史若的两种历史之路

秘鲁的两种田基麻植物。

伊波利托·鲁伊斯·洛佩兹（Hipolito Ruiz Lopez）与（Josepho Pavon），1798—1802。

历史并非人类物种的特权。生命世界中流淌着无数条历史之河，每个物种都是古老血脉的传承。经历过进化迷宫的漫长跋涉，每个物种都存在于某一个时空点上。每一次变化，每一次曲折，都是物种为了持续存在而必须面对的赌局。玩家，是种群中的诸多基因集合体。游戏，则是种群对所在环境的探索。赢得这场游戏，就能获得下一代繁殖个体占比的增加。维持过往世代生息繁衍的基因所表现出来的特征在未来可能同样适用，但也可能不再适用。环境同样在变化，基因在新环境中有可能继续获胜，令物种存活下去，也可能输掉游戏。通过突变或构成新型组合而出现的某些基因变体，甚至可能令物种数量获得增长和扩散。但是，在不断变化的环境之中的任何一个时间点上，物种都有可能输掉这场进化游戏，种群数量也有可能因此陷入灭绝之境。

物种的平均寿命因分类学群体的不同而有所不同。时间长的可达数千万年，如蚂蚁和树木，短的仅有几十万年，如哺乳动物。将分类学中所有群体放在一起来看，平均寿命大概是100万年（非常笼统）。等到100万年过后，物种很可能已经发生了许多变化，或者成了另一个物种，或已分裂成为两种或更多的物种，抑或是完全消失，加入到自生命起源以来曾经昙花一现的其余99%的物种大军中。每一个幸存下来的物种（包括人类在内）都是冠军俱乐部里的冠军，都是最佳之中的最佳，我们的祖先在进化迷宫之中从未走错、从未迷失。至少现在还可以这样说。

这样看来，每个物种的发展历程都如史诗般波澜壮阔。总有一天，科学家一定能找到办法，对任何随机选择的特定物种，针对其生物学特征进行全方位的透彻研究。生物圈之中生活着数量庞大的物种，对每一个物种都有所了解这个目标可能不会在21世纪实现。但只要梦想成为现实，科学家就会对物种的生命循环、解剖学、生理学、基因学和生态位进行探索，并尽可能地对其地质历史进行分析和发掘。若能找到化石更是锦上添花。而更有可能的是，物种的历史将通过与其他近似物种的对比而推演出来。科学家的主要目标是将物种放入由亲缘物种所构成的谱系图之中。在DNA测序技术的帮助下，研究人员将能确定眼前的物种是和哪些现存物种相伴而生的。研究人员还能追踪到它们的共同祖先，就像人类家谱一样，从细枝末节开始，一路向主干前进。遗传分析数据再加上物种传承而来的生物学特征将能告诉我们，该物种的亲缘物种现在生活在哪里，过去生活在哪里，它们曾经的生物学特征是什么样的。这种类型的进化谱系图叫做种系发生学。对其进行重建是我们讲述物种史诗的必经之路。而随着越来越多的物种历史故事逐渐成型，生命历史的本质也将被澄清。我们将日益深入地了解周遭生命世界的合理之处并持继下去。

当然，人类物种也有自己的进化史，若沿历史之路向上追溯，则能回到漫长久远的过去，超越传统历史记录的范畴。我们同样是种系发生学之中一个非常细小的枝丫。人类进化史中有着关于人类文化异彩纷呈的故事，也具有史诗般壮阔的气势，而塑造出这些故事的人类天性同样是进化的产物。人类的表亲和老祖宗是非洲的南方古猿；人类的祖母是能人，母亲是直立人。生物学和文化两个层面是互相渗透的。这也就是为什么说，没有史前史历史就失去了意义，没有生物学史前史就失去了意义。

追溯最久远的地质历史时期，回到原生原核单细胞生物，所有的物种都可被视为同一个种系发生大家族之中的成员。从38亿年前开始，到达距今5500万年前，就能看到所有旧世界灵长类动物的四肢原型。继续向上、向外发展，就来到了人科分支。重点，就在人类身上。

我们最关键的适应、在进化过程中碰到的最重要的好运气，就是拥有了相对强大的头脑。我们能在头脑之中重建过往经历，创造关于未来的各种彼此可替代的场景，还能选择其中之一，使这个场景成为故事中的一个片段。人类是地球上唯一一种为了知识本身而获取知识的生物。我们可以和同类建立合作、共享知识、决策未来。不过，这些决策有些是明智的，有些则充满灾难性意味。

