薛人望谈演化对人类的启示

薛人望（章静绘）

斯坦福大学医学院教授薛人望（Aaron Hsueh）先生以达尔文的演化论观念从事生命科学研究半世纪之久，发表学术论文四百余篇，被引用近六万次。他发现了多种人类新激素及受体，并研发体外卵泡激活（IVA）治疗女性不孕，被美国《时代》杂志评为“2013年十大医学突破之一”。从1978年起，薛人望频繁回中国讲学，为中国生殖医学、演化医学培养下一代学人。最近，他在复旦大学出版社出版了《演化医学启示录》一书。在接受《上海书评》专访时，他谈到了演化论对我们理解人类身心疾病及文化现象的启示作用。

《演化医学启示录》，[美] 薛人望/冯异著，复旦大学出版社2022年9月出版，282页，98.00元

在中文语境中，“进化”和“演化”同时存在，“进化论”与“演化论”同被使用，想先请您谈谈，“进化”和“演化”有什么区别？

薛人望：“进化”与“演化”同为evolution的中译，而evolution这个词最早在日文中被译为“进化”，随后被早期在日本的中国留学生带回中国。其实，严复最初的中译“演化”更为贴切。大家的想法一般是，大部分生物属于低等生物，而人类是最高等的，所以用“进化”。其实，evolution没有目的性，也没有目标，不是要变得越来越“好”，更不是非常强烈地要往哪个方向变化， “演化”才是更为准确的译法。

有些人误解了“演化”，以为人类是从猴子“演化”（或“进化”）而来的，因而不相信演化论。这是因为不了解达尔文在《物种起源》中提出的“自然选择”理论。达尔文认为：在生活条件不断变化下，生物几乎都表现出个体差异，并有过度繁殖的倾向；在生存斗争过程中，具备有利变异的个体能生存下来并繁殖后代，逐渐产生新物种；而具备不利变异的个体则因为不适应环境逐渐被淘汰。这种优胜劣汰或适者生存的原理，被称为自然选择。在自然选择的过程中，不适应特定环境的个体遭到淘汰；有许多生物（如真菌、鲨鱼等）则随着时间的推移几乎没有变化——它们并没有在进步的阶梯上前进；其他生物体则发生了巨大变化，但它们并没有变得“更好”。“适应”与环境有关，与进步无关。自然选择是变异、差异繁殖和遗传的简单结果——它是无意识和无目的的。它不是经由“努力”而产生的“进步”。自然选择并不是万能的，它不会产生完美的生物。自然选择会消除在特定环境中不适合的个体，在今天这个特别的环境里，能够活下来的、现在还存在的，都是发生了微小改变的生物。我在《演化医学启示录》中讨论的许多现代人类的疾病，都是因为环境变得太快，但我们人类基因改变的速度跟不上，导致了人体的各种不适应。有人认为，从宏观角度来看，有智慧的人类一定是比细菌更为“进化”的。而从达尔文的理论来看，地球极度暖化的世界，人类有可能灭绝，细菌却可以存活。就像在白垩纪时代，发生了彗星撞击地球的巨大灾难，“进化”的恐龙灭绝了，而一些小型的低等哺乳动物（如啮齿类）却存活了下来，成为我们的祖先。

法国自然学家拉马克（Jean-Baptiste Lamarck，1744-1829）曾经认为，长颈鹿经常拉伸脖子所获得的额外颈长度可能会遗传给后代。这个学说后来成为错误科学的教科书样板。达尔文提出：尽管高大体型的成本相当高（比如需要较高的血压将血液输送到大脑），但地面食物短缺以及相较于其他食草动物的竞争优势，可能有利于那些能够到树木较高分支的长颈鹿的存活。此外，长颈可能涉及公鹿的支配等级仪式“以颈互撞”（necking）——拥有长而强壮的脖颈是一种性选择优势。值得一提的是，2021年，丹麦和中国的研究人员发表了长颈鹿基因组序列，并确定了该属独有的突变。他们发现，在演化过程中，长颈鹿的嗅觉变得不那么有用了（嗅觉系统失去了大约五十个功能受体），但作为交换，它可以看得更远，可更早地发现食物和捕食者。有趣的是，人与猿猴的共同祖先逐渐演化出直立猿人，使今天的我们不再爬行、可以看得更远、可以用双手使用工具，但也失去了很多嗅觉的功能受体。

