《生命之種》:推理小說結(jié)合生物科學(xué)史,一段有趣的生命起源故事

培根曾經(jīng)寫道“上帝樂于隱藏自己的作品沸停,直到最后才讓人們發(fā)現(xiàn)”膜毁。在17世紀,科學(xué)家們將解開“上帝之謎”當(dāng)做最高使命愤钾、對造物主最好的致敬瘟滨。伽利略用望遠鏡繪制了銀河系的圖案;牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力能颁、彩虹之謎和潮汐規(guī)律杂瘸;笛卡爾的“大膽假設(shè)、小心求證”伙菊,更是開啟了整個歐洲的科學(xué)啟蒙败玉。

隨后敌土,科學(xué)家們飽含熱情地向生物界繼續(xù)前進,卻遭遇了史上最大的難題:生命的源起运翼。

在2017年科克斯獎非虛構(gòu)類的終選名單中纯赎,《生命之種》記錄了這場探索里最核心的一段。從1650年到19世紀末南蹂,科學(xué)家們像是進入了一場偵探游戲犬金,有人曾無限接近真相,卻在臨門一腳時繞過了關(guān)鍵點六剥;有人走向了完全相反的路晚顷,直到被某個東西絆倒。他們不斷迂回疗疟、停滯该默,甚至倒退,但始終不曾放棄策彤。

作者愛德華·多尼克運用詼諧幽默的敘述手法栓袖,使這些天才科學(xué)家走下神壇,變成充滿怪誕想法店诗、漏洞百出的普通人裹刮,同時又讓讀者在捧腹大笑之后,對這些科學(xué)先驅(qū)充滿敬佩庞瘸。

01大膽假設(shè)

達芬奇曾解剖過一位懷胎五個月去世的婦女捧弃,雖然得以窺視子宮的秘密,但他不得不承認擦囊,對于受孕這件事违霞,還有很多未解之謎。

“女性土地說”是一種古老的觀點瞬场。人們認同男性對生育做出的貢獻买鸽,但認為女性只是“生命之種”的土地,提供養(yǎng)分贯被、供其生長眼五,并沒有實質(zhì)貢獻。

可是刃榨,并非所有人都如此定位女性的角色弹砚,因此產(chǎn)生了兩種新觀點:

蓋倫在14世紀提出的新觀點,直到17世紀中期仍被當(dāng)時歐洲的醫(yī)學(xué)權(quán)威們贊同枢希。他認為桌吃,男女在解剖學(xué)意義上是雙胞胎,既然男性精液在生育中起到至關(guān)重要的作用苞轿,那么女性也一定會產(chǎn)生類似的液體來對應(yīng)茅诱。即逗物,受孕這件事是由“雙精液”融合而成。

另一種理論是亞里士多德提出的瑟俭。他認為女性貢獻的不是“精液”而是“經(jīng)血”翎卓,胚胎由經(jīng)血形成,而精液只起到了塑造的作用摆寄,就像雕塑家塑造黏土失暴。如果男性身體強壯、精液富有活力微饥,就能“塑造”出兒子逗扒,反之就只能得到一個女兒。同時欠橘,他將女性與其他雌性動物類比矩肩,認為女性一定也具備古老的生育象征——產(chǎn)卵。

兩種對立觀點相互攻擊肃续,逐漸陷入僵局黍檩,誰也沒能拿出致命一擊的證據(jù)。于是始锚,威廉·哈維準備用解剖實驗刽酱,來支持自己崇拜的亞里士多德。

哈維堅信“萬物都來自卵”疼蛾。但是這個卵并不是現(xiàn)代科學(xué)的性細胞卵子肛跌,而是當(dāng)時人們認為的“微小胚胎”艺配。哈維一邊解刨著鹿察郁,一邊希望能用刀尖挑起那個小小的胚胎,置于陽光之下转唉。他注意到了“像蜘蛛一樣的黏液細絲”皮钠,但并未特別留意。他氣憤地寫道赠法,“找不到任何可觀測之物麦轰,但那一定有什么東西”。事實上砖织,鹿的胚胎并非常規(guī)的圓形款侵,而是又長又細的線狀,但當(dāng)時的人們根本無從得知侧纯。

雖然沒得到什么重大發(fā)現(xiàn)新锈,但是哈維卻間接指引了下一代科學(xué)家,停止空談眶熬,開始尋找那些卵妹笆。

02小心求證

丹麥醫(yī)生斯泰諾運用精巧的解剖技術(shù)块请,對比了能直接生出幼胎的鯊魚和產(chǎn)卵的鰩魚,震驚地發(fā)現(xiàn)兩者生殖系統(tǒng)極為相似拳缠。而他的朋友施旺麥丹通過人體解剖發(fā)現(xiàn)了人類的卵巢和卵生動物間的高度相似性墩新。

