修改達(dá)爾文進(jìn)化論的中國(guó)人,和他的生命微光

舒德干解釋:“孤獨(dú)的一滴水極易干涸,消失于無(wú)形;若有幸匯入江河,則有望洶涌澎湃。俏也不爭(zhēng)春,但愛(ài)花滿園,這是我做科普工作的初衷?!?/span>

作者:本刊記者 肖瑤 來(lái)源:南風(fēng)窗 日期:2024-09-23

圖 中國(guó)科學(xué)院-topaz-enhance-4x_1.jpg

古生物學(xué)家舒德干在實(shí)驗(yàn)室(圖/中國(guó)科學(xué)院)


今年9月1日投入使用的人教版七年級(jí)《生物學(xué)》教材,提到了一種于1999年在云南澄江發(fā)現(xiàn)的昆明魚(yú)化石,并出現(xiàn)了這樣的話:“正是這條‘小魚(yú)’,將已知最古老脊椎動(dòng)物的紀(jì)錄向前推了約5000萬(wàn)年?!?/span>

“人的祖先可能是魚(yú)”,這一撼動(dòng)世界的判斷,是中國(guó)科學(xué)院院士、西北大學(xué)古生物學(xué)家舒德干率先于世界發(fā)現(xiàn)的成果。

百年來(lái),關(guān)于生物進(jìn)化與演變的形式,由達(dá)爾文在19世紀(jì)提出的“物種起源論”占據(jù)主流?!敖?jīng)自然選擇,高等生物由低等動(dòng)物演化而來(lái)”,不僅在當(dāng)時(shí)是對(duì)上帝的一次迫擊與叫囂,更在從生物學(xué)演化到社會(huì)學(xué)的過(guò)程中,對(duì)現(xiàn)代文明產(chǎn)生了巨大影響。

作為三度翻譯達(dá)爾文著作的中文譯者,舒德干拾級(jí)而上,提出了他的命題:“物競(jìng)天擇”背后的生物演化,除了偶然性之外,是否還存在一定必然性?

1999年,舒德干院士及團(tuán)隊(duì)首次在云南澄江發(fā)現(xiàn)了“天下第一魚(yú)”,自此,脊椎動(dòng)物成為首次登上演化舞臺(tái)的新型動(dòng)物類群。舒德干將這一過(guò)程命名為“三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)”。

五條人的歌《世界的理想》里有句歌詞:“寒武紀(jì)大爆發(fā)之后,我們的祖先從大海里爬了出來(lái)?!比祟惖淖嫦葋?lái)自大?!@一論斷的有力證據(jù),就在中國(guó)。舒德干團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)脊椎魚(yú)化石的云南澄江縣帽天山地區(qū),正好藏著5億年前人類遠(yuǎn)祖的秘密。

2011年,舒德干當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。近幾年,“70后”的舒德干(現(xiàn)年78歲),在視頻平臺(tái)上更新視頻,用通俗的語(yǔ)言講述生物進(jìn)化,成為一名科普博主。

視頻里,他操著一口湖北口音濃重的普通話,英文單詞有些音節(jié)獨(dú)立,聽(tīng)起來(lái)樸實(shí)可愛(ài)。2022年,他獲評(píng)“感動(dòng)中國(guó)集體獎(jiǎng)”的“銀發(fā)知播”群體。

地球46億年的漫漫歷史長(zhǎng)河充滿了生命演化的奇跡,舒德干用窮盡一生的激情與探索欲證明,站在文明的更高視域,搞清楚人類如何而來(lái),是為了更好地觀照將來(lái)往何處而去。


?“最嚴(yán)重的問(wèn)題”

“進(jìn)化”一詞,在今天已被默認(rèn)為由低朝高發(fā)展的事物規(guī)律,但在生物學(xué)上,進(jìn)化其實(shí)未必意味著進(jìn)步。

英文“evolution”一詞源自拉丁文“evolvere”,指事物狀態(tài)的逐漸變化和發(fā)展,是“生物在一代又一代的傳代中,其形態(tài)等特性發(fā)生了變化”。

1859年11月,英國(guó)博物學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文首次出版《物種起源》,提出人類是生物進(jìn)化的產(chǎn)物,直擊神創(chuàng)論,將上帝神話砸了個(gè)粉碎。不過(guò),達(dá)爾文雖然認(rèn)為現(xiàn)代人和類人猿有著共同祖先,卻并未探究出人類器官是如何進(jìn)化的。他自己也在《物種起源》里承認(rèn),“過(guò)渡物種化石的缺失”是個(gè)主要問(wèn)題,并且,這“毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)導(dǎo)致最嚴(yán)重的問(wèn)題”。

