赵汉雄:达尔文的整体思维及其改进

达尔文的整体思维及其改进
赵汉雄
达尔文是世界文化名人，研究其人其事之作何止汗牛充栋。笔者久存一疑：进化现象千头万绪，何以能用一条“自然选择”将之统解？这条创立体系的第一命题是怎样想出来的？
最常见的回答是“从大量事实中归纳而来的”。然而休谟对归纳法的质疑是强有力的，所归纳的事实无论何等大量，总不能将未来或未知的事实归纳进来；即使未来或未知事实仍落在归纳预期之内，但未来还有未来，未来不可穷尽。休谟问题的实质是：全称命题必须包涵全体，而发展的事实永不会达到全体。
休谟后来转向实证。但不同的实践可以证出不同的结论：魏斯曼曾用“小鼠断尾实验”证明“获得性不遗传”；自然界则有“蝌蚪去尾实验”，蝌蚪去尾不用剪刀，而是用酶将尾消化吸收。如此去尾是遗传的，因为每一代蝌蚪都用此法成功去尾。两个实验摆到一起，任谁都会得出结论：有些获得性不遗传；有些获得性可遗传。于是返观两处实验当初应得的结论其实都是特称命题。正如不能归纳全部事实，我们也不能穷尽所有实践。
波普尔的科学逻辑用“试错法”描述全称命题的产生，再用“试错法”检验这个第一命题创造的体系。看似自洽，“吾道一以贯之”，其实软肋在“试错法”自身不知错、对。假如待试命题在这个系统里“试对”了；在那个系统里“试错”了，这该何以自处？请看实例：日心说取代地心说，但在月地关系中还是地心说对。要是哥白尼把卫星误作行星认了，他的《天体运行图》不也会出现本轮、匀轮？只此一例就足以引来“休谟问题”的幽灵；你没有试遍所有系统，怎能判定该命题为错？！
其实，全称命题一直在产生，只是还不能被逻辑规范地说明。像凱库勒梦见“咬尾巴的蛇”就创立了“苯环结构”。如此“妙笔生花”的故事，教人如何向之学习呢？
所以要解开休谟问题还得从改进归纳法入手。
达尔文是怎样想出“自然选择说”的第一命题，笔者从《物种起源》里读出一些线索，并认为这是一种将因果律和逻辑捆绑在一起的新型归纳法。今草成此文，以就教于方家。
达尔文最早想用“整体思维”解决生物自然界何以会呈现今日面貌的记录见《物种起源》92页：“将一把羽毛向上掷去，它们会依照一定的法则落到地上，但是每枝羽毛应落到什么地方的问题，比起无数动物和植物的作用和反作用在若干世纪的过程中决定了现今生长在古印第安废墟上的各类树木的比例和树木种类的问题，却显得简单了。”
这是一条看似漫无边际的解题思路，几乎要将古今生物自然界的所有因素一网兜起、竭泽而渔。如果达尔文有博导，绝不会批准这个大而无当的自选课题。然而自由自在的达尔文却认认真真孜孜不倦地做了二十年。当他再次重述同一问题时，还真给我们带来信心。请看同书第91页：“完全可以相信，如果一处地方有多数猫类动物，首先通过鼠再通过蜂的居间作用，就可以决定那地区内某些花的多少！”
既然达尔文如此有信心，我们就循此道想下去：首先仿效达尔文用一定因果关系（取食关系）将各类生物串起多条生物链，这些生物链又会交叉相连构成生物网，生物自然界就显出是一个有结构的整体了。接下来思考造成这个整体的最本质的原因。按照外延必须与内涵相符的规则，本质的原因应兼备四项特性：①能产生整体内所有现象；②能使现象构建成整体；③这个原因应在整体现象存在期间始终存在；④具有自身发展变化能力。由此法归纳而得最后原因必能解释所有现象，成为体系的第一命题。做这种以因果律为导向的全类归纳法有三个要点：①所集材料必须达到全类；②所据因果关系必须有可靠证明；③所得第一命题的外延必须与所论对象符合。
