【繁體】這就是生物學

生物學，是多采多姿的科學，
是獨一無二的科學，是明心見性的科學。

這本書讓我們領悟到生物學的重要與豐富，
獲得廣闊的視野與理念架構，
並清楚自己在生物世界的起源與地位，以及人類對自然的責任。

◎顏聖紘、程樹德  專文導讀
◎《中國時報》開卷版  一週好書推薦

麥爾是達爾文以來最偉大的演化生物學家，
他為生物物種寫下定義，他開創系統分類學，奠定現代演化綜合理論。
這位當代生物學巨擘站在知識的高峰，
把自身投注於摯愛主題的畢生思索，傾囊相授。

他朝生物學汪洋撒下大網，
將科學哲學、生物學發展史、生物學研究領域等問題，一網打盡。
透過嚴謹的論述、透徹的洞見、博引的舉證，
帶領我們遍覽由生理學、細胞學、分類學、
形態學、發生學、演化學、生態學等學門構成的生物學版圖。

書中的觀點與見解，提供我們重新思考生命問題的新起點，
這是一位百歲生物學家留下來的一部浩瀚的生物學生命史。

（原書名：《看！這就是生物學》）

再版導讀    來一趟思索之旅          顏聖紘 第一版導讀    打通任督二脈            程樹德
作者序    請赴一場生物學的盛宴    麥爾

第1章    生命是什麼？
物理論
生機論
有機生物論
生命的獨特性

第2章    科學是什麼？
現代科學的起源
生物學是獨立的科學嗎？
科學所關心的事
科學研究的目標

第3章    科學如何解釋自然世界？
科學哲學簡史
發現與證明
活躍的生物學家
事實、學說、定律和觀念的界定

第4章    生物學如何解釋生命世界？
生物學中的因果關係
認知演化知識論
真確性的探求

第5章    科學會進步嗎？
細胞生物學的進展
科學是經由革命而進步的嗎？
科學是經由天擇過程進展的嗎？
科學的極限

第6章    生命科學的來龍去脈
生物學中的比較方法和實驗方法
重建生物學的架構
生物學界的權力轉移
生物學：多樣化的科學

第7章    生物多樣性研究：探討生物學中的What
生物學中的分類法
微觀分類學：劃清物種間的界線
巨觀分類學：物種的分門別類
資料的存取
生物系統

第8章    發生學：探討生物學中的How
發生學的起源
細胞學說的衝擊
發生遺傳學
發生與演化生物學

第9章    演化學：探討生物學中的Why
演化的多重涵義
演化論
達爾文的共祖說
達爾文理論如何解釋物種生成
達爾文的漸變論
達爾文的天擇說
演化綜合學說的沿革
演化會讓物種進步嗎？
近代的爭議

第10章    生態學：探討生物與Where的關係
生態學簡史
個體生態學
物種生態學
群聚生態學
古生態學
生態學的爭議

第11章    探討人類在自然史中的When
人類與猿類的親緣關係
邁向人類之路
文化的演化
人類種族和人類的未來

第12章    演化能解釋道德規範嗎？
人類道德的起源
文化群體道德標準的發展
個人道德觀念的取得
什麼樣的道德體系最適合人類？

名詞解釋
人物簡介
注解
參考資料

★名人推薦

以睿智的精湛觀點，縱觀生物學的大問題，文筆清晰且充滿熱忱。──華森（James D. Watson），1962年諾貝爾生理醫學獎得主

這本精鍊又具可讀性的書，是二十世紀生物學大師長達七十年的研究與深思的累積。──威爾森（Edward O. Wilson），社會生物學家，普利茲獎得主

麥爾是……最偉大的演化生物學家，也是有高明洞見和清晰文筆的作者，在其豐富一生的九十多歲高齡時，把自己投注於摯愛主題的思索與研究淬鍊成精華，提供給我們。──古爾德（Stephen Jay Gould），《達爾文大震撼》作者

《這就是生物學》無疑是麥爾這位二十世紀偉大的生物學巨人，獻給世人的另一顆面面發光的鑽石。這本包括了科學哲學及生物史的著作，結合了麥爾的真知與灼見，把書中探討的主題照耀得通體透明清澈，同時也一手捏碎「科學之終結」的傳說。──默頓（Robert K. Merton），美國社會學家

