◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(groups.yahoo.com/group/xys)◇◇ 原载《牛顿-科学世界》2002年第5期 海克尔的胚胎 ·方舟子· 据说摩西十诫中有一条：不许做假见证。做假见证却偏偏是神创论者用以攻 击进化论的主要手段，这对自称笃信基督教《圣经》的他们来说，乃是莫大的讽 刺。或许他们已认定了为上帝做假见证可得赦免，即使是早已被揭穿的谎言， 也不妨继续传播，蒙住一个是一个。比如，最近我又见到有人在网上到处张贴钱 锟的《生物学历史上最大的骗局》一文。这篇文章最早刊登于海外华人原教旨基 督徒的刊物《海外校园》2000年4月号，我在当年5月4日就已写了一篇文章《谁 的大骗局？》列出确凿证据证明钱锟是在捏造事实做假证。有一位网友把我的文 章寄给钱锟，要他做出解释。钱锟被这位网友不屈不挠地追问了一年，终于在 2001年5月间被迫在电子邮件中承认自己说错了话，并答应要公开做出澄清。然 而又一年过去了，我们并没有看到他有任何公开的表示，而他这篇造谣文章依旧 被海外华人神创论者做为反进化论的一件重型武器不时地拿出来亮相。 钱锟是何许人也？在同期《海外校园》有段介绍：“本文作者现居旧金山， 为著名美籍华裔生物学教授，曾任旧金山大学生物系主任多年，现为该系教授。” 一位“著名生物学教授”，居然会反对进化论这个生物学的基石，听上去好像很 权威，会让一些不明真相的读者感到困惑，以为生物学界对进化论的正确性还有 争议，难怪神创论者会把他的谎言当宝贝。因此有必要先澄清一下：钱锟虽然是 “生物学教授”，他的专业其实并不是生物学，而是与生物学关系不大的环境毒 物学。他任教的旧金山大学（不要跟一流的加州大学旧金山分校搞混了）是一所 天主教耶稣会的教会学校，这种以本科教育为主的大学基本上不做科学研究，它 的生物系连博士生都没有。钱锟（P.K. Chien）从60年代末从香港到美国留学读 研究生到现在30多年间，总共只在我从未听说过的刊物上发表过大约十篇毒物学 论文。很显然，其“著名”，并非是学术上的。那么他又著名在哪里呢？就著名 在挂着“生物学教授”的招牌攻击进化论。 近年来，钱锟又以参加学术会议的名义频频到中国活动宣传神创论。据台湾 基督教刊物《中信》的说法：“（钱锟）曾于一九九六年率领一组国际科学家， 访问中国云南省澄江县帽天山寒武纪大爆炸化石的产地。九九年六月，他在昆明 附近的澄江县协助主持一个由中国科学院主办的国际讨论会，主题为‘动物体形 构造的起源及其化石记录’，有九个西方国家的专家参加。”他自己也声称： “我在国内许多大学讲论澄江化石群时，学生和教授都非常兴奋，学生的提问长 达九十分钟。”为什么一个毒物学家会突然对澄江化石群这个与其专业相距十万 八千里的领域感兴趣？因为他宣称澄江化石群所代表的“寒武纪物种大爆发” 否定了进化论（这当然也是一个谎言）。为什么一个从未在任何古生物学术刊物 上发表过论文、自称在1995年看了《人民日报》的报道才开始“研究”古生物化 石、自己承认“主要以中文写作”的业余得不能再业余的人士，却能在中国“协 助主持”有关古生物研究的国际讨论会？靠的就是“著名生物学教授”的招牌， 利用中外信息的隔阂，国内无人知道其学术底细。我在《谁的大骗局？》一文指 出钱锟是一个基本不做研究的毒物学家后，国内一位古生物学家来函大表惊讶， 因为钱锟在中国是以美国古生物学家的面目出现的。而实际上，在旧金山大学生 物系的英文招生材料上，是如此介绍钱锟的研究方向的：“钱教授对潮间地带有 机体的生理和生态感兴趣。