顾红雅：生物源流与人生行迹 | 博雅GE微访谈

Vol.362

微访谈

顾红雅：生物源流与人生行迹

博雅哥说

我们每个人都曾在儿时驻足惊叹于蜻蜓蝴蝶的美丽与猫猫狗狗的可爱，都曾在燕园徘徊流连于满枝金叶的银杏树与悠然划水的小鸭子。我们也曾在得知人的祖先是猿猴之后望着动物园里的猴子们怅然若失，曾在生物课上对地球上于混沌中产生出生命物质的那个神奇瞬间浮想联翩。不会有人不曾对生物之源流与生命之奥秘充满遐想。那么，当有这么一个机会，我们能够在科学的层面上回应“我是谁”“我从哪里来”的永恒问题，能够在达尔文生物演化理论的指引下在繁杂多彩的生物世界中找到自然的作用与岁月的痕迹，能够在分子水平与基因视角下洞悉雄伟宏观世界背后的精妙微观机制，《生物进化论》课程就把我们儿时的怀想与科学的真知联系了起来，把现实的复杂世界与背后的演化历史联系了起来，让我们有机会以科学的态度、理性的精神、平正的眼光去追索这个生生不已的世界。

学识深厚而优雅亲切，这是短短一个小时的微访谈中顾红雅老师留给我们的深切印象。我们不仅叹服于她作为一个生物学家向我们述说自己对生命、演化、进化等专业问题的理解时的侃侃而谈，更敬佩于她作为一个通识教育的践行者在设计课堂与实践教学时的尽心尽力；不仅感动于她作为《燕园草木》的主编对北大风物的深深情怀，更受教于她作为一位望俨即温的师长对莘莘学子的殷殷教诲。

通识教育应如何看待，生物演化应如何理解，燕园草木应如何珍惜……这些问题，让我们在这篇微访谈中聆听顾老师的一一回答。

图为顾红雅老师、两位助教和通识小编（剪刀手）

通识教育与自然科学

Q：您对通识教育的理解是什么样的？

A：通识教育挺好的。作为一个大学生，每个人都有自己感兴趣与专业主修的领域，而通识教育是向各个专业的学生传授非专业领域的基础知识。这有一点像科普，不过我认为是“高级的科普”。像《Science》（《科学》杂志）和《Nature》（《自然》杂志）作为影响力很大的刊物其实其目标也是做成一种高级科普刊物，即希望用浅显的方式和通俗的语言把一个领域的最基本概念、常识与最新的进展介绍给大家。也就是说不管你学什么，你要知道生命科学是一个非常有意思的领域，它有一些古老的成分，有一些非常核心的概念、原理、技术，并且用这些知识和技术可以解决与你息息相关的问题。总之，这是作为一种知识结构的完善乃至一种修养。

Q：您所谓“高级的科普”高级在何处呢？尤其它是与大众所见的某些科普书籍和讲座之间的差别在何处呢？

A：“高级”之处在于，它也有比较深的知识点。比如在演化理论中，我会涉及到分子演化。分子演化其实是比较难的，需要你有一定的生物学的知识才能比较好地理解。以及它会包括最新的前沿的发展，会综合很多领域的原理、技术。

Q：作为一门面向全校包括文科生与理科生在内的所有本科生的一门通选课，您是如何处理专业水平与通识指向之间的关系的呢？如何把握这个尺度？

A：这是蛮难的，你的advanced（前沿）要advanced到什么程度？我上这门课有十多年了，也跟学生们有很多的交流。我是这么来做这件事情的：来学我这门课的，你有一个中学的生物学基础就够了，现在中学生物学讲得挺全的；但是你一点基础也没有，我是不建议你来上这门课的。你需要有一个pre-requirement（预先的知识准备）。另外一方面，对于专业的同学来说，他们可能会觉得这门课的内容比较浅。他们吃不饱的问题如何解决呢？所以我每次讲到深一点的知识的时候，我会给他们相关的参考文献或者网站，以这种方式给他们自己探索的机会和路径。他们想要进一步了解可以去研读参考文献、上网站，但是对于这门课的其他同学我是不要求的，这些拓展内容也不会计入考核中。

