团结友爱的微观世界

（文 / 袁越）

( 琳·马古利斯 )

2011年11月22日，美国马萨诸塞大学遗传学家琳·马古利斯（Lynn Margulis）因中风去世，享年73岁。她的一生非常传奇，年轻时以一己之力和整个遗传学界斗争，最终获得胜利，此后又试图把“团结友爱”这个文学词加入到地球生物圈的研究当中，引来诸多争议。

故事要从1938年说起。那一年的3月5日，芝加哥南区的一个律师兼商人生了一个女儿，取名琳·亚历山大（Lynn Alexander）。当时的芝加哥治安不好，南区尤其糟糕，在如此险恶的环境里长大的琳异常早熟，18岁就从芝加哥大学生物系毕了业。就在毕业那年，她在楼梯上偶遇同校的天文系研究生卡尔·萨根（Carl Sagan），两人很快坠入情网，并于第二年结婚。

这个萨根可不简单，他不但在天文学研究领域取得了很高的成就，而且还被公认为是美国历史上最好的科普作家之一，甚至被美国媒体尊称为美国的“公共科学家”。他一生中写过好多本非常有名的科普著作，而且还创作过一部科幻小说《接触》（Contact）。这本小说后来被好莱坞拍成了同名电影，被公认为是近年来少有的科幻佳作。

与萨根结婚后，琳没有放下学业，最终在加州大学伯克利分校拿到了博士学位，并在波士顿大学找到了一份工作，研究微生物进化。也许是受到丈夫的影响，琳在研究中敢于挑战权威。当时的主流生物学界信奉“新达尔文主义”，即认为进化的唯一动力就是随机的基因突变，以及在此基础上的自然选择。但是，琳通过对线粒体的研究，发现事实很可能不那么简单。

“当时最有名的几个进化研究者都是研究动物学出身，他们的注意力都集中在过去5亿年之内的动物化石上面了。”琳后来在一篇回忆文章中写道，“而我研究的是微生物，有长达40亿年的化石记录！上世纪60年代之前的进化学家们都有意忽略了这部分化石记录，因为他们找不到合理的解释。”

通过自己的研究，琳认为微生物世界的进化有一条完全不同的途径。简单说，她认为真核生物细胞内的很多细胞器（比如线粒体和叶绿素）都不是凭空进化出来的，而是由于某个真核细胞吞食了一个体积更小的原核微生物，然后双方各取所需，逐渐演化成了共生的关系。

这个理论被称为“内共生学说”（Endosymbiotic Theory），最早的提出者并不是琳，但那几个先驱者都因为不敢坚持自己的理念而最终放弃了研究。琳不信邪，她重新拾起了前人的研究成果，并以琳·萨根的名义写了一篇论文，再次提出了这个理论。这篇论文先后被15家科学期刊拒绝，最终于1967年被《理论生物学杂志》（Journal of Theoretical Biology）接受并发表。此后她又补充了很多材料，将这篇论文扩展成一本书，取名为《真核细胞的起源》（Origin of Eukaryotic Cells）。此书出版后震惊了科学界，很多权威人士拒绝相信琳提出的这个惊世骇俗的理论。但是随着DNA分析技术的发展，科学家们终于发现，线粒体的DNA和细胞核DNA几乎没有任何关联，反而和一种古老的细菌同源。叶绿素的DNA也和宿主没什么关系，而是和海洋中的一种依靠光合作用生存的蓝细菌更加相似。

如今，这个内共生理论已经被主流科学界所接受，并被写进了生物学教科书，成为一个定理。这个理论可不只是关于生物进化的，它还有很多实际用途。比如，有越来越多的证据表明，细菌之所以很容易对抗生素产生抗性，并不是因为基因突变，而是细菌之间互通有无，互相交换DNA的结果。明白了这一点，你就会知道滥用抗生素会有怎样的恶果。

需要指出的是，这个理论和新达尔文主义并不存在根本性的冲突，它只是达尔文进化论在微观世界的一个特殊案例而已，进化的主要机制仍然是基因的随机突变。但是，这个理论颠覆了传统进化论的一个基石，它告诉我们，不同生物之间并不只是相互竞争的关系，它们还可以相互利用，共同进化。这就是为什么这个理论被很多非科学人士所喜爱的原因，大家更希望看到生命世界还存在一种相互友爱的关系，而不全是冷冰冰的生存竞争。

可惜的是，如此温馨的理论并没有挽救萨根夫妇的爱情，两人因感情不和而离了婚，琳又嫁给了生化学家托马斯·马古利斯（Thomas Margulis），她也随了夫姓，改名琳·马古利斯。

改名后的琳把兴趣转移到了生物圈，成了“盖亚理论”（Gaia）的信徒。这个理论认为整个地球就是一个巨大的生命体，具备自我调节的能力。可惜的是，这个理论太过荒唐，更像是一个哲学思想而非科学理论，已经基本上被主流科学界抛弃了。

当然，这件事并不影响她在科学史上的地位，这一点没人否认。

愿她在天堂安息。■ 微观世界团结友爱