五位科學家告訴我們，那些讓他們感到吃驚的事情

克萊爾·卡梅倫

讓我們把時鐘撥回1965年。當時，科學似乎正以一種堅定不移的腳步大踏步地前進。生化學家已經(jīng)破解了遺傳密碼（也就是DNA是如何被翻譯成蛋白質(zhì)的），受此啟發(fā)《生活雜志》 開始展望“心智與身體都經(jīng)過改良的超級寶寶”。計算機工程師戈登·摩爾，在《 電子學》 雜志上發(fā)表的一篇文章中預言：在成本保持不變的前提下，人類在一塊芯片上所能集成的晶體管數(shù)量每18個月將增加1倍——這就是以他的名字命名的摩爾定律。他說，以此為基礎，將導致一系列“奇跡”的誕生，如家用電腦、移動電話，以及汽車自動控制系統(tǒng)。

與此同時，1964年至1965年的紐約世界博覽會更進一步地展望了人們在未來可能擁有的技術：核聚變發(fā)電廠、月球殖民地、水下旅館、機器人保姆、飛行汽車以及3D電視。對當時的年輕科學家而言，這些預言絕對是既令人興奮，又讓人望而生畏的。而對于在他們的有生之年將這些預言轉(zhuǎn)化成實實在在的現(xiàn)實，他們又是怎么想的呢？ 科學真的做到不負眾望了嗎？

我們特意選擇了五位職業(yè)生涯剛好開始于1965年的科學家。他們是微生物學家麗塔·科爾韋爾，美國國家科學基金會前主席、傳染病領域的頂尖專家;物理學家瑪麗·K.蓋拉德，她和另一位科學家共同預測了粲夸克的質(zhì)量;天文學家埃德溫·C.克虜伯，他曾經(jīng)管理洛杉磯的格里菲斯天文臺長達41年之久;退休宇航員哈里森·施密特，他是最后一批在月球上行走的宇航員中的一員;古人類學家伊恩·塔特薩爾，他是一位狐猴迷，同時也是紐約市美國自然歷史博物館名譽館長?；厥走^去的50年，他們將同我們共同分享，“未來”是如何既讓人歡欣鼓舞，又讓人大失所望的。

問：在1965年，您幾歲？當時您正在做些什么？

科爾韋爾：當年我31歲，剛剛成為喬治城大學的一名助理教授，我就是在那里開始了對霍亂的研究。

蓋拉德：當年我26歲。我正在發(fā)表論文，努力攻讀粒子物理學博士學位，同時還要撫養(yǎng)3歲的兒子和2歲的女兒。

克虜伯：1965年秋天，我剛滿21歲，是一名美國加利福尼亞州克萊蒙特市波莫納學院的學生。當時我住在校園內(nèi)的布拉克特天文臺，在那里找到了一份看守人的工作，進行一些天氣觀測。

施密特：當年我30歲，正在學習駕駛T-38教練機，這是宇航員訓練初始階段的一部分。最終，我順利通過了訓練，并得以前往月球上的陶拉斯- 利特羅山谷進行勘探，這是“阿波羅17”號任務的一部分。

塔特薩爾：當年我20歲，是一名剛剛?cè)雽W的大學生，在劍橋大學學習古人類學。當時我剛剛開始學習路易斯·利基和瑪麗·利基在坦桑尼亞奧杜瓦伊山谷發(fā)現(xiàn)的那些令人著迷的原始人類化石。

問：就您所在的領域而言，當時的您期望今天的科學家有怎樣的發(fā)現(xiàn)？

蓋拉德：那時候的我完全不知道自己期待什么?？淇说母拍?964年才被引入我們的學科。我們有大量關于夸克的數(shù)據(jù)，但是沒有幾個理論能夠解釋它。我們大部分的工作就是想盡辦法去理解它。

克虜伯：雖然當時的確有些事情正在醞釀之中，但是我認為那個時代的大多數(shù)人并不具備你所說的那種遠見。“水手4”號的火星之旅（那是1965年7月的事）讓人們倍感震驚，因為那是有史以來我們第一次近距離觀測另一顆行星，在一瞬間徹底改變了我們對火星的認知。至于說當時我是否曾經(jīng)展望過我們將會登陸火星，并在這顆行星上漫步，我真的不知道。我們是太空的開拓者。當你作為開拓者時，你不知道將來都會發(fā)生些什么。

