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【共享】科学、进化与神创论（一）【已搜无重复】
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◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇ 科学、进化与神创论 美国科学院、美国医学科学院 著 晓实 译 （美国科学院出版社2008年1月出版） 序言 科学技术的进展对人类生活有深远的影响。在19世纪，大多数家庭都可能由 于疾病失去一个或更多的孩子。今天，在美国和其它发达国家，儿童死于疾病的 事情已经不多见了。我们每天都依赖应用科学的知识和方法创造的技术。我们日 常使用的计算机和移动电话，我们旅行乘坐的汽车和飞机，我们服用的药物，以 及我们吃的许多食物都部分是基于科研成果创造出来的。科学改善了我们的生活 标准，使人类能够飞入地球的轨道，登上月球，使我们以新的方式来思考自己和 宇宙。 进化生物学一直是，而且将继续是现代科学的奠基石。这本小册子记载了进 化论的知识为人类福祉做出的一些重要贡献，包括预防和治疗人类疾病、开发新 的农业产品和进行工业创新等。广义说来，进化论是生物学中的基本概念，它既 研究过去的生命形态，也探讨今天的生物之间的相互关联和多样性。目前，生命 科学和医学研究的进展都很迅速，这主要归功于进化论知识中所蕴含的原则。这 些知识不仅通过研究日益增多的化石记录得到，现代生物学及分子生物学技术也 为进化的研究做出了同等重要的贡献。当然，像所有其它活跃的科学领域一样， 许多饶有兴趣的问题仍然有待回答，这本小册子也简要概括了针对这些问题的活 跃的研究领域。 然而，民意调查表明，许多人仍然对生物进化的知识持有疑问。也许有人告 诉他们，有关进化的科学知识不完全、有谬误、或者有疑点。他们也许难以理解， 生物进化的自然过程怎么能够产生这样难以想象的精彩纷呈的生物群，从显微细 菌到鲸和红杉树，从珊瑚礁上的简单海绵体到能够思索这个行星上生物史的人类。 他们疑惑，如果接受进化论的话，是不是还可以继续坚持他们的宗教信仰。 这本书针对这些问题而出版。它为那些对进化争端颇感困惑的人提供一个指 南。它指出生物进化在现代生物学中所扮演的角色，阐明为什么在公立学校的科 学课程中，只应该讲授以科学证据为基础的知识。对这本书感兴趣的读者可能包 括学校董事会成员、科学教师和其他教育方面的领导、决策者、法律学者、以及 本领域其他有志于为学生提供优质科学教育的人士。这本小书也是为了更广泛的 读者群编写的，包括那些希望更好地了解支持进化论的多线索证据，理解为什么 说进化论既是事实，又解释了地球生物多样性过程的高质量中小学学生、大学学 生、以及成人等。 这本小书还在更广泛的基础上讨论了进化论的研究。它定义了科学界所理解 的“理论”。它显示进化论反映了科学的本质以及它如何有别于宗教。它说明为 什么科学界的压倒多数都接受进化论，认为它是现代生物学的基石。它陈示了有 些科学家和宗教团体的声明，对于他们来说，进化论和信仰为什么相互兼容。它 还阐明为什么在全国的公立学校里，不能用非科学的神创论（包括智能设计神创 论）代替进化论作为科学课程。 《科学、进化及神创论》是美国科学院1984年首次颁布的出版物的第三版。 美国科学院是一个独立的科学家团体，其成员由科学家自己根据其在科学领域的 杰出贡献遴选出来。美国科学院自1863年起受国会委任，为联邦政府就科学技术 方面的问题提出咨询。鉴于进化论对生物学、物理学、医学和改善卫生保健等日 益增加的重要性，新的版本由美国科学院和美国医学科学院共同主持。美国医学 科学院作为美国科学院的附属机构创立于1970年，它提出有关生物医学、医学和 卫生保健方面的科学建议。 自从这本小册子的前两个版本发表以后，进化生物学领域又有了显著的发展， 这个新版本加入了这些重要的进展。化石发掘继续为生物进化史提供新的引人注 目的证据。在分子生物学方面，我们得到了生物分子新的资料和知识，包括人类 的完整DNA序列。DNA测序法成为确立物种之间遗传关联的重要工具。DNA序列一 方面证实了化石证据，另一方面促进化石记录仍然不完整方面的进化研究。称为 进化发育生物学的一个全新领域已经出现，在这个科学分支里，科学家研究历史 进程里的遗传变化如何影响生物的形态和功能。生物进化的研究是人类现代科学 史上最为活跃，影响深远的努力之一。 围绕着进化论的公众争端也发生了变化。