科学随想

    北京自然博物馆将要推出一个全新的《植物世界》展览。6月1日晚，作为展览预热的一个环节，该馆当家节目“博士有话说”特意展开一个《探秘“植物世界”》话题，邀请几位提前探访过新展览的人士到场，回溯自然博物馆植物陈列变迁，揭秘新展览看点。

    我有幸受邀“提前探访”，并在张劲硕博士主持的节目中畅谈观感。我说，让我感到意外的是，展览一开场就引出了一个前沿话题、生物学领域曾经饱受争议的“内共生学说”。它是由美国生物学家林恩·马古利斯（Lynn Margulis，1938-2011）于1967年提出、当前已被公认的真核细胞起源学说。在我的学生时代，这种匪夷所思、甚至有点儿离经叛道的学说，只能在一些极专业的综述文献中看到，或者在一些阐释生物学“主流观点”的科普书中捎带被提一句。

    该学说认为，好氧细菌被变形虫状的原始真核生物吞噬后，经过长期共生能变为线粒体，蓝细菌被吞噬后经过共生能变成叶绿体，螺旋体被吞噬后经过共生能变成原始鞭毛。具叶绿体和线粒体的真核细胞诞生，在生物发展史上是一次巨大的飞跃。真核生物诞生之后，生物的进化速度才得以显著加快。

    按照马古利斯自己的讲述，还在念研究生时，她就觉得“（细胞）核内基因决定动植物所有特征的想法有些过分，有点太肯定、太简约了。随机的基因突变，怎么能够进化出花朵和眼睛来？”进一步的研究使她确信：不同的生命形式为了共同的利益而彼此合作，机体进行接触并长期生活在一起，在某些情况下将会导致“共生发源”：出现新细胞、新组织；而通过共生发生的合并，则形成了新的器官和物种。“……细胞互相在对方体内生活，是一种比人类的有性生殖更加深刻的互相渗透和同化，它创造了从红花绿叶春色满园、温热湿润的动物躯体，直到地球的全球性联系的万事万物。”

    1967年，在经历了15次退稿和一次原稿丢失之后，马古利斯关于内共生学说最早也最完整的陈述，终于以《有丝分裂的起源》为题，发表在《理论生物学杂志》上。随后，她又将这篇论文扩充成一本书《真核细胞的起源》。此书出版后在生物学界引发了巨大的震撼。马古利斯与她的学说遭到了普遍的嘲笑和奚落。有一次，她给一位同行寄去手稿请求评论，此人的回应竟然是：“滚出我的领域去！”

    然而，“激进”的马古利斯始终坚持这个“不受欢迎”的想法，并不断地“在生物学那些布满灰尘的角落里去搜集证据”。她深信，在那个看似离谱的假说的脚本中，古老的合并者的遗迹，是能够在一切有核细胞的现代行为和化学反应中检测到的。她坚持认为，共生是生物演化的机制，也许是进化的根本动力。“大自然的本性就厌恶任何生物独占世界的现象，所以地球上绝对不会有单独存在的生物。”

    好在马古利斯的新理论只沉寂了十多年就被主流生物学界部分地接受了，这主要是因为，分子生物学家对线粒体、叶绿体基因和细菌基因作了比对，发现二者有很高的同源性，但这也足以说明问题了。1983年，马古利斯入选美国国家科学院院士。1999年，她获得了美国国家科学奖章。她的内共生学说作为已经证实的真理，被编入了高中和大学的教科书。《自私的基因》一书作者、英国著名生物学家理查德·道金斯称赞她“有超然的勇气和毅力来坚持自己的内共生起源假说，并最终实现了其从异端到正统的转变”。

    晚年辉煌但仍有心愿未了的马古利斯，在回顾自己的科研生涯时曾感慨：许多环境是不容忍独特、有见地科学发现的。人们太迷恋那些熟悉的、与主流思想一致的观念，以至都已经淹没在“安全的”现实思维之中了。这种传统文化的束缚，可以称作“经过训练的无能”、“思维共性”或者“现实的社会构建”。背负着如此沉重的精神负担，自然也就难以感知和接受新的观念了。