从科学的立场谈进化论（二）

从科学的立场谈进化论（二）

三、学说成立的条件

　　接着我们从不同角度来看进化论可能存有的疑点及矛盾。

　　一个假说，要成为一个确定的学说，有几个条件——第一个条件就是可以实验。亦即可以重复制造，重复实验。而进化论从头到尾没有办法实验。因为我们无法重建三十亿年前地球的状态，也没办法有那么长的时间来观察生物的变迁过程。所以，基本上，进化论没有办法被实验、被重复。当然，这点可以原谅，因为这没有办法。一个无法实验的假说，我们要确定它是不是学说，可以看第二点。我们可以凭现在已确立的科学原理，譬如遗传基因学的发现，来检验它发生的可能性。我们可以模拟地球原始时代的环境，从理论上来探讨，这样的条件有没有可能形成生命？第三点是由已知的资料，发现的证据来看其中有无矛盾之处。譬如我们可以由化石的证据、现代生命存在的样式来检验进化论的假设是合理的，还是有很多疑点与矛盾，基本上我们可以从理论上及实质证据上来看一个假说是否可被接受。

四、进化论理论的疑点与矛盾

　　第一点我们看突变可不可能产生进化？现代进化论理论的核心就是突变。因为，演化一定要有变异，现在知道变异不可能是后天产生的。变异要传递下去，一定是生殖细胞里面的基因产生变异，才有办法遗传下去。我们人体的细胞可以分两类，一类是体细胞，几乎人体所有的细胞都是体细胞。这种体细胞如果被放射线照射，或是碰到化学致癌物质，细胞内的基因发生突变，产生癌细胞。基本上，这种体细胞的突变，都无法遗传下去。一定要生殖细胞里面的基因产生突变，才有办法传递下去。这样的变异来源，有三个方式。第一，基因的突变。第二，基因重组。第三，染色体数目的改变。基因的基本观念，我先约略解释一下。所有生命的活动几乎每一步骤，都必需要酶（酵素，属于蛋白质）。酵素的结构基本上怎么决定？是由基因来决定。而基因是什么东西？基因的成分是DNA，去氧核醣核酸。构成大分子DNA的小单元是核苷酸。核苷酸有四种，ATCG，三个核苷酸构成一个遗传密码，此密码决定胺基酸的种类。比方AAA三个核苷酸构成一个遗传密码，此密码决定的胺基酸是离胺酸。一个蛋白质分子是由许多胺基酸分子构成的。譬如一个最简单的蛋白质，是由数十个胺基酸组成。因胺基酸总共约有二十种。我们可以取二十六个英文字母中的二十个来代表不同的胺基酸，则蛋白质如同是一串数十个至数百个英文字母组成的文句。不同种类及不同排列组合的胺基酸构成不同的蛋白质分子，如同各种不同意义的文句。譬如一个蛋白质分子类似英文的一句话：‘I am a student and you are a teacher.’每一个字母就代表一种胺基酸，每个字母皆由三个遗传密码（核苷酸）所决定。如果说第一个字母‘I’的遗传密码，假设是AAA，如果AAA突变成TAA，第一个胺基酸就由‘I’，比如说转变成‘Y’。突变的结果可能影响不大，但大部分的情形可能整个蛋白质分子的结构与功能都产生巨大的改变。第二个变异的来源是基因的重组。重组的意思就是说，在生殖细胞形成的过程中，于减数分裂时，同源染色体可交换基因。譬如人类的染色体成对，一条来自母亲，一条来自父亲，谓之同源染色体。在减数分裂的时候，同源染色体会并排而交换部分基因。因为父母亲他们的基因有少许的不同，所以这样交换基因重组的结果，也会造成变异。不过这一类的变异都很微细。也就是基本上，一个人高矮胖瘦，黄黑赤白都还是一个人。第三个能产生变异的因素，是染色体数目的改变。因为每一种生物，都有固定数目的染色体。比如人类有四十六个染色体，黑猩猩有四十八个染色体。基本上，每一种生物的染色体的数目及组成皆不同。染色体数目改变虽可产生变异，然而却无法遗传。

