书名:宇宙之谜
作者:【德国】恩斯特·海克尔
出版社:北京大学出版社
出版时间:2020-08-21
ISBN:9787301313992
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海克尔(Ernst Haeckel,1834-1919),德国博物学家、生物学家、哲学家、艺术家,世界著名的进化论者和进化论传播者。
1914年2月22日的《纽约时报》用一整版报道了一位老人的80岁生日,并以大字号写道:“正如十年前和二十年前一样,这位谦逊的学者仍没能躲开他的仰慕者们”。这位老人就是海克尔。
《纽约时报》关于海克尔的整版报道
报道中说:“全欧洲都在2月16日这一天庆祝海克尔的80岁生日。二十年前(1894年)的2月16日这一周,图林根州小城耶拿(Jena)的邮政和电报设施(因为蜂拥而来的祝福函电)经历了一次极限的挑战。全世界的哲学家、学者、传道者和王公贵族们纷纷涌入耶拿,向这位伟大的老人致敬。”
海克尔绘制的水彩画《1874年的耶拿》海克尔在耶拿大学正式任教时间近五十年(1862-1909),在这座城市度过了他的一大半人生。
海克尔在意大利拉帕洛(Rapallo)的海滩上写生(1903年底/1904年初)海克尔既热爱科学,也热爱艺术,绘画是他毕生的爱好。
美丽的海滨小镇拉帕洛 拉帕洛是意大利热那亚省的一个小镇,这里气候温和,是蜚声世界的度假胜地。
“十年后(1904年),海克尔悄悄溜到安静的意大利小镇拉帕洛。‘我希望在宁静中度过我的70岁生日。’他在给一位朋友的信中这样写道。但拉帕洛的邮局仍被来自他的朋友和门徒们(包括一些国家的首脑)的一千多封信函淹没了。”
海克尔与动物学家阿诺德·朗(Arnold Lang)(1914)
然而,“在当前的一片热烈赞誉中,这位安详的银色胡子老人并没有忘记他在19世纪60年代所遭遇的那些辛酸的抵制”,“如今的人们,很难想象海克尔的职业生涯曾经历了怎样的狂风暴雨”。
海克尔与孙女在他的研究室(1916)
1863年秋,德国自然科学家与医师学会(Gesellschaft Deutscher Natur-forscher und Ärzte, GDNÄ)(Society of German Natural Scientists and Physicians)在什切青市(Szczecin)召开大会。满头银发的明星学者们济济一堂,讨论科学上的重大进展。海克尔第一个登上演讲台发言,当时的他虽已年近30岁,看上去也就20岁出头,英姿勃发。正是在这次著名的发言中,海克尔以极大的热情介绍了达尔文的学说,赢得满堂掌声。他的这次发言被公认为对达尔文学说最好的介绍之一,影响深远。
19世纪末的什切青市 什切青是一个历史悠久的城市,曾先后由波兰、瑞典、丹麦、普鲁士和德国统治。第二次世界大战以后,该市划归波兰。
德国自然科学家与医师学会徽标 在该会的官方网站上,高斯、海克尔、普朗克、爱因斯坦、海森堡等都被列为该会的杰出人物(Great Names)。
这次发言既为他赢得了声名,也引来了保守派的敌意和猛烈反对。当时深受神创论影响的公众、科学家和宗教人士纷纷用“耶拿的猴子教授”“德意志之盾上的耻辱污点”“异教徒”等言论大肆攻击海克尔。一位神职人员甚至找到当时的萨克森—魏玛—艾森纳公国大公亚历山大,抗议耶拿大学为这样一位“公认的无德之人”提供教授职位。
卡尔·亚历山大(Karl Alexander,1818-1901)亚历山大自1853年起任萨克森—魏玛—艾森纳公国大公,兼任耶拿大学校长。
讽刺海克尔的漫画 画中海克尔正遭受一群普鲁士小天使的捉弄。
1862年,海克尔受聘为耶拿大学动物学副教授,1865年受聘为教授,并出任动物博物馆馆长。海克尔刚被耶拿大学接纳时,他收到了这样的欢迎词:“亲爱的海克尔,您还很年轻,您会拥有更为成熟的生活理念。毕竟,您在这里造成的危害将比在其他地方少,那么您最好就在这里停下吧。”此时的耶拿大学大概并没有意识到,接纳海克尔,对学校来说意味着什么。
耶拿大学校徽
17世纪的耶拿大学
1868年的海克尔
