作者序 解開疾病之謎的新科學「演化醫學」
內斯、威廉斯
我們兩人(本書的兩位作者)最初是在一九八五年的一個會議上碰面的,一見如故,志趣相投。那會議後來發展成「人類行為與演化學會」(Human Behavior and Evolution Society)。作者之一的內斯,是密西根大學醫學院精神科醫師,一方面對精神醫學的缺乏理論基礎感到苦惱,一方面對演化運用在動物行為研究的突飛猛進感到著迷,因而與密西根大學「演化與人類行為研究」的部門有了連繫。
這是一個跨學科的研究部門,裡面的同事聽說他長久以來一直對老化的演化根源很有興趣,於是建議他讀一篇由生物學家威廉斯在一九五七年發表的論文。這篇論文對他啟發很大。他發現,老化的確有演化根源,但焦慮或精神分裂症呢?後來多年他不斷與演化學家討論,特別是威廉斯,並與醫學院裡的住院醫師、教授等交換意見,因而發現以演化的觀點來看疾病,不但更合乎自然,還更有用。
威廉斯的研究一半是海洋生態,一半是演化理論。他對演化理論在醫學上的運用之所以有興趣,是讀了鳥類學家艾華德(Paul Ewald)一九八○年在《理論生物學期刊》(The Journal of Theoretical Biology)上發表的一篇〈演化生物學與傳染病徵兆、症狀的治療〉(Evolutionary Biology and the Treatment of the Signs and Symptoms of Infectious Disease)。艾華德在論文中提出,演化思想對很多醫學上的問題都很有意義,不單是針對感染引發的問題。威廉斯在演化遺傳方面有廣博的知識,包括遺傳疾病的原理。以前他在老化的演化專文中提出演化與老年病學是息息相關的。
我們見面不久就得到共識:把演化生物學運用到醫學,是很重要的一件事,而且值得把這個理念推廣出去。我們決定把我們的思考路徑寫下來、印出,加上一些明顯的實例,以供其他研究人員參考,鼓勵他們去探索其他的可能。我們兩人合寫的文章〈演化醫學的黎明〉(The Dawn of Darwinian Medicine)發表在一九九一年三月的《生物評論季刊》(The Quarterly Review of Biology)時,不管是媒體或醫學或演化生物學的同行都有好評。我們心想,以這篇文章為基礎、擴充成一本書,該能引起廣大讀者的興趣。
演化醫學另闢蹊徑
本書主旨就是以達爾文的天擇理論來解釋生物體的功能設計。探討的焦點是以天擇為機制的適應概念:所謂的適應就是我們藉以對抗病原的做法、病原本身為了適應做出反制人類的適應,以及一些適應不良的情況,如我們為了本身適應而必須付出的代價,還有我們的身體設計與目前環境不合而生的問題等等。
我們寫書的時候,不斷發現達爾文主義可以用新的方式使醫學得以獲得進展。我們慢慢了解到演化醫學不只是一些零星的想法,而是一個全新的領域,進步愈來愈快,神速得令人興奮。然而,我們還是必須強調演化醫學仍在襁褓期,且把達爾文思想應用在醫學問題的實例,還不能成為有權威的結論或是臨床醫學的建議。演化醫學的設計只是闡明演化思想在醫學上的用處,而非健康維護或疾病治療的指導。這並不是說,我們認為演化醫學只停留在理論的層次。完全不是!我們衷心希望找出演化上的答案,以便能真正有助於改善人類的健康。但這需要努力、經費,以及時間。同時,我們希望這本書能刺激讀者,以不同的角度來思考疾病、問醫師問題,甚至和醫師爭辯也無妨,但是不管怎麼說,千萬不要對醫師的囑咐置之不理。
做了上述聲明之後,我們還要強調,本書的用意不在反對目前的醫學研究或西方工業國家的醫療行為。我們的重點在於,在思考疾病的時候,除了直接的物理、化學因果,如果適應的問題和歷史因果也能納入考量,醫學研究和醫療都會更上層樓。我們沒有用其他方式取代現代醫療的企圖,只是提倡從一個已經成熟的科學知識體生出一個額外的觀點來凝視疾病。而這個知識體長久以來一直遭到醫學界的忽視。我們也反對把演化醫學視作另類時尚,去挑戰正統。雖然我們相信,我們的思考路徑對制定健康保險或環境政策的人士有影響,但我們的目的不在釋出政治處方箋。
除了儘可能使這本書生動、好讀,有益於廣大的讀者吸收知識的養分,力求深入淺出,我們並儘量提高本書的科學價值,以供醫師和研究人員參考,在各自的專業上研究演化上的問題。我們相當了解,很多醫學專家已經開始思考這樣的問題了,但通常做得還不夠,認為自己的想法不是認真的假設,只是隨便猜測,不值得做深入研究。我們強烈批判這種態度,希望本書舉出的例子能夠使很多科學家了解到,他們的演化假設是正當、合理的,值得進行科學驗證,而實行起來沒那麼困難,結果也可能比他們猜想的要來得明確。本書不是驗證演化假設的教科書,但書中的確有不少驗證的實例。
筆者衷心希望讀者能從這本小書一窺當今演化思想與一些疾病的關係。醫學這個領域浩瀚無比,即使是其中的一小部分,也沒有人自信有完全的掌握。就算是內科、心臟科各科專科醫師也還要再細分成各個次科目。我們很清楚,本書討論的課題很廣泛,必然流於膚淺與過度簡化。我們希望本書不會誤導讀者,且各領域的專家若發現書中論述任何不夠精確的地方時,能多多包涵。演化醫學的全面鳥瞰有潛在的實用價值,為了這點,我們就算有點冒險,也是值得的。如果各位讀者能從演化去了解身體的功能、明白身體偶爾出現的運作障礙,相信必能從中得到真正的愉悅。