达尔文确定生存斗争为进化第一因有下列理由：①生存斗争是构建生物自然界为整体的真实依据；②生存斗争能决定当代生物的生死和影响后代个体的多少；③生存斗争是所有生物必经的炼狱，因此所有进化现象必循此道而来。
但用一个原因解释所有现象必会碰到一个难题：现象中有正有反，同一原因怎能造出迥然相反的结果呢？物质论可以用有、无某种物质解释之，比如：获得性可遗传是有基因支持；获得性不遗传无基因支持。但达尔文不行，既然将生存斗争定为进化第一因，他就不能说这个现象里有生存斗争，那个现象里没有生存斗争。他只能从生存斗争中找两重性。
生存斗争的两重性就是生存斗争的选择性。达尔文观察到生物居群里总出现 “不定变异”的个体，生存斗争中被淘汰的只是居群中的弱者，这从“狼追鹿逃模型”很容易说明：狼能吃到的只是被狼追上的鹿，追不上的鹿是狼不能淘汰的；同样，追不上鹿的狼就得饿死，也就是被跑得快的鹿所淘汰。于是生存斗争就显出相互选择的性格。再结合下一轮“不定变异”，狼和鹿再次相互选择、水涨船高，就会有跑得更快更快的狼和鹿了。选择性生存斗争是达尔文进化学说的主体工程，再辅以外部环境单向选择性生存斗争，构成解释：适应、进化、物种形成等现象的二大论据。
到此，达尔文认为已对他的进化学说完成了论证，于是总结道：“这样，从自然的战争里，从饥荒和死亡里，我们能够体会到的最可赞美的对象，即高等动物的产生，便直接随之而来。”（同书：594页）
笔者认为这里“直接随之而来”有逻辑不当：战争、饥荒和非正常死亡是随生存斗争而来；高等动物的产生是随进化而来。所以这里的逻辑是由“生存斗争是进化第一因”的居间联系而成立。假如生存斗争不是进化第一因，则这份简短“总结”就毫无逻辑可言。
本文无意评价《物种起源》的人文价值。但就“整体思维”而言，达尔文未臻完善。为此我们仍依“整体思维”规则重作思考：
我们只能从现象认识世界。现象为物质所生。物质所生的现象可分为两类：一类反映它的实体属性；一类反映它的相互关系属性。用水为例说之：水在电解时发生两份氢气、一份氧气，这反映它的实体是H2O的分子组成；水有固态、液态、气态变化，用温度计可以测定它的冰点和沸点，这反映水的分子之间有距离关系。这种分子间的距离关系可因外部大气压（或内有溶质）而改变，所以水在高山、平原时的沸点、冰点可以不同。那末物质的相互关系属性改变时，它的实体性属性变不变呢？实验可证：在高山或平原电解水所得的结果相同，说明其实体属性并不改变。反之，如用化学方法改变了水的实体性（如水→双氧水）。那时水的原有现象全都改变了，因为已由另一种实体(H2O2)在发生现象了。
所以在我们看来：唯有实体能产生這个实体的所有现象；唯有实体能将它产生的所有现象归纳为一个自然的整体。而达尔文认为某种相互关系的现象（生存斗争、自然选择、作用和反作用等等）能产生所有现象的想法是不能证实的。
“物质产生现象”是最本质的因果关系，这在现代遗传学是坚定不移的。因为现象不能遗传，遗传后代的是某些实体（染色体、DNA、RNA等）。这种实体会在每个后代个体的每项生理过程中产生种种现象；而且这种实体上每发生一处变异，总能找到它对应的外部现象。但想通过外部现象找到对应的实体只有循反映实体性属性的现象入手，若在相互关系属性的现象中类比，那就是问道于盲、缘木求鱼了。
达尔文时代，科学还没有变革到染色体、DNA层次，但这并不是说这些实体不在当时的现象总体中吐枝放叶。达尔文看到的“性状分歧”现象，其实就由两类原因分别造成：一类是交配隔离（地理隔离、生态隔离等、所隔离的仅是交配环节），一旦恢复交配，性状分歧也就消失；另一类是不再联会的染色体造成，这种隔离是在生殖过程的一个特定环节（产生配子的减数分裂中）发生，所以有了染色体隔离，任其自由交配也不使性状分歧消失。只是当时不善识别，一概当作交配隔离看了。
