“一切都是叶子”——是歌德错了还是植物错了?

作者: 王鑫

来源: 科学大院

发布日期: 2017-01-11

本文探讨了歌德在植物学领域的名言“一切都是叶子”及其对植物学研究的影响,分析了这一理论的缺陷以及对现代植物学研究的误导,强调了科学实践中应以实践检验真理的重要性。

人类历史上出现过很多名人,这些名人对人类文明做出过巨大的贡献,也对科学事业的发展历程产生过持久、深刻的影响。歌德(Johann Wolfgang von Goethe, 1749-1832)就是这样的在人类历史上少有的影响深远的名人之一。歌德集诗人、文学家、甚至植物学家多重身份于一身,其在文学和诗歌上的造诣直到今天都很少有人能望其项背,那么,在科学上呢?

歌德是一个从来都不犯错的圣人呢,还是偶尔也会犯个错的平常人呢?如果歌德犯了一个错,后人又应当如何对待这个错误呢?

由于歌德在文学上的成就过于伟大了,人们常常遗忘了他在植物学中也曾有所作为,当然更是很少有人把他当作植物学家来看待了。不过,其身上相对较小的植物学成就,对植物学这个相对较小的学科的影响却是深远的。歌德年轻时曾经对植物非常痴迷,凭着个人的天赋和热情,他于1790年发表了他一生中唯一的植物学著作——《植物变形记》,其中最著名的一句话就是“一切都是叶子”。

虽然早在1768年,沃芙(C. F. Wolff)就说过类似的话,但是歌德的名声远远大于沃芙,以致于大部分后人都认为这句话的原创者是歌德。那么,文学家歌德的这句名言对植物学,尤其是今天的植物学,有很大影响吗?答案是肯定的。化石证据:一切都是枝。大家都知道,在这世界上与人类关系最为密切的、多样性最高的植物类群是被子植物(也叫有花植物)。被子植物和其他植物的主要区别表现在其生殖器官——花朵上。

按照植物演化理论,植物的所有器官都有一个从无到有的过程,花也一样。但是,上百年来,在花的起源问题上演化植物学家一直头疼不已。

按理说,既然被子植物和裸子植物之间的主要区别在于前者的胚珠(种子的前身)在受粉之前就已经被其他组织包裹起来了,那么所有探讨被子植物花的起源的假说就都无一例外地需要回答一个问题,即原来在裸子植物中裸露的胚珠是如何在被子植物中被包裹起来的。

关于这个问题,传统的理论给出过一个广为接受的答案,即在被子植物的祖先类型中,胚珠是长在叶子的边缘上的,在进化的过程中,整个叶子发生内卷,使得原先裸露的胚珠被包裹起来,如此形成了被子植物雌蕊的基本单位——心皮。这个解释听起来既完美又合理,得到了后世植物学家的广泛认可。

也许你已经发现,这种关于被子植物心皮来源的解释似乎和歌德的名言“一切都是叶子”一脉相承。

事实也确实如此,当年阿博(Arber)和帕肯(Parkin)(1907)提出他们的演化学说的时候正是引用歌德的论断作为自己理论的基础和挡箭牌。但令人尴尬的是,自从阿博和帕肯1907年正式提出这种假说以来,植物学家在百余年的科学实践中从来没有发现这种边缘上长胚珠的“叶子”!和歌德的名言完全相反,化石证据证明陆地植物中“一切都是枝”,尤其是在早期陆地植物中,根本就没有叶子的存在!

