07

结冰的洪水

旧时代的逸事和新时代的奇闻常常殊途同归。毕竟，人类相通的思想感情总是能够超越时间，现代的演员也可以从历史舞台上学到东西。

我要讲一个英国地质学史上的故事，跨度是20年——大约从1820年到1840年。这个故事展示了科学是如何全力以赴地发展的：英国首屈一指的一名地质学家提出了一个理论，和所有理论一样，这个理论表述得很清晰，和理论创始人的社会地位和心理状态紧密相关，而且建立在实证基础上，是可以检验的。可惜经过检验，这个理论是错的。两名支持者直截了当地放弃了这个理论，然后从头开始，为这个理论阐释的一些现象找到更充分的解释。

1823年，牛津大学的首位“官方”地质学家——威廉·巴克兰牧师（Reverend William Buckland, 1784—1856）出版了一本科学专著，名字起得很响亮——《洪积层的遗迹》（ Reliquiae diluvianae ），可以看出，作者企图将宗教和地质学两个领域互相融合。副标题“对洞穴、裂隙、沉积砾石层中的生物残骸，以及其他证明全球大洪水存在的地质学现象的观察”向人们表明：巴克兰相信大洪水的存在，地质学的证据只是用来支持神学的理论的。后来，一些同样是创造论者的“真正的”科学家检验了巴克兰的理论，并且把它否决掉了。在过去150年内，再也没有地质学家把诺亚洪水当回事。

现代的原教旨主义者（信奉正统派基督教的人）称自己是“科学创造论者”，又把诺亚从故纸堆里掘出来，把大洪水当成自己理论体系的关键。他们其实是五十步笑百步——巴克兰把地表的一些松散土壤和砾石看成诺亚洪水的产物，而他们把所有含有化石的地层都归结于诺亚洪水。诺亚洪水竟然还当作一个基本地质学事件，通过了阿肯色州的“创造科学法案”，直到1982年1月才被废止。巴克兰的合理研究方法（提出明确假说、检验、否定）和原教旨主义者的独断专言比起来，实在是说明科学与伪科学差别的再好不过的例子了。

巴克兰之前已有地质学家提出“洪水理论”，将诺亚洪水和地质学证据联系起来，但巴克兰把感性与可测试性融为一体，这至少是洪水理论的一次创新。洪水理论的始祖（创造论者们拥戴的老古董）认为所有地层或者至少大部分地层，都是经过一场洪水产生的。这个旧理论存在了几个世纪，到了巴克兰那个时代，已经完全没人相信了。巴克兰1836年写了下面一段话，仅仅用一段话就把旧理论否决掉了，但是还是无力改变阿肯色州“少数服从多数”强迫学童学习洪水理论的事实：

有人企图把所有岩石地层的形成都归结于《旧约圣经》中那场洪水，这个观点和现实不符：地层十分之厚，分层多得数不胜数，而且动植物遗骸的种类是由浅至深逐渐变化的，越深的化石就越古老、和现在的物种差异越大。

另外一些地质学家认为，“大洪水”其实是地表变动，旧大陆沉没、新大陆从海底升起——这就解释了为什么山顶上有贝壳的化石。但是巴克兰不承认这种新旧交替说，他不需要用洪水来解释地貌和山体地质结构。他认为地球有漫长的历史，从较深的地层到较浅的地层在时间上是递进的，只不过偶尔有地壳上升形成断层、破坏这一延续罢了。

巴克兰所描述的洪水没有老古董们和新旧交替论者描述得那么惊心动魄和有看头，却是描述得更可信。他提出洪水并非发生于远古，而且洪水淹没大陆的时候，大陆原地不动、并没有沉没，而且洪水过了一小段时间，就退去了——“洪水是全球性的，但是转瞬即逝，”他写道——而且只留下浅浅一层土壤和砾石以及涨落蚀刻形成的一些地貌特征。

《洪积层的遗迹》并不是胡扯大洪水前因后果的理论专著，而是对洞穴和相关动物区系的实证研究。在动笔之前，巴克兰考察了约克郡柯代尔（Kirkdale）地区的一处洞穴，并且为此获得了英国皇家协会颁发的科普利奖章（Copley Medal）。后来他又将研究扩大到英国的其他洞穴以及德国的一系列洞穴和裂隙。

巴克兰认为，上涨的洪水扰乱了所有野外的环境，只有与地表隔绝的洞穴里面的生物群落保存得较为完好，还是大洪水以前的样子。这就是他为什么用洞穴资料作为一场新近的、短暂的洪水的重要佐证：

