拉马克主义 (Lamarckism),在生物学的宏伟殿堂里,它更像是一座被遗忘的侧厅,尘封着一个关于希望、雄心与悲剧的迷人故事。从本质上说,它是一套关于生命演化的理论,其核心思想如同一首朴素而动人的诗:生命体会将自己在生命中所获得的性状,如同传家宝一般,直接遗传给下一代。 这意味着,一个勤于锻炼的铁匠,其强壮的臂膀会以某种方式铭刻在血脉里,让他的儿子生来就比别的孩子更有力;一只长颈鹿为了吃到更高处的树叶而不断伸长脖子,它的后代便会继承这微小的努力,天生就拥有更长的脖颈。这个被称为“获得性性状遗传”的假说,辅以“用进废退”的原则,共同构建了一个充满目的性和进步性的生命演化阶梯。它描绘的不是残酷的随机筛选,而是一个温情脉脉、努力终有回报的奋斗史诗。
在进化论的曙光尚未照亮整个世界之前,人们对生命世界的理解,更像是一幅静止的油画。物种被认为是上帝一次性创造的杰作,永恒不变,各安其位。然而,在18世纪末至19世纪初的欧洲,启蒙运动的理性之风吹遍了大陆,一些最敏锐的头脑已经开始从化石和物种的细微差异中,嗅到了时间流转和生命变迁的气息。在这群思想的先行者中,让-巴蒂斯特·拉马克 (Jean-Baptiste Lamarck) 无疑是最大胆、也最系统的那一位。 拉马克是一位骑士,也是一位杰出的博物学家。他一生的大部分时间都在巴黎的自然历史博物馆里,与无数的标本和化石为伴。他不像后来的查尔斯·达尔文那样,有机会环游世界,亲眼目睹加拉帕戈斯群岛上奇异的雀鸟。他的“航行”,是在博物馆的标本架之间,在对生命内在逻辑的深沉思索中完成的。 1809年,在他划时代的著作《动物哲学》中,拉马克正式提出了他的进化思想。这比达尔文的《物种起源》早了整整五十年。他勇敢地向“物种不变论”发起了挑战,主张生命是从最简单的形式,经由漫长的时间,一步步“攀爬”向更复杂、更完美的形式。而驱动这架宏伟“生命之梯”向上攀升的引擎,便是他著名的两大定律:
长颈鹿的脖子,成了这个理论最经典的例证。在拉马克描绘的图景中,远古的长颈鹿脖子并不长。但为了吃到高处的树叶,它们拼命地伸长脖子。这日复一日的努力,让它们的脖颈肌肉和骨骼都发生了微小的变化。这些变化,虽然微不足道,却被它们的子女继承了。一代又一代,每一代都在前人的基础上再努力一点点,脖子再伸长一点点,最终造就了今天我们看到的,拥有优雅长颈的草原漫步者。 这个故事是如此直观,如此符合人类对“努力就会有回报”的朴素认知。它赋予了生命一种内在的、向上的渴望与动力。在拉马克的宇宙里,生命不是在被动地适应环境,而是在主动地、充满激情地塑造自己。这是一种充满乐观主义精神的进化观,仿佛在对每一个生命说:你的奋斗,将成为你子孙后代的起点。
拉马克的理论,如同黑夜中的一道闪电,照亮了前路,却也因其自身的缺陷而迅速黯淡。它最大的问题在于,始终无法解释“获得性性状”究竟是如何遗传的。铁匠的肌肉力量,究竟是通过什么神秘的介质,传递到他的精子或卵子中,并最终体现在他孩子身上的?拉马克将其归因于一种模糊的“内在液体”的流动,但这终究是一种猜测,缺乏实证的根基。 当历史的车轮滚入19世纪中叶,一艘名为“小猎犬号”的帆船,载着一位名叫查尔斯·达尔文的年轻人,完成了改变世界的环球航行。达尔文带回的,不是充满目的性的奋斗故事,而是一套冷峻而强大的新理论:自然选择。 达尔文的理论,为进化提供了一个全新的、更具说服力的解释机制。