達(dá)爾文提到:“到目前為止,在志留紀(jì)(Silurian)底層以下幾乎完全看不到含化石的巖層?!贝颂幍摹爸玖艏o(jì)”,與后來(lái)人們說(shuō)的“寒武紀(jì)”含義相似。

也就是說(shuō),“人類源自低等動(dòng)物”缺乏直接的生物學(xué)證據(jù)。如果按達(dá)爾文所說(shuō),高等生物是逐漸由低等生物演化而來(lái)的,那么,演化過(guò)程中一定存在無(wú)數(shù)過(guò)渡類型。達(dá)爾文也承認(rèn):“可是我找不著。”

在這當(dāng)中,寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期,成為探討物種起源論的最關(guān)鍵一環(huán)。所謂“寒武紀(jì)大爆發(fā)”,指距今5.41億年前的寒武紀(jì)時(shí)期,在相對(duì)短時(shí)期內(nèi)發(fā)生的進(jìn)化事件。后來(lái)的化石記錄顯示,絕大多數(shù)的動(dòng)物“門(mén)”,都在這一時(shí)期出現(xiàn) 。

達(dá)爾文的理論已經(jīng)足以讓他名垂青史。但作為達(dá)爾文三本著作的中文譯者,舒德干也不乏對(duì)前人的反思。他感慨:“達(dá)爾文非常偉大,但他是個(gè)人,不是神,他會(huì)犯錯(cuò)誤?!?/span>

對(duì)達(dá)爾文足跡的追隨與求索,探索人類進(jìn)化的謎底,成為了舒德干踏上古生物研究之路的核心動(dòng)力之一。

舒德干認(rèn)為,達(dá)爾文的一生與我國(guó)的孔子很相似:“也是三十而立,在30歲左右的時(shí)候悟出了生命樹(shù)思想,又接著找到生命樹(shù)形成的動(dòng)力就是自然選擇……到50歲整,1859年,發(fā)表了他的成名作《物種起源》?!?/span>

求學(xué)伊始,舒德干下定決心,“用自己的一生,探索達(dá)爾文留下的難題,希望在這一領(lǐng)域有所作為?!?/span>


沿著達(dá)爾文的足跡

最早是在高中上生物課時(shí),舒德干開(kāi)始對(duì)進(jìn)化科學(xué)產(chǎn)生“朦朧的興趣”。18歲那年,作為湖北黃岡中學(xué)唯一一個(gè)考入北京大學(xué)的學(xué)生,他就讀當(dāng)時(shí)冷門(mén)的地質(zhì)地理系古生物專業(yè)。那一屆,加上舒德干,班上一共只有14名同學(xué)。

他記得,當(dāng)時(shí)的北大課堂常常就達(dá)爾文留下的難題爭(zhēng)論不休。達(dá)爾文主義早在晚清被嚴(yán)復(fù)引入了中國(guó),但“物競(jìng)天擇”的理念在社會(huì)學(xué)界流行,在古生物學(xué)領(lǐng)域,學(xué)界并未形成共識(shí)。

生物進(jìn)化不僅存在偶然性,是否也應(yīng)該存在其必然性?在達(dá)爾文研究里走得愈深,舒德干的好奇心越重。他想研究的是達(dá)爾文留下的大問(wèn)題。

1970年,離開(kāi)北大后,舒德干被分配到陜西彬縣,教中學(xué)化學(xué)和數(shù)學(xué)。與他一起被分配的,還有他的女友、北大同級(jí)地球化學(xué)專業(yè)的陳苓。

在彬縣,兩人結(jié)了婚。舒德干后來(lái)回憶:“那是一段很接地氣、很甜蜜的鄉(xiāng)土生活,盡管艱苦,但十分愉快?!狈驄D二人以志結(jié)伴,苦中作樂(lè)。在彬縣的八年期間,他們的女兒和兒子相繼出生,舒德干分別以“強(qiáng)”和“剛”字給他們?nèi)∶?,女兒也要“?qiáng)”。

“文革”結(jié)束后,舒德干考入陜西本地的西北大學(xué),繼續(xù)深造。在西北大學(xué)期間,舒德干開(kāi)始自學(xué)英語(yǔ),在32歲“高齡”,從ABC字母表學(xué)起。

