级,从简单到复杂。
 
澎湃新闻:大众固有印象中,地球生命就是从简单生物进化到恐龙或智人,为何你说“并不总是从简单到复杂”呢?
 
王章俊:从根本上来说,因为基因的突变是随机的,不具有方向性和目的性,谁都无法控制。
 
比如说人体的受精卵有3亿个精子要面对一个卵子,究竟哪个精子和卵子结合?在自然状态下,谁都无法控制。不同精子携带不同基因,和卵子结合就形成不一样的人,兄弟姊妹之间从来没有一模一样的,即使双胞胎的DNA是一样的,但因为后来的基因表达不一样,所以双胞胎也是有差异的。生命只要适合其生存与繁衍的,就能延续下去。
 
比如现在的新冠病毒,它必须依附于其他生命体才能生存繁衍,但它在变异。越是简单的生命越容易变异,为了生存它就得变异,只有好的变异才能遗传下去。 后来的生命,尤其像人类,为什么不容易看见变异?因为人是一个比较大的生物体,身体中细胞的变异你几乎看不见,不可能在短时间内看得见的。
 
所以我用“不总是”表述。从脊椎动物的进化来说,确实从鱼到两栖到爬行,再到哺乳类,再到灵长类,一到现在的人类,确实脑容量在急剧的增加,由爬行变成直立等等,确实如此。但我认为并不总是这样,只有脊椎动物是这样,其它的就不是这样。比如细菌现在还有无性繁殖的,还有其他多细胞动物,像海葵,像珊瑚,还有植物,比如土豆等,都是无性繁殖,它照样生存挺好,对不对?
 
据不完全统计,大概就将近一千万个物种,而脊椎动物还不到七万种,也就是六万七千种左右,我们只是沧海一粟,太小了。
 
澎湃新闻:我们在给孩子们做科普的时候,往往就会想到说要给孩子们培养这种科学思维,到底什么叫科学思维?如何培养?
 
王章俊:科学思维实际上是一种更具逻辑性的思维推理。其实我在编这本书的时候,自觉和不自觉地运用了这种逻辑推理来做。
 
比如说鱼,最早有脊椎的鱼,没有鱼鳍。后来有了鱼鳍,有了颌骨嘴巴,最后鱼鳍大概在3.6亿年前登上陆地,鱼鳍变成4条腿,所以变成4条腿以后,就进化成两栖动物、爬行动物了,一定得这样推理的。
 
这个逻辑推理非常关键,你没有逻辑思维、逻辑推理是没法做科学研究的。同时,我想让人们认识到,这就是生命的进化,其实我们在日常观察过程中处处可以见到生命是一步步进化来的。
 
澎湃新闻:你希望通过《生命进化史》为小读者们传递一种怎么样的生命观呢?
 
王章俊:生命之可贵。因为我们现代的人,是生命经过35亿年,甚至更长时间,慢慢进化而来的。既不是上帝创造的,也不是女娲用泥捏的,是经过漫长演化出来的,而且都有科学根据的,所以是不是应该珍惜生命?特别的不容易,你的生命其实不完全属于你个人的。
 
澎湃新闻:做科普最难的是要用通俗简单的语言、有趣的语言传递给普通的读者。怎么做到?
 
王章俊:比如我要介绍羊膜卵,羊膜卵就是卵生动物的蛋。在生物的进化当中,爬行动物演化出了羊膜卵这种复杂结构,羊膜卵的结构保证了爬行动物在陆地上可以正常繁殖,而不一定依赖水环境。
 
如果我上来就讲羊膜卵里的结构,羊膜囊、卵黄囊、尿囊,你肯定就晕了。那我换个说法,我把羊膜卵比喻成一个单元房子,卧室就是羊膜囊,里面充满着羊水,胎儿在其中生长发育。而尿囊相当于卫生间,胎儿的排泄物,如二氧化碳都得排到那里,而厨房就是卵黄囊,提供营养地方。这样解释是不是就容易理解了。
 
这种比喻能使读者和他周围事物联想起来,如果你的比喻他根本想象不到这个东西,也起不到作用,会有那种陌生感。所以你必须首先对内容精准理解、深思熟虑,再清晰比喻。
 
澎湃新闻:书的开头有一页演化生命树的图谱,能介绍一下吗?
 
