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給青年科學家的信  

 

書名:給青年科學家的信

作者:愛德華‧奧斯本‧威爾森(EDWARD OSBORNE WILSON

出版:聯經

ISBN:978-957-08-4342-2

 

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我最近好忙(乾癟)

不過我這邊不是「就算再忙,也要陪你喝一杯咖啡」風格。

而是「就算再忙,一週也要看完一本書」唷!

 

 

D*

 

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P.35

 

  尚-巴替斯特‧拉馬克,法國動物學家,於一八零九年出版《動物學哲學》,提出解釋生物演化過程的「拉馬克學說」。此學說有兩大主軸,一是「用進廢退論」,生物經常使用的器官會逐漸進化,少用或用不著的器官會逐漸退化;二是,「獲得性遺傳」,生物可以將後天鍛鍊的後果遺傳給下一代,例如長頸鹿本來是短頸短腿,但是為了吃到高處的樹葉而努力伸長脖子和前腿,一代代累積下來就演化成長頸長腿的體型。

 

P.56-59

 

  現在就讓我以親身經歷來跟你解釋這些科學用語。從一個簡單的觀察開始:

 

  螞蟻會把蟻屍搬出蟻巢。有些種類的螞蟻只是隨便扔在蟻巢外,但其他種類則會將蟻屍成堆擺放,堪稱是一座「墓園」。

 

  觀察到這樣的現象時,我想問的問題其實很簡單,但很有意思:「螞蟻怎麼知道身邊有隻死螞蟻?」即使是在完全黑暗的地下巢穴中,螞蟻也能認出屍體,顯然牠們不是透過視覺去查知死亡。而且,若一隻螞蟻剛死不久,即便是在明亮的地方,六腳朝天地躺在那裏,也沒有同伴會注意到牠。一直要到屍體腐化一兩天之後,這個蟲體對其他螞蟻來說才算是一具屍體。

  我猜(此時我做了一個假設),搬屍螞蟻是靠屍體腐化時的氣味來辨認死屍。我還推測(這是我的第二個假設)在屍體的滲出物中,只有少數物質才會觸發這種棄屍反應。第二個假設的靈感來自於一項演化原則:地球上絕大多數動物的大腦都很小,牠們往往只接收身邊最簡單的線索來指引行動。腐化中的屍體會釋放出幾十種甚至是幾百種化學物質,可做為信號讓螞蟻選擇行動。要是在人類世界中,我們當然可以將這些物質一一解析釐清,但是對於大腦只有我們百萬分之一的螞蟻來說,全面分析是不可能的任務。

 

  若我的假設成立,會是哪些物質引發棄屍行動呢?是所有物質?少數物質?或者根本不是這些物質?我去找化學材料供應商,買來各種屍體分解時釋放的物質的合成樣品,包括糞便的主要成份糞臭素、死魚的主要氣味三甲胺、各種脂肪酸和以及在一種死蟲身上發現的酯類。這段時間我的實驗室聞起來簡直就像是停屍間再加上汙水廠。我把微量的試劑滴在紙作的假屍體上,然後塞到蟻群中。經過大量發臭的試驗和錯誤,我發現油酸和其中的一種油酸鹽類會引發這種反應。其他物質不是完全被忽略,就是只引起一陣騷動。

  我用另一種方式又重複了這個實驗(我得承認這次只是為了自娛娛人而已),把微量的油酸抹在搬運屍體的工蟻身上,牠們會變成「活死蟻」嗎?果不其然,牠們變成螞蟻界的「殭屍」了,儘管奮力掙扎,六腿亂踢,還是被巢友抬起搬到墓園裡扔掉。一直到牠們把自己清理乾淨,才能重返家園。

  於是我又有了另一個想法:蒼蠅和金龜子這種靠撿拾各類殘渣為生的昆蟲,應當也是靠著嗅覺去尋找動物的屍體或糞便,而且只需要辨認物質腐敗時釋放出的少數幾種化學物質就可以了。這是一種「一般化」或「概化」的推論,在學界相當普遍,它是基於一些拼拼湊湊得事實,再加上邏輯推理,便產生了理論。當然,還需要在其他物種身上進行更多這類實驗,才能有足夠的信心將這些發現稱為「事實」。