耶拿大学始建于1558年,在海克尔入校任教前,它已经是一个具有开放学术精神的德国学术重镇,歌德曾监理耶拿大学,从席勒到费希特、黑格尔、谢林等,都曾在该校任教。海克尔入校后,他的言论和著作将耶拿大学推到了公众关注的最前沿,吸引了方方面面的大量争议,但这种关注也吸引来了众多的优秀人才——全欧洲最杰出的下一代生物学家大多都出自耶拿大学,如奥斯卡·赫特维希、理查德·赫特维希、安东·多恩、爱德华·斯特拉斯堡、威廉·鲁克斯等。
魏玛市内的歌德与席勒塑像
德国生物学家奥斯卡·赫特维希(Oscar Hertwig,1849-1922)奥斯卡·赫特维希是有史以来目睹受精过程的第一人,他通过显微镜亲眼看到海胆的卵细胞和精子的两颗细胞核发生接触,合为一颗。他以诗意的笔触描绘了这一震撼人心的历史性时刻:“就像太阳从卵中升起。”
《生命的奇迹》(北京大学出版社,2019)中介绍了海克尔提出“三界说”“重演律”以及首倡“生态学”等,关于海克尔的生物学贡献,还应提及的是他关于放射虫、水母等海洋生物的研究——正是这些大洋深处的神秘生物,以无穷的魔力吸引着海克尔,让他放弃医生的职业,义无反顾地投身生物学的研究。他于1862年出版了《放射虫专论》一书,并于1863年以不到30岁的年纪当选利奥波第那科学院(今德国国家科学院)院士,获得该院颁发的科特尼乌斯奖章(Cothenius Medal)。
科特尼乌斯奖章的正面和反面 科特尼乌斯奖章由纯金铸造,奖章反面镌刻有拉丁文句,意为“表彰此奖章获得者为增进人类福祉而做出的巨大贡献”。
《放射虫专论》(1862)扉页
海克尔一生中孜孜不倦地前往世界各地进行科学考察,研究那些美丽的海洋生物,从西方到东方,从欧洲到非洲、亚洲,都留下了他的足迹。他总共发现和命名了超过3500种海洋生物,生物学中的“门(Phylum)”“原生生物(Protista)”“种系发生(Phylogeny)”等术语都是他创立的。
海克尔赴锡兰(今斯里兰卡)科学考察途中(1881-1882)
1864年深冬,达尔文收到海克尔寄来的两大卷《放射虫专论》,其中的数十幅铜蚀刻版画是由海克尔本人亲自绘制的。这些版画之精美深深震撼了达尔文,他在写给海克尔的信中说:“这是我见过的最壮丽的作品,我为拥有这样一部作品而深感荣幸。”
海克尔亲手绘制的放射虫,摘自《放射虫专论》
达尔文奖章 1900年,海克尔获得英国皇家学会颁发的达尔文奖章,上面刻有达尔文头像。
达尔文—华莱士奖章 1908年,海克尔获得林奈学会颁发的达尔文—华莱士奖章,奖章的两面分别是达尔文和华莱士的头像。
达尔文和海克尔 两人虽然年龄相差整整25岁,却是进化论传播战线上的亲密战友,有着非常密切的往来。两人在二十年的交往时间里通信超过150封。
海克尔不仅是科学家,更是一位绘画天才。他亲手绘制了大量关于放射虫、水母等海洋生物的精美图画,独特的秩序之美赋予这些绘画以强大的生命力。这一点在他出版于1899-1904年的《自然界的艺术形态》中体现得最为明显。
《自然界的艺术形态》中的圆盘水母 该书中的每一幅画都既具有局部的精巧结构,又具有整体布局上的形式美感。
海克尔著《自然界的艺术形态》(北京大学出版社,2016)
海克尔的绘画不仅在生物学界难能可贵,对当时的艺术也影响深远,给许多设计师以灵感。
1900年巴黎世界博览会入口大门 巴黎建筑设计师雷内·比奈(René Binet)从海克尔绘制的放射虫获得灵感,设计了1900年巴黎世界博览会宏伟的入口大门。
摩纳哥海洋博物馆中的枝形吊灯(左),仿照海克尔所绘的圆盘水母(右)而设计
海克尔撰写的一系列关于生命现象的哲学思考的重要著作,如《自然创造史》(1868)、《宇宙之谜》(1899)和《生命的奇迹》(1904)等,影响十分深远。
其中,1899年出版的《宇宙之谜》,可以说是19世纪末至20世纪初的一本世界级畅销著作。截至1918年8月,三种德文原版共印刷了34万册,不同文字的译本总计达到24种,传播极为广泛。这部著作为海克尔赢得了排山倒海般的巨大声名。
《自然创造史》德文版 截至1899年《宇宙之谜》出版之时,《自然创造史》已被译为12种文字。
《宇宙之谜》以科学家的理性与哲学家的思辨,对19世纪自然科学的巨大成就,尤其是生物进化论进行了清晰的总结,在科学发现的铁的事实与定律的基础上,探索宇宙、地球、生命、物种、人类及其意识的起源和发展等“宇宙之谜”,勾画出一幅唯物主义的图景,意在解除束缚民众精神生活的落后观念,冲破长久以来社会生活方方面面的藩篱。它既如史诗般荡气回肠,又如檄文般酣畅淋漓。