　　突变有没有可能使生物从简单的变为复杂的？它的可能性很低。这有几个原因，第一个原因是，大部分的突变，都是有害的，而且其中很多是致死的突变。突变的机率本身就非常非常的低。再加上突变要产生有利的突变，机会更小。生物体每一个基因突变的机率大概是十万分之一。有益的突变的机率会更低。有益的突变大概占所有突变的千分之一。意即一千个突变，只有一个有益，其他九百九十九个，都是有害的。所以，一个基因要发生有益的突变，它的机会就是十的五次方乘以十的三次方，就等于十的八次方分之一，也就是一亿分之一，非常非常小。第二点，突变的方向不一定，它漫无方向。它不是由一个方向一直突变下去。举例言之，没有眼睛的生物，若要进化到有眼睛，可能需要经过几百万次的突变。这些突变必须连续，而且要朝着眼睛的方向一直突变下去。眼睛的构造，非常精密复杂。它前面有角膜，后面有网膜（感光细胞）。一个没有眼睛的生物，要变成眼睛，有些细胞必需先突变成感光细胞。然后再继续突变，使得感光细胞做规则的排列。由于每次的变异都很小，所以突变的次数须非常非常多次。而且突变要连续，往形成眼睛的方向一直突变过去。但是突变的方向是随机的。突变的来源，比方说紫外线、化学物质等等，都是随机作用的。今天从普通细胞突变成感光细胞，明天可能又从感光细胞突变成另外一种又不感光的细胞了。所以，突变要一直走同一个方向，是非常困难的。所以由于突变的机会非常小，而且大部分的突变都是有害的，甚至是致死的，再加上突变要从同一个方向一直走下去，不能间断。这几个因素加起来，由简单的生物经由突变进化为复杂的生物是极其困难的。有名的科学家赫胥黎曾提到由始祖马进化至现代马，其间的差异需要约连续一百万次的突变才有可能。那么我们来算算这个机率，以宽松的条件计算，有益突变的机率每次是千分之一，要连续乘以一百万次。也就是一千的一百万次方，那个数字大到后面是三百万个零。这样才能由始祖马进化到现代马，而这只是进化史上的一小段。遑论其它变异更大的部分，其机率有多小了。

　　第二个原因是大部分的突变是隐性。我们知道生物体的基因有显性和隐性的区别。基因位于染色体上，而染色体是成对的。比如人类有二十三对，每对中都是一条来自父亲，一条来自母亲。位于成对染色体相同位置的基因可能是显性，可能是隐性。譬如导致色盲的基因是隐性，如果你由父亲得到色盲的基因，由母亲得到正常的基因，那么你的色盲就不会表现出来，因为它被显性基因所掩盖而不表现。突变大部分是隐性基因，由于被显性基因掩盖，所以此基因常不表现出来，故不容易被天择所淘汰。然而，有益的突变机会是千分之一，而有害的突变是千分之九百九十九。所以，产生突变的时候，有害的突变比较多，而且大部分都是隐性的。所以，这些基因慢慢保存下来的时候，长久下来结果就是有害的基因愈来愈多。这称为基因负荷。所以，突变对进化的影响是时间愈长，基因负荷愈大，生物退化或灭绝的可能性更大，进化的可能性反而更小。这是从突变的理论上来讲，违背进化论的地方。其次，如果生物是进化过来的，而且进化大部分都经过突变，那么一个单细胞的生物，经由无数次的突变，进化成很复杂的多细胞生物的时候，其体内之基因大部分是突变产生的。所以，理论上应该是生物体内的基因大部分都是隐性的，因为突变大部分都是隐性的。可是事实上相反，生物体裹面的基因，大部分都是显性的。隐性的基因反而少，所以这也是一个矛盾之处。

