有吸收力的心靈 · 第5章 造物的奇蹟

每種動物、每種哺乳動物，包括人這個最為神奇的動物，都是從一個簡單的細胞發展而來，就像許多原始的細胞一樣，沒有任何差別。 歷代思想家都被這樣的事實所迷惑，那就是一個生物為何會從無到有，並最後長成一個具有思想的男人或女人。 這一過程是怎樣發生的呢？如此複雜而神奇的各種器官又是如何形成的呢？眼睛由什麼組成，我們用來說話的舌頭由什麼組成，還有大腦等所有身體的細小部分是由什麼組成的呢？18世紀初的科學家和那時的思想家都認為這些東西很早就形成了。他們認為，在細胞里肯定有一個小的或縮微的人。他們認為這個小人非常之小，以至於我們的肉眼都無法看到，但他們認為這個小人肯定存在，並且會長成大人。這種觀點對所有哺乳動物都適用，但他們也分成了兩個學派：一個是精子論者、一個是卵子論者。也就是說，一種觀點認為這個小小的人存在於男性的生殖細胞中，而另一種觀點則認為存在於女性的生殖細胞中。大部分有關這一問題的討論都集中在這一問題上。 但一個名為G·F·伍爾夫的藥師決定使用當時剛剛發明的顯微鏡親自進行觀察，想看一看究竟在這一過程中發生了什麼。為了達到這一目的，他對雞的受精卵細胞進行了研究。最後他得出了一個驚人的結論，雞蛋里並沒有小雞。小雞是慢慢形成的。他同時對他的所見進行了描述：最初只有一個生殖細胞，然後這個細胞分成了兩個，兩個又分成了四個（見圖1），如此分化下去，最終形成了小雞。 持原來觀點的那些學者自然對伍爾夫非常憤怒。無知！大膽！異端！褻瀆宗教！各種各樣的批評隨之而來。伍爾夫的觀點面臨非常大的困境，以至於他不得不逃亡國外。現代胚胎學的創始人就這樣不得不流亡海外，並異死他鄉。 圖1　生殖細胞的增殖 雖然顯微鏡大量使用，但在此之後的50年內，沒有人敢用它去對這一秘密進行觀察研究。伍爾夫這位先驅者就這樣遠遠地走在了前面。之後，一位名為K·E·范·拜爾的科學家重複了伍爾夫的實驗，並發現伍爾夫的實驗結論是正確的，所有人都接受了這一新的事實。至此，科學的一個非常有意思的新分支誕生了，這就是胚胎學。 胚胎學無疑是最為神奇的科學之一。它不像解剖學一樣研究成年個體的器官，不像生理學一樣研究器官的功能，不像病理學一樣研究疾病，這門科學是對生命的成長過程進行研究，對生命從無到有這一過程進行研究。 每種動物，每種哺乳動物，包括人這個最為神奇的動物，都是從一個簡單的細胞發展而來，就像許多原始的細胞一樣，沒有任何差別。因為這些細胞非常小，所以就讓人感到非常神奇。男人的生殖細胞沒有十分之一毫米長。更為直觀地說，你用一個削尖的鉛筆點一個點兒，並且緊挨著點十個點兒，這樣十個點兒的總長度肯定不超過1毫米。由此可見，最終發展成一個人的細胞最初是多麼微小。這個細胞與人身體分開成長，它的外面包裹著一層起保護作用的囊。這個囊將與承載它的人體分隔開來。 以上發現對於每種動物都適用。生殖細胞與它的母體分開，這個細胞從小到大的成長完全是自己完成的。這為我們的想像開闢了無限空間。所有偉人，不管是亞歷山大還是拿破崙，不管是但丁還是莎士比亞或者甘地，與他們所有的同胞一樣，都是由一個微小的細胞發展而來。 用功能更強的顯微鏡觀察我們可以發現，這個生殖細胞是由一定數量的血球組成的。這些東西可以很容易地受化學物質染色，所以我們稱之為「染色體」。染色體的數量因物種類型的不同而不同。人有46個染色體。其他物種有15、13個不等，染色體對於每一個物種來說數量是固定的。染色體被認為是遺傳特徵的載體。最近，用功能更強的超大顯微鏡觀察發現，每個染色體是一個裝有一個鏈的小盒子，每個鏈包含有大約100個小顆粒。