生命是什麼？

原始洪荒時期的人類居住在大自然中，每天以採集者、狩獵者或畜牧者的身分接觸著動植物；而無論是老者或嬰兒、生產中的婦女或戰鬥中的勇士，死亡屢見不鮮。「生命是什麼？」這樣亙古不變的問題，必定也曾縈繞在我們老祖先的腦海中。

或許最初的人類對「生物體的生命」和自然界中「無生命物體的靈魂」並沒有清楚的區別。大部分原始人類相信，一座高山、一池清泉、一棵樹木、一隻動物或一個人，內部皆有靈魂寄居其中。這種相信靈魂到處存在的觀點（泛靈論）最後雖然式微，但人類對「生命體內有些東西使之有別於無生命物質，且這些東西會在死亡的剎那離開身體」的信仰，卻仍十分強烈。在古希臘文明中，存在於人體內的這種神祕東西稱為「氣息」。後來則稱為「靈魂」，特別是在基督教中。

到了笛卡兒和科學革命時代，動物也和山川、樹木一樣，失去了持有靈魂的資格，但人類可分成軀體和靈魂的二元論觀念，卻還持續普遍的根植在一般大眾心中，並一直延續至今。死亡對二元論者來說，是一道格外難解的謎題，為什麼靈魂會突然消失或離開身軀？它又去到何方？是臻至涅盤，還是回到天堂？一直要到達爾文發展出經由天擇篩選，使生物得以演化的學說後，死亡才算有了科學和理性的解釋。生物學家魏斯曼是達爾文的忠實信徒，他在十九世紀末首次解釋：快速的世代更替提供了全新的基因型，使生物能用一勞永逸的方式應付變化中的環境。魏斯曼有關死亡的論文，為死亡意義的探求和了解開展新紀元。

然而，當生物學家和哲學家言及「生命」時，他們所說的生命，並不是意指相對於死亡的那種生命，而是相對於無生命物質的那種生命。闡釋生命這種實體的特質，已成為生物學家的主要目標，但問題是「生命」好像暗示了有某些東西存在，那可能是一些物質，也可能是一些力量。於是幾世紀來，哲學家和生物學家嘗試認清這些生命物質或生命力量，但都徒勞無功。現實上，「生命」一詞只是將抽象的存活過程具體化，並不存在有獨立的實體。我們可以用科學的方式探討存活的過程，卻無法研究抽象的「生命」；我們可以描述、甚至嘗試定義「存活」是什麼，我們可以界定存活和不存活（無生命）；事實上，我們還可解釋存活是一些無生命的巨分子作用下的產物。生命是什麼？我們又如何解釋生命過程？自十六世紀以來就一直是熱烈討論的議題。情形大致如此：有一派陣營認為，生物和無生命物質並沒有什麼區別，支持這一論點的人，有時被稱為機械論者，後來改稱為物理論者。另外一派稱為生機論的反對陣營，則宣稱生物體具有一些特質，是無法在無生命物質中找到的，因此生物的理論和觀念是不能完全簡化為物理和化學定理的。在某些時期及某些學術機構中，物理論似乎取得優勢，但在其他時期及其他地點，生機論者似乎又占上風，到了二十世紀，我們已能清楚看出，這兩派陣營的說法並非完全正確，但也非全盤皆錯。

物理論者在「沒有抽象的生命物質存在」以及「生命在分子層面可用物理化學定理解釋」上的堅持是正確的。僅管如此，生機論者強力論述：「生物和無生命物質是不同的，生物有許多自發性的特徵，尤其是從歷史演進（演化）中獲得的遺傳程式，是無生命物質所沒有的，生物體具有多層秩序系統，這和無生命世界所發現的任何事物都不一樣。」這也很合理。若將物理論和生機論這兩大哲學思想去蕪存菁，並融合兩者的最佳原理後，所形成的思想學說稱為「有機生物論」（Organicism），這正是主導今日生物學的新思典範。

有機生物論

大約在1920年以前，生機論在生物學觀念中的可信度已經完全消失，生理學家老霍登（J. S. Haldane）曾為這一情形做了注解，他說：「生物學家幾乎已一致揚棄生機論，不再把它當做公認的信仰。」老霍登同時也指出，純機械式的詮釋無法說明生命協調統合的現象，而讓老霍登當時苦思的統合現象，就是遵循一定程序進展的胚胎發生現象。在揭示生機論和機械論的無效後，老霍登認為我們必須根據所有生命現象都傾向有協調的特性，找尋出一個不同的生物學理論基礎。