他认为,生物的变异是随机的、无方向的。长颈鹿的祖先中,有些天生脖子就长一些,有些则短一些。当低处的树叶被吃光,只有那些脖子碰巧更长的个体,才能吃到高处的食物而存活下来,并将它们“长脖子”的特征传给后代。而脖子短的个体,则在残酷的生存竞争中被淘汰。进化,不是生物主动追求完美的过程,而是环境对随机变异进行无情筛选的结果。 与拉马克充满温情的“奋斗史”相比,达尔文的“生存斗争”显得更为残酷,但也更符合逻辑,更能解释生物世界的多样性和复杂性。更重要的是,它不需要那个神秘的“遗传机制”作为前提,只需要承认“性状可以遗传”这一基本事实即可。 随之而来的,是对拉马克主义的实验性质疑。德国生物学家奥古斯特·魏斯曼 (August Weismann) 进行了一个著名(甚至有些残忍)的实验。他连续22代,切掉了超过1500只老鼠的尾巴,然后观察它们的后代。按照拉马克的理论,这种持续的“不使用”尾巴(甚至是被动失去),应该会导致后代的老鼠尾巴变得越来越短,甚至天生无尾。然而,实验结果是,每一代新生老鼠的尾巴都和它们的祖先一样,完好无损。 魏斯曼的实验,以及他提出的“种质论”——即遗传物质(种质)与身体细胞(体质)是分离的,后天获得的体质变化不会影响种质——给了拉马克主义以沉重的一击。到了20世纪初,随着孟德尔遗传定律的重新发现和现代遗传学的建立,基因和DNA的概念登上了历史舞台。科学家们终于找到了遗传的物质载体。这个载体明确地告诉世界:写在DNA序列里的遗传密码,不会因为你举了多少次铁、伸了多少次脖子而轻易改变。 至此,拉马克主义似乎被彻底宣判了死刑。它被贴上了“不科学”、“错误”的标签,从生物学的主流殿堂被驱逐出去,成为了教科书里一个用以反衬达尔文主义光辉的、悲情的历史注脚。
然而,一个足够有吸引力的想法是不会轻易死去的。尽管在科学界声名扫地,拉马克主义的幽灵却一直在人类社会的其他领域徘徊。因为它所蕴含的“努力即可改变命运,并福泽后代”的思想,与人类社会对进步、教育和改良的期望不谋而合。如果后天的学习和训练可以遗传,那么教育的意义将被无限放大,人类社会的快速改良似乎也指日可待。 这种思想的吸引力,在20世纪的苏联,演变成了一场科学和人性的巨大悲剧——李森科事件 (Lysenkoism)。特罗菲姆·李森科 (Trofim Lysenko),一个苏联的农学家,全盘接纳了拉马克主义的观点,并将其包装成符合共产主义意识形态的“米丘林生物学”。他宣称,通过特定的处理方式(如春化处理),可以让冬小麦的后代变成春小麦,实现获得性遗传,从而大大提高粮食产量。 李森科的主张,迎合了当时苏联领导人急于改造自然、快速实现农业目标的政治需求。在斯大林的支持下,李森科主义被奉为苏联官方唯一的“无产阶级生物学”,而基于基因理论的孟德尔-摩尔根遗传学则被打成“资产阶级的”、“唯心主义的”伪科学。无数坚持科学真理的遗传学家,如尼古拉·瓦维洛夫,遭到了残酷的迫害,有的被投入监狱,有的甚至付出了生命。 这场以政治强奸科学的闹剧,最终给苏联的农业和生物学研究带来了毁灭性的灾难。李森科的“拉马克式”农业实践完全失败,导致了大面积的饥荒。这个事件也成为了科学史上的一个深刻教训:当一个科学理论,无论其初衷多么美好,一旦与政治权力过度捆绑,并被用来压制学术自由时,它就可能变成一把危险的武器。拉马克主义的幽灵,以一种最扭曲、最黑暗的方式,短暂地“复活”了一次,留下了无尽的伤痕。
