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爱因斯坦相信上帝吗

_2 方舟子(现代)
  后来有人把达尔文子女的夭折归咎于近亲结婚。这是没有道理的。在达尔文的时代,儿童夭折是日常生活的一部分。在当时的英国,大约五分之一的婴儿没能活到1岁。即使是10~15岁的儿童,死亡率也高达千分之五,是现在的25倍。猩红热在当时对儿童是一种能够致命的常见传染病,达尔文的朋友、后来被称为“达尔文的斗犬”的托马斯?赫胥黎也有一个儿子三岁时死于猩红热。至于肺结核,在当时更是医院不予收治的可怕的不治之症,在死亡原因中排在第一位。
  近亲结婚既没有给达尔文的子女带来更高的夭折率,也没有影响到他们的身心健康。没有夭折的两个女儿和五个儿子都很长寿(67~93岁)。大儿子是银行家,二儿子是数学家、剑桥大学教授,三儿子是植物学家、剑桥大学的教授、皇家学会会员,四儿子是工程师、皇家地理学会会长、皇家学会会员,五儿子是科学仪器设计者、剑桥市长和皇家学会会员,可谓个个有成。只有2岁夭折的小儿子根据达尔文的观察记录以及从照片判断,当是当时还不知道的一种遗传病——唐氏综合征(先天愚)患者,但这显然是由于爱玛是个超高龄的孕妇导致的:45岁以上的孕妇生下唐氏综合征婴儿的概率高达三十分之一。
  达尔文把他的子女当成了科学观察的对象,一出生就开始详细地观察和记录他们的一举一动,从中收集证据用来证明人类的情感与动物并无本质区别,必定是经过进化而来,而不是上帝创造的。在他看来,孩子的夭折也是一个自然事件,并非上帝的安排。医学也许有一天会发现疾病的自然因素和治疗方法,但是宗教对此毫无用处。
  爱玛则是个虔诚的基督徒,面对孩子的死亡,特别是她和达尔文最宠爱的大女儿安妮死亡,和当时的多数人一样,从宗教信仰中寻找安慰:希望安妮能上天堂,等自己死后与她在天堂上再见。但她也不能明白上帝把安妮从她身边夺走的目的何在。她珍藏了安妮的一些遗物,放在一个书箱中。它们至今还在达尔文后人的手中。
  达尔文此前已向爱玛明确表示过,虽然他曾经是剑桥神学院的学生,但是他不相信基督教。他仔细推敲过基督教的教义,发现没有证据和理由能够让他接受基督教。但是他还和爱玛、子女们一起上教堂参加礼拜仪式。在安妮死后,达尔文彻底地告别了基督教,不再参加礼拜仪式,星期天把家人送到教堂,自己则留在外面等他们。安慰他的,只有安妮留下的美好回忆——在安妮死后一周,他写下了一篇安妮回忆录。
  安妮究竟得了什么病,当时并无明确的记载,其死因也只简单地写着“发烧”。但是从其发病过程和症状看,现在一般认为安妮得的是肺结核。在当时没有任何药物可以真正治疗肺结核。实际上,当时对绝大部分疾病都没有真正有效的药物,流行的药物大多含汞、砷等重金属,或者是鸦片之类的毒品,不仅不能治病,反而能对身体造成进一步的伤害。
  在安妮患病后,达尔文根据一位名医的建议,每天对安妮进行“水疗”,例如用湿布包裹患者全身,猛烈揉搓5分钟。在家中治疗无效后,达尔文把安妮送到了那位名医的疗养院,在其指导下进行水疗。一个月后安妮就死在了那里。在安妮生命的最后几天,达尔文日夜陪伴在她身边,每天写信向因怀孕留在家中的爱玛汇报情况,留下了详细的记录,读之令人心酸。
  安妮死于1851年。当时医学界对肺结核的病因一无所知,有的认为它是消化不良引起的,有的认为它是一种遗传病——这让经常患病的达尔文更感到内疚。事实上当时对传染病的病因都一无所知。26年后,德国医生科赫发现炭疽杆菌,首次证明传染病是病菌引起的。在读了科赫的论文后,达尔文评论说:“我还清楚地记得在二三十年前我对自己说,如果能够证明传染病的起源,那将会是科学的最大胜利;而我现在很高兴看到了这一胜利。”5年后,科赫发现了结核杆菌。1921年据此出现了能预防结核病的疫苗(卡介苗)。但是一直到1944年链霉素的出现,才有了真正能够治愈结核病的药物。
  孩子是父母能够得到的最好礼物,而孩子的夭折也给父母带来了最大的痛苦。我们应该庆幸现代医学的进步大大降低了出现这种痛苦的可能性,这是达尔文时代的人们所难以想象的。它确实算得上是科学最大的胜利之一。
第16节:达尔文得了什么病?(1)
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  达尔文得了什么病?
  从30岁开始,达尔文就备受疾病的折磨,全身都出现症状,经常出现胃疼、恶心、呕吐、心悸、皮肤炎症、口腔溃疡、失眠、头痛等,每天通常只能工作两三个小时。用他的儿子的话来说,他“从来没有过上一天普通人的健康生活”。这个疾病折磨了他40年,在晚年时才有所好转。
  有20个医生给达尔文看过病,包括也是名医的他的父亲以及当时英国最著名的医生,但是都没有诊断出病因,也没有提供有效的治疗办法。这个伟人究竟得的是什么奇怪的病,成了医学史上的一大悬案,后人众说纷纭。一些英国著名医学家都想在这位已故多年的最为著名的英国人身上一试身手。专门研究达尔文病因的学术论文、专著我读过的就不下十篇(部),实际数量当然远多于此。
  因为当时的医生没有能发现达尔文的身体有器质性疾病,所以人们马上想到的是心理疾病。达尔文在信中曾经提到,他的许多朋友怀疑他得的是疑病症——其实没病。在达尔文死后,随着弗洛伊德学说的流行,有心理医生就尝试着给达尔文做精神分析,认为达尔文的病是因为“俄狄浦斯情结”导致的焦虑神经症引起的,在潜意识里压抑了对专横的父亲不满。在弗洛伊德学说失势之后,心理学家又找到别的解释,例如达尔文之所以得病是因为担心进化论会引起太大的社会争议,精神压力过大。有一个学者专门针对达尔文的心理疾病写了一本书,还有一部达尔文的传记是在这个框架里展开的。
  在这些心理学家眼中,一个如此伟大的人的心理素质竟然如此脆弱?这让一些敬仰达尔文的人感到是一种污辱。他们力图为达尔文的病找到生理原因。各种假说被提了出来。一个说法是药物慢性中毒。当时的西药和现在的中药一样很多也含有砷、汞等重金属,达尔文吃过这类药,其症状也与砷中毒有类似之处。不过,砷中毒一旦发作,如果没有进行排毒,病情就会越来越重,而达尔文的病情却时好时坏,从这一点看,又不像是砷中毒。
第17节:达尔文得了什么病?(2)
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  另一种更流行的说法是达尔文乘贝格尔号环球航行时在南美感染上寄生虫锥体虫引起的。达尔文曾经记载他在南美被一种虫子咬过,而这种虫子现在已知是锥体虫的宿主。达尔文也记载他在贝格尔号船上曾经多日发烧,似乎表明是寄生虫感染。他的发病进程、出现的一些症状也与慢性锥体虫病类似。不过,从记载看,达尔文在开始贝格尔之航时,就已出现过一些症状,说明他的病未必都与锥体虫有关,即使他真的感染锥体虫。
  最新的研究表明达尔文得的其实是一种当时不知道的疾病——全身性乳糖不耐症。哺乳动物的乳汁中都含有乳糖,小孩喝了奶以后,乳糖在小肠中被乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖,然后被吸收。断奶以后,人体就渐渐丧失了乳糖酶,这时候如果再吃含有乳糖的食品,大约两三个小时后就可能出现过敏。
  人体失去乳糖酶的程度和速度与人群有关。大部分中国人和日本人在断奶三四年后都失去了80%~90%的乳糖酶,因此乳糖不耐症在中国人和日本人中最常见,但是由于他们的饮食中很少含有乳糖,所以不容易表现出来。其他地区的亚洲人和犹太人则还能保留20%~30%的乳糖酶,而北欧人、阿拉伯游牧民族和非洲一些养牛部落,则大部分人都一直保留有比较高的乳糖酶,不会出现乳糖不耐症。只有大约10%的北欧人由于遗传等因素会患乳糖不耐症,有的要在断奶10~20年后才出现严重症状。
  达尔文很可能正是属于这少数欧洲人。英国卡的夫大学医学院的两位研究者仔细研究了达尔文的病情记录,发现其症状与全身性乳糖过敏一一吻合。达尔文通常是在饭后两个小时开始发病,发病时间也与乳糖过敏相符。他们还发现,在达尔文的日常饮食中都含有牛奶、奶油等富含乳糖的食品,而达尔文病情好转的时期则恰好是他碰巧没有吃这些食品。另外,达尔文的亲属中也有几个人有类似的病情,这也与乳糖不耐症通常是遗传的这一点相符。
  现在已经可以通过基因鉴定来确诊乳糖不耐症了,这只需要有一点组织样本(例如头发)就可以做到。是否有必要为了确认达尔文的确是乳糖不耐症患者,而打开威斯特敏斯特大教堂中的达尔文坟墓呢?
