人類在自然界的位置 · 第六章　揭示有機界過去及現狀背後成因的方法——生物的起源

·The Method by Which the Causes of The Present and Past Conditions of Organic Nature are to be Discovered The Origination of Living Beings· 不用說你們也知道，化學還遠未達到我要求的目標。我想跟你們說的是，誰要說將來這個目標也不可能實現，那可就保不准了。很可能是我們這些人無法創造生命起源所需的條件，但是我們必須恰當地評價這件事，並且記住科學已經把腳跨上了那架梯子的第一階。說實在的，現在誰也不敢預測50年以後她會爬到多高的地方。 年輕時的赫胥黎。 前面兩次講座我們考察了我們所從事的研究的客觀程度，現在大家對於有機界的過去和現狀有了個大致的概念，接下來我要轉到我們面臨的一個大問題——一個事關有機界現象背後的根源，以及我們如何揭示這個根源的問題。 還沒開始，我們就遇到了反對的聲音。這個世界上有很多偉大的人物，由於他們的誠實品格，他們的結論和意見得到人們廣泛的尊崇。他們認為，生命現象——尤其是有關生命起源的——跟我們能夠進行的研究格格不入，問題的性質決定了我們無法解決這個問題。他們說，所有這些現象是奇蹟般地發生的，或者說，跟自然界的常見現象完全不同，因此他們認為研究這些問題即使不是狂妄的也是徒勞的。 對於這些誠實而嚴肅的人物，我只能說，我不會因為某個理論或者假說的緣故而把這些問題束之高閣。你們也許還記得這個故事：有位智者（Sophist）曾經用最嚴密的邏輯和令人信服的方式向第歐根尼（Diogenes）證明他不能行走，第歐根尼駁斥他的辦法很簡單：他站起來繞著自己坐的大桶走了一圈。從事科學的人會以同樣的方式來回答這些反對者：只管站起來，向前走，向人們展示科學幹了些什麼，科學正在幹什麼，讓人們看看形態學、發育學、地理分布等等學科中，我們已經證實並條理化了多麼大量的事實。他會看到大量的生物學事實和規律如同其他自然規律一樣紮實可信。鑒於這麼大量的事實和規律，鑒於它們在目前已知的有機界中能通過科學研究被人們掌握，我們有理由認為秩序和規律在有機界和在其他自然現象中一樣統治著一切。從事科學的人面對這些詰難會一言不發，心中抱定一個信念：如同我們能夠接近無機界的規律和原則一樣，我們同樣也能夠接近生命的起源。 但是也有人是出於無知和惡毒而反對的。對此，我會說這些反對者心懷叵測，他們真正的妄想——我幾乎要說他們真正的野心——在於他們想要限制探究現象背後根源的努力，而正是這些努力才是我們人類福祉的源泉、人類財富和進步的源泉。既然我們的能力有限，我們能夠得到的如此微不足道，我們的觀察能力也如此微不足道，在這種情況下，那些還想再來限制我們研究範圍的人最終所做的很可能只是對他的同類造成傷害。 現在讓我們假設——我也希望如此——對這些現象可以進行適當的研究，可以把我們的研究範圍擴展到有機界現象背後的根源上去，或者至少可以去弄清楚關於這些深奧的物質我們現在知道多少，如今我們面臨的問題是我們前進的道路是什麼，我們應當遵循哪些方針原則。我的回答是，我們的方針必須跟別的科學研究的方針一模一樣，科學研究的方針不管面對什麼樣的事實和現象都是一樣的。 關於這一點，我得多說兩句，因為我要讓你們在離開的時候心中確信科學研究不像很多人所想像的那樣，它不是一種現代魔術。你們也許很容易從很多人談起科學研究、歸納、推理或者培根哲學原則時的神態得出這種印象。我強烈反對這些虛套套，世界上有很多很多虛套套，但是在我眼中，沒有比那些空談培根哲學的偽科學虛套套更令人鄙視的了。 聽到人們談起培根這位偉大的大法官——他確實是一個偉人——你們會以為是他發明了科學，在伊麗莎白女王之前就沒有這種合理的東西存在。