據(jù)此,德·格拉夫拼湊出一個大膽假設(shè)窟坐。他開始專注觀察兔子的卵泡海渊,從變紅、腫脹到破裂哲鸳,最后胚胎發(fā)育的數(shù)量通常與破裂的卵泡數(shù)匹配切省。他推測,女性卵巢中出現(xiàn)的卵帕胆,以某種方式與精子結(jié)合朝捆,最終形成了新的有機體。

這一洞察懒豹,再次轉(zhuǎn)移了世人的關(guān)注點芙盘。

事實上,“解剖學(xué)之父”維薩里在100多年前就發(fā)現(xiàn)了這些卵泡脸秽,但他認為這是感染引起的儒老,與生殖并無關(guān)系。這就像一個偵探發(fā)現(xiàn)一桿冒煙的槍记餐,思考琢磨一番驮樊,卻因為不知是何物而棄置一邊。這種擦肩而過的遺憾片酝,在這場探索中屢屢發(fā)生囚衔。

德·格拉夫有一位朋友叫列文虎克,是荷蘭的布料商人雕沿。他喜歡用放大鏡檢查布料练湿,也喜歡自己磨制透鏡。他有一種透鏡與放大鏡不同审轮,堪比魔杖與鉛筆的區(qū)別肥哎。它就是最初的顯微鏡。

1677年疾渣,列文虎克在好奇心的驅(qū)使下篡诽,借助顯微鏡第一次發(fā)現(xiàn)了精液中數(shù)量龐大的“小動物”,但僅此而已榴捡。一直到1830年的權(quán)威醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》杈女,仍認為這是一種腸道蠕蟲,對人體無害。

不過碧信,列文虎克在發(fā)現(xiàn)“小動物”的7年之后赊琳,又重新“折返”。他在顯微鏡下砰碴,找到了雌性動物體內(nèi)的精液去向躏筏。這印證了他個人的設(shè)想,他認為人不是源自卵呈枉,而是源自精液中的“小動物”趁尼。就像蘋果種子能長成蘋果樹,“小動物”也會長成新的生命猖辫。

更巧合的是酥泞,列文虎克發(fā)現(xiàn)了精液中的“小動物”,卻在顯微鏡下錯失了相對大得多的卵子啃憎,這真是個迷芝囤。

03宗教影響

現(xiàn)在,只要找到卵泡破裂出的“卵”與精液中“小動物”扮演的角色辛萍,生命源起之謎似乎隨時可以揭曉悯姊。但事實上,兩方?jīng)]有攜手共同研究贩毕,反而分裂成對立的兩派:卵源論者和精源論者悯许。

當(dāng)時的歐洲,宗教影響力廣泛辉阶,人們認為“上帝在黎明時分造出了孩子”先壕。也就是說,孩子不是由父母共同塑造的谆甜,而是預(yù)先就存在的垃僚。《圣經(jīng)》中提到店印,上帝在第六日創(chuàng)造了人和陸棲動物冈在。自此,再未創(chuàng)造任何新生命按摘。

那后來的人們是如何誕生的呢?施旺麥丹認為纫谅,是貯藏在亞當(dāng)?shù)牟G丸或夏娃的卵巢中炫贤,像俄羅斯套娃一樣,一代又一代依次登場付秕。

對于這一點兰珍,兩派能夠達成共識。但對于是誰攜帶著“套娃”询吴,雙方卻爭論不休掠河。

以列文虎克為首的精源論者認為亮元,亞當(dāng)攜帶套娃,并且套娃在發(fā)育中不會憑空長出新器官唠摹,一切都是預(yù)先存在的爆捞,只待舒展開來。1669年勾拉,施旺麥丹解剖開蠶的身體煮甥,發(fā)現(xiàn)了包裹的翅膀、觸須和腿藕赞,一切都是未來“蛾子”的模樣成肘。

但是卵源論者認為,夏娃才是攜帶者斧蜕,并且胚胎在發(fā)育過程中會形成新的器官結(jié)構(gòu)双霍。他們每天解剖受精的雞蛋,觀察著逐一出現(xiàn)的器官批销。但是卵源論者也無法解釋這一切店煞,因此顯得不足為信。

面對生命源起這個復(fù)雜的問題风钻,很難從一個維度進行解決顷蟀,但是想要增加維度,不僅需要像顯微鏡這樣的新技術(shù)骡技,也需要像細胞理論鸣个、DNA理論這樣的新理論基礎(chǔ)。這些遠超時代的科學(xué)家們布朦,不得不受困于接下來的一個多世紀囤萤,繼續(xù)不停爭論下去。