在1980年代，许多反对在公立学校 讲授进化论的人支持这样的立法，即要求生物学教师在课堂里讨论“科学神创 论”。这种论调主张，化石记录和行星的地质学特征与地球及其生物只是在几千 年以前创造出来的信仰不相矛盾。主要的法庭案例——包括1987年最高法院的案 例——裁决，“特创科学”是宗教信仰，而不是科学研究的产物，不能在公立学 校里讲授，因为如果这样做的话，便把特殊的宗教观点强加在所有学生的头上了。 自那以后，进化论的反对者另辟蹊径。有些人拥戴称为“智能设计”的观点， 这是一种新的神创论，主张生物结构过于复杂，不可能由自然机理进化产生。 2005年，宾西法尼亚州多佛（Dover）的重要法庭案例判决，在课堂里讲授智能 设计论违宪，原因与以前一样，它是基于宗教信仰而非科学。 另一些人争辩说， 科学教师应该教给学生围绕进化论的各种“争端”。但 在科学界，关于进化是否发生没有任何争议。刚好相反，支持“变异的遗传” （达尔文语）的证据汹涌澎湃，无可阻挡。自达尔文以后的一个半世纪以来，科 学家关于生物变异、遗传和自然选择的内在机理发现了许多精致的细节，并且证 明这些机理如何在时间的长河中导致生物变化。由于不可胜数的证据，科学家认 为进化的发生是具有最坚实基础的科学事实。生物学家也十分确信进化如何发生 的机理。 这个出版物主要包括三个章节。第1章简要描述进化过程、科学的本质、以 及科学与宗教的区别。第2章更加详细地考查了许多不同的支持进化论的科学证 据，包括从各种不同领域得来的证据，例如天文学、古生物学、比较解剖学、分 子生物学、遗传学和人类学等。第3章考查了好几种神创论者的观点，包括智能 设计论，讨论了反对在公立学校的课堂里讲授神创论观点的科学及法律原因。我 们选择了一些常见问题附在书后。“进一步阅读材料”包括本书的参考文献，及 其它关于进化、科学的本质和宗教的出版物。 正如《科学、进化及神创论》所清楚阐述的那样，进化证据与宗教信仰完全 兼容。科学和宗教以完全不同的方式认知世界。毫无必要地把它们置于对立的两 面，只会是两败俱伤，有损于人类更加美好的未来。 Ralph J. Cicerone 美国科学院院长 Harvey V. Fineberg 美国医学科学院院长 Francisco J. Ayala 编撰委员会主席 第1章 进化及科学的本质 支持生物进化的科学证据继续快速增长 一个半世纪以来，科学家一直在不断地搜集证据，以加深和拓宽我们对生物 进化的事实和过程的了解。研究的方面不仅包括进化是怎么样发生的，还包括进 化仍然在怎样进行着。 2004年，一组研究人员做出重大发现。在加拿大北部的海岛上，他们发现一 个四英尺长的动物化石，这个化石所具有的生物学特征介于鱼类和四足动物之间。 像我们所熟知的鱼一样，它拥有鳃、鳞、和鳍，它生命中的大部分时光也许是在 水里度过的。但它还有肺、灵活扭动的脖子、以及可以在浅水滩或陆地上支持身 体的强硬的鳍骨骼。 迄今为止的植物及动物化石的科学研究，已经就这种动物的生存环境积累了 大量的证据。大约3亿7千5百万年以前，今天位于加拿大努那福特（Nunavut）地 区的埃尔斯米尔岛（Ellesmere），属于一片潺潺溪流纵横蜿蜒的广袤平原。水 域的岸上生长着树、蕨类、及其它古代植物，从而为细菌、真菌、以及依赖腐败 植被为生的简单动物创造了良好的生长环境。那时，陆地上还没有大型动物，但 海洋里拥有各种各样的鱼，有些鱼种以生长在淡水浅滩及沼泽里的动植物为生。 古生物学家曾经发现过这种浅水鱼类的化石。它们的鳍骨比其它的鱼种更为 结实，也更为复杂。这样的骨骼也许有助于他们穿越被植物阻塞的通道，而且， 他们除了鳃以外，还有简单的肺。古生物学家还在较为年轻的沉积层里发现类似 鱼的动物化石，这种动物的部分时光也许是在陆地上度过的。它们被称为早期的 四足动物，他们的前后鳍都有所变化，类似于原初的四肢，他们还具有其它有助 于离开水域而生存的特征。但是，古生物学家还没有发现过浅水鱼和有肢动物之 间的过渡动物化石。 发现这个新化石的研究小组由一本教科书得知，加拿大北部有大约3亿7千5 百万年以前积淀的沉积岩，这正是进化生物学预测浅水鱼向陆地过渡的时段。因 此，这个小组决定将研究重点放在加拿大北部。为了到达研究地点，研究人员必 须乘坐几个小时的飞机和直升机，而且，他们每年只能在降雪前的夏天工作两个 来月。在野外工作的第四个夏天，他们终于找到了预想中的化石。在一个山坡上 露出地面的岩层中，他们发掘出了被命名为“Tiktaalik”的动物化石。这是用 加拿大北部因纽特人的语言命名的，意思是“大淡水鱼”。