染色體打開之後，小顆粒被放了出來，這個細胞就成了一個裝有約4000個小顆粒（基因）的倉庫（見圖2）。「基因」一詞含有傳宗接代的意思。大多數觀點認為，基因裡面承載著特定的遺傳信息，如鼻子的形狀，頭髮的顏色等。 圖2　用一條線表示100個基因組成的鏈，這些基因存在於左面以幾何方式排列的46個染色體中 當然，這一科學現象還不能僅僅通過顯微鏡的幫助來解決，因為人的大腦是具有創造性的。大腦不僅把外界事物像照片一樣存起來，它還具有創造力。人們通過想像力和「研究挖掘事物」的能力，可以將正在發生的事物聯繫起來。所有的科學發現都是通過人們的這種能力得出的。如果我們不相信生物起源的這一發現，單調的科學敘述中就會充滿神秘主義的東西。在這個小得看不見的生殖細胞里，包含著一代又一代積累下來的遺傳信息。這個小小細胞裡面包含著所有人類經驗。 在我們能用肉眼看到這個細胞發生變化和開始成長之前，基因已經排好了序列。這些基因的排序也存在著競爭和優勝劣汰，因此，並不是所有的基因都在未來人體的成長中發揮作用。只有在競爭中取勝的基因才能發揮作用，它們承載著具有顯性的遺傳特徵。 其他基因不發揮作用，這些基因具有隱性特徵。生殖細胞這一奇異的現象首先由蒙代爾發現。他根據他著名的演化實驗提出了這一科學假說。實驗中，他對屬於同一科的植物進行雜交，兩種植物一種開紅花，一種開白花。雜交種子所長出的植物開紅花和開白花的比例為3∶1。也就是說，顯性的紅色基因與隱性的白色基因所長出植物的比例為3∶1。通過這個事實很容易得出這樣的結論，顯性和隱性遺傳特徵出現數學組合有一個不變的規律。對基因可能的數學組合的研究是非常複雜的。根據基因所具有優勢的不同，相同條件下的任一生殖細胞所長成的成體的美醜、強弱都會有所不同。 正是因為這些基因組合的不同，每個人才與其他人不同。因此，同一父母所生的兩個孩子也會有美、丑、強、弱、聰明與愚笨之差別。 於是，人們將目光轉向了對優良遺傳基因出現的條件的研究上，一門新的科學——優生學應運而生。 雖然本章是對建立在眾多假設基礎上的科學歷史（有關基因及其組合的科學）的研究，但本章卻對組合完成之後的研究沒有直接的影響。 一個個體成長的生物過程自此開始。它是一個細胞分裂的過程。這個過程非常簡單，很容易觀察到。伍爾夫甚至能夠在第一次通過顯微鏡對胚胎成長過程進行觀察之後，就可以對胚胎成長過程的不同階段進行描述。 最初，一個細胞分裂成了相同而又彼此相連的兩個細胞。兩個分成四個，四個分成八個，八個分成十六個，如此不斷。這一過程一直延續到數百個細胞出現為止，就好像我們要建一幢房子需要先買足夠的磚一樣。之後，這些細胞被分成了三個界限分明的層，有如買來的磚砌成了牆（哈克斯利的比喻）。之後的過程對每一種動物來說都是相同的。首先，細胞形成了一種空的球，就像印度橡膠球的不同側面（桑葚胚）。之後，它的外殼向內彎曲，形成了彼此相對的兩個面。於是，它就有了三個面，最終結構的完整形狀即將形成（見圖3）。 圖3　左上為原始細胞球（桑葚胚）由單壁組成（右上），左下為向內部彎曲的原腸胚。右下為原腸胚雙壁之間形成的第三壁 細胞有如下不同的層：一是外部的外胚層，一是中間的中胚層，最後是裡面的內胚層。它們共同組成了一個細小的延伸個體。在這個個體中細胞的大小相同。當然，它們要比開始分裂的第一個細胞在某種程度上要小。 這三個複雜的「面」每一個都會產生一個複雜的器官系統。外面的會長成皮膚和感覺、神經系統。實際上，這與我們想像中的沒有什麼區別，因為這一層直接與外界接觸，並由皮膚對其進行保護，感覺與神經系統是它們與外界進行聯繫的紐帶。