當然你們會說，這不可能是真的。稍加思索，你們就會感到這種想法是多麼荒謬和錯誤。但是這種印象——我不能稱之為想法或概念，簡直荒唐得無法想像——是如此根深蒂固，如此牢牢地盤踞於人們的思想之中，多年以來它一直是我觀察的目標。很多專業上不學無術、一無所知的人常常想詆毀那些跟他們觀點不合的人。他們的行為不是別人能想到的處理問題的最佳辦法——去實際調查研究對象，而是——總體來說——對他們質疑的人物進行肆意曲解，到最後說一句：「你看，這個人的原則和方法最終跟培根哲學的信條完全背道而馳。」然後所有的人歡呼鼓掌，同聲附和。但是假若在鼓掌聲中打斷他們的話，你很可能發現，每一位演講者和鼓掌者都不能說清楚到底是怎麼回事兒，根本沒有一個人知道他們所說的培根哲學是什麼意思。 我希望你們明白，我沒有一點兒跟風兒去攻擊大法官培根閣下的道德、智慧或天賦的意思。毫無疑問，他是一個偉人，讓別人想說什麼就說什麼吧。儘管他在哲學上頗有建樹，但是認為現代科學的研究方法是從他而來的或是從他而始的想法是絕對錯誤的。不管世界上第一個人是誰，科學研究方法就是從這個人開始的。甚至早在他之前就有了，因為很多高等動物就能夠跟我們人類一樣進行完整有效的推理。至少我們看到很多動物有著我們一樣的推理能力。 其實科學研究方法沒什麼神秘，它只是人類大腦工作必要模式的表現而已。它只是把所有的現象進行合理化和精確化的模式而已。一個從事科學的人和一個普通人的思維之間的差別，就跟一個麵包師或一個屠夫用的是普通的秤來稱量自己的商品，而一個化學家進行困難複雜的分析時用的是高精度的天平來稱量試劑之間的差別一樣，此外沒有任何不同。這邊用秤，那邊用天平，總體的工作原理是一致的；但是其中的一個非常敏感，因而哪怕增加一絲一毫的重量，指針也會發生偏轉。 也許我舉一個熟悉的例子你們會理解得更好。我敢說，你們肯定不止一次地聽說過，從事科學的人們以歸納和推理的方式工作，通過這些操作他們能夠從自然中提煉出一些叫做自然定律和原則的東西，在此基礎上，結合他們的機敏，再提出假說和理論。很多人想像，普通人的大腦活動和這些操作過程根本無法相提並論，這些技能是必須通過特殊的訓練才能夠獲得的。聽著這些豪言，你們不禁會想從事科學研究的人的大腦肯定和他的同類在組成上都不盡相同。但是如果你不被這些術語所嚇倒的話，你們會發現這麼想是錯誤的。其實你們在一生中的每時每刻都在用這些令人生畏的玩意兒。 在莫里哀的戲劇中有這麼著名的一幕，當別人告訴男主人公，他一生一直與散文為伴出口成章時，男主人公表現出了無限的喜悅。同樣，如果你們發現自己一生時刻都在實踐著歸納和推理這些哲學原則的時候，我相信你們肯定會在心中沾沾自喜。恐怕這屋裡沒有一個人迄今從未進行過這一套同樣複雜的推理活動，只是在追尋自然現象背後原因的程度上，跟從事科學的人有所區別而已。 一件小事就能說明這個問題。假設你到了一個水果店，想買點兒蘋果。你拿起一個，咬了一口，發現是酸的，你一看，是個又硬又綠的。你再拿起一個，還是個又硬又綠的，結果也是酸的。這時店主人給你拿了第三個。嘗之前，你會觀察一下，發現又是個又硬又綠的，你馬上會說：「我不想要這個，因為它跟前邊嘗的一模一樣，肯定是酸的。」 你會想，沒有比這更簡單的事了。但是如果你花點兒力氣來分析跟蹤一下大腦中的邏輯，結果你會大吃一驚的。首先，你進行了一個歸納過程。你發現，在前兩次嘗試中，硬度和綠色跟酸度直接相關。第一回是這樣，第二回更證實了這個結論。要說這是少數的個例，那是對的；但是已經足以從中歸納出這個結論來了。你會推而廣之，認為只要蘋果有一定的硬度又是綠色的，就會是酸的。你就此發現一個普遍規律：所有又硬又綠的蘋果都是酸蘋果。這是地地道道的歸納過程。