施密特：當時我預測，現(xiàn)在的人們即便不是完全在月球上定居，怎么說也應該有月球基地。我還預測今天的美國人應該已經(jīng)登陸火星了。

塔特薩爾：那時候，我對未來沒有任何展望，只是忙于掌握我所學的學科，而我所學的學科當時正好經(jīng)歷著一場巨大的變革和騷動。當時，瑪麗·利基及其同事剛剛宣布了他們的發(fā)現(xiàn)，他們在奧杜瓦伊山谷發(fā)現(xiàn)了一種十分原始的新能人物種，從而引起軒然大波。他們采用當時最新的鉀氬年代測定法對這些化石的年代進行了測定，結(jié)果令人震驚。在發(fā)現(xiàn)這些化石之前，我們很難想象人科人屬（也即人類所屬的這個大家庭）中，居然有如此古老的一個種。

問：在過去 50 年里，就您所在的領域而言，您認為取得的最大成就是什么？

科爾韋爾：信息技術與分子生物學的結(jié)合大大推動了分子生物學的進步，算得上是一場徹底的革命。今天，如果我想知道一份水樣或者脊髓液、食物、空氣樣本中有哪些細菌存在，只需要提取核酸——DNA和RNA，然后在機器上分析一下，就能在幾分鐘之內(nèi)鑒定出細菌的菌株。而在以前，我要做幾千個試管和培養(yǎng)皿，花費幾個月時間才能得到同樣的結(jié)果。

蓋拉德：人們通過對標準模型進行公式驗證和實驗驗證，對自然界四種基本作用力中的三種——強核力、弱核力和電磁力——進行了完整而準確的描述。這和20世紀60年代，我剛剛進入這一領域時的境況，可以說是天差地別。在當時，人們能夠很好理解的只有電磁相互作用，并且有經(jīng)過檢驗的公式?，F(xiàn)在，這三種力的地位已經(jīng)完全相同。

克虜伯：在我們第一次獲得地球在太空中的圖像時，那些美麗的圖像改變了我們對地球和自身的看法。當人們把地球看作是太空中的一個世界，是浩瀚而空虛的宇宙中的一個行星時，我們對環(huán)境的整體認識以及我們秉持的環(huán)境信念便已經(jīng)覺醒。我想，在一個世紀后，歷史學家在回望今天時會說：“人類的視角是在太空時代開啟時發(fā)生轉(zhuǎn)變的?！?/p>

塔特薩爾：最大的進步就是人們更加理性了。當我還是一名大學生的時候，我被教導的知識，都是當時的人們在15年前獲得的，那就是人類進化，是人類一心一意地艱苦跋涉、從原始到完美的過程。現(xiàn)在我們意識到，現(xiàn)實是截然不同的：人類大家庭的歷史，一直以來都只是眾多激烈的進化實驗之一而已。許多新的古人類物種被發(fā)現(xiàn)，進而被納入生態(tài)競技場，他們在與自己的近親以及生物區(qū)系中的其他元素競爭的過程中，有的成功，有的失敗。人類只不過剛好是這場斗爭中僥幸的成功者。今天我們是世界上唯一的人類這一事實，告訴我們更多關于我們這個物種的不同尋常的性質(zhì)，而不是我們產(chǎn)生的過程。

問：在近50年內(nèi)，有什么讓您感到驚訝的嗎？

科爾韋爾：50年前，基因革命才剛剛開始。要知道，直到1953年沃森和克里克才發(fā)現(xiàn)了DNA的結(jié)構。而這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)的多米諾效應，是我絕對沒有想到的，新的發(fā)現(xiàn)如瀑布般一瀉千里，出現(xiàn)得越來越快——推導基因代碼、克隆基因、修改遺傳特征。

蓋拉德：最讓我感到驚訝的是暗能量的存在，那是一個非常微小的宇宙常數(shù)。暗能量的明顯缺失始終困擾著理論天文學家。在實驗可觀測的范圍內(nèi)，與自然界中的其他能量相比，它的值是如此之小，以至于許多人認為一定有一個尚未被人們發(fā)現(xiàn)的對稱性效應或者動力學效應迫使它幾乎為零。而這一主張，通過對那個雖然微不足道，卻又永不消失的宇宙常數(shù)的觀測，證明是錯誤的。

