再談科學遺傳事實與進化論
何天擇
達爾文用了近四百頁篇幅寫成《物種起源》一書。
許多人說自己相信進化論,卻未讀過這本書。讀過這本書的人,至少知道達氏用許多揣測之詞,並引用他人言論,企圖說服大眾。至於他本人,卻沒有提供科學實驗的數據證明。其次達氏對生命來源自認無知,對遺傳機制作用則沿襲上古亞力斯多德的錯誤見解,即所謂「泛生說」(pangenesis),認為生物個體各部特徵產生「小芽體」,由血液輸送至生殖細胞遺傳給下一代。美國著名麻省理工學院教授克氏(Evelyn F. Keller)說︰「他(達爾文)從未聽過遺傳學的秘密,也不可能有這知識。他與同時代的人都相信溶合遺傳──子代的性質,是由父代性質互相溶合而成……」(註1)。
進化論的主要題目是推測地球已有約億年的歷史,在約45億年前,單細胞的生命開始出現。單細胞生物由於有利的突變,一步步累積進化,成為今日眾多難計其數的物種(註2)。只是我們要明白,這悠長的時間是根據自然主義的推測,是無法證實的。因為人類有文字記載的歷史只有幾千年時間。
當達爾文(1809-1882)在英國寫《物種起源》的時候,另一位科學家在奧地利的修道院中,默默地用八年的時間,以12,980株豌豆植物(注意:《中信》月刊2002/8是1980株,係打字錯誤,在此更正。)作遺傳實驗。這人便是孟德爾(1822-1884)。他觀察豌豆植物的七種特徵,如花色或紫或白,莖桿或高或矮,種子或圓或皺,豆莢或黃或綠等等。孟氏的實驗結果發現了遺傳機制作用,特徵代代相傳的規律。
達爾文的《物種起源》出版時,因有反宗教的成份,迎合社會潮流,大受歡迎;1,250冊書一日之內被搶購一空。反之,七年後,孟德爾的實驗結果,於一八六六年在本地科學社刊發表;因為與進化論見解衝突,不受重視,無人問津。直至34年後,一九 ○○年,方被三位科學家重新發現,認為是科學歷史上劃時代的重大實驗,奠定了現代遺傳學的基礎,引起二十世紀生物學知識的長足進步。因此,在二十世紀以前,有遺傳科學知識的,可說只有孟德爾一人。
一、「溶合」與「分立」
世界眾多的生物,每種都有它的特徵。人有人的特徵,鳥有鳥的特徵,魚有魚的特徵等等,彼此不同。在每種生物中,有許多個體;個體與個體之間,也有個體的特徵,可彼此識別。自近代分子生物學發達,我們知道特徵都由細胞核中 DNA 化學分子中的基因所表現。例如孟氏的實驗顯示,豌豆的花,紫色有紫色的基因,白色有白色的基因;莖桿長有長的基因,矮有矮的基因;種子圓有圓的基因,皺有皺的基因等等。那麼,基因在細胞核中怎樣存在,由上代遺傳給下一代的機制作用是怎樣?這是審核進化論的重要問題。為要答覆這個問題,我們先要明瞭「溶合」與「分立」的兩種現象,我們若將紅色液體與白色液體相混合,便得到淡紅色液體,紅色與白色溶為一體,再也無法分離。淡紅色液體的特徵,一半是由紅色液體而來,另一半是由白色液體而來,溶合為一。純紅、純白都不再存在。這是溶合(blending)現象。
另一情況,是將兩種或多種的豆粒,大小或顏色都不同,裝在同一器皿中,它們不能溶為一體,而各自獨立存在。大粒仍是大粒,小粒仍是小粒。不同顏色也不彼此影響。我們若倒出數粒,每次可能有不同的組合,有時都是大粒,有時都是小粒,有時大小都有。不同種的豆仍是不同,彼此可以分辨。這是分立(discrete)現象。
達爾文因為不知孟氏遺傳實驗,認為進化是由代代微小改進累積的;代代的遺傳即是步步的進化,也叫做漸進論。因為他相信這當時普遍接受的觀念,即溶合性的遺傳(blending heredity),錯認遺傳是上代父母特徵的溶合。
孟德爾的實驗卻證明,遺傳基因是彼此分立的。例如豌豆紫花(純種)與白花(純種)交配所得子代,不是淺紫色花,而都是紫色花,因為紫色為紫色基因顯性的表現;白色的基因則為隱性,沒有表現(見圖)。另一個很簡單明顯的例子是,我們自己或親友家中,常有數個兒女,有的較父母二人都高,有的較父母二人都矮。兒女中也有高矮不同,假若遺傳是溶合性便不是這情況,而都是上代父母高矮的平均數。事實上,因基因分立存在,在遺傳下代時,視父母性細胞中不同基因如何配合而定。這很明顯的事實,我們現在雖然很易了解,但二十世紀以前的人,因無遺傳科學知識,只能接受傳統觀念。而孟氏的實驗徹底否定了進化論的漸進溶合的遺傳概念。
二、淘汰與再現
進化論主張,由一種生物進化到另一種更適應環境的生物,原種的特徵一步步地消失,新種的特徵一步步地產生。孟德爾的遺傳實驗卻告訴我們,生物的特徵是生物本身的成份,不會加增也不會消失,雖屬隱性,只要有適當的配合,便會在表型中出現。某些隱性的基因雖在子代沒有表現,但在細胞核中是沒有消失的,到孫代才可表現。只要一種生物不完全消滅,細胞核中的基因是不會失去的。例如上述豌豆紫色花植株與白色花植株交配,子代雖都是紫花,但白花基因仍然存在,到子代自花授粉產生下一代時,白花又在表型中出現了。進化論認為原種特徵消失後便不再存在,又與遺傳事實不符。