达尔文用博物学的类比方法寻求现象之间的因果关系，在这种因果关系中肯定有缺环（缺物质实体为现象的基础），所构建的体系仍须外力推动。此因达尔文的潜规则是：现象必由另一现象而生。现在，生存斗争是一种现象，它由何种现象而生呢？按达尔文自选动力是：“过度繁殖”和“食物有限”。追问“过度繁殖”由何而生？据达尔文说：生存斗争的胜者可以“多留后代”。这样“生存斗争”和“过度繁殖”就构成循环论证。那末能不能解决“食物有限”的问题呢？不能，反而愈演愈烈，于是“最可诅咒的战争、饥荒和非正常死亡，便直接随之而来”。
那末，谁来解决“食物有限”问题呢？是进化。请看一组事实：①在同化作用方面：从“以藻胆蛋白和叶绿素a为集光色素”的原始光合作用进化到“以叶绿素a和叶绿素b为集光色素”的绿色植物光合作用，其间光合效率提高了6倍（据曾呈奎等，1981，1992）②在异化作用方面：对同一种能源物质（葡萄糖）的利用，无氧呼吸仅得2ATP，有氧呼吸能获38ATP，利用率提高18倍。显然，增产和节约是解決食物有限问题的正途。那么这类进化是靠什么机制而来？
生存斗争、自然选择实际造成的是“非正常死亡”，除了生存斗争能决定物质和能量的流向是真实的直接的结果，其它的进化意义全是依据 “非正常死亡”做的间接推论。我们可不可以从“正常死亡”找原因？比如得了一种 “发展病”，不治好這种病，生命到此仃滞；治好這种病，生命就继续前进。這样，治病救己既是进化的动力又是对进化的直接说明。
试想一种营原始光合作用的藻类，其光合作用产品恰好与体内消耗（异化作用和从异化作用岐出的次级同化作用）平衡。后来它的光合效率提高了，而体内消耗保持原状，那么，这时的细胞必因生产过剩而罹患代谢积累病，导致胀死。假如注定到這一步 “寿终正寢”的细胞发生了一种能降解积累物的酶。当然此后的细胞就不会胀死在第一积累病上，但仍可以胀死在此酶降解生成的第二积累物上。于是逃过第一劫的细胞再发生能降解第二积累物的酶…，直到将“生产过剩”在“扩大内需”中达到平衡。治了“发展病”，也把生命带上新台阶。再有光合效率的第二次、第三次…提高。
正是这样的过程发展了生物体内纵横交错的生化途径，使生物能获取更多能量和丰富多样的物质材料建造自己。生存斗争是为获取外部的物质和能量；代谢积累病是自身内部物质过剩而起，何能由生存斗争解决呢？相反，由于这种富裕，花儿才能制造出花蜜“款待”异类，使蜜蜂“乐意”为之传粉，所以生存斗争也有“和谐合作”的形式。达尔文当然也看到這类现象，不过仅作“适应”一例，认为他的“自然选择说”足以解释這类现象，這就放过了许多应该从中深思的问题。在此稍作演绎：供蜜和传粉是两起独立事件，它们的发生顺序有三项选肢：①先传粉后供蜜；②先供蜜后传粉；③两件事同时发生。对之可提如下问题：①不供蜜也传粉，何必供蜜？②供蜜不传粉，豈不是完全“利他”？③适应起于 “巧合”？达尔文是以“不定变异”为出发点，“初期阶段”可能出现三种情况是不容迴避的；三个问题，个个都不好纏，其中第②题最具“颠覆性”，因为达尔文自己立下军令状：“如果能够证明在任一物种的结构的任一部份，它的形成纯粹为另一物种提供好処，那么我的理论即失效”！
