献给：

我小学的三位杰出和善良的老师——杰纳蒂·迈克英纳尼、艾斯特·庞蒂、雷恩·斯塔克。

教师……的影响是长久的。

——亨利·亚当斯 SJNBDNBCjzDGnED10+7G2PK4vePfnr9wVA7dCKN49/CsZq+iGuVDRr2OBZO8qi6b

译者序
有趣的生物故事

《熊猫的拇指》是古尔德“自然史沉思录”系列中的第二部，第一部《自达尔文以来》最初由生活·读书·新知三联书店出版。在这部书中，古尔德秉承了他上一部书的风格，但向我们讲述的自然故事却不同。

利用自然现象进行说教的传统源远流长。东西方文化中都不乏由自然现象引发的对人生遭际的感叹和对人的风骨的联想。在我国的古代文献中，这样的例子比比皆是，像《诗经·豳风·鸱鸮》《庄子·逍遥游》《楚辞·橘颂》等。

早在古希腊时期，西方的一些博物学家就承担起借助自然进行说教的角色（博物学研究的是生物以及与生物相关的环境因素的学科，随着生物学的发展，它被分解为生物学的许多分支和一些地球科学的分支）。亚里士多德由生物的构造进一步说明了构成宇宙及社会的四因（质料因、形式因、动力因、目的因，参见亚里士多德《动物四篇》构造I），发现了冷与热、干与湿的普遍性。古罗马时期的大博物学家大普林尼在《博物学》一书中，讲述了人类从自然的和谐中得出的启示，讲述了自然的怪异和紊乱对人生动荡的昭示，颇像我国古典小说《三国演义》开篇的讲述形式。当然，西方古代这方面的著述中，我们最容易想到的就是《伊索寓言》。不过，《伊索寓言》还不能算是严格意义上的自然故事，它把动物拟人化，甚至赋予动物许多本来没有的特性。

即使在中世纪，在此岸和世俗的生活受到极大抑制的时期，人们也希望能从对自然的描述中体会到生命的气息。为了迎合人们的这种兴趣，为了更有效地传播福音，中世纪产生出一种新的文学体裁——动物寓言集。在这类作品中，作者通过一个又一个有关动物行为、习性的小故事，来说明上帝的存在、万能和仁慈。

到了科学革命时期，这种通过自然现象说明上帝存在的传统不仅没有削弱，反而得到了加强。艾萨克·牛顿和约翰·雷是科学革命时期著名的科学家，同时他们也是自然神学的倡导者，自然神学旨在调和科学与宗教。达尔文进化理论提出之前和之后，产生了许多更加系统地利用自然进行说教的博物学著作，其中既有完全从自然神学角度出发的论著，如英国人佩利的《自然神学》和怀特的《索尔本的自然史》（这两部书对达尔文的影响很大），又有宗教色彩稀淡的著述，如法国人布丰的大部头著作《自然史》以及时下在我国重新被炒热的法布尔的《昆虫记》。（我举这两个例子并不暗示当时英法在自然观上有本质的区别，自然神学的倡导者中不乏出色的博物学家。另外，直到达尔文的《物种起源》发表后，才出现彻底摆脱神学影响的博物学。）达尔文也写过类似于动物寓言集那样的书籍，如《兰花的传粉》和《食虫植物》等。不过，他不再需要说明什么神学观点，他通过种种奇特的生命现象，向我们讲述着生命的进化和进化的机制。

值得指出的是，无论是出于什么原因，博物学的传统，从古希腊开始，几乎没有间断地流传了下来。博物学在普及自然知识、倡导热爱自然、丰富人们的精神生活方面的积极作用自不待言。更重要的是，博物学所特有的从联系和全面的角度看待自然现象、看待生命，从表面的现象中发现带有普适性意义的方式和视角，在今天有着特殊的意义，有助于我们更合理地理解自然，理解我们人类在自然中的位置，更健康地利用自然，为了人类的长期发展珍惜和保持自然的和谐。按照当今著名的进化论者、科学史学家和科学哲学家，同时也是古典博物学传统的捍卫者恩斯特·迈尔的话说，博物学的目的就是要从“自然现象中发现意义”。20 世纪的一些著名的生物学家，如英国的理论系统分类学家J.赫胥黎，遗传学家J.B.S.霍尔丹，苏联的分类学家和遗传学家S.契特维里柯夫，美国的遗传学家H.J.穆勒、遗传学家T.H.杜布赞斯基、古生物学家G.G.辛普森，以及社会生物学的创始人之一、昆虫学家E.O.威尔逊等，都自觉地倡导和继承了博物学的传统，并坚持更全面地研究生物。