　　第三点是，突变产生大演化的机会，可能性非常低。因为生物体内的构造非常复杂，其中任何一个蛋白质分子都是非常复杂，且高度秩序的结构。其中每一个胺基酸的种类与次序，都不能随便更动，随便变动一个，整个蛋白质结构可能就会扭曲而失去功能。比方说镰刀型细胞贫血症，就是因为血红素基因有一个核苷酸突变，造成血红素里一个胺基酸不一样，导致整个血红素分子结构和功能不正常。生物体非常复杂，几乎每一个蛋白质都这样。每一个蛋白质都很像一段文章。我们把这文章想像成英文，每一段文章有很多字母，这些字母的组合，有其特别涵义，不能随便更动。一个单细胞生物的基因量很少，我们可以把它想像成一本薄薄的小学课本的内容。相对地人的基因量很大，其内容如同一部大英百科全书，好几本厚厚的书。突变如何能增加那么多的基因呢？这是非常奇怪而不可能的事情。其可能性如同要一个小孩在打字机前漫无目的地打字（大自然的运作即是如此地随机无目的），而期望他能把小学课本改写成大英百科全书一般。

　　所以，我们认为突变可以产生微演化、微进化。微进化的意思是说在种的范围内的改变。譬如，细菌产生抗药性，那就是它的基因有某些突变，造成它对抗生素的抵抗力增强。人可以些微的改变，比如身高的改变等等细微性状的改变，这个是大家都公认，且自然界可观察到的。所以，进化论适用于解释微演化。基因突变，产生一些细微的变异；当环境改变时，使得某些适应环境的生物可以保留下来；某些不适应的被自然淘汰，这是合理的。但基本上，它的变异不会很大。所以，我们承认微进化。但突变要产生广进化，也就是产生种的变迁，其可能性如前所述是极低的。

　　第二个引起差异的原因是基因的重组。基因重组基本上只是父母的基因换来换去而已，并没有改变基因的内容。所以，本来是人，换来换去还是人的东西，也就是换来换去只产生一些细微的差异，很像一篇文章，修改其中一些同义语，或是文法上的错误，但文章基本上而言几乎是一样的，如同一本书的不同版本。所以基因重组结果产生的变异还是在种的范围内，只是一些微小的变异而已。

　　产生变异的第三个来源是——染色体数目的变化。任何基因的突变，没有办法变动染色体的数目。而且染色体数目变动后，生物会丧失生殖能力，即使产生变异，也无法遗传。其次，进化论无法解释为什么不同种的生物其染色体数目都不同。染色体的数目，和生物的低等或高等，没有直接的关系。并不是比较低等的生物染色体就比较少，高等的就比较多。有些很低等的生物，染色体高达一千个，而人的染色体只有四十六个。如果生物是由同一祖先进化来的，染色体的数目怎么改变？基因突变无法造成染色体数目差异。

五、微进化与广进化

　　由以上所述，可以看出进化论本身可以很圆满的解释微进化，也就是微细的，在种范围的变异。但若用来解释广进化，种之间的演化，会有许多矛盾与疑点。有一位学者说，进化论的广进化可行的话，要有七个假设，而这七个假设都无法以实验证明。第一个假设就是——生物是由无生物自然发生的。第二个假设是——生命的自然发生，只有一次，以后就再也没有了。因为如果发生很多次，可能这一次发生的和下一次发生的会不相同。但现在进化论的观点是说，所有生命都是由同一个或少数几个祖先进化来的。第三个假设是——所有的生命，从最小的滤过性病毒到细菌、植物、动物，都有血缘关系，都从同一个祖先来的。第四个假设是——多细胞生物，是由单细胞生物来的。第五个假设是——各种无脊椎动物彼此有血缘关系。第六个假设——脊椎动物从无脊椎动物来。第七个假设是——脊椎动物中，鱼类演化成两栖类，两栖类演化成爬虫类，爬虫类演化成鸟类或哺乳类。这七个假设都无法以实验证明，也没有直接的证据。所以，进化论要成立，要连续七个假设都成立。进化论学者却在无法证实的情况下认定它们成立。以上是从理论上来谈，进化论有很多的疑点。