三、流動與固定
在人的知識範圍內,生物物種代代衍生繁殖是固定不變、各從其類的,即有種瓜得瓜,種豆得豆,貓生貓,狗生狗的固定律(Law of constancy)。近代分子生物學發達,我們明白固定律的來源由於基因複製的忠實性或盡職性,因此產生遺傳的穩定性(Genetic stability)。
人的知識只有兩個確實來源。第一來自人的經驗,我們自己或先人的經驗,由觀察與實驗而得。第二來自創造主超然的啟示,即聖經的記載。除此之外,許多臆測或遙遠外推而得的論說是無法證實的,不可靠的,不能作為知識接受。進化論者假定,目前的生物都係億年變化流動的歷史產物,只是推測而已,因為在人類知識範圍內從未發現一種生物變為另種生物的。並且變化並不即是進化。變化可能是無方向性的,進化必須是有方向性、目的性才可能完成一個新構造,進而產生新物種。若進化論者相信進化作用有方向性,則又自我矛盾了,因為方向是意志的選擇,進化論者認為萬物的背後是無意志的物質(唯物論)。科學實驗中經常使用的外推法立足於自然主義(Naturalism),假定在無限「時」、「空」中,局部為真,則全部皆真,這是無法求證的。進化論遙遠的外推則有更大犯錯的危險性。我們不能將它作為知識接受。進化論的論調是我們知識範圍以外的言論。
四、突變問題
突變可在實驗室中由人工激發的破壞作用,或在自然界因細胞基因複製的錯誤而引起。通常基因的複製是很正確的,不但照原樣版複製,且有自動校對及修補作用,所以在自然界中,不是人工激發的突變,極為罕見。例如,上提的克教授說︰「DNA在活細胞中複製的準確程度,近乎神蹟。……DNA本身並非如此堅強,複製的忠實性係由全副的蛋白質分子維持,即修理錯誤,防止自動破裂,及其他複製中的損傷。……由於這種修理系統的幫助,複製的錯誤率減至約一百億分之一」(註3)。那麼,這樣罕見的突變,可以作為生物普遍的進化機制作用嗎?科學家說不,還不夠格。只是其中「有利」的突變方可視為進化的材料。有利的突變約在突變中的千分之一,因此突變可作進化的機緣再縮小一千倍,至複製中的十萬億分之一。
突變是生物在自然界複製中罕有的錯誤,正如駕車意外碰撞一般,結果是破壞,不是改良。讀者們,在你一生中有否聽說,在駕車發生意外中,有一次是對車子本身的構造有利的?所以突變及一切錯誤都是無方向、無目標、胡亂的作用。自二十世紀初遺傳知識明白後,既得利益(名聲與地位)的進化論守衛者,因為無路可走,便將進化論的原因寄託在生物「有利」的突變上,認為若無有利突變便無進化。所以克教授又說:「自然淘汰的進化,是建基於極不尋常的事件,即『有利的錯誤』。」(Evolution by natural selection depends on the occurrence of that rarest of events, mistakes that prove beneficial.)(註4)這是因為死硬派成見太深,不願放棄進化論而接受「設計論」所致。聰明的讀者,你能相信許多「有利的錯誤」累積而產生人的心臟,又有許多「有利的錯誤」累積而產生人的眼睛,再有許多「有利的錯誤」累積而產生口腔……,然後又再有許多「有利的錯誤」而產生人的頭腦嗎?我們可以接受這樣荒唐無稽的言論嗎?對萬物來源問題,我們若忽視上帝的啟示,自作聰明,便墜入愚不可及的景況。
俄國育種專家李森科(Trofim Lysenko),一九三○年代在蘇聯史太林的統治下遊說政府,他可將達爾文進化論與動物育種及馬克思學說結合,成為官方科學。他主張拉麥克與達爾文後天特徵遺傳的進化論,同時又將孟德爾遺傳學作為資產階級的邪說(異端)禁止。他受史太林的支持、贊成,在他得勢時曾將數千異議的科學家清算,包括許多優秀份子。後因他所宣稱可由溫度控制,將冬麥改為春麥增加產量失敗,造成國家災難,在一九六五年終被革職(註5)。這是誤信進化論而致陷入錯謬之一例。
結論
科學理論立足於科學事實。有關新的事實的發現都是對原有理論的挑戰。若原有理論可以圓滿解釋新事實,則可繼續採用,否則不是要加以修正,便是淘汰。但事實經過確定便永遠是事實,無法改變或忽視。因為事實是客觀存在的,理論只是人自己認為符合客觀的構思,將客觀事實系統化的企圖。這樣,在遺傳的事實與進化的理論衝突時,我們該作何取捨?達爾文的成功,誤導世人思想一個半世紀之久,是宣傳上的成功,不是科學上的成功。
註:
1. Keller, Evelyn Fox(2000)The Century of the Gene, p.13。
2. 根據進化論宣傳家 S.J. Gould, L.E. Orgel 等人。
3. 見註,p.27。
4. 同上,p.32。
5. Ferrell,Vance:(2001)TheEvolutionCruncher, p.44
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