不過(guò),舒德干重回學(xué)校的第一件事,是到圖書(shū)館借一部《物種起源》,再到舊書(shū)店買一本朱洗的《生物的進(jìn)化》,然后“將自己埋在陋室里獨(dú)自咀嚼玩味,自得其樂(lè)”。

舒德干享受這種“發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣”。多年后,他始終認(rèn)為,40余年來(lái),自己一直在“沿著達(dá)爾文的足跡潛行”。燈塔在前,航行不是為了推翻,而是為了突破和彌補(bǔ)。寒武紀(jì)大爆發(fā)如何締造地球動(dòng)物樹(shù)?人類遠(yuǎn)祖的眾多基礎(chǔ)代謝器官在何時(shí)、由何種低等動(dòng)物創(chuàng)造并傳承而來(lái)?

1985年,在妻子陳苓的鼓勵(lì)下,舒德干決定考取中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的博士,師從中國(guó)科學(xué)院院士郝詒純。

在舒德干的生命里,至少有兩名重要女性,對(duì)他的人生抉擇產(chǎn)生了巨大影響。除了發(fā)妻陳苓,另一個(gè)就是恩師郝詒純。

郝詒純出生于湖北武昌,和舒德干算是老鄉(xiāng)。郝詒純出生的1920年代,恰逢國(guó)民革命在中國(guó)大地上燃燒,16歲那年,郝詒純就加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。

2001年,在云南澄江動(dòng)物化石庫(kù)發(fā)現(xiàn)原始后口動(dòng)物后,舒德干將該動(dòng)物的屬名獻(xiàn)給他的母校地質(zhì)大學(xué),命名為“郝氏地大動(dòng)物”,用以紀(jì)念他尊敬的導(dǎo)師郝詒純。

跟隨郝詒純?cè)菏孔x博期間,舒德干出版了《寒武紀(jì)和早奧陶世高肌蟲(chóng)》專著,還先后獲得了到美國(guó)、德國(guó)和意大利進(jìn)修訪問(wèn)的機(jī)會(huì)。在國(guó)外游學(xué)期間,舒德干漸漸意識(shí)到:“我們與科學(xué)前沿隔離太久了。翻看文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),作者幾乎都是外國(guó)人,中國(guó)人只充當(dāng)配角。對(duì)外開(kāi)放的國(guó)策,為中國(guó)學(xué)人提供了后來(lái)居上的絕好機(jī)會(huì),我們?cè)俨荒苠e(cuò)失機(jī)會(huì)了!”

那段歲月,他常常陷入“痛心疾首”的慨嘆里?;貒?guó)后,舒德干成為西北大學(xué)教授。人生前四十余年所歷所感的學(xué)術(shù)熱情,在他體內(nèi)深深埋藏,等待一個(gè)合適的時(shí)機(jī)激情燃燒。


漁夫與魚(yú)

1998年12月,在西北大學(xué)地質(zhì)系當(dāng)教授的舒德干,帶著博士生去拜訪云南省地質(zhì)研究所的老朋友羅惠麟和胡世學(xué)。一年前的夏天,羅和胡在昆明海口地區(qū)的耳材村進(jìn)行田野考察時(shí),意外發(fā)現(xiàn)了兩塊脊索動(dòng)物的化石標(biāo)本。

舒德干前來(lái)拜訪的時(shí)候,兩位老友邀請(qǐng)他參觀了正在研究的標(biāo)本。

舒德干僅在顯微鏡下觀察了不到一分鐘,就兩眼放光,說(shuō)道:“這是世界上最早的脊椎動(dòng)物!”專業(yè)直覺(jué)告訴他,昆明地區(qū)埋藏著早寒武世動(dòng)物群化石的重要線索。

彼時(shí),舒德干研究重心在“后口動(dòng)物亞界”。后口動(dòng)物,即口腔位于身體背面的一種特殊構(gòu)造動(dòng)物種類。在1990年代的十年間,舒德干以第一作者身份,前后8次在世界權(quán)威科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表文章,逐步探索古老后口動(dòng)物亞界譜系圖。