最裡面的「面」會長成各種器官，如腸、胃、消化腺、腎、胰、肺等，為人體提供營養。中間的一層會長成骨架，支持整個身體和肌肉。神經系統器官被稱作「聯絡器官」，因為它們負責人體與外界進行聯繫。消化和呼吸系統器官被稱作「植物器官」，因為它們只為生物的植物性部分或非活性部分服務。 器官本身發展的方式是最近才研究發現的。同一個層中出現了許多中心點，這些中心點突然顯現出巨大的生物活力。這些小的模型中開始出現細胞並且長成器官或器官的雛形。不管器官最後是什麼樣的，這一起始過程都是相同的，所有器官都開始於這樣的中心點。當然，以後的過程各不相同，我們也無法知曉。以上過程是由芝加哥大學的查爾德教授發現的。他把這些中心點稱為「生理梯度」，一位英格蘭的胚胎學家道格拉斯幾乎同時與查爾德獲得了同樣的發現，只不過他的觀察僅限於神經系統而已。 器官開始出現時，最初形態相差無幾的細胞開始變換類型，它們之間產生了巨大的差異。這一過程取決於未來器官的作用。為了滿足未來器官的工作需要，這些細胞都向專業化的方向發展。雖然這一「專業化」的過程是為了滿足器官未來的特殊功能需求，但在這些功能開始發揮作用之前，這些細胞就已經適應未來器官的需求了。 通過圖4可以發現，這些細胞之間已經有了很大區別。肝臟細胞呈六邊形，並且彼此相連，就像鋪路用的石板。但它們之間卻沒有連接組織。骨細胞呈橢圓形，數量少而且間距大，它們之間通過細小的線狀組織相連。但是，骨頭最重要最基本的部分是一種由細胞本身組成的固體連接組織。氣管的表層細胞非常有意思。散布於三角形細胞中的細小環狀物不停地分泌一種類似於樹脂的物質，粘住空氣中的塵埃。這些纖維邊緣的三角形細胞一直處於不停地震動之中，這種震動可以使黏液不停地向體外方向移動。皮膚各層分布一種特殊的扁細胞，外表皮的細胞不停地死去，並由其下面的細胞所取代。這種對身體外部起保護作用的細胞讓我們想起了隨時準備為祖國獻出生命的戰士。 圖4　細胞類型 神經細胞是最發達也是最重要的細胞。它們是無可替代的。它們長長的卷鬚是傳遞命令的通道，就好像連接於各大洲之間的電話線。 這些細胞之間的區別是一件多麼有趣的事情，畢竟它們的起源是非常相像的。它們為了完成未來的使命開始發生變化，它們最開始都無法完成後來所要做的工作。一旦變化完成之後，它們就不會再發生變化了，肝臟細胞永遠也不會變成神經細胞。為了完成它們的工作，他們不像我們原來想像的那樣，在最初的基礎上進行準備，而是改變自己的形態。 我們發現，人體器官可以比作某些特定類型的人，僅家庭副業這些人在最開始可以做很多種工作。同一個人可以是建築人員、木匠、醫生等。但隨著社會的發展專業化越來越強，每個人都選擇一種職業，於是在心理上就不能適應其他工作。從事一種工作並不等於學習一種技術。專門從事一種工作會使這門工作做得更好。比技術更重要的是具有一種適合該項工作的心理。這應該是一個人的理想，並將成為他的終身目標。 讓我們回到胚胎問題上。每個器官都由特定的細胞組成，具有一定的功能，並與其他器官截然不同。這些功能對人體健康和器官的正常工作來說都是必需的。每個器官都是為這一目標而成長發育的。 胚胎的發育不僅會長成器官，而且會為器官之間提供某種聯繫。這一工作由兩個重要的系統完成——循環系統和神經系統。兩者比任何器官都要複雜。它們是人體僅有的兩個連接各個器官的系統。 循環系統就像一條河流，將各種物質輸送到人體各個部分，猶如一個從事搜集工作的人。實際上，循環系統就是一個將營養物質運送到人體各個細胞的運輸工具，並同時從肺部吸取氧氣。