因此生機論的衰亡並沒有導致機械論的勝利，而是造就了一個全新的解釋系統。這個新的典範接受分子層次是完全可以物理化學機制來解釋的想法，但也同時相信，物理化學機制在愈高整合層次中所扮演的角色愈小：組織系統會有一些突現的特徵來取代或附加在機械性的機制上；生命最特殊的性質並非來自組成元件，而是組成元件的組織。這類觀點現在通稱為「有機生物論」，著重高度複雜秩序系統的特徵和生物演化遺傳程式的歷史特性。里特爾（W. E. Ritter）在1919年創造「有機生物論」一詞根據他的說法，一個整體與其組件之間的關係，不僅包括整體的存在需仰賴各組件間的次序協調和相互依存，還含有整體對其組件的絕對控制。斯馬茨（J. C. Smuts）則解釋他的整體性觀點為：「一個完整個體並不單純，而是複合的，是由多個零件組成的。自然的整體（例如生物個體）亦是複雜或複合的，由彼此具有活躍交互關係的許多零件組成。這些零件本身也可以是一個較小的整體，例如生物體內的細胞。」後來其他生物學家把斯馬茨的這段敘述精簡為「整體大於各組成的總和」。

於是在1920年代後，整體論（Holism）和有機生物論成為意義相等、可交換使用的詞彙。起初「整體論」一詞較常被使用，而其形容詞「整體的」（holistic）更是到現在依然仍耳熟能詳。但整體論並不是一個嚴謹的生物學術語，就像波耳指出，許多無生命系統也具有整體的特性。生物學界現在已改用較嚴格的有機生物論一詞，並將「遺傳程式為重要特質」的認識，納入這個新典範中。

有機生物論者對物理論中機械式論點的反對，遠不如對化約論思想的反對來得強。物理論者稱他們的解釋為機械論的解釋，此點可算是名副其實，但在此之外，他們的解釋也常帶有化約式的色彩。化約論認為，只要將事物化約成較小的組成，表列整理後，並判定每一個組成的功能，原則上就可算是解決了這道問題，因為有了對組成的了解後，再去解釋組織中較高層次的每一個觀察現象，將會是一件簡易的工作。

但有機生物論者卻證明這樣的陳述並不正確，化約論無法說明生物體較高組織中才突現的特徵。有趣的是，大多數機械論者也承認純化約解釋的不足，例如美國哲學家納格爾（Ernst Nagel）就曾坦言：「物理及化學的解釋在目前大部分的生物研究中付之闕如，許多成功的生物理論都不含有物理及化學性質。」納格爾雖插入了「目前」一詞挽回化約論的顏面，但很明顯的，有一些生物學觀念，像是領域、展示（炫耀）、獵食者恫嚇等，永遠無法在不喪失其生物學意義下，簡化為化學和物理名詞。倡導整體論的先驅，例如羅梭和老霍登，都曾有力的反駁化約論方法，並令人信服的證實了整體式角度是如何適用於行為和發生現象。但他們在解釋真正整體現象的本質時卻失敗了，他們無法說明「整體」的特性，或各組成統合成整體時的過程。里特爾、斯馬茨和其他早期的整體論支持者，對他們自己的解釋也同樣似懂非懂，還有些形上學的思想在內。事實上，斯馬茨的用語中還有些帶有目的論的味道呢。

不過，諾維克夫（Alex Novikoff）則詳細說明了為什麼生物體的解釋必須是整體性的：「某一層次的整體，只是更高層次的組件。組件和整體都是物質實體，而各組件互動所造成的統合現象，則是各組件特性整合的結果。由於整體論排斥化約思想，因此反對將生物比喻為一個由各式獨立零件（物理化學單元）組成的機器，而這些零件就像可以從任一台引擎取出來的活塞，還能描述其功能與性質，不管它們是從什麼系統中取出的。」相對的，由於生物系統中的每個組件間都有交互作用，因此光描述一個分離組件，無法傳達整個系統的性質。真正控制整個系統的，是組件間的組織。

生命世界從細胞，到組織、器官、器官系統，以及完整的生物體，每一階層都存在組件的整合現象，這種整合可在生化層面、發生層面和個體行為層面中清楚看到。所有整體論者皆一致同意，沒有任何系統可完全以分離組件的特性來解釋清楚。有機生物論的基礎建立在生物體具有組織的這項事實上，生物體並不只是由一堆性狀和分子堆砌而成，生物體的功能是由性狀和分子間的組織、互助關係、交互作用和相互依存等特性所完成的。

（摘錄自本書第1章）