本书作者斯蒂芬·杰·古尔德也是这样的学者。他的研究领域涵盖很广，包括进化理论、二叠纪灭绝、幼态持续、异速生长、发育的遗传调控、蜗牛的自然史、寒武纪大爆发，以及科学史、科学种族主义等（他在“自然史沉思录”的很多随笔中谈论的都是他研究的问题）。同时，他还在哈佛讲授地质学、科学史和进化生物学，最近几年，他开设的一门课程就叫作“自然史”（在英文中，“自然史”和“博物学”是同一个词）。古尔德扎实的科学功底和广博的社科、人文及文学知识，以及他聪颖的天资、异常的勤奋和从周围日常生活及流行文化中发现人们熟视的现象而无睹的内涵的机敏，使他不仅跻身于当今世界一流科学家的行列，而且成为与理查德·道金斯、卡尔·萨根、丹尼尔·丹尼特、贾里德·戴蒙德齐名的世界著名的学者型科普作家。他的学术论文被学界引用的频率相当高，同时他的科普书籍又常常上英美畅销书的排行榜。

古尔德的“自然史沉思录”继承了西方博物学的传统，并且有所发展。他像中世纪动物寓言集的作者一样，给我们讲述了许多有趣的生物故事，如这本书中的绿龟的迁徙（文章 2）、螨虫的生命史（文章 6）、渡渡鸟与大头树（文章 27），以及人类研究自然的故事，如伪造的辟尔唐人（文章 10）、错误地以脑的大小来衡量人的智力（文章 13 和 14）、为了理论的需要而臆想出不存在的生物和自然现象（文章 22 和 23）。同时他又像达尔文一样，用进化论做主线，把分离的生命现象联系了起来。然而，古尔德在书中所进行的理论概括和表达的情感关怀更广泛，不仅有进化论，而且有理性的人生观和科学观，不仅有对人类的存在和未来的慨叹，而且有从生物的历史和宇宙的演变中引发的幽思，从而使我们通过阅读他讲述的那些有趣的生命现象和科学进程的故事，在感情上和思想上享受了沐浴和抬升。在今天阅读这类带有人文知识和人道主义情怀的书籍，对于我们的修养尤为必要。从这样的作品中，我们可以学到我们专业以外（或以内）的科学知识，可以随着作者的引导，在西方文化中徜徉，可以从自然的变迁和科学研究的起伏中经历情感的跌宕。

我之所以对古尔德的作品有所偏爱，也很希望把他的书翻译过来，让更多的人欣赏，正是由于他的书中含有多种魅力。当然，没有同仁和师友的帮助，这部《熊猫的拇指》不可能顺利出版。我首先要感谢三联书店的总经理董秀玉女士、这部书的责任编辑夏谦先生，他们为这部书的出版，付出了很大的、非功利的努力；感谢三联书店的编辑王鸿良先生，他对译稿做过修改，并提出过书面的修改意见，我们未曾见面，所以我更愿意借此机会，表达对他的认真和博学的钦佩；感谢邓雅硕女士，书中的许多文学段落都经过她的修饰，从而克服了原来翻译中的死板；感谢胡志强先生，一些句子的翻译曾得到过他的指教；感谢胡志坚先生和郭哲先生，他们对于文稿的打印提供了无私的帮助。

由于译者的学力和笔力不逮，也许不能充分表达出古尔德作品的原汁原味，在这里恳请读者批评指正。 6LC5Cxl4dU2KtBR88l3KQcmR5srMvw1kLgUlb7Akr21Xw4xxJQs0p1cws2wQ3yg9

自序
奇妙而不可预测的生命

E.B.威尔逊在他的经典著作《细胞的发育和遗传》的扉页上，题上了一句普林尼的格言。普林尼是一位伟大的博物学家，公元 79 年，他在乘船穿过那不勒斯湾，打算研究维苏威火山的喷发时，死于途中。他和庞培城的居民都因一种气体窒息而死。普林尼写道：“从大自然最小的生命中更能窥见自然的全貌。”当然，威尔逊借用普林尼的话赞美的是生物的微小结构。普林尼说那句话时，想到的是生物。

普林尼的话抓住了我对自然史着迷的本质。按照旧习陈规（通常这并不是神化式的看法），自然史的文章仅限于描述动物的独特性，诸如海狸奇妙的生活方式，或者雄蜘蛛如何为雌蜘蛛编织柔软的蛛网。这种描述当然令人欣喜，谁又能否认这点呢？但是我们希望从一种生物中了解的东西远不止这些。每一种生物都会给我们教益，如果我们能够学会阐明生物的形态和行为，我们便可以发现其中蕴含的普遍性信息。这种教授的语言就是进化论。我们想要从生物中得到的，既有欣喜的感受，又有明晰的理解。