歌德(Johann Wolfgang von Goethe,1749-1832)海克尔视德国大文豪歌德为进化论的先驱之一。歌德曾指出,动植物的机体内都有向心力和离心力这两种创造力相互作用,作用的结果使动植物发生变异。海克尔将歌德所说的向心力称为遗传,而把离心力称为适应。
拉马克(Jean-Baptiste Lamarck,1744-1829)海克尔推崇法国生物学家拉马克,认为拉马克的《动物哲学》(1809)为解决物种起源的问题开拓出一条路径。拉马克否定了林奈的物种不变论,认为物种都是在漫长的时间里由古老的物种演变而来;物种由遗传而保持下来,又由适应外部环境而发生变异。
达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)及其《物种起源》(1859)《物种起源》传到德国时,海克尔刚刚进入学术界,他如逢知己,立刻接受了这一新生事物。海克尔赞扬达尔文是用伟大而统一的观点解释有机世界的一切现象,并用可以理解的自然规律来取代无法捉摸的奇迹。“物种起源”的问题解决了,神秘的“创世问题”也迎刃而解。
海克尔坚信进化论是解释自然之钥,并以毕生之力修正、发展和传播进化论。他将进化论与德国当时领先的形态学、解剖学、胚胎学研究相结合,通过一系列著作,创立了生物进化的系谱树,又以此为基础,建立了人类的系谱树,由此为解决“宇宙之谜”提供途径。
海克尔《有机体普通形态学》(1866)中的生物系谱树图图中展示了原生生物、植物与动物由低级向高级发展的序列。
海克尔《自然创造史》英文版(1880)中的哺乳动物手部骨骼对比图 图中展示的手部骨骼从左到右、从上到下分别属于:人、大猩猩、猩猩、狗、海豹、海豚、蝙蝠、鼹鼠、鸭嘴兽。
海克尔《人类起源》(1874)中的人类系谱树图 图中所示正如海克尔在《宇宙之谜》中一步步阐明的,人是脊椎动物、四足动物、哺乳动物、有胎盘动物、灵长动物,并具有猿猴、狭鼻猴、类人猿的特征。
海克尔绘制的灵长类动物系谱树草图
海克尔《人类起源》(1874)中的人类与猿类骨骼比较图 图中展示的骨骼从左至右分别为:长臂猿、猩猩、黑猩猩、大猩猩、人类。
海克尔《自然创造史》(1868)中的狭鼻目家族图示 达尔文在《人类的由来及性选择》(1871)中写道:“他(海克尔)在《自然创造史》中充分地讨论了人类的系谱。如果他的这一著作发表在我脱稿之前,我大概永远不会再写下去了。”
海克尔与他研究与观察的骨骼
生物演化示意图 20世纪以来,随着分子生物学的出现与基因测序技术的完善,关于生命演化的研究越来越深入,人类在自然界的位置也越来越清晰。
当科学以无可辩驳的证据表明人类只是一种高度进化的哺乳动物,只是自然界中生物进化链条上的一环时,神创论就失去了存在的根基。
黑猩猩、人类婴儿与斗牛犬 海克尔结合当时生物学各领域内所取得的进步指出,大多数动物(至少是高级的哺乳动物)和人类一样,都具有情感和意识,特别是猴类和犬类。据当代研究,黑猩猩与人类的基因相似度约为98.5%,黑猩猩在瞬间记忆事物的直观记忆力上甚至可以超过大学生,小黑猩猩可能比同龄的人类婴儿有更高的认知能力,人类婴儿要到九个月大之后才会反超黑猩猩。
海克尔在《宇宙之谜》中还充分引用了天文学、地质学的科学成就来解释宇宙与地球的起源与发展,以解决“创世问题”这个最难的“宇宙之谜”。
德国哲学家康德(Immanuel Kant,1724-1804)及其《宇宙发展史概论》(1755)
法国数学家、天文学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace,1749-1827)及其《宇宙体系论》(1796)
“康德—拉普拉斯星云说”由康德和拉普拉斯各自独立提出,他们对行星运动作出了力学解释,并推导出以下假设:一切天体原来都是由旋转的星云团通过凝聚而产生的。海克尔对此作了如下描述:“在无限宇宙空间的某一部分,一些新的天体由旋转的星云产生和发展了,在另一部分则与此相反,一些古老的冷却的和几乎濒于衰亡的天体由于相互碰撞而被撞得粉碎,并消失在弥漫的星云中。”】