王章俊:这颗演化生命树是这套书最大的一个特色,是我的原创,花了10年时间梳理,整个这本书都是围绕这颗树展开的。从最早的藻类、到鱼类、两栖类,然后到爬行类,最后分两支,一支是恐龙到鸟类的进化,另一支是哺乳类动物到人的进化,我的三部曲基本上都围绕这棵树,而且这棵树里面有分8个演化分支图来支撑,所以脉络非常清楚。关于生命所有的进化知识与有关的知识,你都可以从中找到它的答案。
 
比如说第15章,动物器官的演化,几乎所有的书里边都没有讲动物器官是怎么演化的。比如咱们经常说的十万个为什么。鱼睡觉为什么不闭眼睛?因为鱼没有眼皮,我再问为什么鱼
 
长眼皮?因为眼皮的作用,第一是保护眼睛的湿润,所以我们人类要不断眨眼睛,第二它防止风沙,是不是这两个作用?但是鱼在水里面不用闭眼睛,也能保持眼睛湿润,第二,水里面也没有风沙,所以它不需要眼皮。这就引出来生命进化必须遵循的三大原理,在书里我都总结出来了。
 
第一个原理就是“继承性演化原理”。就是说生物的器官都必须在祖先原来的器官基础上,经过基因突变进化来的。比如说牙齿是由鱼鳞进化而来的,羽毛是由鳞片进化来的,等等,所有的动物器官都不是无中生有,我总结为继承性原理。
 
第二个叫“可拆分性演化原理”。每个器官其实可以拆分的,比如咱们现在心脏坏了,我可以拆下来,换别人心脏或者换个人工心脏,每个器官既相互关联,但它又是独立的。每个器官几乎都是独立演化的。
 
第三个原理,即“奥卡姆剃刀原理”。奥卡姆是伟大的逻辑学家,他提出了“简单有效原理”,也就是“如无必要,勿增实体”。没有必要的器官特征,生物体是不会进化出来了,比如,植物不会进化出四肢、嘴巴和肠胃等器官,老虎不会进化出翅膀。
 
澎湃新闻:在追求生命奥秘的过程中,你也像一个侦探。
 
王章俊:对,不断地思考。我每天喜欢锻炼身体,在走路的过程中就在思考一些问题。有了问题我一方面是问专家,一方面是我搜集各种各样的资料佐证,因为现在比较容易上网收集,我可以互相印证。
 
我去给孩子做讲座,有一个特点,就是我喜欢把整个逻辑串起来给他们讲,他们都能听得懂。有的孩子家长和我交流,孩子提问千奇百怪,老问为什么。我不是说《十万个为什么》不好,而是这十万个为什么是把知识割裂了、碎片化。碎片化的知识对孩子是没有好处的。这影响了他逻辑思维和深度学习的可能,知识之间都是有关联的。
 
澎湃新闻:人类的很多社会行为,其实都能在进化的过程当中找到答案。我可以这样理解吗?
 
王章俊:对的,达尔文进化论是现代生物科学的核心与灵魂。生物学对社会学、哲学、心理学等等都有借鉴意义,所以现在很多生物学家、社会学家、哲学家,心理学家等,其实都从进化的角度来思考一些问题。比如我们人的固执,固执其实是遗传了爬行动物的遗传基因,爬行动物特别固执,特别犟,大脑不发达,它只有好、坏之分,没有中间地带。他在野外生存时,要不逃跑,要不就是吃掉对方。还有人的领地意识,从两栖类动物登陆,就有这种意识了,为什么要占地盘,因为占地盘越大,能吃到的东西就越多。
 
所有生命都是传递基因的工具,你生活的意义就在于传递基因。所以我书里面最后有4句话,“生命的本质在于自我复制,世间万物只有生命能够自我复制,其他任何物体,没有生命的,是不可能自我复制的”。
 
生命的目的在于生存繁衍。雄螳螂冒着被雌螳螂吃掉的危险,也要与之交配,从而繁衍下一代。动物界还有众多的例子,生存与繁衍可以冒着各种各样的危险,为了繁衍的目的就是这样。
 
生命的进化在于基因突变,没有基因突变,哪来的自然选择,哪来的适者生存。所以基因突变是整个生命进化的基础和核心。自然选择是生命进化的驱动力。
 
生命的意义在于基因传递。当然这是从生物学意义上来讲。所以我常说,生命因宇宙而诞生,宇宙因人类而伟大。
 
澎湃新闻:了解这种生命的进化史,会使得我们自己的视觉跟整个思维方式都有所扩大。
 
王章俊:是的,我就有这种感觉,不断在扩大。我对死亡也有过恐惧,现在对生命有了更深的理解,不再恐惧死亡,人死亡后又变成有机分子,为其他生命提供营养,所以每个人的生命都有意义,也许这就是生命的轮回吧。

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