 

 

P.68

 

  正如佛洛伊德所言,哥白尼證明地球不是宇宙的中心,達爾文則告訴我們,人類不是生命的中心,而他本人更進一步向世人宣告:「我們甚至不是自己的中心,連自身的想法都無法控制。」當然,這位傑出的精神分析學家能夠斯出這個想法,有一部分要歸功於達爾文和其他人,不過他確實講出了重點:「我們的意識只是整個思考過程的一部分而已。」

 

P.71

 

  以負面假設來支持宗教信仰的科學,其實存在著很大的困難度,因為要是這個假設錯了,很容易就可以推翻掉。只要找到一個可檢驗的物理因素,便能否決掉超自然因素的論點。這正是科學史中不斷上演的故事,經由一個接一個的現象,揭露這當中的謬誤。先是發現我們的世界其實是繞著太陽旋轉的,然後又發現太陽不過是一個具有兩億多顆恆星的星系中的其中一顆,宇宙中的星系可能超過億萬個。而人類呢?其實是非洲猿類的後代,由於基因的隨機突變與交換而逐漸演化出來,人類的心智運作也完全來自器官的物理過程。漸漸地,在所有的時空中,都找不到超自然力量出手干預的證據,取而代之的是以自然主義的角度去理解現時世界,能找到超自然證據的機會正迅速減少。

  身為科學家,對任何可能而未知的現象都要抱持開放的態度,但千萬別忘記,你的專業便是要探索現實世界,不帶成見,無須偶像,唯一可接受的是經得起檢驗的真理。

 

P.74

 

  既然有許多好的科學研究,甚至是所有偉大的科學研究,都是來自於天馬行空的發想,我建議你現在也來試一下。想想十年、二十年甚至五十年後,你會在哪裡?最可能從事甚麼專業?接下來,想像年邁的你在回顧一生成就時,會覺得自己的哪個發現最值得回味?它是在哪個領域裡頭?

  我建議你用最終目標來構思結尾的情境,然後才選擇你想要追求的目標。沒事就沉迷在你的科學大夢中,不要只是偶爾想想,不妨多作點白日夢,把默默地自言自語當作是消遣。學習必須掌握的重要課題,並且跟其他抱有類似想法的人多聊聊。認識一個人的夢想,就等於認識了那個人。

 

P.203

 

  我們對這顆星球的生命真的認識的不多。而物種不過是從分子到生態系這整個多層架構中的一個層級,這樣一想,就會發現投入生物學以及其他一切和生物學相關的物理、化學的研究工作,真的是大有可為。

  連物種層級的多樣性都認識得那麼少,更不用說是物種的生活史、生理學和生態區位了。即使有些通才型的生物學家願意投注大量心力去研究少數地點的生物多樣性,我們還是不知道,差異如此之大的各類物種,究竟是如何組合成環環相扣的生態系?花幾分鐘想想下列這些問題:池塘、山巔、沙漠和雨林是如何運作的?是什麼維繫住整個系統?這些系統在怎樣的壓力下會崩解?崩解過程如何?又是基於什麼原因?事實上,目前有許多生態系正在崩壞,人類在地球上永續生存的關鍵,就取決於我們能否找到這些和其他許多相關問題的答案。時間越來越緊迫,需要更多科學研究,各學科都需要更多的人才投入。

 

P.240

 

  在科學中,每個答案都會帶來更多問題,我個人對此深信不疑,而且我認為新問題的數量是呈指數型成長的,也就是說,每找到一個科學答案,就會發現多上幾倍的新問題。古往今來皆是如此,甚至早在牛頓對著陽光舉起稜鏡之前,早在達爾文思考加拉巴哥群島的海鳥變異之前。

 

 

 

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