暴虐的洪水完全破坏并重塑了地表。所以只有不受洪水淫威的洞穴，才是没有被破坏过的现场，才有希望找到大洪水之前的证据。

洞穴里有很多骨头，淹没在水底，都是当地洞穴动物的骨头（洪水的威力还没大到把洞穴动物和世界各地的动物赶到一起住），骨头化石都很新（埋得不太久），外面只覆盖了洪水冲进来的一些烂泥或者洞顶滴下来的薄薄一层钟乳石结晶（也说明洪水并非发生于远古），这些物种虽然都灭绝了，但和现代的物种非常类似（大概是挤不上方舟的倒霉的动物吧）。

巴克兰对柯代尔洞穴的讨论是他的方法以及论证模式的一个很好实例。他发现了大量的骨化石沉积物，破碎成尖锐的碎片，有的埋在泥里，有的覆盖了一层钟乳石结晶。巴克兰用当时形容美食的方法来形容这个藏宝洞：

泥浅的地方有大堆的牙齿和骨头。有一些骨头的尖端露出泥层和石笋表面，就像乳鸽腿直直地伸出馅饼皮，上面又裹了一层钟乳石做成的脆皮。骨头的下端没有脆皮，深陷在泥中。

巴克兰这本专著的大部分是证明柯代尔洞穴是鬣狗的巢穴，里面的骨头是鬣狗带进来咬碎的。和所有优秀的地质学家一样，他通过研究现代鬣狗来推测它们的老祖宗的所作所为。他钻研了他力所能及的有关鬣狗的一切，既阅读了古典作家的拉丁文文献，又亲自观察了埃克塞特（英格兰西南部城市）动物园里的现代鬣狗。他证明了柯代尔洞穴里的骨头碎片和现代鬣狗咬碎的骨头碎片的尖角角度是一样的，还发现洞里一些含有骨头碎片的奇特小球和埃克塞特动物园笼子里的鬣狗粪便是一样的。他还在洞中发现了大量的鬣狗骨头——都是碎裂了的——说明鬣狗吃同类的尸体，就像吃其他种类的猎物或腐肉一样。

巴克兰在洞中没有发现一块完整的骨头（在洞外倒是发现了一些），所以他猜想洪水来的时候，鬣狗迅速离开洞穴，跑到山上去了：

为什么连一具完整的、后死的、没被同类咬碎的鬣狗骨架都找不到呢？难道还需要问吗？——对于这个问题我们可以给出足够的解释：在那场毁灭一切的大洪水到来之际，洞里如果有鬣狗，它们一定跑出去，逃到山上去了；而且，即使跑出去，也一定被大洪水淹死，回不来了。这从英格兰和德国的洪积层砾石里发现的鬣狗骨头可以看出。

柯代尔洞穴里常见的有大象、犀牛和鬣狗的骨头。由于现代的这些动物都栖息在热带地区，所以巴克兰设想大洪水是气候迅速变冷的标志。（他想错了。因为我们知道，现代的大象、犀牛和鬣狗的毛很短，而冰河时期的这些动物祖先长有长毛。）《洪积层的遗迹》里没有任何对变冷原因的探讨和理论。巴克兰没有采用传统的系统构建和猜测的方法来证明洪水的存在，而是通过实证方法，用具体的证据来证明。由于建立在实证基础上，巴克兰的理论是可以检验、可以证伪的——这就是科学需求的良好方法。巴克兰在讨论了变冷的可能性以后，做出了唯一一个假设（洪水导致变冷），然后立刻向更大的目标进发：

是地轴的改变，还是彗星的接近，还是很多天体因素的结合，或其他原因导致气候变冷呢？其实只要用排除法。

讨论了柯代尔洞穴以及英国和德国的其他洞穴以后，巴克兰继续写到证明全球性大洪水存在的一些次要证据。《洪积层的遗迹》最后一部分给出了两个佐证：第一，他研究了北欧岩石地层上的土壤和砾石，在其中发现了与柯代尔洞穴中一样的动物骨头。由于他把土壤和砾石看成大洪水的沉积物，所以他认为，与洞中骨头相似的残骸一定是诺亚没带走的那些动物所留下的。第二，他认为，山脊和山谷一定是水流涨落所蚀刻而成的。

在为柯代尔洞穴的发现做出总结之后，巴克兰做出了一个推测，为他后来的失败埋下了种子。大洪水理论至少需要两个例证才能成立：第一，所有洞穴里的沉积物和砾石必须是同时代的。第二，这些沉积物必须是一次形成，而不是多次洪水或其他灾难造成的。这样，才能证明诺亚洪水既封住了洞穴，又遗留下了土壤和砾石。