  疾病使达尔文大多数时间只能呆在家中过隐居的生活,这让他可以专心地思考、实验、著述,留下了大量的著作,为生物学做出了多方面的开拓性贡献。也因为体弱多病,他主要靠通信与外界联系,留下了大约1500封通信,成为后人研究达尔文思想、生平的宝贵资料。达尔文给后人留下的文字材料之多,研究他的思想、生平的著作之多,在大科学家当中罕有其匹。他个人的不幸,却是后人的幸运。
第18节:达尔文晚年后悔创建进化论了吗?(1)
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  达尔文晚年后悔创建进化论了吗?
  基督教传教资料经常提到,达尔文晚年幡然悔悟成为基督徒,并对自己似是而非的进化学说深感愧悔,临终前向一位传教士霍浦夫人(Lady Hope)忏悔,有霍浦夫人与达尔文的晤谈纪要为证云云。这位霍浦夫人是何许人呢?
  此人原名伊丽莎白?科腾(Elizabeth Reid Cotton),于1842年出生于大洋洲的塔斯马尼亚岛,嫁给英国海军元帅詹姆斯?霍浦(James Hope)爵士,因此获得“夫人”头衔。她在1913年移民美国,1922年死于英国。霍浦夫人是一位狂热的传教士,热衷于社会活动(特别是反对酗酒运动)。在美国马萨诸塞州的一次布道中,她讲了达尔文向她忏悔的故事。基督教教会对此如获至宝,请她撰文发表。这篇她与达尔文的“晤谈纪要”,于1915年发表于美国的一份基督教刊物上,此时距达尔文逝世(1882年)已有33年之久。不过在此之前,霍浦夫人就已经在向人叙说达尔文临终向她忏悔。这个谣言,在达尔文逝世后不久就已出现。在1887年2月8日达尔文的儿子弗兰西斯在给托马斯?赫胥黎的信中就指出,所谓达尔文临终时放弃进化论的说法是“假的,没有任何根据。”在霍浦夫人的文章发表后,弗兰西斯在1918年5月28日的信中进一步指出:“霍浦夫人对我父亲的宗教观的说法是非常不真实的。我已经公开指责她捏造事实,但没有看到任何答复。”在1922年,达尔文的女儿亨里雅塔为此给伦敦一份基督教周刊去信声明:
  “在我的父亲临终前,我守在他的身旁。在他重病不治时,或在他得其他病时,霍浦夫人都不在。我相信我的父亲从未见过她,她对我的父亲的思想、信仰没有任何的影响。他对他的任何科学观点,不论是当时的还是早些时候的,从未反悔过。我们认为有关他忏悔的故事是在美国编造出来的。整个故事纯属无稽之谈。”
  达尔文的子女都否认霍浦夫人见过达尔文。在所有有关达尔文的史料中,都没有达尔文见过或认识霍浦夫人的记录。例如,在达尔文以及达尔文亲属的信函中,从来没有提及霍浦夫人。霍浦夫人在文章中对达尔文及其住宅的描述,有的相当准确(比如达尔文睡衣的样式),表明她似乎曾在达尔文家中见过达尔文,但有的又非常不准确,比如她说达尔文对她说:“我在花园中有一座夏季别墅,能容纳大约30人。”而实际上,达尔文的那座别墅很小,根本容纳不了那么多人。她说达尔文说他发表进化论时是个“没有成熟念头的年轻人”,而事实上达尔文为创建进化论花了二十多年时间收集证据,在《物种起源》发表时他已50岁。她说在她见达尔文时,达尔文已卧床不起几个月,而实际上达尔文从来没有卧床不起这么长时间。达尔文逝世于1882年4月19日,是春天,霍浦夫人声称她是在“一个明媚的秋天的下午”见的达尔文,最迟只能是前一年的秋天,而在那之前达尔文一直有每天下午去沙径散步的习惯,从未卧床不起。他的散步习惯一直坚持到3月7日。在逝世前的最后一个月,达尔文也没有停止工作。在逝世前一天,他还在替弗兰西斯做实验记录。
  达尔文临终前只有夫人爱玛和子女在场,他的临终遗言是对爱玛说:“告诉我所有的孩子们记住他们对我总是那么的好。”“我一点也不怕死。”他对进化论和不信神的立场,至死没有改变过。在临死前两个月,他写过三封信,在三封信中都重申了其进化论观点。在达尔文的生命的最后一个秋天,1881年9月28日,他在家中接待了两位著名的无神论者。在谈话中,达尔文认为没有任何证据可以支持基督教。但他不同意他们向大众宣传无神论的做法,认为不信神的立场只适合于有教养的人,而让普通大众接受的时机还不成熟。他并提到,即使是他,也是经过了长期的思考,一直到40岁时(主要因为女儿安妮的夭折)才彻底抛弃了基督教。对这次会面和谈话的内容有非常可靠的历史记录。谁能相信就在同一时间,达尔文突然向一位传教士忏悔?