如此看来，人类已选择了去学习关于其他生命的一切知识。这些知识涵盖了所有生命和全部生物圈。挖掘地球上的每一个有机物种，学习关于物种的每一件事情，必然是最宏大、最艰巨的使命。但我们依然会去做，因为出于许多基本的科学和实践因素，人类需要这些信息。而且从更深层、更本质的角度讲，对未知的探索是人类的基因使然。随着时间的发展，对地球生物多样性的探索和积累将成为一个重大科学项目，与现如今占据主要地位的恶性肿瘤研究和大脑活动地图拥有同样的重要性。根据目前我们对生物多样性规模的估算，地球上所有人加总在一起，每1000人对应一个有机物种（除非我们的估值偏差太大）。从理论上讲，我们很容易为每个物种找到一个带头人。人类的集体智慧正处于超链接的数字化状态，将以比过去快得多的速度汇集我们传承的全部生命世界。随后，我们便能了解到灭绝的整体意义，为人类因无知而抛弃掉的每个物种而感到深深地懊悔。

生物学知识是从名称和分类开始的。研究人员将样本认定为某物种时，之前积累的关于该物种的所有信息都可以用得上。林奈双名极其强大，比如常见的果蝇就叫Drosophila melanogaster，秃鹫则是Haliaeetus leucocephalus。我们能据此找到那些经由科学方法获取的关于该物种的每一点知识。双名可以将我们掌握的知识融为一体，并构成一个层级基础，与人类大脑的运作方式相吻合。当科学家一遍又一遍重复着这些双名，倾听那婉转的发音，感受其难以言喻的韵味时，便能体会到科学的诗意。

生物学家对物种的定义是，在自然条件下相互结合而实现繁殖的个体集合。之前，我曾引用过狮子的例子（狮子的正式科学名称是Panthera leo）。狮子是老虎（Panthera tigris）的近亲。豹属（Panthera）则是指由大猫物种组成的“属”。这些大猫相互之间基本都有亲缘关系，与狮子和老虎也沾亲。而后，分类学的类别系统继续依据层级秩序向上、向外延伸，就像从树叶到枝丫再到树干一样。豹属之中的猫种与不同的猫属一起，如家猫、野猫、猞猁、细腰猫等，就构成了分类学上的猫科（Felidae）。猫科物种再加上犬科（Canidae）以及其他有亲缘关系的哺乳动物科，就构成了食肉目（Carnivora）。之后继续沿分类学层级向上，直到所有的动物、植物和微生物物种，无论现存的还是已灭绝的，都包括在内。

这种分类学有着悠久的历史，可以追溯到250年前的瑞典学者卡尔·林奈。林奈分类学非常有效，它为生物分类提供了基础和框架，也为科学自然史提供了语言。语义上，由两部分组成的科学名称本身运用了拉丁文和希腊文，在所有文化和语言环境中都可以通用。它为每个样本给定一个名字，就像我们给人取名一样，并能轻松指引到样本所属层级之中的所有层次。只需引用样本名称，便能获得至今收集到的关于该物种的所有知识。

名称的组合顺序与大脑的工作方式和我们的交流习惯相吻合。我们能利用林奈双名轻松地交谈。野外生物学家若看到一只围着香蕉打转的小苍蝇，很可能会说：“这是一只果蝇，drosophilid，几乎可以肯定的是它是果蝇属的一员。我猜是黑腹果蝇（Drosophila melanogaster），但为了完全确定，还需要借用显微镜来观察苍蝇的关键特征。”若看到一只正在红树树皮上歇脚的小蜘蛛，长着伸向四方的长腿，还有两个像尾巴一样拖在后面的长长的纺丝器，他们可能就会说：“这是一只长纺蛛（hersiliid）。我不清楚这只蜘蛛具体属于长纺蛛科（Hersiliidae）的哪个属哪个种，但我敢肯定，这是一只长纺蛛没有错。”若看到一只身形细长、长有许多条腿的生物，他们则会说：“它是一只蜈蚣。这可不是一只普通的蜈蚣，而是石蜈蚣科的一员。这只石蜈蚣肯定不是百脚虫（scolopendrid），不是蚰蜒（scutigerid），不是地蜈蚣（geophilid），更不是地球上已经找到的其他10个已知蜈蚣科的成员。”

而在莫桑比克的戈龙戈萨国家公园，也就是我进行过野外研究的地方，我们看到了一群密密麻麻的大个头蚂蚁正在土路上浩浩荡荡地横行。我有时会这样向访客解说：

在非洲这个地方，人们将这种蚂蚁称为玛塔比勒蚁，出处源于旧津巴布韦时代的玛塔比勒战士。目前，我们已经开始着手对其进行深入研究。

玛塔比勒蚁正确的拉丁名是Pachycondyla analis。这种蚂蚁是世界上唯一一种已知的，以高度协调队形、全部朝同一方向行进的蚂蚁，就像我们眼前这支队伍一样。若想获得食物，它们就必须这样行进。这种蚂蚁只捕捉白蚁作为食物。所有的白蚁物种都配备有强大的军团保卫着巢穴入口。玛塔比勒蚁能轻而易举地击败白蚁兵蚁，然后每一只蚂蚁都会在口中含着几只白蚁将其带回巢穴，十分神奇！玛塔比勒蚁投入战斗只有一个原因，那就是它们只吃死去的白蚁兵蚁。