他的研究包括氨基酸和金属离子跨细胞膜运输，和对 金属离子的解毒机制。”在英文世界，他绝对不敢自称什么古生物学家，他也不 敢在英文媒体上放肆攻击进化论。在他任教的生物系，就有一门本科必修课程叫 “进化论”。他的那套谬论在自己的系都推销不出去，却偏偏要跑中国蒙人。 然而在中国，这位毒物学家似乎却被当成了无所不知的生物学权威了，他也 利用这个误会传播反进化论谬论。据他在《生物学历史上最大的骗局》一文中自 述： “笔者1999年暑期在中国曾接受北京某出版社副编的专访，其中问及人和鱼 的胚胎比较。我建议在中学课本中删除海克尔的图画。据说这项更正在两年内可 能完成。若果真如此，中国在教材上的改进要跑在英、美的前面。” 中国出版社要出课本，对人和鱼的胚胎比较问题，不去问中国自己的胚胎学 家、发育生物学家或动物学家，却去问一位美国毒物学家，岂非怪事？此事如果 属实，说明钱锟已在中国出版界有一定影响，有可能通过中国出版界传播其神创 论信仰误人子弟，值得我们的警惕。 在《生物学历史上最大的骗局》这篇文章中，钱锟试图让读者相信，不同脊 椎动物早期胚胎极其相似一直被当作进化论的一个证据，而这乃是十九世纪德国 动物学家海克尔炮制的一个骗局。钱锟自称是根据里查逊（M.K. Richardson） 等人的研究，列了几篇参考文献，真可谓句句有出处了。他大概没想到其读者会 去查对这些参考文献吧。我查对了以后，发现出入很大。事实上，我有理由怀疑 钱锟本人很可能根本没读或者读不懂里查逊的原始论文，而是根据外行记者的报 道、美国神创论者的谣言和自己的想象“揭发”。他绘声绘色地说： “原来当年海克尔还在德国Jena大学任教期间，他伪造的这些假图就已经被 人揭发。李察逊为了证实这是遮掩了一百多年的骗局，亲自到Jena大学去查史料。 不出所料，海克尔当年被同事指控，他不但承认伪造，并且被判有罪。” 这事如果是真的，倒是相当有说服力的：里查逊查到的史料表明连海克尔本 人都认错。可惜这完全是钱锟本人捏造出来的谎言。钱锟在这段话的后面注明根 据英国科普杂志《新科学家》的报道（New Scientist 155: 23 (1997)）。但是 那篇不到半页的报道根本就没有提到里查逊本人去查史料发现海克尔被判有罪。 对海克尔被判有罪这个说法，报道中未提供消息来源。德国弗雷堡（Freiburg） 大学动物学教授桑德（Klaus Sander）曾调查此事，询问了报道“海克尔被判有 罪”的两家英国报刊的资料来源，《时报》（一般误译为《泰晤士报》）答复说 是来自一本神创论的宣传物，里面并未列出出处；《新科学家》则没有回音。因 此桑德得出结论说：“因为就我们所知，没有任何可信赖的历史资料提到海克尔 被认定有罪，所以我们的结论是，这种说法是根据传闻，而非事实。”（原载美 国《科学》，Science 281:347-351 (1998)）随后，里查逊本人给美国《科学》 写信，称自己是看了英国报刊的报道才听说“海克尔被认定有罪”，未去查找原 始出处就在另一篇文章中引用，无意中传播了一个神创论的鬼话（Science 281: 1285j (1998)）。请问钱锟是在哪里看来的里查逊亲查史料？ 钱锟“综述”里查逊等人的发现说：“海克尔到底动了什么样的手脚，以便 将人的胚胎画得像鱼一样呢？原来他将人胚胎的鼻子、心脏、肝脏等大部份的内 脏，及手、脚的胚芽都挖掉，再加长脊椎成尾巴！经过如此删改，想要它像甚么 都可以了。”