现代化石植物研究表明,被子植物雌蕊形成过程中,除了叶性器官的参与外,还有枝性器官的参与。这一点不仅得到了形态学、解剖学、古植物学的支持,而且也得到了现代植物中基因表达模式的支持。显然,歌德的名言误导了很多植物学家,使得现代的植物学家无法解决被子植物心皮同源性的问题,造成了目前被子植物系统学的尴尬困境。

看来歌德是和我们普通人一样,也是会犯错误的。但是和普通人不同的是,他的错误被身上的光环掩盖,变得非常隐蔽、难于觉察,其负面效应也更加难于根除。在植物学中放弃歌德的理念在某种程度上是在所难免的,这种事例在历史上再正常不过了。回顾历史,有多少人会对业余爱好者的言论奉若神明?歌德本人其实只能算是一个有名的植物学爱好者,只不过他的植物学影响因其文学成就而被放大了。

一方面,查尔斯˙谢灵顿爵士(Charles Sherrington)认为:“如果不是歌德的诗歌,我们肯定不会理睬他的科学”。在他看来,歌德的《植物变形记》不应当归入“当代植物学”,因为歌德的观点是没有支持的理论。另一方面,歌德的植物学研究带有强烈的局限性。歌德关注的对象中不包含单子叶植物、多年生植物、植物的根、茎、胚珠和种子,只关注茎的侧生附属物。

这种情况下,歌德要是得不出“一切都是叶子”这个结论才是奇怪的事情。

前面提到的那位提出被子植物心皮来源解释的阿博(Arber)认为,歌德不承认(或许不知道)前人的贡献,认为只要他说了的就是他的认识,而且是最终的、永恒的认识,这种永恒性恰恰不幸地成为很多后人追捧的对象。

如果同样的事例放在普通人的身上,这些缺陷也许早都被人们揭露出来了,但是歌德的威名使得他的错误言论不但得不到及时的纠正,反而常常被后人奉为公理、用来打压学术争论中的对手。盲目崇拜名人对于科学发展的阻碍作用由此可见一斑。

其实,这也不全是坏事,阻碍越大,往往意味着拨乱反正后科学进步的潜力会越大。这种例子在科学史上并不鲜见,例如亚里士多德关于“重的物体会比轻的物体下落地更快”的结论在伽利略提出自由落体模型前是被人们当成真理来信奉的,打破这个谎言使得物理学变得更加切合实际、也更接近真理。虽然伽利略提出自由落体运动模型打破了亚里士多德“重物先落”的理论,不过,历史上伽利略并没有做过比萨斜塔实验哦。

如果说亚里士多德的伟大没有因为伽利略更正这个错误被磨灭掉,那么歌德的伟大也不应当因为今天我们更正他的错误而减小。既然扫除亚里士多德的千年谬误开启了以实验为基础的近代物理学的伟大历程,那么忘掉歌德“一切都是叶子”这个只有二百来年历史的虚言,也许能帮助植物科学迎来涅槃重生的新时代。

实践是检验真理的唯一标准。面对名人的错误如何处理是很关键的问题,因为这决定了相关科学的命运和未来。

人们常常面临着两种完全相反的选择,一种是坚持“实践是检验真理的唯一标准”,对错误的结论及时地纠正,使得科学围绕自然界的客观存在继续发展。另一种是坚持“真理是检验实践的唯一标准”,对客观存在的数据进行相应的剪切,使名人的权威继续得到持续的维护。不幸的是,在过去一百年的历史里,绝大部分植物学家选择了后者,不仅造成了被子植物起源研究的无解状态,而且造成了植物学家之间的分裂,使得其中一派更加接近于宗派。

要破解这种僵局,就要以植物本身作为检验的唯一标准来检验一切理论,使得植物学回归为关于植物的科学,而不是关于植物学家的科学。

其实,作为一个人,歌德犯错误是再正常不过的事情了。问题不在于谁犯错误或者犯多大的错误,关键在于后人对于这个错误如何处理和应对。

面对权威是囫囵吞枣地全盘接受、爱屋及乌地倒头就拜,还是客观、冷静、一分为二地具体问题具体分析从而通过科学实践获取真知,这是衡量一个专业人士独立、创新能力的重要标志。剔除歌德的错误不仅不会诋毁歌德的光辉形象,相反可以使其剩下的成就更加纯粹、辉煌,而且可以解放后人的思想、促进科学的发展,如此一举两得,何乐而不为?

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