说到人体对环境变化的不适应所导致的疾病，能请您详细谈谈吗？

薛人望：以肥胖为例。现代社会，肥胖与糖尿病发病率居高不下，造成了很严重的健康问题。其实，肥胖与演化存在密切关系，可以说是一种标准的“演化病”。人类祖先需要在野外寻找食物，为了适应食物稀缺的生存环境，人体内许多基因发生突变，并演化出许多机制，使得人类即使仅摄入少量食物，获得的能量也会尽可能地积攒下来，以备不时之需。人类祖先在摄取食物后得到快感，也促使他们继续寻找食物。这种与食物存储相关的基因称为“节俭基因”。恰恰是节俭基因，使得人类喜欢吃甜食。

糖在全世界普及，是一件离今天很近的事情——印度提取蔗糖只有两千年的历史，在人类演化史上不过是一瞬间而已。今天一个人一天从饮料、蛋糕、冰激凌等饮食当中摄取的糖，可能是祖先几个月的总和。人类还不能这么快适应糖的无限量供应。比如，对很多现代人来说，可乐是不可或缺的。而一罐可乐含有近四十克糖，远远超过了营养学专家所建议的每天三十克摄入量。当血糖突然升高时，胰腺中的胰岛会产生胰岛素，使血糖降低至正常水平。对正常人来说，只要每喝一口可乐，血糖稍有升高，胰岛素就会适量分泌，维持血糖；但机体产生胰岛素来抑制血糖水平的能力是有限的，若经常喝含糖饮料，这一机制便会逐渐疲劳并受损，增加罹患2型糖尿病的风险。即便喝所谓的无糖可乐，也并不健康。我们的大脑中已经有祖先演化出的一套机制，当我们摄入糖时，多巴胺的通道会被激活，增加吃糖的欲望。无糖饮料中的人造甜味剂虽然能够满足人味蕾对甜味的需求，但却并不能满足大脑的糖分需求（glucose drive）。换而言之，我们尽管食用了这些甜味剂，大脑仍觉得不够，因而想要再吃再喝，反而促使我们吃下更多的食物。

关于人类所罹患的精神疾病如焦虑症，站在演化的角度来看，是怎么形成的呢？

薛人望：这一类疾病的形成原因，目前还没有完全明晰，不过跟大多数疾病一样，一部分原因是基因的，还有一部分原因是环境的。如果从演化的角度来看，焦虑其实是一种非常重要的防御机制。就像我们人类如果感觉不到疼痛，就无法生存一样。恰恰是因为我们会产生焦虑，才会去考虑更为久远的事情。我们中国人有一句俗语，“人无远虑，必有近忧”，说的恰恰就是这个保护机制。例如能够降低疼痛及焦虑的大麻，由于含有大麻素（THC）成分，会使人有飘飘欲仙的感觉，而科学家发现人体本就会分泌出一种像THC的“内大麻素”，在激烈运动后会分泌出来舒缓情绪、减少焦虑。

《演化医学启示录》中涉及女性不适应的问题，不单是对男性读者，即便是对许多女性读者而言，可能都是闻所未闻的新知，能请您谈谈吗？

薛人望：很高兴能够就这个问题接受采访，我在书中专门花了一个章节来讲述女性对环境的不适应。这里我想再稍微谈三个问题。

第一个是月经的问题。我们的祖先在几代以前几乎都是没有月经的，因为一到性成熟，就开始不停怀孕，无论怀孕期还是哺乳期都没有月经。女性每个月都来月经是相当晚近的一件事情，相关的疾病如子宫异位，其实只有现代人才会有。我常常听学生提到，最近因为考试压力太大，感到非常紧张，然后月经不调，去医院找医生开药物服用。对此，我明确表示反对。月经不调是因为大脑受到压力，不能正常地分泌作用于卵巢的激素。卵巢功能每个月有一定周期，本来就很容易被情绪影响，没有流血并不是一件坏事，没有必要为此专门去服药。这相当程度上是受到文化因素的影响，把月经与女性身份绑定，似乎一定要每个月都来月经才能成为女性，如果不是就会感到焦虑，其实毫无必要，女性不是因为每个月流血才成为女性。其实就像许多运动员在比赛前服用激素药物使月经暂停，一般女性是完全可以用激素调控月经流血，而不影响卵巢功能的。