我查对了钱锟列出的出处——里查逊等人发表在《解剖与胚胎学》 杂志上的论文（Anatomy & Embryology 196: 91-106 (1997)），里面并没有说 海克尔是怎么动手脚的。这些是钱锟本人的发现，硬给加到里查逊头上。里查逊 在原文中只指出了海克尔的三点“不精确和疏忽”：一，未包括那些较不相似的 物种；二，未注明所用标本的学名、来源和胚胎期；三，将所有脊椎动物最早期 胚胎的鳃弓区域画成实际上完全相同，而事实上存在相当的差异。 钱锟还说：“从那图画看来，人的胚胎在第一期‘鱼’的阶段真好像有鳃， 并且还有长长的尾巴呢！”言下之意是海克尔的图画既然被发现不精确，那么人 的胚胎第一期就没有鳃和尾巴，而事实上里查逊等人的论文并没有得出这个结论。 人的胚胎早期有鳃裂和尾巴，是一个公认的事实。在这一阶段，人的胚胎不仅外 形象鱼，内脏也象鱼，比如有动脉弓，心脏仅有两腔。 钱锟还“综述”说：“李察逊就此得出惊人结论，即‘海克尔的胚胎’是生物 学上最‘著名’的骗局。”我仔细阅读了里查逊等人的原始论文，里面并没有这个 耸人听闻的结论。里查逊等人的立场，清楚地表达在他们就此事给《科学》写的另 一封信中（Science 280: 983 (1998)）。这封信对此事的前因后果叙述甚详，我 不妨大段地摘译： “在一次全国性直播的电视辩论中，我们的工作被用于攻击进化论，攻击者并 声称进化论无法解释胚胎学。我们强烈地反对这种观点。胚胎学的证据完全符合达 尔文进化论。海克尔著名的绘图是神创论者使之出名的。其早期版本显示了脊椎动 物的不同物种的早期胚胎看上去实际上完全相同（方按：里查逊在另一处说，海克 尔绘图的后来版本更为准确。这说明海克尔自己后来更正了错误）。海克尔基本上 是对的：所有的脊椎动物都发育出一个相似的身体蓝图（由神经管、体节、咽囊等 等组成）。这种共同的发育程序反映了共同的进化史。它也与最近大量的证据相符， 这些证据表明不同动物的发育是由共同的遗传机制控制的。” “不幸的是，海克尔热情过头。我们将他的绘图与实际胚胎相比后，发现有许 多细节并不正确。他没有显示物种之间的显著差异，虽然他的理论允许这种胚胎变 异。例如，我们发现他没有显示在胚胎的体积、外形和体节数上的差异。这并没有 否定达尔文进化论。恰恰相反，在脊椎动物胚胎中的既相似又有差异的混合特征， 反映了源自同一个共同祖先的发育机制的进化变化。” “我们认为海克尔正确地显示了物种之间的差异随着发育而增加。他也正确地 显示了人类和其他真兽类哺乳动物的最早期胚胎存在很强的相似性。然而，他错误 地暗示，在脊椎动物的早期胚胎中实际上不存在进化变化。” “通过比较不同脊椎动物的发育时间顺序部分地支持了这些结论。这项工作表 明，在人类和其他真兽类哺乳动物的胚胎发育顺序中存在强烈的相关性，但是人类 和某些‘低等’脊椎动物的相关性较弱。海克尔不精确的工作损害了他的声誉，但 并没有使得支持达尔文进化论的无数已发表的证据失效。讽刺的是，如果海克尔能 够精确地描绘胚胎，他用于支持进化论的两个有效的论点，将会更好地显示出来。” 由此可见，堂堂“著名生物学教授”是如何为一己之信仰歪曲别人的成果和捏 造事实、传播谣言的。钱锟还说：“在科学探讨中，动物‘同源的假设’（不是已 证的事实），完全可用‘同一设计’的理论模式代替。”“同一设计说”在十八、 十九世纪曾一度流行，乍看有些道理，但根本经不起推敲，漏洞百出，所以在十九 世纪下半叶在生物学界就已基本无人相信，而被进化论所取代。必须将“设计者” （神）设想成是一位拙劣的、恶作剧的工程师，“同一设计说”才能成立。 