好了，有了這個自然規律，當別人再給你一個又硬又綠的蘋果時，你會說：「所有又硬又綠的蘋果都是酸的；這個蘋果又硬又綠，所以這個蘋果是酸的。」邏輯學家將這一套推理過程稱為三段論，包括不同的部分和名詞——大前提、小前提和結論。再通過兩三個三段論式的推理，你會得出最後的結論：「我不要這個蘋果。」你看，你首先通過歸納得到一個規律，在此基礎上你進行了推理，針對這種具體的條件得出了一個具體的結論。假設在你得出這個結論之後過了一段時間，你跟一個朋友談起蘋果的質量，你會說：「有意思哎，我發現所有又硬又綠的蘋果都是酸的。」你朋友會說：「你怎麼知道的？」你會回答說：「因為我試了很多很多次，結果總是一樣。」如果我們談的是科學而不是常理的話，我們會把這個過程叫做實驗驗證。如果還有人反對，你會接著說：「薩默塞特郡和德文郡種植了大量的蘋果，那裡的人們都說他們看到同樣的現象。在諾曼底和北美洲莫不如此。一句話，只要人們注意這件事，就會發現這是全人類的共同體驗。」到了這一步，如果你的朋友還講點兒道理的話，他會同意你的結論，認為你所得出的結論是很正確的。他相信——儘管也許他沒有意識到他有這個信條——驗證得越多——試驗進行得越頻繁，進行試驗的條件越是不同，而結果總是相同——最終的結論就越是可靠，他就會不再爭論這個問題了。看到試驗在所有各種可能的情況下，包括不同的時間、地點和人群，總是取得同樣的結果，他會跟你說，你所說的規律肯定是對的，他相信了。 在科學中，我們做的是同樣的事情——與哲學家進行著同樣的思維，只是方式更加微妙複雜而已。就跟前面蘋果的情況一樣，科學研究的任務就是讓規律經受任何可能的考驗，而且有意識地讓它經受考驗，保證不漏過任何個別情況。跟日常生活一樣，科學中我們對於某一規律的信心跟實驗驗證結果的穩定性直接相關。例如，如果你一鬆手，你手中的東西馬上就會落到地面上。這就是對於最確定的自然規律——重力規律的一個常見的驗證。從事科學的人們得出這個自然定律的方法和我們在前面得出又硬又綠的蘋果肯定是酸蘋果這個沒多大意義的結論的方法是一模一樣的。之所以它得到這麼廣泛全面毫不猶豫的接受，是因為全人類的經驗驗證了它，我們每個人任何時候都可以驗證它。這是所有自然定律所依賴的最堅實的基石。 這樣我們就證實了科學中建立定律的方法跟我們日常生活中的行為是一模一樣的。現在我們轉到另一個問題上（實際上是同一個問題的不同階段），那就是通過現象之間的關係來證明某些現象是另一些現象的原因的方法。 首先，我要把一件事講清楚，然後我會用另外一個例子來說明我的意圖。假設你們中的一位某一天早上起來，來到客廳，發現前一天晚上留在那兒的茶壺和勺子沒了，窗戶敞開著，你看到窗台上有泥手印，外面的石子路上還有帶釘鞋的腳印。這一切馬上引起你的注意，不到兩分鐘你會說：「噢，有人打開了窗戶，進了房間，拿著勺子和茶壺溜走啦！」這些話你是脫口而出，你可能還會說：「我知道就在這兒，我敢肯定！」你以為你說的跟你真的知道的一模一樣；但是實際上，你所說的無論如何只能是一種假說的具體表達而已。其實你一點兒都不知道，那只是在你腦海中迅速形成的一個假說而已！而這個假說是建立在一長串的歸納和推理的基礎之上的。 這些歸納和推理又包括些什麼呢，你又是如何得出這個假說的呢？首先你看到，窗戶是開的。但是經過一系列的歸納和推理，你很可能在很久以前就已經得出了一個普通的——一個很管用的——定律，首先，窗戶是不會自己開的。這樣你就得出結論，肯定有什麼人打開了窗戶。同樣，你會得出第二個普通的定律，茶壺和勺子不會自己走到窗外去，現在它們不在原來的位置上了，所以你認為它們被人動過了。第三，你檢查了窗台上的印跡和外邊的鞋印，你會說基於以往的經驗，除了人手以外的任何東西都不會形成窗台上的印跡，同樣經驗告訴你，除了人以外沒有任何動物會穿在石子路上留下那種腳印的帶釘鞋。