科学研究获得的关于任何物种的知识，都是依据物种在层级之中的位置进行组织的。这个位置决定了其遗传关系和进化历史，若找到新证据足以支撑调整位置，那么就可以对其名称进行相应改变。如果没有这套层级系统，没有将其嵌入国际通行的、严格的动物学和植物学文献规则，那么地球生物多样性的知识很快就会陷入混乱。

层级系统和正式的命名规则不能轻易改变。在数字化革命的影响下，利用拉丁双名进行信息传播的效率出现了很大的提升。我毕生事业的很大一部分工作内容都与蚂蚁的分类学研究有着解不开的联系。很多时候，我不得不借用物种名称和分类所参照的参考样本，或是去欧洲和美国的博物馆观察那里收藏的各种标本。为了参阅文献，我必须翻遍老旧的杂志和高度专业化的期刊。但幸运的是，我在哈佛大学工作，这里有着全世界最大的蚂蚁标本库，收藏着近7000个品种、数百万个标本，令人目不暇接。而且，这里还有全世界最优秀的动物学博物馆。守着这处宝地，我就不用像其他同事那样四处奔波。但尽管如此，当年的分类学研究还是进展缓慢。

如今，这个曾造成严重后果的瓶颈对于所有动物、藻类、真菌和植物的分类工作已经不存在了。有着重要意义的标本，尤其是那些最初定名的“模式”标本，都留有高解析度的照片。三维特征也经由计算机软件进行过清晰的分辨。之后，图像会上传到网站并配备以描述和引用，这样一来，世界各地的人们只需敲几下键盘便能看到这些内容。目前，工作人员正在对生物多样性的全部文献进行扫描，在几家主要大学和研究机构的共同努力下，很快就会在网络上与我们见面。最终成品名为“生物多样性历史文献图书馆”（Biodiversity Heritage Library），将会包含多达5亿页的资料。

同时，旨在总结并免费提供信息的《生命百科全书》网络版也在快马加鞭地赶工。本书写作之时（2015年）内容已经接近140万页，涵盖了全世界已知物种的50%以上。以附加知识为内容进行组建的补充项目，也在随着数据的增加而不断扩充，包括“全球生物多样性资讯机构”（Global Biodiversity Information Facility）、“生物地图”（Map of Life）、“生命信号”（Vital Signs）、“美国国家生物气象学网络”（USA National Phenology Network）、“蚂蚁维基”（Ant Wiki）、“世界鱼类数据库”（Fish Base），还有一个巨大的、公用的DNA序列资源库“基因序列数据库”（GenBank）。简而言之，数字革命大大加快了生命分类的进程，其进度的提前量能以几十年，甚至几百年来计量。

随着机构的数据库日益庞大，新方法也逐渐涌现出来。这些机构为内容配备了搜索引擎，用以协助研究人员快速确认标本物种。目前最有效的方法是条形码技术。工作的关键在于线粒体基因的DNA测序。线粒体位于各细胞的细胞核外，而线粒体只能从母亲处遗传而来。CO₁基因中一段包含65个碱基对的片段尤其有用，因为不同物种拥有的片段都有所差别。有了CO ₁，在绝大多数甚至全部情况下，只要该物种已被科学界发现，生物学家都能指认出其名称。利用同样的方法，科学家还能比对出差距极大的不同生命阶段，比如毛虫和随后蜕变而成的成年蝴蝶。在法医学领域，利用CO ₁基因甚至还能根据有机体的微小碎片鉴定出正确的物种类别。这是人们第一次能区分出解剖学上十分相似而无法利用标准分类学方法进行分辨的物种。

但是，好东西总会引发人们过度的热情，条形码技术也是一样。有些条形码用户认为，这种技术能解决科学界缺乏分类学专家的问题，还能直接实现全球生物多样性统计，甚至可以替代主流的以名称为基础的层级分类系统。而这些希望恐怕只是空想。条形码方法只是一种技术，并不意味着科学或科学知识上的进步。