我很幸运能在进化论中徜徉，在整个科学领域中，进化论是最激动人心、最重要的理论之一。我很小的时候没有听说过进化论，我只是敬畏恐龙。我那时以为古生物学家一生的工作就是挖出骨头，并把骨头拼在一起，他们从不探讨像生物之间相互关系这类重大问题。后来，我发现了进化论。自那时起，自然史的双重性——对丰富的个体特征的描述和对基本的潜在统一性的解释——便激励了我。

进化论之所以使许多人着迷，我想是由于这个理论的三个特点。首先，根据现在发展的状况看，进化论的证明令人非常满意和信服，同时还有大量的宝藏没有挖掘出来。其次，进化论是一门覆盖极其广泛的学科，既是涉及永恒、定量等带有普遍原则的科学，又与历史的独特性直接相关。因此，在进化论的研究中，可以容纳各种风格和个性。有的人在这个领域探讨纯粹抽象的问题（群体增长规律和DNA结构），有的人则揭示非常独特的棘手问题（霸王龙用弱小的前肢做什么）。第三，进化论与我们的整个生活息息相关，因为我们总会关心一些重大的谱系问题：我们来自何方？这又意味着什么？当然，这个理论还涉及形形色色的生物，仅描述过的物种就已经超过了百万种，小到细菌，大到蓝鲸，还有大量的甲虫，每一种生物都有它的故事。

这些文章涉及的现象很广，从生命的起源，到乔治·居维叶的脑，到尚未出生就死去的螨虫。我希望通过将这些文章集中在进化论上，通过强调达尔文的思想和影响，从而避免文集中常见的冗长和凌乱。正如我在前一部文集《自达尔文以来》的序言中所说：“我不是博物学家，倒像是一个商人。我所知道的行星和政治的知识都与进化有关。”

我打算通过把这些文章组织为八个部分，从而将它们组合为一个统一的整体。第一部分论述熊猫、海龟和 鱼，说明为什么我们确信发生过进化。论据建立在一个悖论上：进化的证据来自历史所揭示的一些不完美性。接下来的部分像是一个总汇三明治——三个部分涉及了进化自然史研究中的主题（达尔文的理论和适应的含义、进化的节奏和模式，以及身体的大小和时间按比例调整），这三个部分之间各夹着两个部分（第三和第四部分、第六和第七部分），涉及一些生物及其历史的独特性。（如果有谁对这个三明治比喻较真，并将七个部分分成面包和馅儿的话，我不在意。）我在这块三明治上放了一些牙签——每一部分都有一些附带的论题，意图是抨击一些传统上认为想当然的观念，例如，为什么科学肯定是根植在一定的文化中，为什么达尔文揭示出来的并非人们所期待的大自然天生具有和谐或进步。但是每一次抨击都有明确的结果。我们通过对文化偏见的理解，有助于把科学看作受外界影响的人类活动，与人类其他的创造性活动差不多。我们放弃可以从自然中被动地得出生活的意义这个希望，会促进我们从人类自身中寻找生活意义的答案。

这些文章最初发表在《自然史》杂志中我的专栏《这种生命观》上，现在略做编辑修改，加上了少量的附言：关于泰依亚可能卷入辟尔唐人骗局中的另外证据（文章 10）；一封J哈伦·布雷兹（J后没有句点，写错了他会生气的）写的信，他都 96 岁了，可是还好争论（文章 19）；来自南半球的证据证实有关细菌中存在磁体的解释（文章 30）。我感谢埃德·巴伯，他劝我放弃导致文章短命的念头；《自然史》杂志的主编艾伦·特奈斯和责任编辑弗洛伦斯·埃德尔斯坦在理顺句子和观点及改进标题上给予了我极大的帮助。有 4 篇文章仰仗同仁的好心帮助：卡洛琳·弗洛占-洛班使我了解了唐恩医生，她送给我唐恩医生的晦涩文章，并与我通信交流见解（文章 15）；恩斯特·迈尔许多年来一直竭力主张民间分类学的重要性，他手头上有大量的参考文献（文章 20）；吉姆·肯尼迪让我了解了柯克帕特里克的工作（文章 22）。此外，还有许多人的默默帮助难以说清。弗兰克尔主动给我写了一封长达 4 页的信，就他感兴趣的细菌磁性的物理惰性做了清晰的阐释（文章 30）。同事们的慷慨帮助一直令我欣悦和愉快。还有上千个没有讲述的故事，它们并不亚于这里匆匆记下的一件件烦琐事情。我感谢弗兰克·萨洛维，他告诉了我关于达尔文与莺鸟的真实故事（文章 5）；感谢黛安·保罗、马撒·登克拉、蒂姆·怀特、安迪·诺尔和卡尔·旺施，他们送给我有关的文献，提出了他们的见解，并做出了耐心解释。