我也不知道假若再找到一些我們所說的「缺失」環節是否會改變這個結論！不管怎麼說，我們的經驗定律在我們目前的情況下是足夠有力的。下一步你會得出結論，既然除人以外的動物從未留下或者除了人的手腳以外無法形成這種印跡，所以這些可疑的印跡肯定是人所為。通過經驗和觀察，你還有一個通用的——對不起，我得說是一個放之四海而皆準的——規律：有的人就是賊。基於這些前提條件——它們構成了你的假說——你會認為，在外面和窗戶上留下印跡的人打開了窗戶，進了屋裡，偷走了你的茶壺和勺子。現在你找到了真正的原因——你認為這個明顯的原因能夠造成你所看到的一切現象。用一個盜竊假說你能夠解釋所有這些現象。但是這只是一個假說性的結論，對此你沒有任何絕對的證據。只是通過一系列的歸納和推理，看起來非常可能如此而已。 假設你是一個具有正常思維的人，你滿意地得出了這個假說，我想你的第一反應很可能是報告警察，讓他們去追蹤竊賊，追回你的財產。但是就在你要這麼做的時候，有人進來了，了解了你的情況後，說：「朋友，你的結論未免下得太早了。你怎麼知道就是留下腳印的人偷了你的勺子呢？完全可能是一個猴子拿了勺子，只是有人後來過來瞅了一眼而已。」你很可能回答說：「對，很可能，但是這跟我們過去茶壺和勺子被盜的經驗完全不合。所以啊，不管怎麼說，你的假說成立的可能性比我的小。」當你們這麼爭論著的時候，另一個朋友加入了，他是我前面說到的那種非常好的人。他也許會說：「噢，親愛的先生，你的結論確實下得太早了。你太唐突了。你得承認這一切發生時你睡得死死的，那時候你不可能知道所發生的事情。你怎麼知道自然的定律沒有停止發揮作用呢？很可能有什麼超自然的東西介入進來了。」實際上，他斷定你的假說根本不能說明真實情況，你根本無法確定你醒著和你睡著的時候自然定律同樣起著作用。 好了，現在你一時無法回應他的推理。你會感到你珍貴的朋友使你處於不利位置。但是你在心中十分清楚你是對的，你跟他說：「我的好朋友，我只能按照自然界的可能性來判斷。借光往邊兒上挪點兒，讓我過去，我要去找警察。」假設你很順利地到了警察局，有幸正好見到了警察，最後竊賊被抓了個人贓俱獲，他的手和靴子都和印跡相吻合。可能任何陪審團都會認為這些事實都是對你的假說的良好印證，找到了你客廳里異常現象的原因，進而依此作出判決。 在這個假設的案例中，我舉了一個很常見的現象讓你們明白——如果你願意花點兒工夫來仔細分析的話——一個普通的推理過程有哪些步驟。你們看到，我所描述的所有行為都跟一個正常人想要搶劫成功和懲罰歹徒的心理活動有關係。整個事件中，你們得出結論的推理過程和一個從事科學研究的人試圖發現異常現象的根源和規律的過程是一樣的。這個過程是而且永遠必須是一樣的。牛頓和拉普拉斯（P.S. Laplace, 1749—1827）在發現和定義天體的運動原因時所用的推理模式跟你們運用常理來發現竊賊的推理模式分毫不差。唯一的區別就是研究的性質更加抽象，每一步都得小心翼翼以防假說中有任何漏洞或瑕疵。日常生活中假說中有零星的漏洞或瑕疵不大會影響我們最終結論的總體正確性；但是，在科學研究中，一個錯誤不管大小總是至關重要，招來的後果即使不是致命的，肯定也是令人不快的。 有一個常見的誤區，那就是一個假說是不值得相信的，因為它只是一個假說而已，不要被它所誤導。常常有人提醒，科學結論說到底只是一個假說而已。但是指導我們日常生活中90％事務的除了假說以外，還有什麼呢，是那些無稽之談嗎？在科學中，由於假說的證據會受到最嚴格的檢查，所以我們可以正確地沿著同樣的道路前進。你可以有一個又一個假說。如果願意，一個人可以說月亮是由綠奶酪做成的：這是一個假說。但是另外一個人藉助最強大的望遠鏡親自進行觀察，借鑑別人的觀察成果，經過潛心研究宣布，按照他的看法，月亮是由跟構成我們地球差不多的材料組成的：這同樣也是一個假說。