“生命起源与生物进化”中蕴含的科学世界观

韩 宇

(贵州省体育运动学校 贵阳 550002)

生命起源和生物进化是中学生物学教材中的一个章节，所占篇幅不多，但却是一个触及到世界观核心信念的章节，回答的是一个重要的问题，即人类是从哪里来的问题。所以，对于这一章的讲授,不应该仅仅局限于讲述生物学的假说和理论本身,而应该进一步了解假说和理论背后的价值与意义,并顺势引入对世界观内涵的介绍，引导学生建立起一个科学地看待世界的方法。基于科学哲学的复杂性，在有限的教学时间内将目标定在向学生勾勒出科学世界观的大致轮廓及其简要的发展轨迹。

1 关于科学世界观的基本知识

1.1 什么是世界观 一般来说，世界观是指一套信念体系，是由很多信念紧密结合在一起，环环相扣、连贯一致的体系[1]。这套体系帮助人们解释看到的、听到的和感知到的一切现象，回答心中的疑问。

世界观的建立,来源于人的天性。人类具有解释问题的本能冲动，并且一定要得到一个答案，如果没有，那么这个问题所引起的心理冲突就始终不能平复。例如，人为什么会生病？现在这个问题已不再是个困扰，常见的导致人生病的原因包括：细菌感染、病毒入侵、基因遗传等(姑且称之为答案A)。但是在远古，人们却无法客观地去理解这个现象，于是就有了各种主观的想象，如鬼怪上身之类的超自然解释(姑且称为答案B)。正是这些一个又一个的解释，累积起来形成一个完整的拼图，并拥有一个共同的核心信念，这就是世界观。很显然，上面这个问题的答案中，答案A和答案B分别属于两个不同的世界观，其中答案A是科学的，答案B是非科学的。

1.2 科学是什么 简单地说，科学是依靠科学方法建立起来的知识体系。而科学方法是指一种解释现象的方法，这个方法一般包括三个步骤：搜集相关的事实，创造一个假说去解释这些事实，验证假说[1]。其中最关键的是第三步——可验证性。也就是说，一个解释是否是科学的，关键看它是否能被验证，这个验证包括证实或证伪。以人为什么会生病为例，答案B显然是无法被验证的，因为鬼怪无法被感知，也就谈不上验证；而答案A则是可以被验证的，细菌、病毒、基因都可以通过各种手段被观察到，并通过各种实验去发现它们与疾病之间的关联。

1.3 现代科学世界观的基础是什么 现代科学世界观形成于17世纪，这其中以牛顿的贡献最大，被称为牛顿世界观，而之前古代的科学世界观可称为亚里士多德世界观。

在亚里士多德的世界观里，宇宙是有意志的，正是受这样的世界观影响，催生了代表这种宇宙意志的拟人化的上帝，并逐渐形成后来的西方宗教。考虑到当时的技术水平，这样的世界观是合理的，否则无法解释是什么力量在驱动着包括星球在内的世间万物的运动。而牛顿在1687年出版的《基本原理》所阐述的理论，则明确地推翻了已延续两千年的阿基米德世界观,形成现代科学世界观，其基础观念即牛顿提出的:宇宙没有意志,一切的运动均来自于力的(各对象间的)相互作用。

2 关于生命起源与生物进化

2.1 达尔文《物种起源》的意义 达尔文的《物种起源》是牛顿世界观在生命领域的延伸，是现代生命科学观的基石。

在达尔文出版《物种起源》之前，受到亚里士多德世界观的影响，人们认为世间万物都是有自己存在的本质和目的的，而且是永恒不变的。因此,各种生物从被创造出来的那一天起，就一直是这个样子，没有任何变化，而且将来也不会有变化。而达尔文在长期的旅行考察中积累了大量的资料，从中发现物种是在变化的这一事实，并且总结出物种变化的两个基本原理：变异与生存竞争。简言之，就是物种是会随机产生遗传变异的，同时生物之间为争夺有限的生存资源存在着激烈的生存竞争。如果变异是有利于生存的，那么这种变异就会保存下来，在累积到一定程度时就会产生新的物种。达尔文的物种进化理论，在生命科学领域有力地支持了牛顿世界观，即生物物种不是按照某种意志被设计创造出来的，而是通过自然界各种力量的复杂的相互作用逐渐形成并发展变化的。

2.2 生物进化理论的发展 1859年，达尔文出版《物种起源》时，很多生物学概念还没有产生，如基因、染色体、DNA等。所以达尔文的《物种起源》虽然指明了正确的方向，但是在遗传变异等很多细节方面还无法给出令人信服的解释。不过这并不影响达尔文关于物种进化的核心概念。在后来的科学研究中，越来越多的新发现都是支持这一理论的，并且不断对其进行充实和完善。首先，1865年孟德尔发现并系统地阐述了遗传的规律；随后在19世纪末期，染色体及其在细胞分裂时的分布方式被发现；20世纪30年代发现染色体包含着DNA；20世纪40年代意识到基因以某种方式为蛋白质提供编码；20世纪50年代生命科学进入一个新的腾飞阶段，因为DNA分子结构的发现，使生物学研究从此进入了分子领域，并且在分子层面上很快搞清DNA如何为蛋白质提供遗传编码等一系列遗传学问题；20世纪60年代末，人们开始利用限制性内切酶等工具剪切和重组DNA，并在此基础上发明了一系列研究基因的方法；20世纪90年代，通过人类基因组计划，基本搞清人类的基因结构；随着基因编辑技术的出现和发展，21世纪的生命科学已经具备人工创造新物种的能力。

2.3 关于生命起源的假说 关于生命的起源，目前还处于有待验证的假说阶段。但假说不是凭空想象出来的，相对于神创论，目前的生命起源假说无疑有着更多的科学依据和更严密的逻辑推理。可以顺着生物进化论的线索向起点追溯，既然生物进化是从简单到复杂的演化过程，那么第一个单细胞生物，有没有可能是由没有生命的物质在偶然间形成的呢？应该说，可能性很大。现在人们已经通过模拟早期地球环境由简单的无机物制造出了复杂的有机物，并且发现这些物质能够自动地聚集为一个一个的球状小滴并产生类似膜那样的边界，而且还能够从外界吸收物质，发生特定的化学反应，某些反应产物也能从小滴中释放出去[2]。当然，尽管这已经是一个很复杂的结构，但毕竟还没有产生出生命。所以，这个假说还需要进一步的验证。学习这些假说更大的意义在于：帮助学生了解研究问题的科学方法，学会科学的思维方式。

3 教学建议

对于科学世界观的讨论和介绍特别适合在生命起源和生物进化这一章的教学中，结合教材内容进行。通过对科学世界观的讨论，可以为学生勾勒出一个科学的蓝图，搭建起一个逻辑的框架，便于他们将已经学到的和将要学习的知识进行归纳与整理，还可以启发他们对问题进行科学的思考，帮助他们了解科学世界观的含义。并且，这不需要花费很多时间，大约一个课时就够了。当然，在讨论时一定要把握好程度，不能过于深入。否则，一是课时不够，二是深入讨论会引发很多哲学上的困惑不容易被中学生理解和接受。