第二个是难产的问题。其实，人类的祖先都是在地上爬行，到了人类突然站了起来，给骨盆带来了很大的压力，造成骨盆变窄；更重要的一点是，人类婴儿的头比祖先那个时期大了很多，整个体型也更大了。所以，女性遇到难产是很常见的一个现象，现在也有与之相对应的新技术——剖腹产。千万不要相信那些劝说女性不要剖腹产的论调，女性不用经历生育的疼痛也可以成为一名称职的母亲。

第三个问题，是现在女性乳腺癌、子宫癌、卵巢癌的患病率都增高了，其实这些与月经周期有关。每一个月经周期，雌激素都会升高，刺激乳房和子宫细胞增值；还要排卵，排卵的时候卵巢上就会有一个洞，然后身体对此多次修复，这些机制可能会增加一些病变的风险。这些都是演化病。对演化医学增加了解，可以帮助我们更好地认识女性可能会罹患的疾病，从而解决问题。

您也在书中谈到，演化中存在着一种“路径依赖”现象，能否请您解释一下？这种“路径依赖”是跨文化的吗？

薛人望：关于“路径依赖”，一个很好的例子是血型。比如印第安人统统都是B型，这是因为当初在欧亚大陆之间发生迁徙的时候，只有一小群人能够忍耐寒冬或是运气足够好，成功度过白令海峡，他们正好是B型血，他们的子孙也都是B型。这就是路径依赖的现象。就连肿瘤的演化也有路径依赖的现象：最早的肿瘤干细胞的突变一直存留在所有的子代中，这与人类的演化是类似的，细胞突变分化之后就会迁徙，在这一迁徙过程中也存在路径依赖。所以，从演化的角度看，我们可以通过单细胞测序知道某个肿瘤是从哪条路走过来的，这对治疗来说至关重要。

文化现象也存在路径依赖，这就是“模因”（meme）现象。模因这个概念是道金斯（Richard Dawkins，1941-）于1976年创造出来的，也称为米姆，它源于古希腊语“mimema”，意为模仿。道金斯举了音调、信仰、服装时尚、制作陶器的方法作为模因的例子。其实，货币、儿歌，以及宗教、语言等也都是模因。模因的传播与病毒十分相似，甚至可以说是有过之而无不及。两者都可以通过自然选择或人为选择而演化，并产生突变、竞争和“遗传”。而两者的不同之处在于：模因的复制（模仿）、变异与选择的演化过程，是通过它们的宿主所产生的行为、言论等方式传播。思维是模因的载体，在人类社会中传递一些对社会有利的高质量模因（如道德等），可以增加模因存活和广泛传播的可能性。例如，反对谋杀和盗窃等模因更有可能保留在人类社会并流传下去。缺乏这些有益模因的社会，将失去许多选择优势而灭亡，其模因也会随之消失。相应地，一个社会中传播较为受限的模因可能会逐渐灭绝，而其他传播较为广泛的模因则拥有继续演化的优势。但是，其中不乏对人类有害的模因，一旦它们进行了有效的复制并大量传播，可能会产生无法预计的危害。譬如纳粹宣扬极端种族主义屠杀犹太人，又如十五到十九世纪初的“西班牙宗教裁判所”对所谓“异教徒”的迫害等等，都是人类传播有害模因而对“非我族类”的排斥行为。