  达尔文不信神、反对基督教的立场还有他晚年亲笔写下的文章为证。他的自传主要写于1876年,但是在其生命的最后一年,还在做修改。这个自传是给其子女看的,并没有打算发表,其中不仅介绍了他的进化论观点,为自己在这方面所做的贡献感到自豪,而且非常坦率地、猛烈地抨击基督教,以致在其死后(1887年)发表时,在夫人爱玛(一位虔诚的基督徒)的要求下做了大量的删节,直到20世纪50年代才得以完整地出版。达尔文在自传中,用专门一章阐述自己的信仰,批驳了各种有关上帝存在的证据,认为没有任何理由认为上帝存在,并介绍了自己唾弃基督教的经过:
  “当我在贝格尔号船上的时候,我是非常正统的,我记得当我引用《圣经》做为道德的某个方面的不能辩驳的权威时,还受到了几名军官(虽然他们自己也非常正统)发自内心的嘲笑。我想是因为这种争辩方法的新奇使他们觉得有趣。但是,从《旧约》那套显然是虚假的世界历史,比如通天塔、彩虹是一种信号,诸如此类,从它让上帝具有一名仇恨深重的暴君的感情,我越来越认识到,《旧约》并不比印度教的圣书或任何一个野蛮人的信仰更值得信赖。这个问题在我的心中逐渐升起,并且驱逐不去——我们是否可以相信这一点,如果上帝向印度人启示的话,对他的信仰是否就要跟对毗湿奴、湿婆等等的信仰联系在一起,就像基督教的信仰是跟《旧约》联系在一起的?这在我看来是绝对不可信的。
第19节:达尔文晚年后悔创建进化论了吗?(2)
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  “需要有最明显的证据,才能使任何一个精神健全的人相信那些支持基督教的奇迹。而我们越是认识自然界的固定法则,奇迹就变得越不可信。而那时候的人是如此无知和轻信,到了我们几乎难以理解的程度。而福音书无法被证明是在事件发生的同时写成的。而它们在许多重要的细节上都互不相同,这些细节太重要了,在我看来必须承认是出于不可靠的目击者。由于以上列举的这些反省——我并不是因为它们是新鲜或有价值才提出的,而是因为它们影响到了我——我逐渐地不再相信基督教是神启的。有许多虚假的宗教已经像野火般地传布到地球上的大部分地区,这个事实对我也是重要的。《新约》的道德观看上去很美丽,但很难否认,它的完美是部分地依赖于那些我们现在视为象征和寓言的解释。
  “但我在当时还是不愿放弃我的信仰——我很确信这一点,因为我还很清楚地记得,我经常做这样的白日梦,在庞贝城或其他地方发现古罗马名流的通信或手稿,以最惊人的方式证实福音书所述的都是事实。但我发现,即使是凭借我无边的想象力,也越来越难以捏造出足够的证据让我信服。这样,怀疑以一种很慢的速率在我的心中滋长着,但最后还是完成了。速率是那样的慢,以至我没有感到有什么苦恼,而且此后我连一秒钟也没有怀疑过我的结论是正确的。真的,我很难明白人们怎么能够希望基督教是真实的,因为果真如此的话,其经文以明明白白的语言表示了,凡是不信仰基督的人们,其中包括我的父亲、兄弟以及几乎一切我的最好的朋友,都要永世受到惩罚。
  “这真是一种可咒诅的教义。”
  达尔文明明白白地宣布“此后我连一秒钟也没有怀疑过我的结论是正确的”,基督教传教士却偏偏要造谣他晚年忏悔,而唯一的依据就是一位狂热传教士的证词。达尔文夫人爱玛是非常虔诚的基督徒,如果达尔文接受基督教,最高兴的应该是她了,达尔文为什么不向她忏悔?为什么不让她知道自己“改邪归正”了?可见这个证词于情于理都是完全不能成立的,最坏的可能是霍浦夫人根本没有见过达尔文,而凭空捏造晤谈纪要;最好的可能是她曾经在达尔文家人不知情的情况下见过达尔文,或许达尔文出于礼貌讲过称赞她救助穷人的社会工作的话,或许达尔文还对打着他的名义鼓吹弱肉强食的“社会达尔文主义”表示了不满,于是她便自欺欺人地编造出了达尔文抛弃进化论、改信基督教的故事。基督教传教士坚信这一孤证的唯一理由是霍浦夫人做为虔诚的基督徒,不会做假见证。但是我们知道虔诚的基督徒会做假见证,特别是在传教时更是谎话连篇。他们的上帝也许不介意其信徒为他做假见证,但是他们的确做了假见证。
  传教士编造达尔文忏悔的谣言的目的是为了说明进化论不成立。一个科学理论是否成立,只看支持它的证据是否确凿。即使达尔文后来反悔,也不能抹杀支持进化论的无数证据。因此我们戳穿这个谣言的主要目的,并不是为了证明进化论的正确,而是为了维护一位伟大科学家的声誉。
第20节:孟德尔豌豆实验是否有假?
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  孟德尔豌豆实验是否有假?
  高中生物课令人印象最深刻的部分,大概就是孟德尔通过做豌豆杂交实验发现了遗传学定律。不同品种的豌豆有一些不同的特征,生物学上叫做“性状”,例如种子形状有的是圆的,有的是皱的。孟德尔把圆种子的豌豆与皱种子的豌豆杂交,得到的后代(第一子代)的种子全部是圆种子,而没有皱种子。像圆种子这种总是表现出来的性状被称为显性,而皱种子这种被掩盖住的性状叫隐性。那么隐性性状有没有完全消失了呢?没有。让第一子代自相交配,得到的第二子代,又同时有圆种子和皱种子。
  孟德尔据此提出,每一个性状是由两个因子(也就是后来说的“基因”)决定的,它们可能相同(叫做纯合体),也可能不同(叫做杂合体)。比如种子形状这个性状,有决定圆形的基因R,还有决定皱形的基因r。在亲代,所有圆种子植株的基因型为RR,所有皱种子植株的基因型为rr,都是纯合体。但是第一子代的性状虽然是圆种子,其基因型却是Rr,是杂合体。在第二子代,同时有圆种子和皱种子,皱种子植株都是纯合体rr,但是圆种子植株可能是纯合体RR,也可能是杂合体Rr。
  以上所述是帮助大家回忆在高中生物课学到的内容。当时你有没有想过,在孟德尔的时代,没法测定基因,他是怎么知道第二子代的圆种子植株哪个是纯合体,哪个是杂合体呢?只能是继续把实验做下去,不过这次不能杂交,而要自交:让植株自花传粉,如果某个圆种子植株自交后结的种子全是圆种子,那这个植株就是纯合体,如果出现了性状分离,结的种子既有圆的,又有皱的,那就是杂合体。理论上,第二子代圆种子植株中杂合体与纯合体的比例应是2:1。
  孟德尔共研究了七对性状。其中两对性状(种子形状和子叶颜色)只要看看结的种子就可以分清,但是剩下的五对性状(例如茎的高矮)却必须把种子种下去,让植株生长、成熟才能知道,也就是说,对这些性状的植株还要培育出第三子代。由于田地有限,孟德尔对这五个显性性状的第二子代各挑了100株做试验,每一株培育10株后代进行验证。其中有一个性状的试验结果不理想,他对之重复了试验,这样合起来他共对600株第二子代做了试验,根据第三子代的结果,他断定其中有399株是杂合体,201株是纯合体,非常接近2:1的理论值。
  1866年孟德尔把他的实验结果写成论文发表在当地学术期刊上,未能引起学术界的注意。直到1900年,孟德尔论文才被重新发现,引起了一场革命,遗传学从此诞生。1936年,群体遗传学创建者之一、英国著名遗传学家和统计学家费歇(Ronald Fisher)发表了一篇著名的论文《孟德尔的工作是否已被重新发现?》,根据孟德尔论文记载的实验数据,用一种叫卡方测验的统计学方法进行验证,发现孟德尔的数据好得令人起疑。更令人起疑的是有的数据符合的是错误的理论值,疑点最大的就是上述的试验。孟德尔是根据10株第三子代的性状来推断第二子代的基因型,但是这个方法并不完全可靠。孟德尔没有想到的是,即使某株第二子代是杂合体,它的10株后代也有可能很偶然地全都是只表现出显性性状的杂合体,从而错误地推断它为纯合体,发生这种错判的概率是0.0563(一株是杂合体的概率为0.75,10株都是杂合体的概率是0.75的10次方,即0.0563)。因此,用孟德尔的方法做试验,由于样本太小,会有一定的误差,一小部分杂合体会被误判为纯合体,由此得到杂合体与纯合体的比例应是大约1.7:1,而不是2:1。费歇因而认为孟德尔报告的数据是不真实的,是为了凑2:1的理论值而编造的。费歇倒不认为是孟德尔本人造假,而是猜测孟德尔的助手在为孟德尔做统计时,为了取悦孟德尔而给了他预料中的数据。但是并无证据表明孟德尔让别人为他做统计,费歇的猜测不过是为尊者讳罢了。
  费歇的指控在遗传学界挑起了一场持续至今的大论战,70年来在学术期刊上发表的争论文章至少有二十几篇。一开始,是认为孟德尔实验有假的一方占优势,有的甚至猜测孟德尔(或其助手)是怎么造假的:在统计实验结果时算到想要的数据就不再往下算了,尽管孟德尔在论文中明确声明他统计了所有的样本。有一位细心的研究者根据孟德尔论文中统计的植株和种子数目,计算出平均每株植株结的种子数,认为太少了,证明孟德尔并没有统计所有的种子。但是随后又有人指出,在孟德尔的时代,还没有用到化肥增产,那个平均种子数很正常,有同时代其他人的实验结果为证。
  这场争论把群体遗传学的另一位创建者、美国著名遗传学家和统计学家莱特(Sewall Wright)也给卷了进来。1966年,莱特在一篇论文中虽然基本同意费歇的计算结果,但是详细列举了几条理由说明这个计算结果不能说明孟德尔(或其助手)造假。此后,为孟德尔辩护的一方逐渐多了起来,并成了主流意见。直到2007年3月,美国《遗传学》杂志还发表了一篇为孟德尔辩护的文章。
  为孟德尔辩护的学者不少,而理由却大不相同。有的同意孟德尔实验数据的确有问题,但是并非有意造假造成的,而是来自无意的主观偏差。某些豌豆性状并不是很容易区分的,比如某粒种子的形状该算是圆的还是皱的,有时就不太好说,碰到这种模糊状况,孟德尔可能下意识里就往有利于实验结论的方向统计。另一种可能是,孟德尔或许做过几次试验,而只报告他认为是最好的结果。这些做法在今天看来也许不太规范,但并非有意造假。有的则干脆试图推翻费歇的计算结果,或者认为他滥用了卡方测验,卡方测验不能用于验证数据是否造假;或者认为他误解了孟德尔实验的细节,得出了错误的计算结果。
  这些讨论涉及到比较专业的遗传学和统计学知识,我不想在此做详细的介绍。我只想指出两点:一、孟德尔在论文中提到,他对某次实验结果不满意,做了重复实验,并报告了两次实验的结果。如莱特指出的,如此诚实可不像一个造假者所为。二、在1900到1909年间,有六名遗传学家重复了孟德尔的豌豆实验,发现结果完全相符。
  虽然现在学术界的主流意见认为孟德尔实验结果是可信的,但是有关孟德尔造假的说法仍然在大众媒体上广为流传。国内外一些反科学人士更是对此大做文章,鼓噪孟德尔“‘制造’统计规律”,声称“孟德尔定律过于简单化和理想化”,警告我们“不可把科学理论看得过于神圣”。退一步说,即使孟德尔实验结果有假,可不等于他发现的遗传定律是假的。遗传定律早已被后人的无数实验结果所证实了。那些反科学的论调既缺乏科学常识,也违背了基本的逻辑。
第21节:孟德尔的发现为何被忽略?(1)
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  孟德尔的发现为何被忽略?