不用我說，你們也知道這兩個假說的分量有天壤之別。那個基於合理的科學知識的假說肯定有其相應的價值；那個只是一時性起隨機猜測的則幾乎沒有什麼價值。揭示現象背後根源的每一大步都是按照我給大家所講的方式邁出的。觀察到某些事實和現象以後，一個人自然會問，這種自然情況下的哪一個過程、哪一個操作會揭開和解釋這個神秘的現象？這樣你就有了科學假說；這個假說的價值跟檢驗和驗證它依據的仔細和完整程度成正比。跟日常生活中的事情一樣：傻帽兒的猜想就是愚蠢，智者的猜想就是智慧。毫無例外，結果的價值是建立在研究者對他的假說進行所有可能的驗證時所用的耐心和誠實的基礎之上的。 在後面我肯定還會時不時地回到這個話題上來。但是關於邏輯方法現在就講這麼多了，我得轉到另外一個也許你們會認為更有意思的、至少是更具體的一個話題上。在現實中，沒有比讓你了解人的思維過程和得出科學結論和原理的方法更為重要的事情了。［1］既然認為這個研究是恰當的，定下我們所遵循的方法的性質，弄明白哪個方法會把我們引向勝利，我現在必須轉而反思我們關於造成有機界現狀的過程性質的知識。 這兒我得先說兩句，以免造成誤會，讓人認為我沒什麼話可說似的。有機界的現狀是如何來的，這個問題可以分解成兩個問題。第一個：有機物或生命物質是怎樣開始的？第二個：它是怎麼持續的？關於第二個問題，我有很多話說。但是關於第一個問題，我現在能說的話大部分是負面的。 要說關於這個話題我們有多少證據，有兩種證據。一個是歷史的證據，一個是實驗的證據。例如，由於組成地球地殼相當一部分固化的泥沙中含有過去生命的忠實記錄，由於隨著我們向下挖掘，它們跟現代生物的差異越來越大了。我們能夠想像，也許我們會發現某一層岩石中含有地球生命起源之初的動物的遺蹟。如果這是真的話，如果這些生命形式能夠保存下來的話，那將是我稱之為關於這個星球上生命開始模式的歷史性證據。很多人會告訴你，很多地質學的書中也會這麼說，這個任務已經完成了，我們確實已經有了這樣的記錄；在很多人想像中，我們已經發現的最早生命記錄的形式實際上就是這個星球上動物生命開始時的形式。他們之所以這麼想的原因在於：如果你們穿透厚厚的地球地殼，會看到更古老的岩石中間就不再有那些高等動物如四足動物類、鳥類和魚類；在它們之下，你們只能看到些無脊椎動物；在那些最深最底下的岩石中，化石突然變得越來越少，直到最後，當來到人們認為最古老的岩石中時，那裡的動物化石總是限於四種形式：扇葉跡（Oldhamia），人們還弄不清楚它是動物還是植物［2］；舌形貝，一種軟體動物；三葉蟲，一種甲殼類動物，雖然細節上它跟龍蝦或螃蟹有很多不同，但是它們共有著相似的結構框架；有膜蝦，也是一種甲殼動物。到了這個時期，所有的動物群都縮減到這四種形式：一種不知道是動物還是植物的，和三種確認的動物（兩種甲殼類和一種軟體動物）。 鑒於這些軟體和甲殼動物的結構和複雜程度，我看要把它們當成所有生命的先祖確實需要很強的想像力。你們必須銘記在心，我們沒一點證據能證明這些所謂的「最古老」的岩石真的是最古老的。我重複一遍，我們沒有一點證據！當你在某些地方看到巨厚的岩石中生命的遺蹟很少或乾脆沒有，在世界上別的地方同一組的岩石中卻充滿了生命的記錄，我想你是沒法心安理得地認為，或者覺著有理由認為，這些生命就是生命開初的形式。在這兒我沒有時間來講我得出這個結論的原因——光是這個就需要六七個講座來講清楚——我不得不滿足於說，我一點兒都不相信那些就是最古老的生命形式。 下面我來說說我們有什麼樣的實驗證據。要想說我們有關於組織和生命起源的實驗證據，研究者應當能夠拿一些無機物，如碳酸、氨、水和鹽類，經過無機的反應，組建成蛋白質，這些蛋白質應該在有機狀態下能夠開始生命活動。現在還沒人能夠做到這個，我也懷疑不久的將來會有人能做到。