Q：这个问题引申出另一个问题，即：学校通识教育改革的一个重大课题是“如何向文科生讲授自然科学”。您对此有何心得体会呢？

A：学我这门课的文科生可多了（笑），应该占多数，学得都挺好，并且也很能得高分，我很喜欢他们。我是觉得，只要你课程的设计想到这一点，就能做到这一点。另一方面，我们很多文科生都有理科背景，学这样的课对他们来说也不是太吃力。

Q：您在这门课的具体设计与教授中有没有遇到什么困难或问题？您又是如何解决的？

A：最开始困扰我的就是混学分的问题，把我气得够呛（哈哈一笑）。所以，我在第一节课对同学提课堂要求的时候就明确说，如果不确定自己有无基础，最好来找我面谈，我来与他聊一聊，藉此了解和判断他能不能上这门课。这是经过几年的摸索总结出来的。第二，为了避免混学分的行为，我是在每节课后有一个类似点名的环节。不是真正的点名，那样枯燥、效率低而且容易作弊；我的做法是每节课后留一个综合该节课讲授内容的一个思考题。这个思考题是开放式的、没有标准答案的，需要学生结合课堂内容自己思考。并且助教收集答案后会进行统计和整理，第二节课我来进行点评。通过这种方式，不仅保证同学们的出勤，更重要的是充分调动同学们认真听讲、课下深入思考、提出己见的积极性。让感兴趣的同学们更感兴趣，不感兴趣的同学们找到兴趣。

图为顾红雅老师在访谈中

生物源流与生命奥秘

Q：咱们这门课程的名称叫做《生物进化论》，但在MOOC慕课网上这门课程叫做《生物演化》。这样一个称谓的差别背后是否有某种翻译上的考虑？

A：进化也好、演化也罢，这本身是一个外来词，英文是“evolution”。开始引进这个词时，严复先生——也是我们北京大学的老校长——将其翻译为“天演论”，他用的是一个“演”字。目前国内基本上通行称作“进化”，并且我国的“科学技术名词审定委员会”这一权威机构也使用“进化”这一译法。

“进化”这个词的问题在于，“进”似乎有一点进步的意味，隐含着某种由低到高的趋向。但是如果我们去看evolution这个词的定义的话，它是不包括方向的。简言之，evolution就是某种可以遗传的改变。即它具有两方面的本质：一是要改变，二是能遗传。

但是，我们看到的生物演化的趋势确实是从简单的变成复杂的呀？这就涉及到驱动演化的各种因素。有自然选择、中性选择、不均等交配等等。自然选择就是有方向的。所以为什么演化没有方向、而我们看见的结果有方向，就在于驱动它的“力”是有方向的。所以有人将演化与自然选择放在一起，这称之为进化是没有大问题的。但是“进化”这个中文词严格说来是没有对应的英文词的。有一回我问一个学生“演化”怎么翻译，他说“evolution”；我问他进化怎么翻译，他反应了半天：“good evolution”。哈哈。

总之，evolution这个词的准确译法还是“演化”。当然，你不是不可以用“进化”这个词；但是在使用它的时候，你要明白你指的是什么含义。

Q：是不是可以理解为，演化+自然选择=进化？

A：需要澄清的是，用进化来翻译evolution本身是不确切的。更准确点的说法是自然选择驱动的演化的结果是适应；有许多其他的因素都能驱动生物的演化，比如突变、遗传漂变等。自然选择说的是，只有那些有益于生物生存和繁衍的变异能够被选择下来，使得生物不断适应变化的环境，这是natural selection（自然选择）；但是还有一些随机因素，究竟哪些变异能被遗传给下一代、能被固定下来是由随机因素决定的。还有些变异对生物来说是中性的，不好也不坏，但是没准哪一天环境一变，原本中性的就变成适应环境的了。总之，生物演化是一个很复杂的过程，驱动它的因素有很多，这些因素之间也可以是相互关联的。