幸运的是，我写这些文章时，正值进化论处于激动人心的时代。当我想到 1910 年的古生物学——那时，资料有余而观点不足，我就会感到今天从事古生物学的研究真是莫大的荣幸。

进化论的解释和影响正在全方位扩展。例如，当前在DNA的基本机制、胚胎学和行为学这些并不密切相关的领域中，取得了令人振奋的成就。现在，分子进化是羽翼已丰的学科，很可能会提出全新的观念（与自然选择不同的中性学说），并且解决自然史中的一些奥秘（见文章24）。同时，插入序列和跳跃基因的发现，揭示了新的遗传复杂性，其中肯定蕴含着进化的含义。三联密码只是一种机械式的语言，一定存在更高层次上的调控。倘若我们进而能够搞清楚多细胞生物胚胎生长中的复杂协调性是如何定时调控的，那么发育生物学就有可能将分子遗传学与生物自然史结合起来，形成统一的生命科学。亲选择理论已经非常成功地将达尔文主义的学说扩展到社会行为领域。不过，我们认为亲选择理论最热心的倡导者误解了解释的阶层体系性质，他们试图（超过类比允许的范围）将亲选择理论扩展到并不适用的人类文化领域（见文章 7和 8）。

然而，达尔文的学说一方面在扩展影响，另一方面其中的一些假设却失去了价值，至少是失去了普适性。已经统治了 30 年的当代达尔文主义，即“现代综合论”，利用局部群体的适应基因替换的积累和扩大模式，来解释生命的整个历史。在小的局部群体的适应调节方面，这种模式可能是出色的经验性说明；生活在已经被工业污染熏黑的树上，并且作为可见度的选择回应，桦尺蠖飞蛾（ Biston betularia ）的体色确实变黑了，而且的确是由于单个基因变化的积累。但是，仅仅将这个过程扩大到更多的基因和更大的效应，就能解释新物种的起源吗？主要谱系中大的进化趋势只是连续适应变化的不断积累吗？许多进化论者（包括我本人）已经开始对现代综合论发出了挑战。我们主张一种阶层体系的观点，认为不同层次的进化变化通常是由于不同种类的原因所致。群体内微小的调节可能是连续的、适应的，但是造成这种事件的原因却是染色体的明显改变，这种变化导致某一物种与其他物种之间的不育，不过原因可能与适应无关。进化趋向可能代表了一种更高层次的选择作用于本质上静止的物种本身，而不是由于单一的大群体经过说不清多少年的缓慢、稳定的积累。

在现代综合论之前，许多生物学家〔见参考文献中贝特森（Bateson），1922〕表示过迷茫和沮丧，因为提出不同层次的进化机制显然会造成太多的困难，妨碍科学的统一。在现代综合论之后，有一种观点（那些缺乏思想的追溯者将其视为教条）传播开来，认为所有的进化都可以还原为达尔文式局部群体的适应变化。我认为，我们现在正在探寻一条富有成果的途径，这条途径介于贝特森时代的迷茫与现代综合论观点的局限性之间。现代综合论的观点适宜一定的领域，但是在进化的更高阶层系统领域，达尔文式的突变和选择可能以截然不同的方式在起作用。我想我们可能希望存在因果动因的一致性，即希望存在一种含有达尔文主义内核的普遍性理论。但是，我们必须考虑到，面对机制的多样性，用适合较低层次的适应基因的替换，根本无法解释更高层次的现象。

造成进化理论蓬勃发展的基础就在于大自然具有无与伦比的复杂性。生物不是台球，不是在可以测量的简单外力作用下，就可以到达生命台球桌上预定的新位置。极为复杂的系统都有非常丰富的内涵。任何生物都有其历史，生物的历史以多种方式微妙地限定了生物的未来（见第一部分的文章）。面对施加在基本结构上的各种自然选择压力，生物以形态的复杂性所具备的大量功能来回应（见文章 4）。基本上不为我们了解的生物胚胎固有的发育途径，保证了简单的输入（例如定时性的微小变化），就可以转化为输出（生物成体）的令人惊奇的明显变化（见文章18）。

达尔文在结束他那本著作时，利用了一个令人难忘的比较来表述生物的丰富性。他比较了只产生无休止固定循环的行星运动系统与产生奇妙而不可预测的变化的生命：

认为生命及其若干能力原来是被注入少数类型或一个类型中的，而且认为在这个行星按照引力的既定法则继续运行的时候，最美丽的和最奇异的类型从如此简单的始端，过去、曾经而且还在进化着，这种生命观是极其壮丽的。 6LC5Cxl4dU2KtBR88l3KQcmR5srMvw1kLgUlb7Akr21Xw4xxJQs0p1cws2wQ3yg9