20世纪以来天文学领域的观察发现,不断为“星云说”提供可信的佐证。
大麦哲伦星云的LH 95恒星形成区 由NASA(美国国家航空航天局)、ESA(欧洲航天局)借助哈勃太空望远镜拍摄的这幅照片展示了无数恒星形成过程中的壮观景象,这些有着数倍太阳质量的恒星在形成后产生了强烈的恒星风和紫外线辐射,使得邻近星云发光而形成亮星云。
关于绘架座β的示意图 绘架座β距离太阳只有约63光年,为绘架座第二亮的恒星。绘架座β非常年轻,年龄介于800万年至2000万年之间,有大量的尘埃和气体环绕着它旋转,其中可能正在形成类似地球的行星。绘架座β是观察和研究恒星形成与演化的重要对象。图中两个小方框表示绘架座β的成熟行星可能是类似地球的富水行星,也可能是烟雾弥漫的富碳行星。
《宇宙之谜》中写道:“我们的地球母亲是在几十亿年前由旋转的太阳系的一部分产生的,再过千万年以后也将变得僵硬,其轨道愈来愈小,直到与太阳相撞。”“关于天体兴亡的周期交替的近代思想……对我们清楚地了解普遍的宇宙发展过程具有特别重要的意义。我们的母亲‘地球’在这里缩小到了一粒极细微的‘太阳微尘’那样的价值,就像不计其数的在无限的宇宙空间互相追逐的微尘一样。被人类中心说的自大狂美化为‘上帝的翻版’的人类本身,降低到了一个有胎盘哺乳动物的意义,它对整个宇宙来说并不比蚂蚁和蜉蝣、显微的纤毛虫和极小的杆菌具有更多的价值。”
暗淡蓝点 这张由美国“旅行者1号”太空船于1990年2月14日从64亿千米外拍摄的著名照片中,我们生活的地球只是照片里一个渺小的“暗淡蓝点”。这张引起公众极大关注的照片,神奇地呈现了海克尔在《宇宙之谜》中关于地球是“一粒极细微的‘太阳微尘’”的描述。
再看看那个小点。那就是这里,那就是家园,那就是我们。你所爱的每个人,认识的每个人,听说过的每个人,历史上的每个人,都在它上面活过了一生。我们物种历史上的所有欢乐和痛苦……都发生在这颗悬浮在太阳光中的尘埃上。
——卡尔·萨根《暗淡蓝点》
电影《2001:太空漫游》剧照(上)电影《阿凡达》剧照(下)
海克尔在《宇宙之谜》中描述了关于外星生物的设想:“很可能的是,在其他行星上进化出我们地球上所不知道的一种其他类型的高级植物和动物,也可能在一支发展潜力超过脊椎动物的较高级动物种系中进化出一种更高级的动物,他们在智力和思维能力上远远超过我们地球上的人类。”
一个多世纪前的这些大胆的设想,不仅吸引着一代代科学家前赴后继地开展外太空探索,更启发了文学艺术领域天马行空的科幻题材创作。
海克尔绘制的蜂鸟,摘自《自然界的艺术形态》
在《宇宙之谜》中,海克尔身体力行地倡导博物学:“世界壮丽的景色向每个人都敞开了它的大门……到处都向我们呈献出极其丰富的各种美丽有趣的对象。一枝藓、一根草茎、一个甲虫、一只蝴蝶,只要详加研究,即可发现其美”,“这一切美学上的自然欣赏的进步——同时也是科学上自然认识的进步——意味着人类更高的精神教育上的许多进步”。
献给海克尔的纪念壁画,位于德国梅泽堡市 壁画将海克尔的画像与他笔下那些经典的生物图画融为一体,向他做出的伟大贡献致敬。
印有海克尔照片的明信片 明信片上是海克尔于71岁生日当天亲笔题写的一句拉丁谚语:“Per aspera ad astra”。该谚语对应的英文是“through hardships to the stars”,可译为:“循此苦旅,以达星际”。这句话大约能够概括海克尔艰辛跋涉、不断探求真知、力图用科学之光烛照宇宙之谜的一生。
(本书彩插资料的编译得到了同济大学外国语学院德语系陶卓老师及硕士研究生张旭的大力协助,特此致谢。)
海克尔的《宇宙之谜》这本书在一切文明国家中掀起了一场大风波……这位自然科学家无疑地表达了19世纪末和20世纪初绝大多数自然科学家的虽没有定型然而是最坚定的意见、心情和倾向。
——列宁
海克尔对于把进化论系统化,以及对于把进化论作为近代生物学的中心思想并彰显其影响力所作的努力,一定会对科学的进步发生远大的影响。
——赫胥黎(Thomas Huxley)
黑氏(海克尔)著书至多,辄明斯旨,且立种族发生学,使与个体发生学并,远稽人类由来,及其曼衍之迹,群疑冰泮,大犁然,为近日生物学之峰极。
——鲁迅
本书列入“十三五”国家重点图书出版规划