  达尔文在1859年发表《物种起源》,创建进化论,已为生物科学的大厦立下了一个支柱。但是这座大厦仍然摇摇欲坠。达尔文进化论的核心是自然选择学说,但是他找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择,无法说明变异是如何产生,而优势变异又如何能够保存下去。事实上,对于遗传的机理,当时的科学界一无所知。达尔文为此苦恼终身。他在1872年如此写道:“遗传的定律绝大部分依旧未知。没有人能够说明在同一物种的不同个体中的相同特性,或在不同物种中的相同特性,为什么有时候能够遗传,而有时候不能;为什么孩子能回复其祖父母甚至更遥远的祖先的某项特征。”
  达尔文不知道的是,这些问题早在7年前就已经被奥地利修道院一个业余的生物学家孟德尔通过豌豆杂交试验解决了,生物科学大厦的另一个支柱早就立好了。但是孟德尔在1865发表的成果被科学界忽略了,直到1900年孟德尔遗传定律才被“重新发现”。为什么在生物学界迫切需要遗传定律之时,孟德尔如此重要又如此出色的研究却没有引起注意?是什么原因让孟德尔成为科学史上最孤独的天才,超前了整个时代35年?
  其中一个因素是孟德尔对发表论文不热心。根据他写给当时最著名的植物学家耐格里(Karl Wilhelm Von Nageli)的信,我们知道他在豌豆试验之后,又从事了紫罗兰、玉米、紫茉莉的杂交试验,完全证实了豌豆试验结果的正确性。但是他却没有发表这些成果。在杂交试验方面,除了豌豆试验的结果,他只在1870年发表了有关山柳菊杂交的论文,而那却是和豌豆试验结果不符的。即使是最重要的豌豆试验结果,他也只是于1865年在当地(布隆)自然科学学会的会议上做了报告,参加会议的人根本就没人听得懂他在说什么,没人提问或加以评论。第二年,他的报告整理成论文按惯例登在了学会的学报上。该学报虽然被送往欧洲一百多个大学和图书馆,但是有谁会去注意从这么个偏僻地方寄来的会刊呢?在当时,大家只习惯于在伦敦出版的《林奈学会会刊》上寻找重大的生物学发现。
第22节:孟德尔的发现为何被忽略?(2)
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  孟德尔并非完全不重视向学术界介绍自己的工作。他在收到论文的单行本后,分寄给世界各地著名的植物学家,试图引起科学界的注意。但是有谁会去理睬一个偏僻地方的修道士寄来的论文呢?自然是毫无回音。孟德尔希望通过与权威私下交流的方式引起他们对他的成果的重视,给耐格里写了许多封信,向他报告自己的试验成果,并愿意向他提供豌豆种子供检验。可惜他与耐格里的交往完全是一场灾难。这位当时首屈一指的专家完全不能理解孟德尔工作的意义,在1867年2月25日的一封回信中,傲慢地教训孟德尔说,他的实验“还远远没有完成,其实只是个开端”,建议孟德尔改用山柳菊(耐格里喜用的研究材料)重复这些试验。这是一个糟糕得不能再糟糕的建议。山柳菊完全不适于做杂交试验。它存在无数的难以观察的变异,花非常小,不容易操作,而且当时无人知道的是,它有时候进行有性繁殖,有时候进行无性繁殖,这样是根本不可能在其后代中发现数量关系的。孟德尔却认真对待这位权威的建议,花了几年时间用于研究山柳菊,一无所获。这时候想必连他自己也怀疑他发现的遗传规律并不是普适的,这无疑使他很沮丧。恰好在这个时候他被选为修道院的院长,便逐渐把精力转移到修道院的行政事务上,放弃了科学研究。
  耐格里不仅给了孟德尔最糟糕的建议,而且也完全忽视了孟德尔豌豆试验的结果。他在1884年出版了一部有关遗传和进化的大部头学术著作,总结了他所知道的有关植物杂交的所有实验,唯独没有一个字提到孟德尔。耐格里对孟德尔的工作如此轻视,恐怕并非偶然。他相信的是融合遗传(认为后代是父母性状融合的结果),而孟德尔的结论却证明了颗粒性遗传的正确(父母的基因不是融合,而是分离的),这将使他的观念被彻底推翻,或许正是这种心态,使他想当然地做出了孟德尔肯定错了的结论,而不愿多加考虑。
  在1900年以前,孟德尔的豌豆试验曾被引用了11次。最早的是霍夫曼(H. Hoffman),他在1869年的一篇论文中简单地提及孟德尔的试验,并将孟德尔的论文列为引文。这个引文引起了德国著名植物学家福克(W.O. Focke)的注意,他在1881年出版的《植物杂种》这一名著中简短地评价了孟德尔的工作,其语气颇为不屑:“孟德尔所做的许多杂交的结果,与奈特(A. Knight)的十分类似,但孟德尔却自以为发现了各种杂种类型之间稳定的数量关系。”福克虽然如此贬低孟德尔的贡献,但提及孟德尔,却无意中做了一件大好事,因为他的这本书后来成为从事植物杂交的工作者人人必备的参考书,孟德尔的工作才因此得以被记载下来,并最终在1900年被三位查阅这本书的生物学家同时发现。
  显然,在1900年以前,孟德尔的工作被遗忘,不是因为权威们不知道它,而是因为他们不觉得他有什么了不起。这是为什么呢?因为孟德尔不幸处于巨人的阴影之下。达尔文《物种起源》一书在生物学界引发了一场革命,进化论的研究是当时最引人注目的一个领域。从事遗传研究的人,甚至包括孟德尔,都觉得自己也是在解决生物进化的问题——他在1866年的论文中提到,他从事豌豆试验的目的,是为了“解决一个问题,这个问题对有机体的进化史的重要性决不能低估”。在当时的研究者看来,对进化论而言,物种间的杂交要比物种内的杂交意义重大得多,因为这能说明新物种是怎么产生的。孟德尔本人也用菜豆和山柳菊从事过种间杂交,他的这些工作在1900年常被植物学家们提到(甚至包括耐格里!),而他的豌豆试验,看上去不过是个琐屑的小工作,不值一提。
第23节:孟德尔的发现为何被忽略?(3)
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  孟德尔被时代所忽略的,恰恰是他的天才之处。以前研究生物遗传的学者,当他们比较子代和亲代的异同的时候,是把亲代做为一个整体,又把子代做为另一个整体进行比较的。他们相信的是,亲代存在一种“本质”,子代存在另一种“本质”,遗传就是这种本质的传递和变化。子代内部的变异被看做是可以也应该忽略不计的偏差,只有其平均的性质才有研究的价值。但是孟德尔在做豌豆试验时,却不抱这种本质论的思想,采用的是群体思维。在他看来,子代群体是由一个个不尽相同的个体变异组成的,每一个个体都是有价值,值得研究的,个体变异并不是偏差,而恰恰是遗传的表现。因此,别的植物学家在研究豌豆杂交试验时,只停留于对现象的概括描述:第一子代只出现一种性状,第二子代两种性状又都出现了,等等,而孟德尔却知道要挨个挨个去数豌豆种子,每一粒种子都是宝贵的,不可抛弃,从而能对它们做定量研究。