生物体内生化途径的进化雄辩地说明进化有生物自主的过程：①这种途径上所有有机底物都是生物界自己制造和供应的；②连结这种物质链的所有酶和基因都是生物自己产生的；③生命系统有自己的选择机制（通过已存的底物与酶的作用选择酶，并进而选择新基因）和淘汰机制（取消某种底物必能淘汰专与此底物作用的酶）；④按达尔文说法“自然选择在世界上是每日每时都在精密检查着最细微的变异，把坏的排斥掉。把好的保存下来并积累起来”，（《物质起源》101页）。然而生物化学已 “精密检查”酵解途径的前6步（见沈仁权等：《生物化学教程》302----303页，1993）：前三步耗能，到第六步才收支平衡。既然“自然选择完全根据生物的利益并且为了它们的利益而起作用。”（《物种起源》：235页），那么为何不把无利可图的前六步“排斥掉”呢？尤其是耗能的前三步，又是谁在鼓励“妹妹你大胆往前走”！一言蔽之：在进化中，物质规律强过生存斗争规律。所以由细胞内部的选择机制选定的生化途径不能被达尔文的“自然选择”所淘汰。
生化途径是生命系统內真实的演化过程，应是研讨进化原因的可靠资料：它能实验重复；它能追根溯源；它能颔接微观和宏观；它能摒弃功利的道德的主观语言，从中总结的进化原因将更贴近进化的事实。
应用生化途径资料于进化论可能会有两种疑惑：
①微观的化学分子如何解得宏观的生物现象？可举实例明之：现今的绿色植物绝大多数只有C3循环（称C3植物），上世纪50年代发现兼有C3循环和C4循环的植物（称C4植物）。已确定C4循环肇始于一个能促成丙酮酸接合CO2的酶，也就是说C4循环能为C3循环预存了CO2原料，使C3循环提高产量。又由于被接合的CO2能传输到仅靠扩散作用达不到的叶片深层，C4植物的叶片内部出现了解剖学上可观察的“花环结构”的新特征。此例说明生化途径的进化是可以被放大和展现为宏观的进化现象。
②假如从分子资料得出的结论与达尔文从宏观资料得出结论不一致怎么办？這正是检验两种进化论的好题材。仍以C4植物说事：假令亿万斯年后，C4植物成了地球上绿色植物的主要类群，那时的古生物学家要查查C4植物的“共同祖先”，可就为难了。因为今生物学家记载：C4植物分散在许多植物科中，双子叶植物、单子叶植物都有；甚至在同一属中，热带种是C4的、温带种是C3的。這说明C4循环這条生化途径可以分散地独立起源。它们的“共同祖先”不能用一个物种或某个种群来概念，起源它们的是一种新基因的发生机制。這种机制当然也是进化而来，但這段进化在20亿年前的原核生物中已经建立，所以后继生物都能独立使用“祖传秘方”以应对它们面临的问题，发生趋同或平行进化不足为奇。
“共同祖先”是达尔文从他的物种形成理论得出的概念，达尔文的成种理论只有一种模式：原始物种有“不定变异”的个体，经自然选择造成 “性状分歧”的群体，再由自然选择淘汰“中间类型”，原种分裂出新种。這种树状分枝模式，在门纲目科属无论哪一级分类单元都应该有一个、且祇有一个物种是该类群的“共同祖先”。在此，达尔文把新性状的起源和新物种的起源混为一谈了。新性状起源于新基因的发生；新物种起源于与原种染色体组有遺传隔离的新染色体组。所以性状的谱系与物种的谱系是不同的。精湛的学术思想不应该“同时追两只兔”，因为任何学术都得遵守“同一律”。
