推薦序

陳嘉映

這本書(shū)的書(shū)名是生命的邏輯：遺傳學(xué)史，顧名思義，是從遺傳來(lái)理解生命的邏輯。本來(lái)，生命是個(gè)較寬的概念，遺傳是生命現(xiàn)象中的一支。不過(guò)，越往現(xiàn)代，生命概念就與遺傳概念交織得更緊，的確，生命體跟其他物體的根本區(qū)別在于生命體會(huì)遺傳。人們當(dāng)然早就通過(guò)繁殖現(xiàn)象對(duì)遺傳有所了解，龍生龍鳳生鳳，老鼠的孩子會(huì)打洞。然而，直到幾十年前，我們才把繁殖理解為組成生物體的分子的復(fù)制，這種復(fù)制與晶體的復(fù)制不同，生物體中的大分子的結(jié)構(gòu)完全是由遺傳物質(zhì)的堿基序列決定的。

從這個(gè)角度來(lái)看待生命體，生命科學(xué)的大多數(shù)分支都可以視作遺傳學(xué)，用光或聲來(lái)操控活體組織中的神經(jīng)元就叫作光遺傳學(xué)、聲遺傳學(xué)。當(dāng)然，生命體跟環(huán)境的互動(dòng)，包括生命體之間的互動(dòng)，也是重要的生命現(xiàn)象，但要對(duì)這些互動(dòng)進(jìn)行科學(xué)研究，后仍離不開(kāi)對(duì)遺傳基因的研究。

作者說(shuō)到，在很長(zhǎng)時(shí)間里，生物學(xué)里有兩條迥異的進(jìn)路。一條是綜合論或者演化論，另一條是原子論或者還原論。演化生物學(xué)關(guān)注的是群落、行為、生物體之間以及生物體與環(huán)境之間的關(guān)系，關(guān)注的是遠(yuǎn)程原因，目的在于說(shuō)明是何種力量和路徑指引生命系統(tǒng)演化為今天這個(gè)樣子。對(duì)綜合論者來(lái)說(shuō)，整體絕非簡(jiǎn)單的部分之和。與此對(duì)照，還原論者關(guān)注的是近程原因，關(guān)注器官、細(xì)胞和分子的結(jié)構(gòu)和作用。還原論者努力把復(fù)雜的現(xiàn)象拆解開(kāi)，進(jìn)而以物理和化學(xué)里典型的精度和純度來(lái)研究各個(gè)組分。整體可能表現(xiàn)出部分所不具備的特征，但是這些特征必然源于其組分的結(jié)構(gòu)。演化論和還原論關(guān)注的是兩類不同的秩序，而這兩類秩序在遺傳層面上相遇了。不妨說(shuō)，遺傳組成了生物秩序的秩序促成演化的正是遺傳程序出現(xiàn)的隨機(jī)改變。

兩條進(jìn)路也許在這個(gè)意義上相遇了，但這不意味著它們合二為一。作者說(shuō)：個(gè)體的規(guī)律與群體的規(guī)律不是直接相關(guān)的規(guī)律，無(wú)法互相導(dǎo)出。在微觀生物學(xué)領(lǐng)域，主導(dǎo)的是因果探究，在宏觀演化論的領(lǐng)域，主導(dǎo)的是統(tǒng)計(jì)學(xué)。作者提示，19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文提出演化論那時(shí)候，統(tǒng)計(jì)學(xué)思想也正在其他學(xué)科興起，突出的如波爾茨曼開(kāi)創(chuàng)的熱力學(xué)。格外有意思的是，與牛頓力學(xué)不同，演化論與熱力學(xué)都含有時(shí)間不可逆的觀念。就像熵的增長(zhǎng)有一個(gè)方向，演化過(guò)程也是不可逆的：一旦某些變異體被自然選擇保留下來(lái)，某一個(gè)生物群體就確定了進(jìn)一步的方向，不可能再回到先前的狀態(tài)。

生物學(xué)已經(jīng)挺進(jìn)到分子層面，然而，這并不意味著生物學(xué)今天回到了還原論。在還原主義時(shí)代，科學(xué)分析必須排除所研究系統(tǒng)或其獨(dú)特功能之外的任何其他考量，與此不同，今天的生物學(xué)無(wú)法把結(jié)構(gòu)與功能分開(kāi)，而功能不僅取決于生物體，而且也受制于塑造了生物體的所有歷史事件……無(wú)論是哪個(gè)層次的研究分子、細(xì)胞、組織體或者種群歷史的視野都不可或缺。無(wú)論在哪個(gè)層面上，對(duì)生命系統(tǒng)的研究都需要在兩個(gè)方向上展開(kāi)，一個(gè)是縱向上的組織邏輯，一個(gè)是橫向上的演化邏輯。

我在這里介紹本書(shū)的一點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)容，是想說(shuō)明，一般說(shuō)來(lái)，一部好的科學(xué)史必定富有思想性。遺傳學(xué)的發(fā)展像任何門(mén)類科學(xué)的發(fā)展一樣，主要內(nèi)容是技術(shù)性的，本書(shū)也的確介紹了很多技術(shù)性的細(xì)節(jié)。然而，一門(mén)科學(xué)，除了處理技術(shù)性內(nèi)容，還會(huì)面臨一些我們普通人也會(huì)問(wèn)出來(lái)的一般問(wèn)題，例如，生命是怎樣產(chǎn)生的？生物和非生物有沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別？若有，它們的根本區(qū)別是什么？生物學(xué)能不能還原為物理學(xué)？當(dāng)然還有：人為什么必有一死？科學(xué)能不能創(chuàng)造出永生的人？科學(xué)史不同于科學(xué)教科書(shū)的一個(gè)特點(diǎn)在于，它幫助我們從這些一般的思想問(wèn)題來(lái)理解一門(mén)科學(xué)。

20世紀(jì)下半葉以來(lái)，生命科學(xué)的發(fā)展為迅猛。這本書(shū)初版于1970年，中文譯本所據(jù)的英文版出版于1974年。鑒于生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，這是本老書(shū)了。不過(guò)，思想不那么怕老，從我一個(gè)外行看去，生物學(xué)的基本理論這幾十年似乎沒(méi)有發(fā)生重要的修正。就此而言，這本書(shū)并不過(guò)時(shí)。至于這幾十年來(lái)生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我在這里順便推薦一本，約翰·帕林頓的《重新設(shè)計(jì)生命》（李雪瑩譯，中信出版集團(tuán)，2018年），我讀到的同類著作里，這一本既新又全面，介紹了基因組編輯技術(shù)、光遺傳學(xué)、干細(xì)胞技術(shù)、合成生物學(xué)等方面截止到2016年之前的技術(shù)進(jìn)展。

一本遺傳學(xué)史，當(dāng)然包含大量的專業(yè)內(nèi)容，得要傅賀這樣攻讀過(guò)生物學(xué)的博士來(lái)翻譯。另一方面，本書(shū)面對(duì)的是普通讀者，傅賀的譯文為此增添了方便，譯文多使用較短的句子，行文明白曉暢。

生物學(xué)科普我一向愛(ài)讀，愛(ài)讀而已，始終是個(gè)外行，當(dāng)然沒(méi)資格寫(xiě)序。但我猜想，這本書(shū)的讀者大多數(shù)也是外行，我不妨把自己的幾點(diǎn)想法寫(xiě)出來(lái)，供其他讀者參考，或博一哂。