更何况，没人能保证对地球生物多样性的统计能在23世纪到来之前完成。问题就在于，目前学界严重缺乏专业研究人员。没有科学含量的技术手段就像没有轮子和导航的汽车一样。问题的解药在于找到更多的博物学家，更确切地说，是找到更多的科学自然史专家。我们需要在特定有机体群类上配备更多的专家，需要专注于物种分类及其自然史研究的专业人员。这些专家在与其他领域科学家合作的基础之上，最终要实现对其目标群类所有物种，乃至全部生物学的全盘掌握。这些科学家同时也是历史学家。随着他们逐渐揭开物种生物学物证的面纱，关于每个物种的久远而神奇的历史都要由他们来讲述。曾经，利用科学方法进行研究的博物学家一直以来都是生物学界的领导者。历史上曾经有一小撮博物学家，他们依据林奈花名册充当着逻各斯（logos，亚里士多德：缜密的修辞）大师、哺乳动物学者、两栖爬行类专家、植物学家、真菌学家等。许多人错误地认为，生命世界的重要性远不及非生命环境那么高，各类专家的数量也因为这种思想的流行而大幅减少。

科学博物学家一直都属于“特殊人群”。他们不会选择一个特定过程或突出问题作为关注重点，也不会预先设定职业规划，决定去探寻某个生物化学循环、刺透到细胞膜内部、画出大脑回路，或是达到其他一些类似的具体目标。他们的做法是走出去，学习关于他们所选择的生物群类的每一件事，方方面面、细致入微。这个群类可能不会是所有鸟类，但很可能是南美洲的雀形目鸟类；不会是所有的开花植物，但很可能是北美东部的橡树。每一个细枝末节的小信息都会被这些博物学家所珍视，也会被分享给其他感兴趣的人，哪怕只是在网上发个帖子。

由此，常年流连在野外的博物学家总有最多令人称奇的新发现，而且常常能找到最重要的信息。他们经常能碰到一些现象，而这些现象是那些终日浸淫于几类模型物种分子和细胞组织研究的科学家完全无法想象的。记得有一次，一位著名分子生物学家在一次大型的行为生物学会议上对当时正准备进行主旨演讲的我做了如下介绍：“我们的工作是以威尔逊这样的生物学家所取得的新发现为基础的。”必须承认，听到此话，我对自己和同事的工作感到发自内心的自豪和喜悦。

一位真正的科学博物学家会将全部精力投入到他研究的物种群类里。他会觉得自己对这些物种负有责任，深爱着这些物种，而不是爱着他研究的蚯蚓、肝片吸虫或洞穴苔藓本身，他爱着的是揭开这些秘密的研究过程，以及这些有机体在这个世界上生存的地点。一直以来，我都认为生物学家可以分成两种类型，他们因世界观和研究方法论而有所区别。第一类人认为，生物学中的每一个问题都存在一个由有机体组成的理想解决方案。因为秉承这样的观点，所以他们会选择模型物种：颗粒遗传，如果蝇；分子遗传学，如大肠埃希氏菌（Escherichia coli）；神经系统架构，如秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans），以此类推，直至涵盖整个分子生物学、细胞生物学、发展生物学、神经生物学以及生物医学领域。相比之下，第二类人，即博物学家，他们所遵从的原则与第一类人恰恰相反：每一个有机体都有一个理想上可以解决的问题。刺鱼可供研究本能行为；锥形贝和箭毒蛙可供研究神经毒素；蚂蚁和飞蛾可供研究信息素；以此类推，从细胞集结到有机体生物学和进化生物学的所有原则，博物学家的研究工作贯穿了生物组织的每一个层次。

可惜，两大阵营成员之间的竞争多于合作，而博物学家明显不占上风。自20世纪50年代分子生物学诞生以来，现代生物学就迎来了黄金时代。资金和声望也一边倒地转移到了结构生物学和模型物种学派。之所以能够获得如此之多的支持，和该学派与医学的直接关联是分不开的。从1962年开始一直到20世纪末，第二阵营，即有机体和进化生物学阵营，其具有博士学位的研究人员比例出现大幅下降，而微生物学、分子生物学和发展生物学阵营中的博士比例则明显上升。研究型大学中的教师职位数量也表现出同样的趋势，即便自然史和生物多样性研究与生态学及环境科学有着直接联系，也无法改变这样的现状。科学博物学家总是被人错误地认为是老派的、过时的。他们将博物馆和环境研究机构视为避难所，而即使是这些职位也会随着时间的发展越来越没有保证。

这种地位上的悬殊及政策支持上的不平等，令科学和人类在保护生存环境的过程中成了输家。有朝一日，如果生态学和保护生物学能发展成熟，对地球的生物多样性予以实质性维护，那么其工作的具体落实就不能靠居高临下的理论和指导，不能靠分子生物学和细胞生物学研究，而是要依赖于最接地气的分类学实战经验。希望我们的社会能继续将资源和信任投入到那些针对少数几种细菌、线虫和老鼠的生存环境和细枝末节进行研究的科学事业上。同时也要向那些在生物学所有其他领域默默耕耘的为数不多的科学家致敬。