說「達爾文醫學」
王道還
西方科學史上,達爾文革命(Darwinan Revolution)最不像個「革命」。
舉個例子好了,一九七三年俄裔美籍演化生物學家杜布藍斯基 (Dobzhansky, 1900-75)說:「生物學中,唯演化觀點能燭照四方,通幽洞微。」可是兩年後,美國哈佛大學的威爾森發表《社會生物學》,將動物行為正式納入演化生物學的範圍中,卻引起了軒然大波。可見演化論在西方學界「革命尚未成功」,都一百多年了,還會動見觀瞻、動輒得咎。因此直到現在才有人覺悟到我們的健康也有演化的道理可說,就不令人奇怪了。所謂達爾文醫學,就是以演化的道理說明我們通常認為只有生物醫學科學家才了解的現象。
自古巫醫不分,健康從來不只是醫家之事。醫家獨立後,消極目標是消除病痛,積極目標在延年益壽、青春永駐,不脫「巫」的本質。古人煉丹服食,企圖以無機物改變體質,注定失敗,主因不在迷信,而在對生命的意義與生物適應的本質沒有深切的了解。現代生物醫學,在技術上已達巧奪天工的境地,可是仍然無法企及古人的理想,就是因為無法突破演化的限制。說來,在理念上現代生物醫學與傳統長生術並無二致。
達爾文醫學的起點是:生命的意義在創造宇宙繼起的生命。這句話大家也許因為聽熟了,就麻木了。其實這句話透露了對生命的科學了悟:生物就是會死的東西。因為會死,才要創造新的生命,否則不是在世間白走一遭,所為何來?身體這具臭皮囊,只是創造新生命的工具;長壽、長生只是莫名其妙的人文理念。生命在地球上演化了三十五億年,已經將身體打造成完美的臭皮囊,傳種完畢即丟棄。高齡社會中許多人經歷的、面對的老化問題,其實只是結果。沒有傳種功能的臭皮囊,老天都不眷顧,想靠人力回天?說說無害,可別當真。
達爾文醫學當然不只提醒我們:不明就裡地將大筆資源投入所謂老化研究,只不過想創造現代煉丹術罷了。它還提醒我們:生物適應的對象,主要是其他的生物,而不是無機環境。生命世界的鐵律是相互利用,即使弱肉強食,也是相互利用的特例。生物相互利用的主流模式是共生(symbiosis)。在絕大部分的人類歷史中,疾病主要是微生物企圖與人體共生導致的。有些症狀是微生物操縱寄主身體,傳播自己複本的方式,例如打噴嚏。有些症狀是寄主身體抗拒微生物入侵的手段,例如發燒。有些症狀是微生物誤入寄主身體,還沒搞清楚狀況的結果,例如到蠻荒之地探險的人偶而感染的無名險症。最理想的共生模式是我們腸道中的微生物發展出來的,真正得「相互利用」之旨。
像人體這麼複雜的臭皮囊,微生物想寄居並不容易。我們的社群規模、生活環境、生活方式都影響病媒與人體的互動。在古代,我們基本上以人海戰術打「贏」病媒,說是「以血肉築長城」一點都不誇張。人要是太少,整個社群都覆滅,談不上免疫,對病媒也不利。人多一些,比較可能有足夠的自然變異,抵禦病媒,病媒也有時間適應人體,最後達成恐怖平衡。人類歷史上,異域殊方的病媒傾覆政權、消滅族群的例子所在多有,甚至改變了人類歷史的走向。例如羅馬帝國淪亡後,歐洲再也沒有出現過統一帝國;十六世紀中美南美的土著帝國禁不住舊大陸病媒的摧殘而崩潰,史蹟斑斑可考。
病媒與生物的互動甚至還開啟了重要的演化途徑,例如有性生殖。有性生殖一直是理論生物學家難以索解的問題。因為有性生殖實在「沒什麼道理」,例如效率不彰、實行有性生殖的個體必須將生殖利益置於異性之手等等(生命的意義怎可操之於人?)。正在談戀愛的人大概也能體會有性生殖的苦楚。可是有性生殖卻是普遍的生殖模式,鳥類與哺乳類甚至只能實行有性生殖。為什麼?最近學者提出「病媒理論」,要旨在:有性生殖導致的遺傳變異是對抗病媒的有效手段,以現有的證據而言,頗令人信服。
不過現代社會中的人,最大的健康威脅是生活模式。不錯,現代社會拜公共衛生設施之賜,已幾乎消滅了傳統的傳染病媒。但是我們的身體不是為了過目前這種生活而演化出來的。過去一萬年間,人類發現了利用大腦的新奇方式,創制文明,逐漸脫離自然。最近兩百年,更進一步將自己圈禁在鋼骨水泥叢林中。我們解決了傳統的健康問題,卻創造了新問題,而新問題又不是傳統意義的醫學所能解釋或應付的。以前面提過的老化問題為例,本質上就不是醫學問題,而是現代人壽命不再受傳統病媒威脅的後果。身體本來就不是為了活八九十歲而設計的,教生物醫學家如何創造奇蹟?
演化論是生物學中追究「終極因」的方法(methodology)。達爾文演化論,亦即天擇理論,是目前唯一經得起考驗的演化論。達爾文醫學因此不是新世紀的福音,反而像是醫學的哲學,提醒我們對生老病死作終極的反省。科學居然能扮演這樣的角色,想不到吧?
本書作者之一威廉斯(George C. Williams, 1926-)是美國的演化論名家,他在一九六○年代的理論研究,是現代演化論的基礎。大家熟悉的「自私基因」觀點以及社會生物學,都是從他的論文中衍生出來的,請讀者留意。
(本文轉載自《中央日報》)