泥里并没有像多次洪水沉积而成的那种层叠的骨头或钟乳石。水好像只进来过一次，水里的泥土和砾石都很均一。

做出这个推测，也就是离开了他宣称的实证的正道（实际上这种道并不值得走，也没有几个想象力丰富的科学家能一直走下去）。没有数据表明那些洞穴里沉积的土壤和砾石是同一个时代的。此外，由于洞穴是分散的，他也无法直接证明化石是同一个时代的。巴克兰完全搞反了——从先入为主的信念到实证的结论。他以为这些分散的、不连续的沉积层是同一个时代的，正是因为他深信诺亚洪水是历史上真实存在的。然而，他也宣称可以仅从实证证据证明诺亚洪水的存在——两头都通是不可能的。

出版这本书的4年之前，巴克兰在1819年牛津大学就职演说上，大胆地宣布道：

离我们并不久远的时代发生过一场全球性的大洪水，这已经是不争的事实。就算我们从未从经文中听说过这一事件，地质学也会向我们证明。

这段引文经常被用来讽刺巴克兰食古不化、自欺欺人。不是这样的。这段话虽然很强硬，并非全无道理，而且反映了科学史上一个具有讽刺意味的事实。

回溯历史，我们知道，英国和欧洲北部大部分地区都曾经数次被大陆性的冰川覆盖。冰川留下的痕迹——巨石被搬运了很远的距离、大量不同种类的砾石被搬运到今天所在的位置——这都很像是一场大洪水造成的。有很多冰川地貌都是融冰形成的洪水的产物，巴克兰其实也研究冰河作用，但是他很自然地用洪水来解释数据。如果巴克兰生活在南欧，或者地质学起源于热带，那么历史上就不会有洪水理论了。巴克兰想象不出自己祖国的土地上曾经覆盖着一英里（1.6公里）厚的冰，这也不能怪他。在1820年，冰川理论是荒谬可笑、不可想象的，而洪水理论倒跟人们的理智和经验毫不冲突。但是，如果我们回溯历史，就可以轻易看出为什么巴克兰的理论经不起检验了。他把洞穴沉积物和地表的砾石归结于一场洪水，而事实上，它们是数次冰河运动的产物。

从1820年到1829年，巴克兰的理论成了伦敦地质学会辩论的主题。英国最伟大的地质学家分成两拨，各执一词。正方是巴克兰和他的盟友——牛津大学的同事亚当·塞治威克牧师（Adam Sedgwick）。反方是渐进主义最初的倡导者查尔斯·赖尔（Charles Lyell）和贵族罗德里克·英佩·默奇森（Roderick Impey Murchison）。起初巴克兰一方的激情辩论像洪水一样压倒对手，但是不到10年，巴克兰和塞治威克就举了白旗。

两个主要的发现迫使巴克兰鸣金收兵：第一，他最终承认土壤和砾石的沉积层并不是遍布世界（这样就称不上“世界性”的大洪水），而只是在纬度较高地区（原因是冰川从两极地区向外移动，但是巴克兰不知道原因）。第二，也是更重要的，巴克兰在经过长期反复的地质研究之后，证明洞穴和砾石的年代并不一致，或者说，并不“对得上号”。它们分成很多层，所以不是一场洪水造成的，而是多场冰河运动的结果。“对号入座”是野外工作的地质学家的基本活动。从一个岩层走到另一个岩层；从一个地层寻找另一个地层的蛛丝马迹；确定哪些地层和另一个地方的一些地层是相同的，或者时间上是一致的。

在经过长期的基础研究之后，地质学家发现巴克兰的洞穴沉积层和砾石是多次形成的，不是单独一场洪水。这个发现并没有排除洪水这个偶然因素，但是却把诺亚从特殊的位置上挤了下去。如果有很多场洪水，那么巴克兰给出的证据即使再惊人，也不能解释为圣经故事了。此外，由于巴克兰在任何一个沉积层里都没有发现人类的骨骸（根据传说，洪水是神用来毁灭贪婪的人类的），他最后只好附会说所有这些洪水都只不过是大洪水的前奏。

1829年，围绕着巴克兰一方的干将威廉·康尼拜尔（William Conybeare）关于泰晤士河谷的论文，地质学会举行了一场热情洋溢的辩论。之后，赖尔用胜利的笔调，写了一封信给支持他的吉迪恩·曼特尔（Gideon Mantell）：