Q：进化的一个重要步骤是从非生命进化为生命。您认为非生命与生命之间有什么本质的差别吗？如果有，差别在何处？

A：差别当然是有的。我们可以用很多标准去定义生命：遗传，变异，应激，新陈代谢……但我认为生命还有一项重要的特质：自然选择驱动下的evolution（演化）。这是让整个生命的发展趋势越来越适应于环境的源泉。这是我十分看重的生命的特质，也是非生命所不具有的。当然，现在很多计算机程序也能升级，但这都是在人工的控制下完成的。

Q：那么，生物演化理论究竟是如何改变了人们对生命本质的认识呢？

A：这是一个很有意思的问题。我在课里也讲到了，人们对生命的认识经历了一个发展过程；但真正开始对生命的本质有科学的认识，是源自于达尔文的生物演化理论所搭建起来的框架。达尔文的生物演化理论奠定了生物学作为一门科学的基础，同时对整个自然科学也有很大的推动作用，推动人们用科学的方法去观察事物、认识问题，做出自己的假设并用观察与实验证实自己的假设；这套方法本身对自然科学有很大的借鉴意义。另一方面，生物演化理论告诉我们所有生命都来自于一个共同的祖先，这对生命科学的发展也是意义重大的；这意味着我们在解释问题时能有一个共同的基础，很多东西能够说得通了，比如很多生物基因组的解析，原理和方法都来自于生物演化理论，另外我们也能通过其他生物来研究人的某些疾病。

Q：谈到“生命”，启蒙运动中有一种对生命的看法：生命与机器没有本质的区别，生命现象与机器运作没有本质差别。您觉得如何批判这种观点呢？

A：生命与机器之间当然是有本质的差别的。机器人要达到真正与人相近似的程度，还有很长的路要走。机器人或者说人工智能，终究还是人制作出来的，尚不能独立演化。如果有朝一日它能够做到独立演化了，那可能就与人差不多了。但其实还有很长的路要走，要把人的大脑的复杂回路模拟出来从而建立认知，是非常困难的。

Q：您认为动物与植物之间最重要的差别是什么？

A：其实在单细胞阶段，动物与植物挺像的。比如裸藻又叫眼虫，那么它究竟是虫还是藻呢？但是到了多细胞生物的演化阶段，比如种子植物，它在发育的程序上就开始跟动物有很大的区别。动物比如脊椎动物，它的性细胞老早就定好了，即在它们发育的很早期谁是生殖细胞就已决定好了。但植物不一样，今年花开完了明年再开，它处于一个从营养细胞到生殖细胞转变的连续过程。在生物演化的过程中，一开始它们区别不太大，然后慢慢地这两个谱系就分开了，产生了很大的差异。这是一个非常重要的差别。

Q：如何理解高度复杂的遗传过程中的稳定性与突变？通俗地讲，是一个什么样的机制保证了遗传过程的大致不出错？

A：在生物演化的历程中，这其实是一个不断改进的过程。在细菌这样的原核生物中，世代之间的时间间隔非常短，所以突变的速率也就比较快。所以细菌的生命系统中，其纠错能力就比较差。之所以抗生素不能滥用，就在于这相当于给细菌加上很大的选择压力，它很快就会把具有抗药性的基因给选择下来。其实我们讲的突变，主要就是DNA上发生的改变。其实在生命系统中有一个自动纠错的过程，断了它会重接，重接接得不好它会帮你纠正。细胞在一个变两个的时候，遗传物质会double（加倍）一下，double的过程是双链解开、半保留复制，在这个过程中也有可能出错。这种情况同样会自动纠错，这样的纠错过程是由DNA修复系统完成的。细菌这类生物纠错能力差的原因在于它的generation time（代际时间）比较短，如果修复系统过于复杂的话会影响自身的繁衍。但另一方面，变化速度快的话也有好处，即它对环境的适应能力会变强。举个不太恰当的例子，拿颜色来说，颜色多意味着多样性丰富，若不同的颜色处在一个大的颜色背景之下，如果这个背景一会变红一会变蓝一会变黄，那么你越多变就越有可能适应环境，因为总有一些颜色与多变的背景色相匹配。纠错能力强的话这样的变异反而会比较少，若所有个体颜色都一致的话，在稳定的环境中可能很好，但环境一改变就麻烦了。就是这样，随着生物的不断演化，纠错能力不断增强、得以保证遗传的稳定性，进而保持这一物种的identity（同一性），这对一些多细胞的生物是很重要的。