同時血液也承載腺體所分泌的某種物質。這些物質被稱作荷爾蒙。荷爾蒙會對人體器官產生影響，刺激它們的活動。最主要的是，荷爾蒙可以調節器官的工作，使各個器官保持必要的協調。 需要荷爾蒙的器官與產生荷爾蒙的腺體距離很遠。運載荷爾蒙的工作則由循環系統來完成。每個器官都長在這個「河流」的「岸邊」。這些器官從河流里取得它們所需要的物質，並且把自己所產生的物質傾倒於河流中。而這些物質可能正是其他器官所需要的。 另外一個協調整個身體的組織就是神經系統。它負責傳達命令的工作，將來自於大腦，也就是「控制室」的命令傳到身體的各個部分。 即使在人類社會中也有這樣的循環系統。不同國家和地區生產的產品進入流通領域，流通過程中買者各取所需。商品通過河流帶到不同的地區和國家。商人和叫賣者不就是血液中的紅細胞嗎？在人類社會中，難道不是也有商品在一個地區生產又在另一地區消費的情況嗎？近些年來，我們也目睹了一些對「荷爾蒙」的調節工作。 一些大的國家開始對環境進行規劃，對商業進行控制，對企業進行刺激、鼓勵和指導，為的就是使社會更加和諧，造福於人類。有人會說，這些工作也存在一些明顯的缺點。這僅僅能說明「社會循環系統」的胚胎髮展還處於開始階段，遠沒有達到完美的程度。在人類社會中，起神經系統作用的東西還是非常短缺的。 鑒於當今世界還處於混亂狀態，我們可以說，起神經系統作用的東西還沒有真正出現。由於沒有這些東西在社會機體上發揮作用，社會就不能達到和諧的程度。現代文明的最高形式——民主，允許我們每個人投票選舉自己的領導。這在胚胎學中是非常荒謬的。因為如果每個細胞必須高度專業化，那麼對這些細胞進行指導的細胞必須是更加專業化的。對所有其他細胞進行指導是非常困難的，這一指導工作需要比其他細胞更高的專業化水平。因此，對於細胞來說，沒有所謂的選舉工作，而是一個逐漸鍛煉適應條件的過程。指導他人必須先改變自己。如果沒有充分的準備，誰也不會成為領導者和舵手。我們應該注意完成專業化的過程必須遵循這一原則。我們一定會看到它所起的巨大作用。 胚胎學對我們也起到了指示作用，激發了我們的靈感。朱利安·哈克斯利對胚胎的神奇之處總結道：「人體從無到有，從簡單到複雜，直到長大成人是生命的一個偉大奇蹟。如果我們沒有被這個偉大奇蹟所震驚，只有一個原因，那就是它每時每刻都在我們的眼皮底下發生。」 無論我們研究鳥類、兔子或者其他任何脊椎動物，我們發現它們都是由非常複雜的器官組成。更令人驚奇的是這些器官非常複雜，並且精密地聯繫在一起。如果對循環系統進行細心研究，我們就會發現，這個系統的管道是如此精密複雜和完整，以至於我們發揮最高的科技水平也不能造出與之媲美的東西。大腦也是一樣，這個思想的機器把感覺信息集中起來進行處理。這個過程是如此神奇，它的一點點工作都是現代機器所無法完成的。沒有哪個人造機器能夠完成眼睛和耳朵的神奇工作。如果我們對人體內的化學反應進行研究就會發現，人體是一個完整的、裝備精良的化學實驗室，它可以自己進行加工合成。這是我們任何人工技巧都無法企及的。神經系統的通信網絡是電話、無線電、電視、電報等人工手段所無法比擬的。在神經系統面前，這些手段都會顯得愚笨可笑。 即使現代社會最訓練有素的軍隊也無法與肌肉進行比較。它會在大腦的指令下迅速完成所要求的工作，就像一個溫順的奴僕，隨時準備準確地完成接收到的指令。如果我們想一想這些事實，想一想這些傳導器官，想一想肌肉，想一想連接細小細胞的神經，再想一想它們都是由一個簡單生殖細胞發展而來的，我們就會感嘆自然界是多麼神奇和偉大。