物种形成的根本问题是：原本可以联会的一对同源染色体，何以变成不能联会了？此因染色体可以发生断裂、倒接、成为倒位染色体。一次倒位的染色体还能以 “倒位环”理顺错了位的配对部位仍跟原染色体联会。但含多次倒位的染色体，因其长度、韧性不允它绕出复杂的“倒位环”，它与原染色体就不能联会了。异化染色体（A*）与原染色体（A）虽不联会，但仍有遗传机会。当A*、A随机占位在赤道板一侧，這时产生无效配子；当A*、A占位在赤道板两侧，這时产生有效配子。只是AA*杂合子的有效配子数降低50%，在A*A*纯合子无此限制。所以A*A*个体们就会形成自然的繁殖群（称染色体族）。但因异化染色体是随机的，含一条异化染色体的染色体族（简称Ⅰ族）里可有A*A*族、B*B*族、C*C*族…。Ⅰ族內部可以杂交，虽然杂交所得的双杂合子（AA*BB*）的有效配子数更低（估算为25%），但异化一条染色体一万世代未必能成，由杂交获得一条他族已异化的染色体每个世代可以试验几百次。這可以解释“间断平衡学派”提出的资料：在经历长时间的线性渐变以后总会出现性状骤变。此因异化染色体时间长，其上新基因积累是渐进的，而且每个染色体族对原种的偏离是等距的；进入杂交期，由杂交得一条他族的异化染色体也就得了這条染色体上已积累的所有新基因，所以杂交个体的性状变异量立时骤增。而且从性状变异量的增幅可以估算出這一时期参与杂交的异化染色体的条数。
“染色体变异成种”过程可以這样简述：先有一期异化染色体的独立演进，這很费时间，但原种的各条染色体可以“齐头并进”，所以在“线性渐变”结朿时，会造就只含一条异化染色体的“Ⅰ染色体族”。接下是：Ⅰ族内杂交产生Ⅱ族，Ⅱ族內杂交产生Ⅲ族，Ⅲ族内杂交产生Ⅳ族……直到一个能与原种染色体组断交的异化染色体组出现，原种就分裂出新种。所以从“染色体变异成种说”看，物种形成与自然选择无关、与性状变异无关、也与进化无直接关连。
生物进化为什么必定循“简单到复杂”、“低级到高级”之路发展？根本一点是基因的物质水平的提高。
在生命演化初阶，DNA生命和RNA生命是平行发展的。出现“反转录酶”后，两个系列才整合在一起。设想最简约的全能细胞应有4个基因：一个结构基因（攜带膜蛋白信息）；一个DNA多聚酶基因（管复制、繁殖）；一个RNA多聚酶基因（管转录、翻译）；再一个就是反转录酶基因（是缔造DNA－RNA共生体的遗存）。在没有更好的基因替代之前，它们的功能必须完整保存。這是 “要活必备”的选择压力，但并非来自外部。這类原始基因的长度不超过24bp核苷酸（此因目前所知的最小的具活性蛋白为8肽）。這点基因水平的细胞将会进化出怎样的结构和功能？可以如下估算：因为這些基因必须保留原功能，它们只能以“同义漂变”变异着。64个密码子，除去1个始码、3个终码，仅60个有字义密码子，平摊给20种氨基酸每种平均得3个密码子。8肽基因的“同义漂变”有6561种不重复的核苷酸顺序。因只有移码突变才能变出完全不同于原有基因的新结构、新功能（点突变无此殊能）。所以从一个原始基因最多变出2×6561＝13122个新基因，4个原始基因能变出52488个新基因。第一代DNA－RNA细胞的新结构、新功能只能从52488中选取。假如基因水平提高到48bp，则估算可产生2亿个新基因。那末這一代细胞的结构和功能怎会不比第一代细胞复杂和高级呢？這或许可以解释在无灾无难的地史时期，前后期生物的形态结构会发生“间断性”巨变。
基因水平的提高首先是移码突变或终码突变造成的，因为這將翻译出加长型多肽。假如加长型基因产品是有功能的（实例如：常春血红蛋白α链比正常血红蛋白α链多翻译31个氨基酸，仍有重要功能），那么這种高水平的基因就能被固定下来，成为发生同级高水平基因的“工作母机”。等到高水平基因成为该生物的主流基因（這当然也有一个过程：高水平基因最先从机体的哪処组织、器官发源，那处组织、器官就会超前进化，因而可以出现“镶嵌进化”；假如高水平基因起源于/或传播到控制胚胎发育的主基因群中，那就更易使该机体的各部件都得到高水平基因提供的“新菜单”），這时爆发就势不可挡。