他一直知道云南澄江保留著遠(yuǎn)近聞名的動(dòng)物化石群,但1998年冬天那次拜訪,第一次讓舒德干萌生親自前去探索的念頭。

云南省澄江縣東南邊,坐落著一片名叫撫仙湖的淡水湖,湖泊東北角有一塊形似帽子的凸出山峰,名為帽天山。五億多年前,這里位于南緯11度。寒武紀(jì)時(shí)期的熱帶與亞熱帶氣候,讓這塊土地適宜生物生長(zhǎng)和換代,但澄江、昆明一帶又是狂風(fēng)經(jīng)常光顧的地域。強(qiáng)勁的風(fēng)暴和降水把海岸風(fēng)化物推卷入淺海區(qū),經(jīng)過(guò)斜坡滑動(dòng),形成泥流。

泥流在海底的流動(dòng),將沿途動(dòng)物生生吞沒(méi),并裹著它們一起流動(dòng)。無(wú)數(shù)動(dòng)物因此缺氧窒息而亡,尸體被埋藏了下來(lái),最終形成了國(guó)際聞名的動(dòng)物化石博覽庫(kù)。

1999年冬天,舒德干首次帶著團(tuán)隊(duì)抵達(dá)澄江,開(kāi)啟了一場(chǎng)“采石”之旅。

那段日子,一行人每天在一塊塊石頭上如饑似渴地尋覓,在赤裸的風(fēng)和陽(yáng)光下采集了上萬(wàn)塊石頭。舒德干與學(xué)生們一同租住在附近的村舍,日出而作,日落不息,而是亮起燈繼續(xù)求索。他將野外工作形容為“與農(nóng)夫比肩”,這是一項(xiàng)澆灌和栽培的事業(yè)。

最后,經(jīng)過(guò)初步遴選,刨去那些信息量少、沒(méi)有價(jià)值的石頭,最終,他們留下了百十塊化石。舒德干將一種形態(tài)保存幾乎完美的魚(yú)類化石,帶回了陜西。那是一種大眼睛、單鼻孔、單一背鰭的脊椎動(dòng)物,胸鰭與腹鰭連成一體,長(zhǎng)約3厘米,雖然個(gè)頭小,但已經(jīng)出現(xiàn)了大腦、心臟和脊椎。

“當(dāng)時(shí),動(dòng)物軀體都是軟的,澄江地區(qū)保留下來(lái)的不僅有它們的硬殼,連鼻子、眼睛、腸子等都依稀可見(jiàn)。這對(duì)于研究生物進(jìn)化是非常有利的。”在西南的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃了舒德干的熱情,1999年春節(jié)期間,他將自己泡在實(shí)驗(yàn)室,沉浸在對(duì)化石的解密里。用他的話來(lái)說(shuō),那是一個(gè)讓他“極度興奮”的春節(jié)。

舒德干的研究室,在西北大學(xué)太白校區(qū)的科研樓十層,一個(gè)形似采石場(chǎng)的辦公室內(nèi)。大大小小的碎石、一摞摞裝著化石樣本的木箱,占據(jù)了大半個(gè)房間。

對(duì)魚(yú)標(biāo)本的鉆研和剖析,讓舒德干漸漸梳理出人類遠(yuǎn)祖進(jìn)化的模樣:低等脊索動(dòng)物,比如文昌魚(yú),“沒(méi)有頭、沒(méi)有脊椎”,他稱之為一種“過(guò)渡類型”;發(fā)育到第二階段,產(chǎn)生了脊椎軟骨,第三時(shí)期,軟骨就變成了硬骨,最后,這些骨頭全都靠在一起?!霸谂咛W(xué)里面,我們?cè)谀赣H肚子里面第二期的脊椎就是這個(gè)樣子?!?/span>

研究結(jié)束后,舒德干將兩枚標(biāo)本分別命名為“??隰~(yú)”和“鳳姣昆明魚(yú)”?!傍P姣”是他母親的名字,寓意是人類之母,甚至是整個(gè)脊椎動(dòng)物大家庭之母。

這兩條距今約5.3億年的魚(yú),可以被認(rèn)為是現(xiàn)代所有脊椎動(dòng)物的祖先。

1999年11月4日,舒德干在《自然》雜志將自己發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)秘密公布于眾。

成果一發(fā)表,震驚國(guó)際學(xué)界。《自然》雜志在《逮住天下第一魚(yú)》的專題評(píng)論中寫(xiě)道:“舒德干等人發(fā)現(xiàn)的兩條魚(yú)—是學(xué)術(shù)界期盼已久的早寒武世脊椎動(dòng)物,填補(bǔ)了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的重要空缺?!?/span>

