什么是“理论”？什么是“事实”？

只是一个理论？且让我们看一下“理论”到底是什么意思。《牛津英语词典》（ Oxford English Dictionary ）给出了两条释义（实际上有更多的释义，但只有两条和本主题相关）。

理论，释义1： 用来解释一系列现象或事实的一种纲领、思想体系或表述；经过观察和实验而被验证或确立的假说，被提出来或被接受以解释公认的事实；对人们视为普遍的规律、原则或所知、所见事物之起因的一种表述。

理论，释义2： 作为解释而被提出的假设；因此，仅仅是假设、推测、猜想；关于事物的一个想法或一整套想法；个人观点或见解。

很明显，这两个释义之间有很大差别。对我的“进化理论之问”的简短回答是：科学家用的是释义1，而神创论者选的是释义2（也许是恶意的，也许是真诚的）。释义1的一个很好的例子是日心说，即地球和其他行星都围绕太阳公转这个理论。进化论完美地符合释义1。达尔文的生物进化理论的确是一种“纲领、思想体系或表述”。它确实解释了大量的“现象或事实”，是“经过观察和实验而被验证或确立的假说”；是被通达之士普遍认可为“普遍的规律、原则或所知、所见事物之起因的一种表述”。这当然与“仅仅是假设、推测、猜想”相差很大。科学家和神创论者在两种非常不同的意义上理解“理论”一词。而进化论和日心说这两种“理论”是同一意义的“理论”。二者都不需要如“只是一个理论”这般添加“只是”一词。

至于有人断言，进化从未得到过“证明”，我们只能说：科学家已经被“证明”这种意见“吓怕了”，被迫不去信任这一意见。有影响力的哲学家告诉我们，我们无法在科学上证明任何东西。数学家可以“证明”某些事物——根据某一严格的观点，数学家是唯一“能证明某种东西的人”。而科学家最多也就只能指出 自己已尽了最大的努力，但仍未证伪某事 。例如，甚至“月亮比太阳小”这样无可争辩的理论，也不能以令某些哲学家满意的方式（如证明勾股定理的方式）加以证明。然而，大量的证据如此强有力地支持着它，以至于除了书呆子学究之外，任何人否定其作为“事实”的地位，都会显得可笑。进化也是如此。进化是一项事实，正如巴黎是在北半球一样。“尽管诡辩家统治城镇” ，但是有些理论已经超越了“明智的质疑”的范围——我们将其称为“事实”。你越积极、越彻底地试图否定一个理论，如果该理论能幸运地经受住攻击而幸存下来，那么它就越靠近常识所乐于称为的“事实”。

我可以继续使用“理论第1释义”和“理论第2释义”，但是，数字不容易记，我需要找一个替代的词语。我们已经有一个很好的词语可以替代“理论第2释义”——“假说”。每个人都知道，“假说”是有待证实的初步想法。现在的进化已经摆脱了这种“试验性”，尽管在达尔文时代它还背着“试验性”的重负。“理论第1释义”更难找到替代词汇。如果就当“第2释义”不存在，那是最好的，直接使用“理论”一词将简单明了；因为我们已经有了“假说”一词，所以“第2释义”的存在令人困惑，非常多余。不幸的是，人们已广泛使用“理论”的第2释义，我们却不能立法加以禁止。因此，我打算在相当的、可原谅的自由度内，借鉴数学术语“定理”一词，来指代释义1。正如我们所见，事实上可能借用错了。但是我认为借用带来的好处将压倒造成困惑的风险。为了向被冒犯的数学家示好，我将把theorem（定理）的拼写改成theorum（“定里”） 。首先，让我解释一下数学界对“定理”这一定义的严格使用，同时澄清我先前的声明——严格来讲，只有数学家有资格来证明某一事物（律师尽管高薪且自负，但他们并没有这种资格）。

对于数学家来说，“证明”是一种逻辑论证，其结论是由公理必然地推导出来的。如果我们采用欧氏几何公理，如平行直线永不相交，那么勾股定理就必然是正确的。因此，试图通过测量几千个直角三角形，来找出一个推翻勾股定理的三角形，可以说是浪费时间。毕达哥拉斯学派证明了这一定理，并且任何人都能作出证明。那么这一定理就是正确的，到此为止了。数学家利用“证明”这一理念，区分开了“猜想”和“定理”，这和《牛津英语词典》对“理论”两个释义的区分有表面的相似之处。“猜想”是一个看似正确，但从未得到证明的“命题”。当它被证实以后，就会变成定理。一个著名的例子即“哥德巴赫猜想”，它声称任何大于2的偶数都可以表示为两个素数之和。数学家们用大至3000万亿亿的全部偶数去验证，也没能推翻它。因此常识会乐于称之为“哥德巴赫事实”。然而，尽管悬赏的奖金丰厚，哥德巴赫猜想却从未得到过证明，数学家们也恰当地拒绝让它坐上“定理”的宝座。如果有人作出了证明，那么“哥德巴赫猜想”将会变成“哥德巴赫定理”，或者也许是“某某定理”。“某某”即那个作出证明的聪慧数学家。