但是這件事情不像看起來那樣絕對不可能，因為現代的化學研究——我不會說有一條道路通向這個目標，但是我可以說——已經樹起了通向必由之路的導向牌。［3］ 你們別忘了有機化學是門年輕的科學，不過一兩代人的歷史，所以你們不能指望它有太多成就。不久以前，人們還說人工完全不可能製造任何有機化合物，即任何有機體內的非礦物化合物。這種狀態過去持續了很久，但是現在離傑出的外國化學家成功地製造出尿素——一種組成動物排泄物中性質非常複雜的有機物質——已經有些年頭了。最近這幾年，這個化合物名單上還增加了丁酸及其他很多化合物。不用我說你們也知道，化學還遠未達到我要求的目標。我想跟你們說的是，誰要說將來這個目標也不可能實現，那可就保不准了。很可能是我們這些人無法創造生命起源所需的條件，但是我們必須恰當地評價這件事，並且記住科學已經把腳跨上了那架梯子的第一階。說實在的，現在誰也不敢預測50年以後她會爬到多高的地方。 另外還有一項研究跟這個問題間接有關，我得說上兩句。你們都知道，有一個現象叫自然發生。早在大約17世紀，我們的先輩們都想像並且篤信某些動植物在腐爛過程中會滋生出昆蟲來。因此，他們以為，如果你把一片肉放到陽光下任其腐爛，由於肉中含有的自然發生潛能起作用，很快就會形成蟲蛆。他們甚至能夠給你開出用不同的動物和植物來製造某種小動物的詳細菜單來。義大利傑出的博物學家雷迪（Francesco Redi, 1626—1697）在大家都對此深信不疑的情況下，開始研究這個問題；另外，同類的人物中還有我們自己的血液循環的偉大發現者哈維（Harvey, 1578—1657）。雖然你們會發現，哈維總是被人當成自然發生論的反對者。但是實際上，如果花點兒時間去讀讀他的著作，你們就會發現，哈維跟他同時代的人一樣對自然發生論深信不疑。但是他碰巧明確地闡述了一個十分奇怪的命題——所有生命都是從一個卵開始的。他所用的詞跟我們今天的用法有所不同，他的意思只是所有的生命都是從一個有機物質的小圓顆粒開始的。很可能由於這種原因，哈維的理念跟原有的理念有所衝突。接下來是雷迪，他用很簡單的方式推翻了自然發生的理念。他只是用一塊很細的紗布把肉蒙起來，然後把它置於跟原來相同的環境下，結果是沒有產生任何蟲蛆或昆蟲。這樣他就證明了蟲蛆來源於那些飛到肉上產卵的昆蟲，太陽的熱量使得它們的卵得以孵化。這一研究，至少在當時，完全推翻了自然發生論的理念。 接下來有人發明了顯微鏡並把它應用到科學研究中去，這時博物學家們看到除了那些已知的動植物之外，還有大量的微小生物，它們在腐爛的動植物身上隨處可見。假若你拿些常見的胡椒和草秸，浸在水裡，用不了幾天，你就會發現水中充滿了大量游來游去的小動物。這種事實使得博物學家再次擁抱自然發生論。帶頭的就是英國博物學家尼達姆（J. T Needham, 1713—1781），隨後還有法國學識淵博的布豐。他們說，這些東西絕對孕育在它們所來源的腐爛物質的腐液中。不管你是用動物還是用植物，只要把它放到水裡然後晾著，你很快就會得到很多的小動物。就此他們提出了一個挺好的假說。他們認為，組成動物或者植物的物質看起來是死了，但是它們實際上有一種隱性的生命；在適宜的情況下，這些隱性的生命就會以這些小動物的形式展現出來，它們會跟它們曾經作為其一部分的動植物一樣完成自己的生活史。 於是這個問題變成了爭論的焦點。義大利博物學家斯巴蘭扎尼（Spallanzani, 1729—1799）跟尼達姆和布豐的觀點截然相反，通過實驗他證明，只要把水煮沸然後密封盛水的瓶子就有可能阻斷上述的自然發生。他的反對者說：「噢，但是你怎麼知道當你加熱時會對上面的空氣產生什麼後果？你有可能破壞了這些小動物自然發生所要求的空氣特性呀。」 但是，儘管斯巴蘭扎尼沒能充分展示他的觀點，人們仍然認為斯巴蘭扎尼是對的，沒有人相信他的對手。