  孟德尔的天才之处,恰恰也是达尔文的天才之处。达尔文之前的进化论先驱们,在研究进化问题时,抱着的也是本质论的观点,每个物种都存在着一种代表它的本质,进化就是从一种本质到另一种本质的变化,而物种内的个体变异是可以忽略不计的。而达尔文恰恰重视的是物种内的个体变异,这些变异提供了自然选择的材料,生物才得以进化。很难说哪一个变异更重要,现在看上去不起眼的变异,以后很可能成为适应变化了的环境的优势变异而传播开去。这种强调群体内部个体的重要性的群体思维,可以说是达尔文的首创。但是即使是达尔文本人,在研究遗传问题时,也没能突破传统思维。达尔文相信某些育种学家的错误说法,单个的花粉不能使植物授精,而必须有几个花粉才行。这使他误以为在遗传时雄性配子和雌性配子不存在一配一的关系,而无法进行定量的研究,尽管他自己在做金鱼草杂交实验时,也得到了子代的显性性状和隐性性状的比例为3:1这个“孟德尔比例”,却完全忽略了其中所隐含的定律。
  《物种起源》德语版在1860年出版后不久,孟德尔就已仔细地阅读,并在书上做了批注。据说,孟德尔的论文在1868年发表后,他寄了一份给达尔文,但是达尔文从来没有阅读它——人们在达尔文藏书中发现它的时候,论文的连页没有割开(当时人们阅读一本新书时,必须自己把纸页割开)。在现存的达尔文藏书中,并无孟德尔的论文,这个说法是否可靠不得而知,孟德尔在给学术权威寄论文时,似乎不应漏掉达尔文。这两位生物学的创建者,如果在科学思想上曾经有过交流的话,也肯定是单向的。但无论如何,他们是殊途同归了。
第24节:凯库勒的梦中发现之谜
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  凯库勒的梦中发现之谜
  你很可能在中学化学课堂上听到德国化学家凯库勒(August Kekule,1829—1896)在梦中发现苯环结构的故事。如果你的化学老师忘了讲,那么你很可能在某一本面向少年儿童的科普读物中读到它。这个故事的背景是这样的:已知一个苯分子含有6个碳原子和6个氢原子,碳的化合价是4价,氢则是1价,有机物的碳原子互相连接形成碳链,那么在饱和状态下每个碳原子还应该与2个(在碳链中间)或3个(在碳链两端)氢原子化合,算上去6个碳原子应该和14个氢原子化合,比如己烷就是这样的。苯分子只有6个氢原子,说明它的碳原子处于极不饱和状态,化学性质应该很活泼。但是苯的化学性质却非常稳定,说明它和不饱和有机物的结构不一样。
  苯究竟有什么样特殊的分子结构呢?这个问题把当时的化学家难住了。凯库勒也对此百思不得其解。故事说:一天晚上,凯库勒坐马车回家,在车上昏昏欲睡。在半梦半醒之间,他看到碳链似乎活了起来,变成了一条蛇,在他眼前不断翻腾,突然咬住了自己的尾巴,形成了一个环……凯库勒猛然惊醒,受到梦的启发,明白了苯分子原来是一个六角形环状结构。
  凯库勒是在1865年发表有关苯环结构的论文的。1890年,在柏林市政大厅举行的庆祝凯库勒发现苯环结构25周年的大会上,凯库勒首次提到了这个梦。和后来的流行版本略有区别的是,他说他是在火炉前撰写教科书时做的梦的。这个故事很快传遍了全世界,不仅一般人觉得有趣,心理学家更是对它感兴趣。一百多年来,众多心理学家在提出有关梦或创造性的理论时,都喜欢以此为例。据说它是研究创造性的心理学文献中被举得最多的一个例子。
  一个人是否做过某个梦,由他说了算,空口无凭,别人不好判断真假。凯库勒既然在25年后当众亲口说他做过这么个蛇梦,我们看来只好相信他了。不过凯库勒做的可不是一般的梦,而是与科学发现有关的,那就有可能找到支持或反对它的间接证据。美国南伊利诺大学化学教授约翰?沃提兹(John H. Wotiz)在20世纪80年代对凯库勒留下的资料做了透彻的研究,发现有众多间接证据能够证明凯库勒别有用心地捏造了这个梦故事。
  其实关键的证据有一条就够了。凯库勒说他是受梦的启发发现了苯环结构的,如果我们能够证明在凯库勒之前已经有人提出了苯环结构,而且凯库勒还知情,那么我们就可以认为凯库勒没有说真话。事实的确如此。沃提兹发现早在1854年,法国化学家奥古斯特?劳伦(Auguste Laurent)在《化学方法》一书中已把苯的分子结构画成六角形环状结构。沃提兹还在凯库勒的档案中找到了他在1854年7月4日写给德国出版商的一封信,在信中他提出由他把劳伦的这本书从法文翻译成德文。这就表明凯库勒读过而且熟悉劳伦的这本书。但是凯库勒在论文中没有提及劳伦对苯环结构的研究,只提到劳伦的其他工作。
  所以,凯库勒是没有必要从梦中得到启发的。凯库勒编造这么个离奇故事的原因,可能正是为了不想让人知道他的重大发现与法国人有关。在当时的德国反法情绪很盛行,年轻时曾在巴黎留学的凯库勒也受到感染。沃提兹发现凯库勒在一封信中把法国人叫做“狗崽子”。或许可以说,这是一种“爱国主义”的剽窃行为。
  在凯库勒之前,还有别人提出苯是环状结构,其中值得一提的是奥地利化学家约瑟夫?洛希米特(Johann Josef Loschmidt ),他在1861年出版的《化学研究》一书中画出了121个苯及其他芳香化合物的环状化学结构。凯库勒也看过这本书,在1862年1月4日给其学生的信中提到洛希米特关于分子结构的描述令人困惑。所以即便凯库勒在1865年时已忘了劳伦提出的苯环结构,也还可以从洛希米特的著作那里得到启发,不必靠做梦。不过,洛希米特把苯环画成了圆形,而劳伦则是画成正确的六角形,更接近于凯库勒提出的结构式。所以我倾向于认为凯库勒是从劳伦那里抄来的想法。
  1990年,在沃提兹的组织下,美国化学协会举办了一次关于苯环结构发现史的研讨会。自此真相该大白了吧?并不。不仅科普文章、大众媒体继续对凯库勒的梦津津乐道,科学史学者、科学哲学家、心理学家也继续煞有介事地研究凯库勒的梦。我查到在1995年《美国心理学杂志》还刊登了一篇长达20页的研究“凯库勒发现苯分子结构的创造性认知过程”的论文,探讨凯库勒的梦是什么样的心理状态。2002年举行的第4届创造性与认知国际会议上也还有人举凯库勒的梦为例。一个有趣的虚构故事是很难被枯燥的事实真相所取代的,尤其是当它可以被用来做为支持自己的学说的例证时更是如此。
第25节:巴斯德是否骗人?(1)
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  巴斯德是否骗人?