彼時(shí),“一炮而紅”的舒德干已經(jīng)54歲,比達(dá)爾文出版《物種起源》的年齡還要大些。


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鳳姣昆明魚(yú)(左)與??隰~(yú)的想象圖


“有穿透力的激光”

將大半生投入對(duì)脊椎動(dòng)物起源的研究,到了中晚年,舒德干自己的脊椎也開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題。

他患上了嚴(yán)重的頸椎病。由于長(zhǎng)期伏案讀書(shū),埋頭在顯微鏡下觀察修理標(biāo)本,他的脊椎受到了壓迫,椎間盤(pán)朝里收縮,將柱狀脊髓壓縮成了串珠狀。

舒德干笑著看待自己的病痛,甚至還曾對(duì)學(xué)生打趣:“魚(yú)類是沒(méi)有頸椎的,你發(fā)現(xiàn)了魚(yú)的祖先,那是不是要受點(diǎn)懲罰?”

對(duì)于生命的無(wú)常和韌性,他始終懷以一種向上的達(dá)觀與幽默。既然人類已經(jīng)走到今天,求索來(lái)歷和起源,究竟還有什么意義?如果不享受過(guò)程,這份事業(yè)很難延續(xù)下去。

1999年夏天,兩篇重要文章發(fā)表后,舒德干在日本做報(bào)告時(shí)病情加重,無(wú)法動(dòng)彈。從日本回國(guó)的飛機(jī)上,他不得不一直半蹲著。次年8月,他接受了“后開(kāi)門(mén)”手術(shù),挽救“串珠狀脊髓”。

“手術(shù)十分危險(xiǎn),稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致頸部以下身體完全癱瘓,但不做無(wú)異于等死,我決定賭一把,冒險(xiǎn)做手術(shù)?!彼f(shuō)。

術(shù)后,在妻子陳苓和助手的陪伴下,舒德干帶著護(hù)脖,堅(jiān)持去了野外。那一年,他們成功得到了已知最古老的尾索動(dòng)物化石“長(zhǎng)江海鞘”。這是一種后口動(dòng)物亞界的新門(mén)類,舒德干將其命名為“古蟲(chóng)動(dòng)物門(mén)”。

科研工作是拾級(jí)而上的,但多數(shù)時(shí)候,科學(xué)家需要忍受孤獨(dú)。對(duì)舒德干而言,孤獨(dú)不是在實(shí)驗(yàn)室里的苦熬,也不是面對(duì)枯燥的論文,而是當(dāng)自己翱翔在無(wú)人知曉的化石密碼里,另辟蹊徑時(shí),他的興奮只能先在孤獨(dú)的星空中炸開(kāi),在腦海里綻放煙花。

多年來(lái),他習(xí)慣睡覺(jué)前躺在床上想問(wèn)題,想著想著就進(jìn)入了夢(mèng)鄉(xiāng)。第二天6點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)醒來(lái),他一邊賴床,一邊思索。有時(shí)腦海里的迷宮忽然找到了出路,他就從床上跳下,找支筆,把要點(diǎn)記下,才心滿意足地推上那輛破舊的永久牌二八自行車出門(mén)上班。

回顧過(guò)去,舒德干說(shuō),一個(gè)人的精力、能力和生命都有限,只能有的放矢?!拔也恍蕾p光芒四射的火炬,也不想做探照燈光,而一味沉醉于做有穿透力的激光。結(jié)果,運(yùn)氣較好,在一些緊要處多穿透了幾層?!?/span>

科學(xué)與人類的普遍福祉與關(guān)切息息相關(guān),一切復(fù)雜問(wèn)題,都可以回到一個(gè)最簡(jiǎn)單的目標(biāo)和初心。

2022年6月,舒德干在視頻平臺(tái)B站開(kāi)設(shè)了“我們從哪里來(lái)”專欄。年過(guò)七旬、已經(jīng)是中國(guó)科學(xué)院院士的他,在視頻里依舊熱情飽滿。他有時(shí)掏出被稱為“天下第一魚(yú)”的昆明魚(yú)化石,有時(shí)拿出書(shū)講解《物種起源》,總之,一遇到跨越億年的生物進(jìn)化問(wèn)題,他就精神昂揚(yáng)。

舒德干自己則解釋:“孤獨(dú)的一滴水極易干涸,消失于無(wú)形;若有幸匯入江河,則有望洶涌澎湃。俏也不爭(zhēng)春,但愛(ài)花滿園,這是我做科普工作的初衷。”


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