“大淡水鱼”仍然拥 有许多鱼的特征，但它也具有早期四足动物的典型特征。更加重要的是，它的鳍 骨骼的构造类似于有肢动物的肢体，可以用来移动和支撑身体。 一个多世纪以来的进化生物学的研究成果预测，两栖类、爬行类、恐龙、鸟 类、以及哺乳类动物的祖先，是大约3亿7千5百万年以前由海洋登陆的早期物种 之一。“大淡水鱼”的发现为这一预测提供了强有力的支持。确实，我们自己手 臂和腿的主要骨骼的整体构造与“大淡水鱼”的类似。 “大淡水鱼”的发现，对于证实进化论的的预测当然非常重要，但它只不过 是每年众多发现中的一个例子罢了。这些发现不断地加深和拓宽我们对生物进化 论的科学理解。这些发现不仅来自古生物学的研究，他们还来自物理、化学、天 文学、以及生物学各个分支的研究。支持进化论的观察和实验结果汗牛充栋，绝 大多数的科学家对于进化是否发生过，或是否仍然在进行之中不再质疑，而只是 积极投身于进化过程的研究工作中。科学家们坚信，新的证据将像过去的150年 来一样，一如既往的支持进化论的基本构想。 生物进化论是现代生物学的中心原则 生物进化论的研究改变了我们对地球上生命的理解。地球上为什么有如此之 多不同的生物？地球上所有的生物如何构成一个完整的进化体系？进化论为我们 提供了科学的解释。它告诉我们，为什么有些外貌迥然的生物实际上有亲缘关系， 而有些外貌相似的生物却在进化树上遥遥相望。它为我们解释，人类是怎样在地 球上出现的，我们作为人种与其它哪些生物在进化上密切相连。它为我们揭示， 不同的人群之间有什么样的关系，我们是如何得到这些不同的特性的。它使我们 能够找到新的有效的途径，保护自己免受进化中的细菌和病毒的不断侵犯。 生物进化是指生物在多世代繁衍中的特性改变。在本世纪初遗传学开始发源 以前，生物学家对于从亲本至后代的特性的遗传原理一无所知。遗传学的研究表 明，可遗传的特性来自DNA，而DNA 从一个世代被传递到下一个世代。DNA含有称 为基因的片段，基因指导蛋白质的合成，而蛋白质则为细胞的生长和各种功能所 需要。基因还负责调节和控制单细胞的卵子发育成多细胞的生物体。因此，DNA 负责生物的形体和功能的延绵不绝的永世繁衍。 然而，后代并不永远和亲本一模一样。在任何一个物种里——包括人类—— 绝大多数生物个体都或多或少有些遗传特性的变异。在采取有性生殖的物种里， 每个亲本为后代提供一半的遗传信息，在精子细胞和卵子细胞融合后，后代从他 的亲本得到完整的遗传信息。两个亲本的DNA在后代的生物体内以新的方式结合 在一起。而且，在有性生殖和无性生殖的生物体（如细菌）中，DNA的世代传递 会引起称为“突变”的变化。 当生物体里的DNA发生突变以后，有几种可能的情况。突变可能导致对生物 体有害的特性变化，使得它和种群里的其他个体相比较，生存机会降低，或者产 生后代的机会降低。另一种可能是，突变对个体的生存或生殖没有任何影响。或 者，新的突变可能产生一个有益的特性，它使个体能够更好的利用环境资源，从 而提高生存和产生后代的能力。例如，一条鱼的鳍也许会稍有变化，而这种变化 有助于它更容易通过浅水滩（就像“大淡水鱼”的祖先一样）；一只昆虫也许会 获得不同于其他个体的颜色，使其更难于被捕食它的动物发现；或者一只苍蝇的 翅膀样式或求偶行为与众不同，使得它能够更加成功地吸引配偶。 如果突变提高个体的存活率，那么，这个个体有可能比群体内的其他个体产 生更多的后代。如果其后代继承了该突变，那么，具有有益特性的个体数量将一 代代地递增下去。这样，在时间的长河中，这个有益特性——以及决定此有益特 性的遗传物质DNA——将在这个生物种群里日益繁荣。与此相反，拥有不利甚或 有害突变的个体不大可能把它们的DNA传递给未来的世代，而由此突变导致的特 性将趋于日益稀少，或最终从种群里消亡。简而言之，进化是指在连续繁衍的世 代里，由个体组成的种群里的可遗传特性的变化。进化是指种群的进化，单独的 个体是不能进化的。 具有有益特性的个体的繁殖优势被称为“自然选择”，因为大自然“选择” 提高个体生存繁殖能力的特性。如果个体的突变特性降低它的生存繁殖能力，自 然选择还会降低此特性在种群里的分布。人工选择的过程与此相似，但这个过程 里的选择主体是人，而不是自然环境。人设法使动物或植物与理想的特性交配， 并加以选择。由于人工选择，我们才有了今天的各种家养动物，例如不同品种的 狗、猫和马等，以及植物，例如玫瑰花、郁金香、玉米等。 |
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