  在科学史上,很少有科学家像巴斯德那样不仅在理论上做出了多学科的重大贡献,而且应用到众多领域,立即产生巨大的效益:他发现光学同分异构现象,开创了对物质光学性质的研究;否定了微生物的自然发生说,证明腐败物质中的微生物来自空气中的微生物;提出了以微生物代谢活动为基础的发酵理论;发明了巴氏消毒法,光是这一项发明带来的利润就足以支付当时法国因在普法战争中战败而向普鲁士缴纳的巨额战争赔款;发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,拯救了法国的养蚕业;帮助创建疾病的病菌说,发展疫苗接种,成功研制出防止鸡霍乱、炭疽、狂犬病的疫苗,拯救了法国畜牧业和无数人的生命。
  巴斯德对他的研究工作做了详细的记录,留下了102本实验记录。但是巴斯德在生前不允许任何人,包括他的合作者,看他的记录本,并在1878年告诉其家人,在他死后也不能让人看这些记录本。1964年,巴斯德的孙子——他的最后一位男性直系后裔——没有遵循巴斯德的嘱咐,将巴斯德的记录本捐献给法国国家档案馆。1971年,在巴斯德孙子死后,法国国家档案馆将巴斯德记录本公开。
  美国普林斯顿大学历史学家杰拉尔德?盖森(Gerald Geison)在仔细研究了这些实验记录后,巴斯德为何对其密不示人有了一个解释:巴斯德的实验记录有的不符合他公开的说法,这位“最完美无缺的科学家”有欺骗行为,并从事违反医学伦理的试验。1995年,在巴斯德逝世100周年、联合国教科文组织纪念“巴斯德年”之际,盖森出版《路易?巴斯德的私人科学》(The Private Science of Louis Pasteur)一书,公布其发现,试图消除笼罩在巴斯德头上的神秘光环。盖森在书中主要指控巴斯德在两个著名疫苗接种实验中严重误导科学家和公众。
  第一个实验是给绵羊接种炭疽疫苗。炭疽是一种致命的传染病,在当时每年能给法国畜牧业带来几千万法郎的损失。巴斯德此前在研究鸡霍乱疫苗时发现,空气中的氧气能让霍乱菌的毒力减弱,给鸡注射这种低毒性的菌液,就能让鸡对鸡霍乱产生免疫力。巴斯德据此认为用同样的办法制作减毒炭疽疫苗,给绵羊接种也能让它们对炭疽产生免疫力。
  1881年5月,在巴黎附近的一个农场,巴斯德对50只绵羊做了公开实验。5月5日和5月17日,巴斯德两次对其中的25只绵羊注射了减毒炭疽疫苗,然后在5月31日给全部50只绵羊注射了炭疽菌液。两天后,参观的人们见到了令人震惊的实验结果:未注射疫苗的25只绵羊已死了23只,剩下的2只也奄奄一息,而注射了疫苗的25只绵羊全部存活,除了1只怀孕的母羊病重,其他的都很健康。
  虽然没有明说,但是巴斯德一直暗示他用的疫苗是用氧气减毒法制成的。但是他的实验记录却表明巴斯德采用的是他的合作者查尔斯?钱伯兰德(Charles Chamberland)发明的减毒方法:加了重铬酸钾。巴斯德知道用氧气也能制造减毒疫苗,随后他也的确用这种方法制造出了炭疽疫苗并在75只绵羊身上成功做了实验,为何当初不用它做实验,令人不解。既然用的是重铬酸钾减毒法,为什么又秘而不宣呢?盖森认为这是因为亨利?杜桑(Jean-Joseph Henri Toussaint)比巴斯德更早制造出炭疽疫苗,用的是加化学试剂的方法。巴斯德跟着采用化学试剂方法制造疫苗,但是为了避免屈居第二,所以故意隐瞒制造疫苗的方法。
第26节:巴斯德是否骗人?(2)
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  事实上,杜桑制造疫苗的方法与巴斯德的方法有着本质的不同。杜桑使用的化学药剂是外科消毒剂石炭酸(现在称为苯酚),它将杀死病菌,制造的是灭活疫苗。而巴斯德使用的重铬酸钾并不杀死病菌,只是让其毒力减低,制造的是减毒疫苗。而且当时已经知道,重铬酸钾是一种氧化剂,所以使用它和使用氧气的效果是一样的。也许正是因此让巴斯德觉得没有必要特意去说明制造方法,而不是有意骗人。盖森对巴斯德的指责,是由于没有很好地理解巴斯德的实验。
  另一个受指责的巴斯德实验是其更为著名的狂犬病疫苗接种实验。1885年10月26日,巴斯德向法兰西科学院报告说,在7月份他成功地用减毒疫苗治疗了被狂犬严重咬伤的9岁男孩梅斯特(Joseph Meister)。巴斯德并报告说,在治疗梅斯特之前,他已做过了动物实验,对50头狗注射了减毒疫苗,它们都很健康。这一免疫方法迅速地传遍了世界各国。在一年内,仅巴黎地区就有两千多名被狗咬伤的人注射了狂犬病疫苗。
  盖森认为这个实验很成问题。他的一个理由是,梅斯特在接受治疗前并没有出现狂犬病症状,因此他可能本来就没有感染狂犬病毒,不能用他证明巴斯德的狂犬病疫苗有效,毕竟,大多数被狂犬咬过的人即使不注射疫苗也不得狂犬病。
  盖森的这个质疑毫无道理。即使在现在,狂犬病疫苗也都是在患者出现症状之前注射才有效的,一旦患者出现症状,说明狂犬病毒已侵入大脑,疫苗就不会有效了,死亡率是百分之百。因此要求巴斯德对出现狂犬病症状的患者做实验才能证明疗效,实在是有些无理取闹。虽然大多数被狂犬咬过的人不会发病,但这是由于这些人被咬得不是很严重,比如只有伤口很小的浅表伤,病毒没有进入体内或进入体内的量很少。而梅斯特是被狂犬严重咬伤的,手、脚共被咬了14次,浑身是血、沾满狂犬唾液,在这种情况下,他无疑已被狂犬病毒严重感染,不注射疫苗的话必死无疑。
  盖森对巴斯德的另一指责是,巴斯德在论文中夸大了实验动物的数量,而且在治疗梅斯特之前,他实际上还没有完成动物实验,就对患者进行治疗是不符合巴斯德本人提倡的医学伦理的。根据实验记录本,巴斯德对40头狗分批注射了疫苗,分别在5月28日、6月3日、6月25日和6月27日各对10头狗开始疫苗注射。在7月6日开始治疗梅斯特时,所有的实验狗都很健康,但是距离第一批狗的注射还不到6周。而狂犬病的潜伏期有时能达几个月。巴斯德又如何能确保其减毒疫苗是安全的,本来没有感染狂犬病毒的患者不会因为注射了该疫苗反而染上狂犬病?
  我不知道巴斯德为何在论文中把40头狗说成了50头,也许是笔误或记错,但是不太可能是有意夸大,因为40头和50头并无实质性区别。虽然狗得狂犬病的潜伏期有时能达几个月,但是潜伏期平均是3~6周,因此根据最早两批注射疫苗的狗无一发病这一事实,是可以初步判定其减毒疫苗是安全的。巴斯德咨询了一位神经科教授,后者在察看了梅斯特的伤势后,建议巴斯德对其注射疫苗。梅斯特的母亲也央求巴斯德拯救其儿子。巴斯德在犹豫了一段时间后决定加以治疗。他显然不是像盖森所说的为了名利而草率试验,而是在一位母亲的哀求下救人一命。巴斯德的医生助手一开始反对治疗梅斯特,事后根据治疗效果承认巴斯德的选择是对的。
  巴斯德当然不是什么圣人。在他身上可以找到很多缺点:傲慢、好斗、顽固、独断、爱炫耀、爱夸大其词等等。这也不是盖森的发现。保罗?德克鲁夫(Paul de Kruif)在1926年出版的科普名著《微生物猎手》(Microbe Hunters)一书中对巴斯德的伟大和弱点已有生动的描述。然而,也正如德克鲁夫所言,虽然巴斯德爱出风头,也爱玩点故弄玄虚的小把戏,但是并不是有预谋的骗子。而既然巴斯德的这些发明都能成立并且造福人类,其发明过程中的某些细节似乎不值得挑剔。
第27节:谁发明了阿司匹林?(1)
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  谁发明了阿司匹林?