Q：您如何看待道德、审美等不同于一般生命活动的人类现象？您认为社会达尔文主义是否合理呢？这些东西与生物演化理论关系大吗？

A：没关系。哈哈哈哈！学过我的课的同学都知道，我是非常反对把生物演化理论运用到社会学里的。人是很特殊的一类生物，就像你说的有道德、伦理、法律的约束，而我们的生物演化理论的主要框架是达尔文的自然选择学说；然而，自然选择不会去告诉你哪种道德是好的，哪种道德是不好的，生物演化理论不适用于社会学。另一方面，将其应用于社会学中有时是十分危险的。比如德国纳粹对待犹太人的暴行，就可以以生物演化理论的“优胜劣汰”等作为理论上的根据。所以我自己是非常不同意将生物演化理论应用于社会学的，尽管这在学术界是存在争议的。但是，人作为生命世界里的一份子，我们还是受自然选择的作用的，一些影响人类生长和繁殖的突变还是会被“淘汰”的。也就是说，宏观上人类是受自然选择支配的。但是另一方面，在医药科技很发达的今天，很多由基因突变造成的疾病都能被医治，而这些突变基因就能被保留下来，这搁在其他物种中是不可能的！在这种情况下，如果以自然选择为理据放弃医疗不就成了反人类了吗？

Q：假设，人如果有一天拥有了任意进行基因改写与创造能力的话，您认为人们应该如果做呢？

A：人还是应该顺应自然。现在人们对自然界之和谐的干预与破坏已经太多了。而科技的进步其实恰恰应该意味着能够更和谐地与自然相处，而不是进一步干预自然。自然界的运行是有其自己的规律的，地震、台风、海啸，其实这些自然灾害是你挡不住的。自然界的力量远比我们想象的强大得多，我们只能去研究其现象、掌握其规律，从而更好地预防之、将危害减到最低。

人是一个特别本位主义的生物。历史上曾发生过五次生物大灭绝，基本上都是因为行星撞地球、火山爆发等使得环境急剧变糟。有的人会说，灭绝一些生物有啥关系呢？生物界就是这么走过来的。但现阶段的物种灭绝是反常的，其速度过快。人应该站在自然界规律的角度去考虑、去行动，即使会使经济等遭受一定的牺牲也应该在所不辞。这就不仅是科技的问题了，还涉及到国家政策、经济利益等层面。我们需要有很高的智慧才能将这些关系处理好。

图为顾老师在课堂上

人生行迹与《燕园草木》

Q：您曾在南京大学生物系读本科，后又赴美国华盛顿大学攻读博士学位，最终又来到燕园进行教育与科研工作。您觉得不同时期、不同地点的学习状态有什么差别吗？

A：我念本科时的情况与你们完全不一样，我们那时的学习状态应该说与现在学生的学习状态是不一样的。我从小学到中学的十年，正是“文化大革命”的十年，基本上没学到什么东西。我是恢复高考之后第一届大学生，也就是７７级本科生。７７那一届，可以说是积累了十年的人才。那时我们整个班的年龄差别非常大，但所有人都是如饥似渴地学习，根本不存在什么翘课啊、代签啊、偷工减料的事；大家的学习状态非常好。然而，我们那时学的东西还是相对比较陈旧的，毕竟我们封闭了十年。所以我出国之后，一下子接触到那么多前沿的新鲜知识，触动还是非常大的，我当时就暗自决心要赶紧学好之后回国，把这些知识带回到祖国。另外，我们那时工作是包分配的，所以面临的工作选择的焦虑也不如你们多。当然，娱乐等诱惑也比你们少很多。总之，我们那时是如痴如醉、心无旁骛地学习。