但高水平基因从发生到确立其优势还得解决许多难题。
上游基因移码或终码突变虽能创造高水平基因，但也带来基因进化的负效应。因为上游基因延长了，就会将下游基因包裹进去，成为它的“重叠基因”。实例见噬菌体φx174的A基因和B基因；D基因和E基因（桑格，1977）。因为重叠部份是两家共用，改进A基因却可能破坏B基因，所以在這种构架中，A、B基因被“冻结”，A基因虽是高水平基因也不容发挥作用。解决這个难题是将腹內基因移出，解除重叠牵绊。
1962年雅各布和莫诺在大肠杆菌里发现的“操纵子”构造可解此难题。操纵子的基本构造是：DNA信息链上连续排列Z、Y、A…多个基因，但启动基因只有一个。当RNA多聚酶与启动基因接合进行转录，就将Z，Y、A…的mRNA连成一体，然后在翻译加工时再将各基因产品分开。操纵子的起源可以设想Y（或A）曾是Z基因的腹內基因。当单独需要Y的产品时只能启动Z基因解决，但Z产品并非此时所需，所以Z蛋白、Z－mRNA就被降解，单留Y－mRNA持续工作。如果Y蛋白供不应求，细胞会多多转录mRNA备份。在此期间就可能发生以Y－mRNA为中介，经反转录形成cDNA整合到Z基因之后，重叠基因就移出母腹了。移出的基因不能单独启动是因为启动基因没有被转录在Y－mRNA上，所以只能成为“Z操纵子”。Y基因要靠质粒插入，获得它的启动基因，才能成为独立启动的单基因结构。
上世纪80年代开始，在后生动物许多门类里发现有一些基因都含有一段共同的DNA顺序（称Homeo box），现已鉴定出4个系列：Hox－1；－2；－3；－4。因为最早发现的含同源区的基因与控制果蝇的胚胎发育有关，特别引起发育遺传学家的兴趣和重视，一直是把Homeo box视作调控机制的作用区段，然而忽略了一个小问题：這种长达180bp的DNA顺序如何被按装在大量的各不相同的基因上的？
按新基因的“重叠基因起源说”：①一个Hox基因族应是一个主基因在某一漂变期所衍生，虽然衍生基因的功能五花八门（移码突变有此效果），它们各与主基因有“重叠顺序”，這是“同源性DNA顺序”的来历；②主基因是在“漂变”的，所以同一个主基因在不同时期衍生的新基因可以具有不完全相同的“同源性顺序”；③欲证明两个相异的“同源性顺序”是否同源？可将主基因转換成氨基酸顺序（因为只有蛋白质功能受监控），求其“同义漂变全集”。如果相异的“同源性顺序”师出同门，则必为“同义漂变全集”包涵。除原始基因是从“全突变”独立发生，其它基因都从已存基因衍生。故基因之间应存在“亲缘关系”；④本文观点：促成生物从“低级向高级”发展是基因的物质水平的提高。提高的必然性在于移码突变冲破“终码壁垒”必使基因的核苷酸顺序延长；提高的偶然性在于這次延长将到何処终止是不定的，這要看改变读码框后何処再遇“终码”？若按64个密码含3个终码估算：一次延伸的基因长度似在64～192bp之间（因有2个终码效率不高）。所以虽然每种生物都有提高基因水平的“潜能”，实际进化仍出现参差。
达尔文主义在20世纪受到大力追捧的一个原因是：遗传学对“不定变异”的理解日益深入。对 “自由组合”、“交叉互換”、 “染色体重组”可以不论，因为這类变异是变不到体制外去；而且這类过程并不产生新基因。比较难纏的是“基因突变”，不仅能产生新基因而且变数之大，足以让对立学派 “各取所需”。笔者并不否认“突变－选择”环节是客观存在，但否定它能成为进化论的第一环节。主要理由如下：