  阿司匹林算得上是最著名的化学药物,问世已有一百多年。阿司匹林一开始是以解热镇痛药闻名的,扑热息痛等副作用更小的解热镇痛药的出现抢去了它的市场,但20世纪80年代以来,由于发现阿司匹林具有预防心血管疾病的作用,让它获得了新生,重新成为最常用的药物之一。现在每年全世界要消耗掉4万吨阿司匹林,相当于服下1200亿片阿司匹林药片。
  阿司匹林原是商标名称,它的化学名称是乙酰水杨酸,其实应该称为乙酰柳酸,其来源和柳树有关。早在公元前5世纪,古希腊医生希波克拉底已记载从柳树皮提取的苦味粉末可用来镇痛、退烧。此后柳树提取物一直被收入西方药典。到了19世纪,随着有机化学的建立,科学家们试图从植物药物中纯化出有效成分。1827年,柳树皮中的活性成分水杨苷被分离、纯化了出来。10年后,意大利化学家发现,水杨苷水解、氧化变成水杨酸,而其实水杨酸在几年前已由德国化学家从绣线菊提取出来了,只不过当时不知道它与水杨苷的关系。
  水杨酸的药效要比水杨苷强很多。1859年,德国化学家发明合成水杨酸的廉价方法。此后,水杨酸开始被广泛使用。但水杨酸是一种中强酸,会使口腔感到灼痛。而且口服水杨酸会导致胃痛,当时也误以为这是由于其酸性引起的。因此就想到要如何避免水杨酸的酸性。为此,德国拜尔公司的研究人员通过酯化反应,把水杨酸变成乙酰水杨酸。拜尔公司是建于1863年的一家化工小公司,原来主要是生产染料。在19世纪80年代后期,染料业开始衰落,拜尔公司转而研究化学制药。它将乙酰水杨酸命名为阿司匹林,于1899年上市,一举成名。拜尔公司因此成功转型,演变到现在,竟成了德国第一大、世界第三大制药公司。
  按照拜尔公司的说法,阿司匹林是在1897年由它的一名年轻化学家费利克斯?霍夫曼(Felix Hoffmann)首次合成的。据说,霍夫曼的父亲患有风湿性关节炎,经常服用水杨酸消炎止痛,但是水杨酸又让老霍夫曼胃痛。为了减轻父亲的痛苦,在父亲的激励下,霍夫曼决心寻找一种具有水杨酸的疗效而副作用较小的药物,为此翻阅化学文献,在一次实验中偶然地发现了乙酰水杨酸。这个富有人情味的传说最早出现在1934年由拜尔公司的一名退休化学家写的书中,此后成为权威说法出现在各种有关阿司匹林的文献中。
  乙酰水杨酸其实并非霍夫曼发现的。早在1853年法国化学家查尔斯?葛哈德(Charles Frederic Gerhardt)可能就已制造出乙酰水杨酸,只不过他把它叫做另一个名字。1869年,约翰?克劳特(Johann Kraut)合成了更纯的乙酰水杨酸。1897年,德国一家化学公司已在批量生产乙酰水杨酸。
  那么是不是霍夫曼为了给其父亲治病,发现了乙酰水杨酸的药用价值呢?一直有历史学家质疑拜尔公司的这个说法,但未受关注。2000年年底,英国斯特拉思克莱德大学(University of Strathclyde)瓦尔特?斯尼德(Walter Sneader)在《英国医学杂志》发表文章重提此事,才引起了注意。他们认为当时担任拜尔公司制药组负责人的亚瑟?艾兴格林(Arthur Eichengrün)才是阿司匹林的主要发明人。
  主要的依据艾兴格林在1949年为纪念阿司匹林面世50周年写的一篇文章。在文章中,艾兴格林声称他指导霍夫曼去合成乙酰水杨酸,当时霍夫曼甚至不知道合成它要干什么用。艾兴格林将几种水杨酸衍生物送到拜尔公司药理组进行初步试验,认为其中乙酰水杨酸的效果最佳。接下去应该是进行临床试验,但是药理组负责人海因里希?德里瑟(Heinrich Dreser)错误地认为乙酰水杨酸对心脏有害,拒绝进行临床试验。于是艾兴格林在自己身上进行试验,觉得乙酰水杨酸无害,就偷偷地交给在柏林的同事费利克斯?古尔德曼,由后者召集医生秘密地进行临床试验。试验的结果非常好。古尔德曼向拜尔公司管理层报告试验结果,但德里瑟仍认为该产品没有价值。在拜尔公司研究负责人卡尔?兑斯伯格(Carl Duisberg)的干预下,才开始全面试验、评估乙酰水杨酸。之后,德里瑟改变了看法,在1899年发表一篇介绍这个新药的发现经过的文章,文章中既没有提艾兴格林,也没有提霍夫曼。德里瑟后来成了三人中唯一一个从阿司匹林销售中获利的。艾兴格林、霍夫曼和公司签的协议是他们将从他们发明的专利产品中获得专利费,但是乙酰水杨酸没有专利,因此他们得不到专利费。而德里瑟和公司的协议是任何由他引进的产品他都能分成。因此德里瑟从阿司匹林的销售中获得了大量分成,得以早早地退休过富人生活。
第28节:谁发明了阿司匹林?(2)
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  艾兴格林早在1908年已离开拜尔公司自己创业,为什么等了这么久才说出事实真相?斯尼德认为这与他的犹太身份有关。在有关霍夫曼为了减轻父亲痛苦发明阿司匹林的传说开始出现时,纳粹已经掌权。艾兴格林由于其妻子是“雅利安人”,而得以暂时保有自由身,但也只能过着低调的生活。当时德国官方的说法是阿司匹林的发明者是霍夫曼和德里瑟,艾兴格林不敢表示异议。1944年,76岁的艾兴格林终于还是被纳粹投入集中营。在集中营中他写了一封信,开始写下他所知道的阿司匹林的发明经过。14个月后,他被苏联红军解放。1949年,在写下有关阿司匹林的回忆之后不久,艾兴格林就去世了。
  拜尔公司至今坚持认为霍夫曼是阿司匹林的发明人。他们说,根据公司的记录,艾兴格林和霍夫曼的地位一样,艾兴格林并非霍夫曼的上司。斯尼德推测在德里瑟于1897年4月1日加入拜尔公司后不久,德里瑟对艾兴格林提交的乙酰水杨酸样品做过初步测试。但是并无这方面的记录。德里瑟的实验记录开始于1898年5月。有关乙酰水杨酸实验的最早记录是霍夫曼在1897年8月10日写下的。在这个记录的最后,霍夫曼写下一句在语法上不太通的话,可以理解成将对该化合物进行试验,但斯尼德认为应理解成此前已对该化合物做过试验,也就是说,乙酰水杨酸此前已被合成出来并测试过了。但是并无记录能够证明此前霍夫曼或拜尔公司的其他人合成过乙酰水杨酸。
  不过有间接的证据能够佐证这一点。在1918年出版的纪念拜尔公司成立50周年的文集中,艾兴格林撰文说,在初步试验了乙酰水杨酸之后,德里瑟将其搁置了18个月。德里瑟也在同一文集中撰文,但没有反驳这个说法。拜尔公司在1997年公布的资料也表明霍夫曼生前曾几次向同事抱怨德里瑟搁置乙酰水杨酸。实验记录表明德里瑟开始重新试验乙酰水杨酸是在1898年9月27日,18个月前是1897年4月,比霍夫曼记录其合成乙酰水杨酸早了4个月。
  但是这毕竟只是间接的推测,并非直接的证据。德里瑟是不是与阿司匹林的发现毫无关系?霍夫曼是不是在艾兴格林的指导下不知目的何在地做实验的?现在只有艾兴格林的一面之词,争论还会继续下去。
第29节:神秘的N射线
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  神秘的N射线
  美国著名物理学家和化学家、1932年诺贝尔化学奖得主欧文?朗缪尔(Irving Langmuir)在1953年发明“病态科学”一词,指科学家一厢情愿地研究一种不存在的自然现象,由于过分强烈的主观愿望而相信虚假的结果。他举了科学史上的几个例子,其中最著名的是关于N射线的“发现”。不过,这并非一个简单的病态科学事件,它有着比较复杂的政治、文化背景。
  故事应该从德国物理学家伦琴发现X射线讲起。伦琴的实验记录按其遗嘱销毁,该发现的具体细节已无从确知。根据当时的资料重建,大致是这样的:1895年11月的一天,伦琴在暗室里用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管【英国著名物理学家克鲁克斯(William Crookes)发明的一种高真空放电管——阴极射线管】密封起来,接上高压电流,准备做阴极射线的实验,却意外地发现一块放在旁边用来做别的实验的荧光屏发出了光辉。在连续进行了6周的严密实验后,他认定放电管发出了一种未知的射线——X射线。6年后,伦琴因此获得了首届诺贝尔物理学奖。