就在人们以为拉马克主义的故事已经彻底终结,只剩下警示后人的意义时,生命科学的探索进入了一个更深的维度。在破解了DNA的遗传密码之后,科学家们发现了一个令人惊讶的事实:拥有完全相同DNA序列的细胞,例如人体的肝细胞和神经细胞,其功能和形态却天差地别。是什么决定了哪个基因在哪个细胞中被“开启”或“关闭”? 答案,指向了一个全新的领域——表观遗传学 (Epigenetics)。 “表观遗传学”这个词,字面意思是“在遗传学之上”。它研究的是,在不改变DNA序列本身的前提下,通过某些机制来调控基因表达,并且这些调控模式可以稳定地传递给子代细胞,甚至跨代遗传给后代个体。这就像一本书,DNA序列是书中的文字,而表观遗传修饰,则像是标点符号、高亮标记和折页。它们不改变文字本身,却能彻底改变句子的含义和段落的重点。 这些“标记”主要通过两种方式实现:
最关键的是,科学家们发现,这些表观遗传的“标记”并非一成不变,它们深受环境因素的影响。你的饮食、压力、生活习惯、接触的化学物质……所有这些后天的经历,都可能在你的DNA上留下表观遗传的印记,从而改变你的基因表达模式。 一个惊人的例子来自对“荷兰饥饿冬天” (Dutch Hunger Winter) 的研究。二战末期,纳粹德国封锁了荷兰西部,导致当地居民在1944年至1945年的冬天里经历了严重的饥荒。数十年后,科学家研究了那些在饥荒时期被母亲孕育的胎儿。他们发现,这些人成年后,罹患肥胖、糖尿病和心血管疾病的概率远高于常人。更深入的研究揭示,饥饿的经历,在这些人的DNA上留下了特定的甲基化模式,改变了他们新陈代谢相关基因的表达。 更令人震惊的是,这种影响似乎还能传递给下一代。这意味着,祖母在怀孕期间的营养状况,可能会通过表观遗传的方式,影响到孙辈的健康。 这听起来……是不是有点耳熟? 这不正是拉马克“获得性性状遗传”思想的现代回响吗?环境和个体的经历(获得性状),确实通过一种具体的、可测量的生物学机制(表观遗传修饰),影响了后代。 当然,我们必须极其谨慎。表观遗传学并不是拉马克主义的简单复活。 它与经典的拉马克主义有着本质的区别。拉马克的理论是一种宏大的、适用于所有性状的普遍法则,而表观遗传的影响范围和稳定性都相对有限;拉马克认为进化具有方向性和目的性,而表观遗传的改变本身并无预设的方向。 然而,表观遗传学的发现,无疑为我们重新审视拉马克的思想提供了一个全新的视角。它打破了“DNA是命运唯一剧本”的宿命论。我们的基因组不再是一个封闭的、只读的硬盘,而更像一个可以被环境和经历反复读写的动态系统。它在达尔文主义的坚固大厦上,开了一扇小窗,让拉马克的幽灵,以一种更科学、更精确、也更谦逊的姿态,投进了一缕微光。 拉马克主义的旅程,是一个关于科学思想如何诞生、被证伪、被误用,又在新的语境下被重新发现的完美案例。它告诉我们,在科学史上,一个被“击败”的理论,其核心的洞见有时并不会真正死去。它或许只是在等待,等待更先进的工具和更深刻的认知,将它从历史的尘埃中唤醒,赋予它全新的生命。那个在巴黎博物馆里孤独思索的骑士,或许从未想到,在两百年后,他的思想会以这样一种意想不到的方式,与21世纪最前沿的生物学产生共鸣。这个关于“努力”与“传承”的古老故事,在基因之外的低语中,仍在继续。