第一，首先从已经实测的小鼠同源区顺序（Mo－10）与果蝇触角足同源区顺序（Antp）有75%重叠（即135bp重叠），如果這两処核苷酸顺序各由“全突变”产生，而能达到现今的重叠程度，其概率为3.5×10的负160次方。再由原始基因（设为8肽基因）从头推理：设一个7肽基因由已存的8肽基因移码发生，它的可能式样不超过4374种，不过這是与這个已存基因有“亲缘关系”的7肽基因的“全集”；如果這个7肽基因由“全突变”产生，它的可能式样有4的21次方（约数为4.4×10的11次方）。于是可以推断：从“突变全集”中任取1个基因恰与已存基因有“亲缘关系”的概率为10的负8次方。因而结论是：“全突变”产生的基因彼此之间并无关联，也不存在与已存基因有“亲缘关系”。没有亲缘关系的进化论实为泛生论！
第二，达尔文主义解释“适应现象”是：淘汰不适者、留下适者。這就是说：适者和不适者都是“全突变”里制造的（仅由自然选择将之分开），這是突变机制的“全能性”。但适应还有一项内容：制造者怎么会知道适应对象的形状大小尺寸等信息？须知這种信息是对象特有。如果制造者无须对象信息的流入，光凭它的“全能性”就能制出适合各种特定对象的特定产品来，那末這位制造者必定预存了所有万物的特定信息，這又是突变机制的“全知性”。宗教家是把“全知全能”的上帝推介给世人；综合论是把“全知全能”的突变机制推介给进化论，难道是可以接受的吗？
第三，有一个实例可以解开外源信息如何流向适应产品之谜：免疫球蛋白是专职应对入侵抗原的，共8种类别，各由重链、轻链组成。轻链蛋白又由V、J、C三种多肽构建；重链蛋白又由V、D、J、C四种多肽构建，所以免疫球蛋白是一种非常复杂的多亚基蛋白质。与8类免疫球蛋白对应的8个基因都已定位（其中IgG资料见图1－2）。其轻链区有L、V、J、C四类基因片段，每一类中又各含同类的异型片段。运作过程是：从四类中各取1个片段转录，并按L－V－J－C顺序连成“轻链”mRNA，翻译得某个特型的轻链蛋白；重链区有L、V、D、J、C五类基因片段，也与轻链区相仿运作…，最后从特选的（L－V－D－J－C）mRNA上翻译出某个特型的重链蛋白；一个轻链和一个重链组成一个抗体分子，估算8类免疫球蛋白基因至少可产生180亿种抗体分子。但如此曲折复杂的工艺流程，用来应对 “致人死命”的外源抗原，是不可想像的。笔者认为生命系统必有一种筒单易行的“快捷方式”。为节省篇幅，在此“直抒胸臆”不作推导：
动物胚胎发育特有一项“形态发生运动”。想必每个“集合中心”发出过各自的“信息激素”，接受信号的相关细胞就“趋之若骛”，赶去组建各种组织、器官、系统。过后多余的“信息激素”必须迅速清除，免得某个器官长成“独大”与整体不能匹配。负担清理任务的某些胚胎细胞就分化为淋巴细胞（图示的那个淋巴细胞就曾以VK1—J2多肽和VH1—D1—J5多肽组成的“抗体”清理过某项多余的“信息激素”）。自身的淋巴细胞绝不攻击自身的器官，原因恐在此。