海克尔在绘制脊椎动物早期胚胎图画时，为了强调其相似性，而做了偏离事实 的加工，这是一个伟大科学家犯下的令人痛心的错误。但是不同脊椎动物早期胚胎 极其相似乃是一个科学事实，这并不是海克尔本人的发现。在海克尔之前、之后， 无数生物学家都观察到了这个事实，就连里查逊等人为了指正海克尔的错误而出示 的实物照片，也清楚地显示了不同脊椎动物的胚胎发育从早期的相似性到越来越不 同的趋势。最早注意到这一点的是19世纪德国解剖学家马丁·拉斯克（Martin Rathke）。 他在19世纪20年代发现在鸟类和哺乳类的胚胎的早期都出现了鳃裂，很显然，它们 在胚胎发育时经过了类似鱼的阶段。这个发现看来很符合当时西方学术界流行的 “自然界阶梯”的观念：生物界存在着一个从低等生物到高等生物，从简单到复杂， 从不完美到完美的阶梯；如果胚胎发育是一个从不完美到完美的过程，那么，较完 美的动物（鸟类、哺乳类）在胚胎发育时就必然出现较不完美的动物（鱼类）的形 态。稍后，麦克尔（Meckel）归纳出了一条定律：高等动物的胚胎在发育过程中， 基本上逐步经过类似低等动物的阶段。这听上去有点象进化论，其实是目的论的： 胚胎如此发育，是由于它们有某种追求完美的内在倾向，使得它们跟自然界阶梯相 平行。实验胚胎学的创始人冯·贝尔也注意到动物胚胎发育的相似性，但是他反对 “自然界阶梯”的观念，提出了四条后来被称为“冯·贝尔定律”的胚胎发育法则。 简单地说，他认为胚胎发育是一个从简单到复杂，从同质到异质，从普遍到特殊的 过程。在胚胎发育的早期，各种生物胚胎都比较简单、同质，所以才出现了相似的 形态。冯·贝尔的看法，也完全是目的论的。他也无法解释，为什么鳃裂就是同质 的、普遍的？ 达尔文最早指出，动物的胚胎发育，是反对神创论的最有力的证据。他在《物 种起源》中详细分析了动物胚胎发育的相似性，质问道，如果生物是神创的，他应 该让受精卵以最直接的方式发育成成体，何必让整个胚胎发育过程如此迂回曲折？ 为什么陆栖的脊椎动物的胚胎发育要经过鳃弓阶段？为什么须鲸的胚胎有牙齿？为 什么高等脊椎动物的胚胎有脊索？唯一合理的解释，就是这些奇怪的形态是它们的 祖先的遗产。为什么这些遗产在胚胎发育中会保留下来呢？达尔文认为，这是因为 导致进化的变异一般是在胚胎发育的晚期才发生的，对早期胚胎几乎没有影响，这 一方面增加了成体和胚胎的差异，另一方面又使得不同类群的动物的早期胚胎保留 它们的共同祖先的形态，非常的相似：“因此，胚胎结构相同透露了祖先相同。” 他并预言：对不同种类的胚胎进行比较，应当能够找出共同祖先的线索。 达尔文曾经抱怨说，他在《物种起源》中所提出的这些胚胎学的证据，没有引 起注意。不过这种情形很快就改变了。在《物种起源》发表后不到十年，海克尔不 仅大力鼓吹达尔文的说法，并把它推向了极端：动物的胚胎发育是在遗传和适应规 律的制约之下，简化和压缩了的进化过程的重演。如果这条“重演律”是正确的， 那么，通过研究胚胎发育，就能够弄清楚动物的进化过程。在重演律提出之后的三、 四十年间，激发了研究者极大的兴趣，促进了胚胎学研究的繁荣，使得胚胎比较成 为确定生物同源关系的重要工具，并做出了许多重大的发现。 但是进入二十世纪之后，虽然胚胎比较仍然被视为生物进化的重要证据，动物 在胚胎发育时的确保留着某些祖先的特征，但是极端的重演律却逐渐被抛弃了。一 个原因是重演律有太多的例外，胚胎发育对进化过程的重演并不那么忠实。另一个 原因是找不出一个有说服力的理由说明胚胎为什么要重演祖先特征——历史上存在 过的，并不等于就应该被保留下来，特别是那些历史特征并无用处，比如，哺乳动 物的胚胎并不用鳃裂呼吸。