  后来发现,在伦琴之前,实际上已有几个人,包括克鲁克斯本人,都观察到了X射线,但都没有意识到。伦琴不仅有好的运气,更重要地是他能把握住运气。在伦琴之后,有许多人想成为伦琴第二。其中包括法国南锡大学物理教授布朗洛(Rene Blondlot, 1849-1930)。布朗洛是个杰出的物理学家,由于在电磁学领域的成就,当选法国科学院通讯院士并两次获得科学院大奖。1903年,他在研究X射线的偏振现象时,遇到了类似伦琴一样的运气。他的实验材料是一根放在密闭铁管中的热铂丝,铁管留了一条铝做的细缝。他注意到从中射出的射线似乎能够让附近煤气灯的火焰变得更亮,而且还能让荧光屏变得更亮。他认定这也是一种未知的新射线,取名N射线,以纪念他任职的大学。  布朗洛很快又发现很多材料都能天然地发射N射线,比如石英、大多数的金属,但是不包括木头。太阳也能发出N射线,而且还能储存在某些材料中。把一块砖用黑纸包好在太阳下晒一会,就能让它持续不断地发出强烈的N射线。就像光透过玻璃三棱镜发生折射形成光谱一样,让N射线透过铝质三棱镜也会形成频谱,虽然看不见,但是可以用一块特制的荧光屏检测出来。布朗洛还发现N射线能够奇妙地增强人的视力。
  这种射线看来要比X射线神秘得多,也重要得多。布朗洛迫不及待地发表论文宣布其发现,在三年内发表了26篇相关论文和一部著作。其他法国科学家也纷纷跟进,到1906年时已有120多名科学家发表了近300篇研究N射线的论文。1903年诺贝尔物理学奖的获得者贝克勒尔(AntoineHenri Becquerel,1852-1908)也凑这个热闹,写了10篇有关论文。最神的是布朗洛的同事、南锡大学医学院生物物理学教授查彭蒂尔(Augustin Charpentier),他发现兔子、青蛙、人体都能发射很强的N射线,而且N射线不仅能增强人的视力,还能增强嗅觉、味觉和听力。这种“生理射线”还能通过电线传导。查彭蒂尔为此发表了38篇论文,光是1904年5月一个月就发表了7篇有关论文。
  但是德国、英国的物理学家们却无法重复布朗洛的发现,不免心存疑惑。这些“失败者”中包括著名的物理学家:英国的开尔文勋爵(Lord Kelvin)、克鲁克斯,德国的鲁本斯(Heinrich Rubens)、卢默尔(Otto Lummer)。特别是德国物理学家鲁本斯,曾被德国皇帝要求重复出法国人的发现,花了两周时间也一无所获。1904年,恰好以善于揭露伪科学著称的美国著名物理学家、约翰斯?霍普金斯大学教授罗伯特?伍德(Robert W. Wood, 1868-1955)到英国参加会议,与会者便请他去布朗洛实验室看个究竟。伍德建议鲁本斯去做调查,但鲁本斯觉得还是伍德去比较合适,因为布朗洛曾彬彬有礼地回答过鲁本斯的许多问题,拉不下脸来戳穿他。
  1904年夏天,伍德拜访了布朗洛实验室。布朗洛热情地向伍德演示N射线实验。这些实验都是在暗室中进行的,这就让伍德有了恶作剧的机会。在第一个实验中,布朗洛用N射线源对准电火花,声称这使火光变亮,然后用手遮挡N射线源,声称火光又变暗了。但是伍德都看不出亮度有变化,提议由他用手来遮挡N射线源让布朗洛观察火光亮度变化。伍德后来向英国《自然》杂志报告说,他的手根本没有动弹,布朗洛却一会说亮了,一会说暗了。
  第二个实验是布朗洛把一把锉刀放在眼睛旁,声称锉刀发出的N射线使得他的视力增强,能够看清远处夜光钟的指针。伍德提出替他握锉刀,偷偷地换成木头尺子,按布朗洛的说法,木头不能发出N射线,但是布朗洛同样声称看清了指针。第三个实验是N射线的折射实验,布朗洛准确地从屏幕上一条条读出了N射线的频谱,他不知道的是,伍德早已偷偷地把铝质棱镜拿走藏到兜里,N射线根本不应该发生折射!
  有的文献说,在伍德向外界公布了这些实验结果,证明了N射线纯出想象之后,布朗洛就身败名裂,甚至发疯而死。其实布朗洛在那一年再次获得了法国科学院的大奖,到1910年才因到了退休年龄而退休,并一直活到1930年,享年81岁。其间他还在著书立说、发表演讲,丝毫没有发疯的迹象——当然,他一直坚持认为N射线是真实存在的,只是太过微妙,不能用简单的实验来验证。为了证明N射线是客观存在的,布朗洛在书中出示了似乎很客观的证据:有照片为证,N射线让电火花变亮了,在照片上,有N射线的比没有N射线的要亮得多。但是这很可能是两张照片的曝光或显影的时间不同导致的。
  布朗洛看来是很真诚地相信他的发现,而不是有意造假。科学史上类似这种由于强烈的主观偏向而自欺欺人的例子屡见不鲜,但是为何有如此多的训练有素甚至声名卓著的科学家都在这一事件中跟着晕头转向,却是一个比N射线更神秘的谜。他们以法国科学家为主。在19世纪下半叶,法国已丧失了世界科学中心的地位,落后于德国和英国。1870年法国在普法战争中大败,向德国割地赔款,更是沉重打击了法国人的民族自尊心。也许,正是在赶英超德、振兴法国科学事业的爱国激情的驱使下,法国科学家浮躁地抛弃了一些基本的科学原则,结果却沦为国际笑柄。
  这个事件经常被有些反科学人士拿来证明科学研究并不像人们设想的那么客观,科学结论是靠不住的。其实它恰恰说明,虽然再著名的科学家也有可能犯错误,但是科学却有能力自我纠正错误,关键在于如何严密地设计控制实验,避免主观偏向而获得客观的结果。毕竟,否证N射线的也是科学家,而伍德的“恶作剧”实际上是在采用一个基本的科学实验方法排除主观偏差:盲法试验。
第30节:“六〇六”的真实故事
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  “六〇六”的真实故事
  有许多人相信,在科学研究中要“大胆假设,小心求证”,只要持之以恒就能获得成功,经常被用到的例子是农药“六六六”,说这项试验有过665次错误的假设,第666次才得到成功。其实“六六六”的得名是因为它的分子结构由六个碳、六个氢、六个氯原子组成,和它的试验次数毫无关系。
  这个故事原始版本是说药物“六〇六”在实验了605次都失败了后第606次才成功,就以之命名。“六〇六”是过去用于治疗梅毒的一种药物,在青霉素问世之后逐渐被淘汰,现在一般人都没听说过,因此出现了张冠李戴。
  但是这个原始版本也是错误的。
  “六〇六”的发明者是德国科学家埃尔利希(Paul Ehrlich, 1854—1915)。在19世纪70年代,埃尔利希在医学院求学期间,对细胞的观察在德国进入了黄金时代,这得益于德国两大工业发展:一个是德国的光学工业,制造出了越来越精良的光学显微镜;一个是德国的染料业,细胞学家们尝试了种种染料,试图使不同的细胞、细胞的不同结构能不同程度地被染色,以便能在显微镜下区分开来。
  埃尔利希从那时起对染料着了迷。他一开始研究的是如何用不同的染料让不同的细胞着色,包括通过染色在显微镜下分辨出入侵人体的病原体,用以诊断疾病。他曾经给自己的唾液染色发现自己得了肺结核。很快地,他想到染料还可以有更直接的医疗用途:如果染料能够特定地附着在病原体上染色,而不附着人体细胞,那么我们是否也能从染料中发现药物,它只攻击病原体,而不攻击人体细胞,因此对人体无副作用呢?
  埃尔利希将这种药物称为“魔术子弹”。寻找“魔术子弹”成了他一生的梦想。1899年,他被任命为新成立的法兰克福实验医疗研究所所长后,开始带领一批人马去实现这个梦想。
  埃尔利希一开始想要攻克的是“非洲昏睡症”。当时人们刚刚发现这种传染病的病原体是锥体虫,而锥体虫也能感染老鼠,因此可以用老鼠做为实验动物试验药物。1904年,埃尔利希发现有一种红色染料——后来被称为“锥红”——能够杀死老鼠体内的锥体虫。可惜临床人体试验的效果不佳,因此他开始寻找新的染料。
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