当外源抗原侵入，淋巴细胞应战，何种淋巴细胞识别何类抗原的机理不明，但实例是有的：SARS入侵是IgG基因应战（痊癒者血样都发现IgG抗体）。启动IgG基因对付入侵抗原并非按步就班先组建好“重链”mRNA和“轻链”mRNA…，而是把IgG内的所有小片段基因都转录、翻译成多肽去围攻入侵抗原。凡是能与抗原接合的多肽就继续生产；不与抗原接合的、游离的多肽和相关的mRNA都被降解，這样净化了时空，就有应对当前抗原所需的小mRNA联成“轻链”、“重链”mRNA的机会。這就是说抗原的特定信息可以通过与特定多肽的接合，指导第一代多亚基蛋白的合成；多亚基蛋白的持续需求促成拼接mRNA的形成。假如拼接mRNA持续需求，就有机会发生以它为中介，经反转录得到cDNA，整合到DNA上。這就是图1—2所见：淋巴细胞DNA上出现拼接片段的原因；假如人在患某病期间，为制造某种特型抗体而使用的全拼接mRNA也反转录为淋巴细胞DNA上的全拼接基因，那么此人对该病“终身免疫”。
基于上述认识，①外源信息能够通过蛋白质，mRNA最后传递到DNA，形成适应基因。這可说明有两类获得性：获得性状仅在蛋白质层面上发生时，這种获得性状不遗传；如果获得性状形成新基因，這时获得性状是遗传的（至少在原生生物界成立）。②蛋白质能接受外源信息并无神秘処，举例可明：铸造前要将木模（或实物）放进砂箱里制出型腔，這样木模（或实物）的信息就传递到砂体的型腔上。谁也不会认为砂箱有“全知性”。故本解释能与“神创论”、“综合论”划清界线。
进化论是决心要把上帝驱出自然界，为什么又会造出自己的上帝呢？根源在对进化现象的归因不当。达尔文把进化现象归因于某个现象，他不是唯物论；杜布赞斯基把进化现象归因为“突变－选择”，虽比达尔文多了一项物质层次，但這项物质层次选过了头，這是“过犹不及”。因为要确认“原因—结果”的联系，应滿足充分性（有之必然）和必要性（无之必不然）。基因是性状的原因（满足上述两条件）：突变是改变基因的原因，但不是改变性状的原因，這只要举例一试便知：“同义漂变”改变了基因的核苷酸顺序，但不改变性状。
其实要确定进化现象的物质层次并不困难，因为进化是累积的事业，只有发生在遗传物质上的有效积累，才能传之久远和继续积累。就现代知识而言，进化现象的基本物质就是染色体和核酸（DNA、RNA）。所以现代的进化论必在這两个层面上立论和展开。
這两类遺传物质在真核生物出现时已经齐备（化石证据的下限是15亿年前的金藻、绿藻），但进化规律此后还在不断发展。此因规律是第二性的，是由已存的物质之间“碰撞”出来的。前说生物“从低级到高级”的发展是靠基因水平的提高。但基因长度也不是可以无限延伸。生命系统创造了以“多亚基蛋白质”的形式改善和优化单基因产品的性状，请看实例：原始光合作用的RUBP酶是单个蛋白质分子，现今绿色植物的RUBP酶含8个大亚基、8个小亚基；使DNA螺旋化的蛋白质，在古细菌是单个蛋白质分子（TAa），进化到核小体则有4种8个组蛋白（其中H4与TAa同源）。所以多亚基蛋白的出现，使生物“从简单到复杂”、“从低级到高级”的发展不被基因长度所限止。
生命之可贵就在她永不仃息的创新。难道专讲生物进化的进化论就可以不进化吗？
以物质实体为终极归因的“全类归纳法”会不会也受“休谟问题”的困扰？因为产生现今现象的各类物质实体已存在在现今现象之中（否则就不会发生现今现象）；因为未来的物质（发展而有的物质、尚未存在的物质）不会是现今现象的归因。因而“全类归纳法”所需的“类”（物质实体）是可以蒐集齐全的。理由就是它们已经存在，虽还有未知部份，但可以从现今现象的总体中“剝离”出不能被已知物质归因的现象，据此求知“已存但未知”的新物质，此为20世纪实验科学证明是可以解决的。故以物质实体为终极归因的 “全类归纳法”不为“休谟问题”所困。
作者：赵汉雄
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