後來這個話題又反反覆覆被人們一再重新提起，好些人還做了實驗，但是總體來說，這些實驗並不令人滿意。有人發現，如果你把暴露在空氣下能夠產生小動物的腐液放到燒瓶里加熱至沸騰，然後封上燒瓶的口，加熱到212度，這樣就沒有空氣能接觸到它的內含物，這時就沒有那些小動物了；但是如果你用同樣的燒瓶而把其中的腐液暴露在空氣下，那些小動物就又有了。而且有人發現，如果你把燒瓶的嘴接上一個紅熱管，使得空氣在到達腐液之前必須經過這個管，你就看不到那些小動物了。另外一件值得注意的事是，如果你拿兩個培養瓶，裝上同樣的腐液，其中一個完全暴露在空氣下，另外一個瓶口塞上一團棉絨使得空氣在到達腐液之前先經過過濾，儘管在第一個瓶中你可能看到很多那些小動物，但是在第二個瓶中你卻找不到一個。 你們看到，這些實驗都指向一個結論：這些小腐蟲是由很小很小的、不斷懸浮於空氣中的抱子或卵發育而成的，這些抱子或卵受熱後就失去了萌發能力。但是另外一個觀察者［4］的實驗似乎跟這個結論相牴觸，因而把這位做實驗的老兄給弄糊塗了。他取了一些前面所說的煮開過的腐液，通過汞浴——實驗室用的一種槽——他巧妙地把裝有腐液的燒瓶反過來放進汞中，使得汞的液面超過翻轉的燒瓶瓶口的水平。這樣他就有一定數量的腐液被一層汞與外界的空氣隔絕開來，無法與之交流了。 然後他準備了一些純的氧氣和氮氣，通過燒瓶外面的一個管，穿過汞送給裡面的腐液。這樣他就相當於把腐液置於跟外面空氣組成一樣的純淨空氣之下。當然，他指望著在這些腐液中看不到任何小腐蟲。但是令他極為鬱悶和失望的是，每次他都能看到它們。 而且人們發現大多數的腐液按照上述的方式進行實驗的結果是一樣的。如果在燒瓶中裝上煮過的牛奶，用棉絨塞上的話，你會看到小腐蟲。所以呢，有兩個實驗讓你得出這個結論，另外三個讓你得出另一個結論。這是科學研究中最令人不解的狀態。 幾年之後，在法國這個問題爭成了一鍋粥。在盧昂（Rouen）有一個叫普歇（Pouchet）的教授，是一個很博學的人，但是肯定不是一個嚴格的實驗者。他發表了他做的一系列試驗，其中不乏聰明之作，試圖說明如果你按照適當的方法去做，就會發現自然發生論是真理。普歇研究這個問題是這個世界的一大幸事，因為它引得法國傑出的化學家巴斯德（Louis Pasteur, 1821—1895）先生從另外一個角度來研究這個問題。巴斯德以最完美的方式完成了這項工作。我很慶幸，他的文章發表得很及時，所以我能在這兒給你們講述他的研究。他確認了前面我所說的所有試驗，在發現了那些如同汞浴和牛奶實驗中極為異常的現象後，他潛心研究去發現它們的本質。在牛奶的實驗中，他發現溫度是個關鍵。新鮮牛奶偏鹼性，這稍微有點怪，但就是這麼一點點鹼性，似乎能夠在212度的沸點溫度下起到保護從空氣中散落下的生物的作用。但是如果把煮的溫度再增加10度，情況就不一樣了。經過沸點燒煮後，如果與腐液接觸的空氣是通過紅熱管，你看不到任何生物存在的跡象。 然後，他著意研究了汞浴實驗，發現汞的表面幾乎總是漂浮著一些小的塵埃。他發現即使是汞本身也充滿了有機物質，由於長期暴露於空氣之下，汞中積滿了大量來自空氣的小腐蟲。這樣一來，他覺著情況很清楚了，汞並非施旺（Theodor Schwann, 1810—1882）先生所想得那樣——汞充當的不是一個阻擋生物的屏障，實際上它扮演的是一個向腐液提供大量腐蟲的倉庫。正是這一點使得施旺先生大惑不解。 巴斯德解釋完別人的實驗結果還不滿足，他繼續工作，不達目的絕不罷休。他想：「如果我的觀點是正確的話，如果實際上所有這些自然發生的假象是由於空氣中懸浮的微小細菌的話，那麼我就不僅應該讓大家看到這些細菌，而且應該能夠抓住它們，進行培養，並產生出這些生物來。」接著他天才般地製成了一套設備使得他能夠完成捕捉空氣中的細菌的任務。