我到美国之后，发现他们的学生的一大特点是很能讲。这与他们的训练是分不开的，他们会学着去如何present（展示）自己的科研成果、如何提出独到见解。所以在今天我开的这门课上我也在努力地培养学生们独立思考、清晰表达的能力。

Q：不管是生命科学学院也好，还是我们北大的其他院系也罢，一个相当普遍的现象就是男教授比女教授多得多。您对此有何看法呢？有没有想过其中的原因与出路？

A：我曾关注过这个问题，还曾经将解放后至今我们生物系的教授、副教授、讲师的性别情况做了一个统计。在我父母那一代，男女的比例大致是均等的，这不得不归功于毛泽东时代。“妇女能顶半边天”是当时的口号。但其实仅有口号远远不够，还需要社会各方面的努力。我们父母那一代，单位有非常实惠的托儿所，然后是幼儿园、小学、中学。还有诸如此类的社会支持，都使得妇女们真正被解放出来了。不仅是嘴上嚷嚷，背后还有具体的帮助措施，使得妇女们真正无后顾之忧地去工作。到我工作的时代又减少了，女性大致有三分之一。现在又慢慢多起来了，但还不到二分之一。这是教授层面的情况；但非常有意思的是，我们看生物系的研究生，绝对是女孩比男孩多。那么，女孩最后都到哪里去了呢？

总之，我觉得要解决这个问题，首要的是社会的支撑要到位。就比如很具体的，幼儿园入园难问题怎么解决？另外，女性本身有自己的特点，比如要怀孕生子。那么具体的政策要考虑到、照顾到女性的特点，针对性地予以帮助，减轻女性的负担。

另外一方面，女性们自己的自觉与主动是非常重要的，这需要我们的教育和熏陶。我们“中国植物生理与分子生物学学会”下面专门设有女性科学家分会，每年会组织至少两次“女科学家校园行”，会到各高校、尤其是中西部地区的高校去，做一些科普、座谈、问答等活动，给女孩子们以鼓励。

Q：谈到您，就不能不谈到《燕园草木》这本深受北大师生乃至校外朋友喜爱的燕园植物导览书。可是许多北大学子或许是因为学业压力过重，或许是因为沉溺于电子娱乐等活动，越来越对这些燕园风物持漠视的态度。您作为这本书的两位主编之一，对我们有何建议呢？

A：其实生物世界是丰富多彩、美不胜收的，就看你有没有眼光去发现。或许是从小养成的习惯，我特别爱观察自然界中的事物，这个习惯一直保留到今天，并与我的专业息息相关。北大校园有得天独厚的自然条件，很好地保留了一部分原始的植被；你在四环边这一大片走一走，能够很好地保持原始植被的就只有北大校园。我们北大学生应该充分利用这些资源，起码不能输给前来参观的外来游客呀！我们平时走路的时候就该多看看身边的这些小草小花小动物呀，不要一天到晚看手机！

这学期的课堂有一件事让我感受蛮深的，一个学生给我发来他拍摄的燕园里一种小鸟的照片，说：“顾老师，没上您的课之前，我们都不会这样东张西望的。”因为我总是用校园里生物的例子来给他们讲授理论，其实也是想告诉同学们，平日生活中要多关注自然。我至今记得我在华盛顿大学读博士时一位老师的话：“你知道得多，就会比别人看得多；认识得多，你的快乐就会比别人多。”别人只是觉得这花好看，你还能明白这是怎么一回事，再跟别人分享，就把快乐又传递给别人。不是吗？总之，多关注自然，多看看生物。又不多花费你什么，不就是少看一下手机、少看几个段子吗？

图为顾老师拍摄燕园草木

最后，我们理应对为我们这次微访谈提供周密帮助的助教学姐致以谢意，更要深深感谢顾老师于百忙中抽出时间接受我们的采访。我们相信，当我们开始对生生世界的万物怀起一份同情的理解，对人类不加节制的扩张提起一份清醒的警觉，对优美燕园的风物保有一份朴素的好奇，这就是顾老师给我们最好的教诲。

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梁时 供稿 / 东宇 编辑 / 飞扬 校对

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