默奇森和我打了一场硬仗，巴克兰的态度很软。康尼拜尔的研究报告无论从哪方面看都很弱，竟然提出诺亚之前有三场洪水！而巴克兰添了一句，说上帝知道还有多少场洪水，我们已经把《圣经》榨干了。

1836年，巴克兰在书中承认了失败，但是还没有认识到另一种可能性——冰川的存在：

自从《洪积层的遗迹》出版以来，又有了一些发现，表明书中提过的一些动物在灭亡以前，在不止一个地质时代出现过。因此看来，地质变革更有可能是因为水量数次激增，而不是像经文描述的那样较为平缓地上涨。

当理论站不住脚时，巴克兰这样优秀的科学家并不是简单地承认被打败、钻进洞里、穿上苦行衣讨饭去了。他们保持着兴趣，继续努力找到新的解释。虽然洪水理论没有通过实证检验，但是巴克兰不是完全放弃，而是最终引导英国科学家用冰川代替洪水来解释地质现象。

虽然回顾研究对历史名人不公平，但是我还是得说，有了冰川理论的知识，读起《洪积层的遗迹》来让人颇为巴克兰鸣不平。他书中那么多的证据，离冰川理论仅有一步之遥。他还发现，英国和北美的洪水，都是来自北方，这明显是冰在移动，而不是海面上涨。他还说，勃朗峰顶上大块的砾石向海拔较低的地方移动，证明大洪水淹没了所有的山峰——而我们可以说，是冰川滑落把石块带下来的。

在冰山山谷里长大的瑞士地质学家路易斯·阿加西，于19世纪30年代发展了冰川时代理论。他和巴克兰很快成了朋友，一道探险。巴克兰也成了英国最早转向研究冰川理论的地质学家。1840年到1841年间，他阅读了地质学会的三篇论文，都是支持他用新方法来解释旧现象的，然后他居然还说服了老对手查尔斯·赖尔，使他相信大陆性的冰层是存在的，以及冰川的力量有多巨大。这样，巴克兰不仅迅速地放弃了通不过检验的洪水理论，而且带领人们寻找新理论，并且为新的发现欢欣鼓舞。

回头再来看现代的创造论者，自从50年前普莱斯（G. M. Price）将洪水理论改头换面推出以后，他们固执地宣扬着更加过时和不可信的一套理论。他们既不进行野外考察检验理论（只是用花里胡哨的言辞来诋毁真正的地质学家的成果），也不将荒谬理论修改一丝一毫。

亚当·塞治威克1831年当选地质学会主席的时候，在伦敦公开宣布他和巴克兰以前的观点是错的，这才是真正的科学精神。实在是没有比这更好的例子，来展示伪科学和科学的差别了。塞治威克是巴克兰的主要盟友，曾经为洪水理论摇旗呐喊，但是后来他知道自己错了。他还认识到他的一个主要观点站不住脚：他没有将洞穴和砾石与实证联系起来，而是先入为主地肯定了洪水的存在。由于实证否定了他的理论，他意识到逻辑上的漏洞，开始激烈的自我批评。科学史上，没有哪段话比塞治威克直率的公开宣言更杰出了，我希望用他的宣言来结束这篇文章。作为阿肯色州1981年“创造论审判”的证人，我当庭宣读了下面这段话，因为我感到它深刻说明了：教条主义决不会变成真正的科学，而过去的创造论者，倒是有可能成为真正的科学家。洪水理论——现代创造论的核心，在150年前曾被兼职地质学家的宗教人员、杰出的科学家和创造论者共同否定过。最深的讽刺和启示莫过于此。知识和科学的敌人不是宗教，而是非理性。

塞治威克说：

我曾经是一个信徒，而且，曾经不遗余力地为我现在认为是歪理邪说的一种理论做宣传，我不止一次地由于这种理论被人挖出来讨论。我想，在退出学会之前，我得公开做一次检讨……

我想，与我理论相反的一种观点，现在已经深入人心了：地表散布的大量洪积层，并不属于一个激烈动荡的时代……

我们确实应该在接受洪水理论之前停一停，把所有那些碎石头都说成是洪水的产物……把所有遥远未知的事物都眉毛胡子一把抓，把它们排排坐、标上同一个日期，不是通过生物体的残骸来确定年代，而是先假想一个年代然后再把空填上。这些例子都说明：激情会使我们急于下结论；而贪图省事，又会使我们将不相干的事实扯到一起。 8zPHgjZmZplFQX5WSX1z/glCFwoqpIaQtkG3Sup56+kGX9aL02ympw2y6CRU2yJj