美国天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）借用“哥德巴赫猜想”，来讽刺那些声称被外星人绑架的人。

很偶然地，我收到了一封信，写信者和外星人有“联系”。他们邀请我“向他们询问任何事情”。这么些年来，我已经准备好了一个问题小清单。请记住，外星人很先进。所以，我问的问题有，“请简要证明费马大定理，或哥德巴赫猜想”……但我从来没有得到过任何答案。另一方面，如果我问些如“我们是否应该友好相处”之类的问题，就几乎总是能得到答案。任何含糊的，特别是涉及传统的道德判断的问题，这些外星人都非常乐意作出回应。但是问到具体的事情，可以测试他们 实际所知 是否超过大多数人类所知的事物，结果只得到无声的沉默。

费马大定理和哥德巴赫猜想一样，是一个关于数字的命题，尚无人发现例外情况。1637年，皮埃尔·德·费马（Pierre de Fermat）在一本古老的数学书的边缘写道：“（对此）我有一个真正了不起的证明……这个页边空白太窄了，写不下。”从此以后，证明这个定理一直是数学家苦苦寻求的一种“圣杯”。1995年，英国数学家安德鲁·怀尔斯（Andrew Wiles）终于证明了费马大定理。在此之前，一些数学家认为，它应该被称为一个“猜想”。鉴于怀尔斯的成功证明冗长而且复杂，并且是基于20世纪的先进方法和知识，所以，大多数数学家认为，（说实话）费马声称自己已经证明了这一定理，是搞错了。我讲这个故事，只是为了说明“猜想”和“定理”之间的差异。

正如我所说，我借用数学家的术语theorem（定理），但是拼写为theorum（定里）以区别于数学定理。进化论或日心说这类科学定里是符合《牛津英语词典》“第1释义”的理论。

［它是］经过观察和实验而被验证或确立的假说，被提出来或被接受以解释公认的事实；［它是］对人们视为普遍的规律、原则或所知、所见的事物的起因的一种表述。

人们无法用证明数学定理的方式，证明一项科学定里，但是，常识仍将后者视为一项事实；在同样意义上，“地球是圆的，不是平的”这种理论是一个事实，绿色植物从太阳获得能量的理论，也是一个事实。上面这些都是科学定里：能够为巨大数量的证据所支持，被一切有教养的观察者所接受，是通常意义上的无可争议的 事实 。在处理任何 事实 的时候，如果我们冥顽不化，那么无可否认的是，我们的测量工具、我们解读事实的感觉器官，都可能仅仅是一个巨大骗局的受害者。正如罗素所说：“我们都可能是在5分钟之前才开始存在的——只要我们在5分钟之前被灌入了现成的记忆、袜子被磨出了破洞、头发被做成了需要修剪的样子。” 罔顾现有的证据，而论断“进化绝对不是一个事实” 需要造物主做出一场相似的骗局，而有神论者中，很少有人会采信这种观点。

现在，我们要查一下字典对“事实”的定义。下面是《牛津英语词典》的解释（词典里还有许多释义，但这是相关的那一条）：

事实： 真的发生的或实际上如此的事物；肯定具有为人所知的性质的事物；即一个因实际观察或可信的证词而为人所知的具体真相，相对于仅仅是推断、猜想或虚构的事物；经验数据，和基于它可能得出的结论相区别。

请注意，如同科学定里，“事实”并没有像“已得证的数学定理”一样拥有严格地位（数学定理是由几个公理不可阻遏地推理出来的）。此外，“实际观察或可信的证词”也会犯可怕的错误，并且会在法庭上被高估。心理学实验已经提供给我们一些惊人的示范，这应该引起所有 倾向于优先考虑“目击”证据的法官 的担忧。心理学家丹尼尔·J.西蒙斯（Daniel J. Simons）教授在伊利诺伊大学做过一个著名实验。在一段时长25秒的影片里，站成一圈的6个年轻人彼此传递两个篮球。而我们观众作为实验对象观看影片。在传球、拍球的时候，球员们在圈里进进出出并改变位置，因此现场相当复杂。在看电影之前，我们被告知要执行一项小任务，来测试我们的观察能力——我们必须数出篮球被传递的总次数。在测试结束后，把结果正式写下来。但是——没有观众知道——这是声东击西，并不是真正的考验！