他在自己房間窗戶上接了一個玻璃管，在管子中間放了一個硝棉球——你們都知道，那就是普通的棉絨經過強酸的浸泡後形成的具有很強爆炸力的物質，會溶於酒精和乙醚。當然玻璃管的一端對室外的空氣開放；另一端他裝了個抽氣扇——一個使得外界空氣可以流過玻璃管的設備。他讓這套設備運行了24小時，然後取出了其中落滿塵埃的硝棉，把它溶解於酒精和乙醚中。他讓這溶液靜置幾個小時後，結果非常細的塵埃逐漸沉澱到了溶液底部。他發現這些塵埃在顯微鏡下含有大量的澱粉顆粒。大家知道，我們吃的食物和植物的大部分都是由澱粉組成的，我們一直在各種用途中使用澱粉，所以空氣中總是有一定數量的澱粉顆粒。這些澱粉顆粒就是我們有時在光線中看到的跳來跳去的閃亮顆粒。除此之外，巴斯德先生還發現了大量的其他有機物質，如菌類的孢子。它們一直漂浮在空氣中，這次被巴斯德先生捕獲了。 他接著又想：「如果這些確實就是造成自然發生假象的原因的話，那麼我就應該能夠拿一團落滿塵埃的硝棉，放入一個燒瓶里，其中裝有煮沸過、跟空氣隔絕且現在沒有小腐蟲的腐液，假若我是對的話，放入這團硝棉就會有生物出現。」 按照這個辦法，他製備了一個裝著腐液的燒瓶，這個燒瓶在過去18個月沒有一點生命跡象。通過一個天才設計的設備，他成功地打開這個燒瓶，放進一團硝棉，而且保證腐液和硝棉無法接觸未經紅熱處理的空氣。24小時之內他滿意地看到了那些此前一直被叫做自然發生的現象所具有的所有特徵。他成功地捕獲了細菌並按照自己的預想培養出了生物。 接著他想到，也許他的結論的真實性不需要他所設計的設備就能得到證明。為此他取到了一些正在腐爛的動植物材料，如尿（一種極易分解的物質），或酵母液，或一些人工準備的材料，裝在一個長頸瓶里。然後他煮沸這些腐液，把瓶頸折成S或者Z形，把瓶蓋打開。不管時間多長，這些腐液中都沒有任何自然發生的跡象，因為所有的細菌都沉積到了彎彎曲曲的瓶頸的頂端。然後他在靠近燒瓶主體的地方鋸掉瓶頸，使得正常的空氣可以自由出入。結果是這些腐液一旦被允許滋養那些從空氣中接受的細菌足夠長時間——大約48小時，瓶中便出現了生物。就這樣，巴斯德先生的實驗結果最終證明了所有的自然發生假象都是由於持續漂浮在空氣中的細菌落下來而造成的。 但是，對於這個結論也有人反對：如果原因確如你所說，那麼空氣中就會有大量的細菌，它們就會形成持續的迷霧。巴斯德先生回答是，空氣中細菌的數量不像我們想像的那樣多，有人過於誇大了這個數字。他向人們證明動物或植物生命出現在腐液中的機會完全依賴於它們被暴露的情況。一方面，如果它們被暴露於我們周圍的普通空氣中，當然這些生物會早一點出現。另一方面，如果它們被暴露於高處的空氣或者很乾淨的小空間內的空氣，經常會出現不了生命的一絲蹤跡。 至此，巴斯德先生得出了一個清晰明確的結論，所有這些假象就像被雷迪駁斥過的肉上生蛆一樣，都是由於空氣中的細菌落到了腐液所致。在我看來，我認為有了巴斯德先生的實驗結果，我們除了得出他的結論以外別無選擇。就此自然發生論遭到了致命一擊。 當然，這一切並不妨礙由無機物按照我前面所說的方法直接製造出有機物的可能性，儘管這種可能性相當小。 巴斯德的實驗推翻了「自然發生論」，赫胥黎在本書中說道：「在我看來，我認為有了巴斯德先生的實驗結果，我們除了得出他的結論以外別無選擇。」 注　釋 ［1］我這裡只給出幾個粗略的圖示，那些想進一步了解有關理念的有必要去讀一下密爾（John Stuart Mill）先生的《邏輯系統》。 ［2］現在認為是動物。——譯者注 ［3］1953年，芝加哥大學的米勒在實驗室里成功地通過模擬很久以前在地球上可能存在的大氣條件，並進行放電以模擬當時的閃電，最後由氫、甲烷和氨等無機物，成功製得形成蛋白質的所有20種胺基酸。——校者注 ［4］指施旺（Schwann）。——譯者注