04新視角切入

18世紀70年代是趴,意大利實驗生物學(xué)家斯帕蘭扎尼設(shè)計了一套精巧實驗涛舍,他要為青蛙量身縫制迷你絲綢短褲,判斷精液對卵的影響唆途。

他小心翼翼地為一部分雄性青蛙穿上表層涂蠟的短褲富雅,然后收集了它們與雌蛙交配后的卵。他發(fā)現(xiàn)肛搬,只有沾染了精液的卵才能發(fā)育成青蛙没佑。他又從青蛙短褲中采集到精液,滴在蛙卵上創(chuàng)造了首例“試管青蛙”温赔。

斯帕蘭扎尼簡直要揭開真相了蛤奢,他的頭已經(jīng)撞到了“低垂的果實”。

可遺憾的是,他把重點放在了精液啤贩,仍認為精子是一種“無害的寄生蟲”待秃。更不幸的是,他在接下來的兩次蟾蜍實驗中痹屹,漏看了其中的“寄生蟲”章郁,因此認為沒有精子的精液仍能形成受精卵。他滿意地點點頭痢掠,轉(zhuǎn)身研究其他實驗去了驱犹。

生命之謎,再無突破足画。一直到1834年雄驹,英國醫(yī)生彼得·羅熱寫道,“寶寶從哪里來的問題淹辞,超越了人類理解的極限医舆,科學(xué)無法提供任何線索”。

其實象缀,就在彼得·羅熱發(fā)出絕望的感慨之前蔬将,兩位年輕的科學(xué)家已經(jīng)有了新的發(fā)現(xiàn)。

杜馬和布萊沃斯改進了前人的實驗央星,他們注意到了精液中的“小動物”霞怀。實驗證明,如果沒有游動的“小動物”莉给,精液就無法讓卵子受精毙石。

可是,從1677年列文虎克那時起颓遏,一直到19世紀初徐矩,精液“寄生蟲”的觀點已經(jīng)根深蒂固。如今的發(fā)現(xiàn)叁幢,卻倒退回早已拋棄的理論滤灯。這令人無法接受,整個科學(xué)界不為所動曼玩。

不過鳞骤,他們卻激勵了一些科學(xué)家從新角度探究這個古老的問題。

1827年演训,貝爾重新探究卵巢弟孟。這次,他注意到了卵巢表面的絕大部分小囊中都含著一個黃色的小斑點样悟。他解剖出來,放置在顯微鏡下,眼前出現(xiàn)了一個極小窟她、發(fā)育完全的卵黃球陈症。這一幕證實了1651年哈維的“萬物都來自卵”,這是整個科學(xué)界期待已久的震糖。

但是录肯,這推翻了當(dāng)時醫(yī)學(xué)院教授的常識。早在1752年吊说,瑞士解剖學(xué)家哈勒在長期探索卵無果后论咏,認為所謂的卵只是一種子宮內(nèi)凝結(jié)并形成胚胎的液體。貝爾自己也是如此接受的教育颁井。

結(jié)果厅贪,面對貝爾的新發(fā)現(xiàn),整個世界選擇一片死寂雅宾。

05尾聲

1837年养涮,施萊登和施旺公布了所有植物和動物均由細胞構(gòu)成。至此眉抬,生物界終于找到了自己的基本法則贯吓。一切得以正名,精液中的“小動物”是精細胞蜀变,卵子是卵細胞悄谐,兩者獲得了同等地位。精源論者和卵源論者握手和解库北。20年后爬舰,德國醫(yī)生菲爾紹發(fā)現(xiàn)了最后一個關(guān)鍵點“一切細胞來源于細胞”,胚胎成長過程中出現(xiàn)的新器官得到了科學(xué)解釋贤惯。

人們發(fā)現(xiàn)洼专,其實魔術(shù)師從帽子中變出兔子不算什么,真正的魔法是兔子生出兔子孵构。當(dāng)精細胞與卵細胞結(jié)合成新的單細胞后屁商,不斷重復(fù)著分裂、生長的過程颈墅,直到一個微型胚胎成為一個新的生命蜡镶。

這段生物科學(xué)史,不僅是一代又一代科學(xué)家的歷史恤筛,也讓后代的人們獲得了如何破解復(fù)雜問題的啟發(fā)官还。科學(xué)家們不斷切換視角毒坛,宏觀上望伦,從個體到種群到生態(tài)林说;微觀上,又從個體進入微觀細胞甚至DNA和基因屯伞。他們利用淵博的通識腿箩,從各個學(xué)科汲取營養(yǎng),在生物領(lǐng)域砥礪前行劣摇。

后人站在這些科學(xué)巨人的肩膀上珠移,這一代的愚人可以到達上一代天才無法企及的地方,這便是科學(xué)的本質(zhì)末融。

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