在放映了影片和收集了计数结果之后，实验者扔下了他的重磅炸弹——你们中有多少人看到了大猩猩？大部分观众顿时莫名惊诧，脸上一片迷茫。然后，实验者重新播放了影片，但这一次则告诉观众——他们不需要数出任何传球次数，只需轻松观看。令人惊讶的是，影片里有整整9秒的时间，一个穿着大猩猩套装的人，漫不经心地逛到球员围成的圆圈中心，停下来面对镜头，捶击胸口，似乎在轻蔑地挑衅那些目击证据。然后他与先前一样，若无其事地慢步走开（请看彩页8）。大猩猩出现在人们视野中整整9秒——超过影片时长的1/3！然而大多数观众表示“完全没有见到”。他们会在法庭上发誓，说没有出现一个穿着大猩猩套装的人。他们会发誓，在全部的25秒钟内，他们已经以超乎平常的敏锐注意力进行观察（因为他们在数传球次数）。人们沿着这种思路，实施了许多实验，得出的结果与此相似。当观众最后面对真相时，其目瞪口呆的怀疑反应，在各个实验中也相似。目击证据、“真实的观察”、“经验数据”——所有都是（或至少可能是）完全不可靠的。当然，正是由于观察者的这种不可靠，舞台上的魔术师才能充分利用他们刻意的“分散注意力的技术”来表演魔术。

字典里对“事实”的定义提到“ 实际观察 或可信的证词，相对于 仅仅是推断的事物 ”。用“仅仅”这个表示轻蔑的词，是有点妄自尊大了。事实上， 严谨的推理 可以比 实际观察 更可靠，但是我们的直觉强烈地反对这一点。当我被告知自己未能看到西蒙斯的大猩猩时，我自己也是大吃了一惊，并坦言不敢相信大猩猩真的曾在那里出现过。在第二次观看影片后，正所谓吃一堑长一智，我应该再也不会被诱惑而无意间作出有偏见的目击证词，认为它强过间接的科学推理。所有的陪审团成员在退庭考虑判决之前，都应该看一看这部大猩猩影片，或其他类似的演示。所有的法官也应该看。

诚然，我们的推断一定要最终依靠感觉器官的观测。例如，我们要用眼睛去观察DNA（脱氧核糖核酸）测序机或大型强子对撞机的打印输出结果。但是，同我们的直觉相反的是：对某一可疑事件（如谋杀）的直接观察的可靠程度， 不一定高于 （符合证据推理链的）某一项间接观察（如一道血痕里的DNA）的可靠程度。 搞错嫌犯身份 更可能是由于直接目击证词（的错误），而非来源于DNA证据的间接推断。此外，顺便说一下，由于来自DNA的新证据的出现，有大量曾因目击证词而蒙冤入狱的人，得以无罪释放（有时是若干年后）。仅在得克萨斯州，自从DNA证据可以作为呈堂证供之后，就有35个被判有罪之人被证明无罪。而这仅仅是那些仍然活着的人。鉴于得克萨斯州政府偏爱执行死刑［乔治·W.布什（George W. Bush）在担任州长的6年内，平均每两周就签署一次死刑批准令］，我们不得不推测，如果DNA证据能够及时地为他们所用，被执行了死刑的人中，将有相当数量的人会被证明无罪。

这本书将严肃看待推理——不是单纯的推理，而是正确的科学推理，并且，我将用不可辩驳的推理，表明“进化是一个事实”。显然，我们无法直接目击绝大多数的“进化性改变”。“进化性改变”大多数发生在我们出生之前，并且通常在任何情况下，都发生得极其缓慢，以至于在人的一生中都看不出这种变化。这同样适用于非洲大陆和南美洲大陆正不断发生的大陆板块漂移和分离，正如我们将在第九章中看到的，这种“分离”对我们来说太缓慢了，我们根本注意不到。研究进化和大陆漂移这类事件的时候，我们所能凭借的，就是事件发生之后的推论，原因很明显——我们是在事件发生之后才出世的。但是请丝毫不要低估这种推论的说服力。现在， 南美洲和非洲的缓慢漂移和分离 已是普通语义上的“事实”。 我们和豪猪、石榴拥有共同祖先 这一“事实”也是如此。