因此，后来的胚胎学家倾向于接受冯·贝尔定律，简单 地把胚胎发育视为从简单到复杂的过程。但是，在上面我已说过，冯·贝尔定律无 法解释鳃裂和其他的重演特征。但是，近十几年来，随着发育生物学（前身即是实 验胚胎学）研究的深入，发现几乎所有的动物的发育过程都由相同的遗传机制控制， 这一场科学革命，使得我们可以重新评价、解释重演律。 生物的胚胎发育，是一个基因调控的过程，不同的基因依次被打开、关闭。由 于这是一个信号一级一级地放大的过程，越早表达的基因，其后来的影响将会被越 放越大。因此，达尔文的解释是对的：能够保留的突变一般发生在胚胎发育的晚期， 因为如果突变发生在发育的早期，将会对后面的发育过程发生重大的影响，其结果 往往是灾难性的。这样，那些较早表达的基因，往往是在进化史上较为古老的祖先 基因，较晚表达的基因，则是后来逐渐加入的。既然胚胎发育过程，是一个从祖先 基因到新近基因的依次表达的过程，那么，重演进化过程的某些特征，也就并不奇 怪了。 在最早表达的基因中，有一种属于同源异形基因的Hox基因，它是动物形态蓝 图的设计师，在发育过程中控制身体各部分形成的位置。如果同源异形基因发生突 变，会使得动物某一部位的器官变成其他部位的器官，叫做同源异形。比如，让 某个同源异形基因发生突变，能使果蝇的身体到处长眼睛，在该长眼睛的地方长出 翅膀，或者在该长触角的地方长出了脚。Hox基因在所有的脊椎动物和绝大部 分无脊椎动物中都存在，调控的机理也相似，这表明它可能是最古老的基因之一， 在最早的动物祖先中就已存在。海绵只有1个Hox基因，节肢动物有8个，哺乳动物 则有4组共38个Hox基因。在小鼠和果蝇的Hox基因中，有6个相似。Hox的突变一开 始时在胚胎早期引起的变化不大，但随着组织、器官的分化定型，突变的影响逐步 被放大，导致身体结构发生重大的改变。这可以解释前面提到的“寒武纪物种大爆 发”现象。那时候新生的动物基因结构、发育过程都较简单，Hox的基因突变容易 被保留，结果导致了身体结构的多姿多彩。 发育生物学的这些重大发现，甚至使我们可以在实验室中模拟生物的大进化现 象。比如，在1995年，日内瓦大学的一个实验室把斑马鱼的Hox基因的表达速度变 慢，结果发现在胚胎发育时，鱼鳍细胞层层堆积变成了骨头，最后又长出了趾头。 这可以使我们了解鱼鳍是怎么进化成四肢的。又比如，Tbx4和Tbx5是控制前肢（翅 膀）和后肢的分化的基因，Tbx4只在后肢细胞中表达，Tbx5只在前肢细胞中表达。 1999年美国《科学》报道说，一个日本实验室在鸡的胚胎发育时让这两种基因的 表达掉换，让Tbx5在后肢部位表达，让Tbx4在前肢部位表达，结果发现鸡翅膀变成 了鸡腿，而鸡腿变成了鸡翅膀。或许有一天，我们能够真正在实验室重演大进化， 让鱼长出脚，让蜥蜴长出翅膀，这并不是不可想象的事。但是即使到了那时候，神 创论者也不会绝迹，反进化论的谎言还会出现。他们反进化论，是出于盲目的信仰， 而与科学证据的多寡无关。既然有关生物进化的事实早已是铁证如山，神创论者却 视而不见，我们也不必指望新的证据会让他们改变看法。当然，科学家们从事这些 研究，并不是为了给进化论提供新证据，而是为了研究生物进化的机理。进化做为 一个事实早已确立，并不需要再增添新的证据。 2002.4.16. ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(groups.yahoo.com/group/xys)◇◇