顺着前面这个话题，您可以进一步谈谈，如何通过演化论中的模因概念，来观察和解释人类社会的文化现象吗？

薛人望：可以举宗教为例。正规化宗教起源于五千年前，伴随着更大的人口群体和政治组织的发展。教化神明是随着社会复杂性而大幅度增加的。当个人和团体面临他们无法理解或预测的事件（例如天灾和不可避免的死亡），宗教能安抚他们情绪稳定。仪式和相关的迷信，也有助于建立团体的凝聚力。叙述神话故事强化了群体认同，也从而增强了凝聚力。人类最早崇拜太阳——太阳对我们的重要性不言而喻。在埃及，也有人崇拜动物，如猫。后来，人们就相信天上有神灵。有的宗教开始相信天上有一个万能的神，如基督教、伊斯兰教；最后还有人称他自己就是神，成为教主。只要能够说服群众，这个宗教就可以传下去。世界上许多最成功的宗教，随着时间的推移，都表现出了模因的改变。犹太教、基督教、天主教、伊斯兰教和摩门教，都是通过共同的一神教这个模因的变异、修改和重组而发展起来的。许多地区都有传教活动，以增加群体数量，传播并见证“救世主”的信息。最早的传教记录可以追溯到佛教，在印度阿育王统治时期，早在基督之前的几个世纪。这个特点在许多古希腊罗马的“神秘宗教”中变得很普遍，而以基督教为高潮，后来被伊斯兰教所采用，随着时间的推移，演变成了各种信仰。

您在书中讨论了基因组学的研究，从技术上来看，相关研究还有很大的探索空间和发展潜力，然而，站在伦理角度来看，似乎存在不小争议，公众对此表达了很多担忧，对此，您怎么看？

薛人望：基因编辑之前的确在中国大陆引发了公众的关注，某些科研人员也遭到了强烈的谴责和批判，不过，这主要是因为他违背了科学实验应该遵守的基本操作规范。而基因编辑研究之所以在西方——例如美国这样的国家——引发巨大争议，主要是因为两个原因：其一是宗教原因，西方社会的宗教信仰氛围还是相当浓厚的，不少民众出于宗教考虑而不支持生殖细胞的基因编辑；其二是历史原因，纳粹政府曾经大力推行“优生学”，酿成了历史悲剧，从而使得“优生学”成为敏感的研究禁区。具体到中国，这两个原因其实都不存在，中国很多父母关心的是更为实际的问题：从技术角度而言，能不能治好自己孩子的遗传病。所以，在我看来，我们需要正视基因编辑能够对人类带来的益处，一旦技术上取得突破，很多单基因疾病就能被治愈，很多孩子免去了疾病的痛苦，而他们的父母也不必再受到折磨。科学家们正在针对遗传病来设计相关实验，有望取得突破。如果我们能够治好遗传病的话，为什么不去尝试呢？

您谈到，“胚胎发育一定程度上可以再现演化过程”，这是否意味着，数万年的人类进化史可以密集地表征在数月的胚胎发育之中？

薛人望：我们跟恐龙有共同祖先，跟平常吃的水果也有共同祖先，如果一直往前追溯，最后我们就会发现，世界上的所有生物都拥有同一个祖先——确实，有很多痕迹还存在于我们的胚胎。然而，这个问题还没有完全解决，我们无法回到从前去看看大家的共同祖先究竟是什么样子的，现在我们能够做到的，就是追寻现在的基因如何与以前的基因产生的联系。例如，有一个基因叫做Histone4，我们跟我们今天午餐吃的水果，百分之九十八的H4序列都是相同的。只是，站在基因的角度来看，我们还不能把胚胎的故事完全讲清楚。对科学家而言，能做的事情就是不断逼近真理，但从不敢说已经掌握真理。

您谈到衰老、死亡等问题，抱着一种豁达态度，那么，对大多数普通人而言，能够从生命科学、从演化论当中，获得怎样的关于衰老与死亡的启示呢？

薛人望：其实，从演化角度来看衰老，是非常简单的一个问题。你作为人类存在的任务就是繁殖下一代，让基因遗传下去，一旦你完成自然选择的任务之后，就开始衰老了。举个例子：像与胰岛素系相近的生长分子（growth factor）能让果蝇和线虫生长得很好，但如果把这些分子从它们身体中移除，存活时间会变成原来的两倍，因为在它们的生长过程中会产生一些叫做自由基（free radical）的物质，可能会造成细胞的突变，对寿命会产生不利影响。所以，一个身高比较矮的人，他的生长激素可能很少，寿命就会相对较长。有一个实验的结果也提到，进食较少有助于长寿。那么，你是愿意每天半饥半饱但活得长寿呢，还是每天吃饱喝足却活得短命呢？在我看来，这里的重点不在于能活多久，而在于能不能活得有意义。这更多的是一个哲学问题，看你自己怎么对各项生命选择进行价值排序。而我觉得，对年轻人来说，有四个“P”很重要：Purpose，Pride，Pleasure，此外还要再加上一个Physical。我们的生活要有一个目标（Purpose），要找到能给我们带来成就感（Pride）和愉悦感（Pleasure）的事情，此外，还要保持运动（Physical）。能够做到这四点的话，就不用害怕衰老了。