我们类似于在犯罪事件发生后，来到现场的侦探。凶手的行为已经成为“历史”——看不到了。侦探不可能亲眼目睹实际犯罪。无论如何，大猩猩实验和其他同类实验，已经教导我们“不要相信自己的眼睛”。侦探所拥有的，就是遗留下的蛛丝马迹，那里有大量东西值得相信。有脚印、指纹（时下还有DNA指纹）、血迹、信件、日记。造成世界目前这种面貌的，正是 这些事物和这些历史 ，而非另外的事物和另外一种历史。

正如许多历史实例所呈现的那样，“理论”的两个字典释义之间的区别，并非不可逾越的鸿沟。科学史上，theorum（定里）在开始的时候往往是“纯粹”的假说。就像大陆漂移理论，一种思想在向着“定里’”或“不争的事实”这种地位艰难地一步一步前进时，甚至可能在起步时就深陷泥潭，广被嘲笑。这不是一个哲学难点。当然，人们过去曾普遍认可的一些信念已经被决定性地证伪了，但是，这一事实并不意味着，我们必须担心未来的证据将总是推翻我们目前的信念。除开其他因素，我们目前信念的“脆弱性”，取决于它们的证据有多强大。人们过去认为地球比太阳大，是因为他们的证据不足。现在我们用前所未有的证据，确切地表明了太阳比地球大得多，并且我们完全可以相信，这方面的证据将永远不会被取代——这不是一个“迄今为止尚未被证伪的实验性假说”。我们目前对很多事情的信念可能会被推翻，但我们完全可以充满信心地列一张单子，写出永远不会被推翻的确定事实。“进化”和“日心说”可能曾经不在其列，但现在它们已经位列其中了。

生物学家经常区别开“进化的事实”（众生皆兄弟，都是堂/表亲）和“关于进化的推动力的理论”（通常指自然选择，也许和争鸣性理论——拉马克 的“用进废退”、“获得性遗传”理论相对比）。但达尔文本人认为，两者都是实验性、假设性和猜想性的“理论”。这是因为，在那个年代，拥有的证据还不是非常令人信服，有名望的科学家仍然有可能怀疑进化论和自然选择。如今，已不再有可能对进化论本身提出异议，它已经成熟并成为一个理论（或曰显然得到支持的事实）——但是，“自然选择是进化的主要驱动力”这一点仍可以商榷。

达尔文在其自传中解释，1838年，他是如何以阅读马尔萨斯（Malthus）的《人口论》（ On Population ）为乐 ，并且从中得到自然选择的灵感：“在这里，我终于得到了可行的工作原理。”对于达尔文而言， 自然选择 是一个假说，它可能是正确的，也可能是错误的；达尔文认为 进化 本身也是如此。现在被我们称为“事实”的进化，在1838年是一个有待搜集证据的假说。到了达尔文发表《物种源始》的1859年，他已经积累了足够的证据，把进化本身（不是自然选择）向“事实”的地位推进了很长的一段路。实际上，正是从假说到事实的提升，占据了达尔文巨著的大部分篇幅。这种提升仍在继续，今天，严肃的人们已不再对此有任何质疑。科学家至少非正式地称进化为事实。所有著名的生物学家都同意“自然选择是进化最重要的推动力之一”（某些生物学家比其他人有更多的主张，认为这不是唯一的推动力）。即使自然选择不是进化唯一的推动力，我也尚未见到过一位严肃的生物学家，能够提出一种替代理论，取代 以适应性进化（向着正面改进的演化）为巨大推力的自然选择理论 。

在这本书的其余部分，我将证明，进化是一个无可回避的事实，并歌颂其惊人的力量、简洁和美妙。进化与我们同在——在我们内部、在我们身边、在我们之间；它的工作成就，嵌在万古岩石之中。在大多数情况下，我们不能活足够长的时间，去察觉正发生在我们眼皮底下的进化。有鉴于此，我们应重新审视“在事件发生后，来到案发现场并做出推理的侦探”这一比喻。推理可以帮助科学家解读进化，这要比曾在任何时代的任何法庭为犯罪定罪的目击者证言还要多，还要有说服力，更无可争议。超越合理的怀疑？合理的怀疑？这样说就太低估进化了。 t53RrtQA7Z0eCzJwLt3f2TCDwbsB3d53C2fw1IugaA9aokgJI3ZwDsMtZ6FMaXCe