本书以生物科学最新成果为据，从多个侧面探讨了这样一个古老而常新的科学问题：包括人在内的各种生物，在结构和功能上都像是为着特定目的而精心设计的，事实是否如此？机理何在？本书是一本别具一格，饶富哲理，十分精彩的科普读物。

本书从多个侧面探讨了这样一个古老而常新的科学问题：包括人在内的各种生物，在结构和功能上都像是为着特定目的而精心设计的，事实是否如此？机理何在？

本书是一本饶富哲理、十分精彩的科普读物。

序

前言 自然界中的计划和目的

第一章 适应论者如是说

第二章 功能设计和自然选择

第三章 为什么设计

第四章 适应的身体

第五章 性别有何用处

第六章 人类的性经验和生殖

第七章 老年及其他

第八章 医学应用

第九章 哲学含义

请考虑如下的一对命题：太阳之所以存在是为了照亮地球表面；我们长有双眼是为了能藉以利用阳光。两个命题意味着一种原因一效应关系。太阳是地球表面被周期性地照亮的原因；眼睛是长有眼睛的动物具有视觉的原因。两个命题又都同时分别提示另外两种含义：太阳的存在是为了满足照亮地面的需要；而我们具有眼睛是因为我们需要看。本章的主旨在于阐明，后面两种含义中的第一种是错误的，至少不存在支持它的证据；而第二种含义则在一个特定的、极重要的意义上是对的。

对于地球一太阳系统所作的考察研究，完全不能支持关于太阳为服务于行星而存在的观点。太阳距地球约1.5亿千米之遥，这一距离相当于地球直径的近1.2万倍。地球是个近似球体，直径约1.26万千米。为什么太阳与地球离得那么远呢？为什么太阳会较它为之服务的地球大那么多倍呢？

太阳的直径为地球直径的100倍左右，其体积约为地球的100万倍。太阳的整个庞大表面向四周放射出熠熠光芒。地球体积之小及其与太阳距离之远，使之仅能接受不到十亿分之一的阳光，太阳的其他光线都射向别的方向了，太阳系中的其他星体也截取了很小一部分太阳光线。在照亮地球方面的能量利用率是极其低微的。对于太阳所作的周密考察研究未能提示出太阳与地球存在特殊关系的任何特征。

对于一个真正为照亮地球而设计的系统，我们期望它将会是怎样的呢？若限定必须用单个发光圆球作为光源，那么，我们可能要求它在与地球相距更近的圆形轨道上绕行，以节约能量和物质。这在古代是一种标准的概念。例如，古希腊人心目中的太阳车从东至西横越天穹。尽管这种系统的效率可能是我们现在所知的地球一太阳系统效率的100万倍，但从工程学的观点看它的效率仍是低下的。大部分太阳光没有射向地球而朝别的方向射走了。将一面形状适当而又亮闪闪的反射镜置于太阳后方，我们可以将此充作一个比太阳弱得多的光源并获得一种能满足相当严格的工程要求的效率。

但是，为什么一个球形光源的光线必定要向所有不同的方向发射呢？为什么地球不是被由荧光灯管所组成的光栅所包围？或由灯管配以适当形状的反射镜所组成的类似的庞然大物来照明？或者，你还可以用地面上的发光体，就像约翰·托尔金(John Ronald Reuel Tolkien)所描写的在“人世间”的那两棵光辉灿烂的Valinor树一样，树叶朝下的一面都能发出光来？所有这些由工程设计而得的光线都以其明显的着意设计的特征显示，给地球照明是它们的raisond’etre。而真实的地球一太阳系统却没有显示出这种为一定目的而设计的证据。眼睛的情况如何呢？实际上，眼睛是自然界计划和目的的经典例子。英国神学家威廉·佩利在其发表于19世纪早期的名著《自然神学》中写道：

观察一下刚刚张开眼睛的新生婴儿吧。他们睁开的眼睛看到了什么呢？当我检视两个透明球体的前部时，我们发现它们是严格按照光学原理构造成的。我们自己也是根据完全相同的原理制造光学仪器的。我们发现，它们藉着由执行不同功能部件组成的折射系统的作用而形成的影像，是完美无缺的。其中一个部件作用于一束光线，将其传送并接受第二部件的作用，接着再到第三部件，如此接连地作用。 渐次递进作用的成功取决于这个系统所含的各部件最佳和最精细的调节，而且实际上各个部件确实作了这样的调节；这并非由单独一次“作用和效应”的过程造成，而是由多次“作用和效应”过程的合并造成，以达到所希求的终极结果。由于这种器官可能必须在不同的环境条件下起作用，例如，光线的或强或弱，作用对象的或近或远；而且根据调节光线传播的规律，上述种种差别要求其结构具有相应的多变性。例如，光线入口应该可大可小，晶状体形状应该可扁可圆，调节系统与成像于其上的眼底之间的距离可长可短。情况就是这样，眼睛应该适应这种复杂多变的情况。我们发现，眼睛的几个部件是能够偶然地改变的，而且最好的仿真装置也能产生这种改变。这远远超出了一只普通计时调节器的作用范围，计时调节器是要依赖人去调节它的；但它也不是与哈理森(Harrison)。用于计时自动调节的发明完全不同的，这种发明是在计时计中插入了一种装置，这种装置巧妙地利用了不同金属的不同膨胀率，使计时计处于不同温度环境中仍保持运动的等时性，这项发明受到了应有的赞扬。 因此，一种与此种发明的差别主要在于较它更胜一筹的结构，怎么会完全不能算是发明呢？或者，若说它是发明的话，它又怎么会没有发明者呢？

现代生理学家可能完全同意佩利对人眼结构和调节能力所作的描述，而且可能还会提供更多的事实支持佩利的推论。 他对于作为光学仪器的眼球有很好的了解，甚至还了解在视网膜上形成精确的二维映像的要点。此外，我们现今还详尽了解了视网膜上的光化学反应以及在柱状细胞和锥状细胞中光化学反应转变成神经冲动的过程。对于这些神经冲动通过视网膜本身并接着通过脑内一重又一重的信息处理机制，从而最大量地从达到我们眼球的光线获取有用信息的途径，我们也有了部分了解。P1-4

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上海世纪出版集团

世纪人文系列丛书编辑委员会

2005年1月