至于死亡，这是一件必然的事情。如果我们能够跳脱人类个体的视角，站在科学的视角上，从一个更宏观的维度来看待死亡的话，或许就能摆脱恐惧了。作家李黎写过一篇文章《海枯石未烂》，其中有一段话值得分享给各位：“据估计，地球大约已存在有四十六亿年了。这个数目太庞大了，我只能把它简化成自己可以理解的数字——去掉‘亿’字，假设地球是个四十六岁的人吧，那么这个中年人终其一生都在不断地‘形成’他此刻的模样： 海洋与大陆的移动，山脉的起伏……至于‘生命’呢？在他十一岁的时候，单细胞有机体出现了；可是最原始的‘动物’——虫豸水母之类的东西，得等到他四十岁时才成形。八个月前——他已超过四十五岁了，恐龙方才露脸。至于我们的人类文明——很抱歉，只是仅仅两个小时之前才开始的事。……想到人类最早的先祖，亿万年下来，这条延续不断的生命线，每一个点、每一个环节、每一个生命，都要历尽艰辛的存活到他们成长、成熟，然后觅到伴侣、结合生出下一代，一代又一代没有间断的，才能有今天此刻此地的你和我。亿万年啊，任何一个点、任何一个环节中断了，‘我’就不会在这里了。这是何等艰巨又奇妙的过程！这样看待生命的延续，就会觉得每一个存在的生命，都是一个小小的奇迹。”

最后一个问题，关于自由意志是否存在，站在一位生命科学家的角度，能请您谈谈吗？

薛人望：我们不妨先回看一下历史。在中世纪，人类信仰“神”、皇权或其他的权威；信仰的对立、服从与反抗的冲突，导致人类从未停止斗争。而在过去的一两百年间，“人文主义”出现了，人类试图摆脱至高权威的支配，掌控自己的思想、行动甚至命运。于是，“自由意志”决定了我们日常生活、艺术欣赏、健康习惯、伴侣选择、政治取向等。可是，换个角度来看，我们每个人的“命运”都不是由自己控制的：我们是生在古代、近代或当代（天时），生在非洲、欧美或中国（地利），都影响我们的命运；更进一步，我们由祖先所遗传的基因，还有环境和教育中传承的模因（人和），这些所谓“天时、地利、人和”的种种因素，都在引导我们做出每一个决定。

达尔文提出演化论是在十九世纪，二十世纪是“后达尔文时代”，如今我们已经进入了二十一世纪。在二十一世纪之前，基因突变是随机的，但自然选择并非随机，而是随着环境改变可以由人为改变了，所以人为选择取代了自然选择。到了未来的“美丽新世界”之中，可能不再存在自然选择，甚至没有性选择可言，我们人类会更多地控制我们所处的环境，性是为了快乐而不是为了生育下一代。在大数据演算愈发完善的情况下，各种人类行为会越来越变得可以预测甚至调控，随着对演化和医学的理解不断进步，大量的研究数据让人们了解到：人类这个有机体，从远古时代到现代，所有的生理和思维在环境中受自然选择而存活下来的基因和模因，都可以用计算机演算出来——用越来越复杂的计算机算法（algorithm），我们可以更进一步了解是什么决定了我们的自由意志。今天的计算机可以监控我们的思维、意念、生理需要和反应，更可以预测和操纵我们对事物的行为模式，例如衣食住行的消费选择、购买哪些商品、做出哪些保健和医疗的决定、到何处旅行度假，甚至进行“门当户对”的配偶选择……照这样发展下去，人类的自由意志终将被计算机算法取代——其实，我们现在已经更相信全球定位系统（GPS）替我们带路了，也开始相信计算机算法告诉我们依照基因型而预测的患癌可能性，虽然我们依然相信这是自己自由意志的选择。

那么，在这个前所未有的境况之下，人类如何面对这个未来的“美丽新世界”？就像费米在1942年与一群科学家成功完成了第一个核链式反应，人类可以用来造原子弹也可以用核反应发电，我们要如何面对演化医学及高速电脑对人类未来的影响？这值得我们每个人去思考。