克虜伯：天文學涵蓋的都是我們所知的尺度最大、最壯觀、最瘋狂的事情，所以學習天文學，你就會被教育得處變不驚。但是，還是讓我挑一個我認為相當驚人的事情吧，那就是太陽系中有大量的水。在木星的衛(wèi)星和火星地下都有大量的水——這絕對是相當驚人的事?；叵胍幌?965年，我們收到了火星最早的圖像，它看上去和人們想象中的真是太不一樣了。當時人們的反應是，“看起來真是一片荒蕪，就像是月球一樣”。所以，當時人們得出的結(jié)論是，火星是一個寒冷、干燥、 空虛的世界，所有認為火星上有生命的想法，都隨著“水手4”號飛臨火星而煙消云散。而如今，我們又一次回到火星，一個探測器接著一個探測器，并且發(fā)現(xiàn)火星上有水。這對人們理解生命在宇宙中的進化有極為重要的意義。

塔特薩爾：對我來說，毫無疑問，在印度尼西亞弗洛勒斯島發(fā)現(xiàn)的那些古怪的“霍比特人”，是我這一生中最讓人意想不到的古人類學發(fā)現(xiàn)。沒有人會想到，這些被命名為弗羅勒斯人的人類化石會如此迷人，盡管他看上去稀奇古怪， 而且，要在他和人類之間搭上關系多少有一點牽強。雖然他們的大腦很小，而且身材也很矮?。ㄟ@些都是早期滅絕的人類親屬十分典型的特征），但是直到12萬年前，他們還存在，這已經(jīng)接近人類出現(xiàn)的日期了。但在其他一些方面，他看上去和我們的早期親屬又一點也不像。

問：回首往事，您希望會有什么不同？

科爾韋爾：過去，我曾經(jīng)設想今天的人們能夠用上手持式基因測序儀和譯碼器，但直到今天這種儀器也沒出現(xiàn)。也許，制造出這種儀器還要再等一年、兩年，甚至是三年五年，但是總之，它的出現(xiàn)比我希望的要晚得多了。為什么會這樣？原因包括一系列的資金問題，以及儀器本身在工程技術方面的難題?，F(xiàn)在這個時代，你很難獲得資金來做研究，這對整個研究工作造成了不利影響。對一名醫(yī)生來說，應該讓他能夠在幾分鐘之內(nèi)，在病床旁對傳染源做出診斷。

蓋拉德：我希望我們能發(fā)現(xiàn)一些超越標準模型的、新的物理學線索，比如超對稱性。也許大型強子對撞機（世界上最大的粒子加速器，位于瑞士）將來收集到的數(shù)據(jù)能夠證明某些問題，但令人遺憾的是，超導超大型加速器（原計劃在得克薩斯州建造的一臺更大的加速器）計劃被取消了。如果有了它，也許現(xiàn)在我們已經(jīng)有所發(fā)現(xiàn)了。

克虜伯：如果你在早些時候問我這個問題，也許我能回答你。我記得當我剛剛開始探索太陽系時，我們得出了一個明確的結(jié)論，那就是我們不可能到達冥王星?，F(xiàn)在想起來我真是后悔。就在2015年7月，“新地平線”號（美國航空航天局在2006年發(fā)射的一個探測器）做到了。通過“新地平線”號看到的一切，是否讓你感到激動？這一切是否完全出乎你

的意料？我的回答是——當然了！

施密特：我希望我們能夠開發(fā)出核聚變發(fā)電廠，使用從月球上收集到的氦3，以此作為建立月球定居點的經(jīng)濟基礎。

塔特薩爾：大多數(shù)古人類學家依然執(zhí)迷于一種最低要求的心態(tài)，他們更傾向于在先前已有的人類種屬前，硬塞入新發(fā)現(xiàn)的原始人類化石，而不是創(chuàng)造與新的形態(tài)學相適應的新人類種屬。如果古人類學家在幾十年前就明白早期原始人類出現(xiàn)的多樣性模式，而不是繼續(xù)沉迷于直線發(fā)展的概念，那么我們對人類生物學歷史的認識，以及對其產(chǎn)品（也就是我

們自身）的認識會截然不同，我們就能更好地理解我們并不是一個以億萬年自然選擇的方式不斷微調(diào)最終得到的、在行為上已經(jīng)完美了的產(chǎn)物，我們就會明白并不是我們的生物學特性迫使我們以特定的行為方式行事，盡管我們有獨特的遺傳傾向，但我們?nèi)匀灰獮閭€體的變化負責。到2050年，我們也許會對人類這個物種有一個更清晰的認識。