我们为什么生病——达尔文医学的新科学

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我们为什么生病——达尔文医学的新科学

第一章 疾病的奥秘


在我们这个设计得十分精巧的身体上。为什么还留下了这么多的
弱点使得我们要遭受疾病的痛苦？自然选择的进化过程既然能够塑造
出像眼球、心脏、大脑这样精致灵巧的器官，又为什么没有安排好预
防近视、心肌梗塞和老年痴呆这类疾病的措施？既然我们的免疫系统
能够识别和攻击好几百万种异种蛋白，为什么人们还要得肺炎呢？既
然在DNA的双螺旋型结构上对一个成年人的亿万个细胞的设计编码都
十分可靠地登录在卷，那么我们又为什么不能重新长出一个手指来更
换受伤或残废了的那一只呢？既然我们能够活到100岁，又为什么不
能活到200岁？科学使我们对于人为什么会患某种疾病有了越来越多
的了解，但是对于为什么人会有疾病这个问题，却仍然难以作出解答。
尽管我们知道，高脂肪引起心脏病，晒太阳可引起皮肤癌，但是为什
么我们仍然喜爱脂肪食物和晒太阳呢？为什么我们的身体不能疏通堵
塞了的血管和修复被阳光伤害了的皮肤？日光灼伤为什么会造成伤害？
为什么几乎任何事情都可能引起伤害？为什么在经过了漫长的千百万
年之后，我们仍然要受到链球菌的感染？

摆在我们面前的医学奥秘，许多难以解答的谜一样的问题，归结
起来就是我们这样一个精致的人体器官中，为什么会有这么多的瑕疵
和弱点？设计上的折衷和妥协方案造成了发生恼人的疾病的可能性。
从进化史的角度去考察，这些奥秘就能变成一系列可以解答的问题。
为什么达尔文学说的核心理论——自然选择没有在历史的长河中把使
我们对疾病易感的基因逐一清除？为什么没有选出能使我们完全抵抗
损伤，促进修复从而消灭衰老的基因？

“自然选择不是万能的”这一简单的搪塞，总的说来并不正确。
那么正确的答案是什么呢？读者在阅读本书之后将逐渐理解。我们的
身体，其实是一个精心安排的折衷方案，一个矛盾的统一体。

我们身体中最简单的构造也足以说明，设计方案之高明已经远远
超过了人类文明已经达到的水平。以四肢的长骨为例，它那空心管状
结构在使重量降到最小，最节约材料的前提之下，具有。最大的强度
和弹性。它比同等重量的实心钢杆的强度更高。有专门用途的骨骼又
十分巧妙地设计成便于实现其功能的形状；在容易受伤的两端加厚，
在受到肌肉杠杆作用力的地方长出表面突起予以加固。安排一些小沟
为娇嫩的神经和血管留下通道。有需要加强时，它会增加自己的厚度。
一但被折断，将沉积更多的骨痂。就是它那空心的内腔也被安排作为
新生的血细胞的摇篮。

生理学更加令人惊叹不已。试想一台人工肾，像冰箱那么大，却
只能完成天然肾脏的一小部分功能。再看现在质量最好的人工心脏瓣
膜，也只能使用不多的几年时间，而且每打开、关闭一次都会挤碎一
些红细胞，然而天然的心脏瓣膜却能在一生中柔和地启闭大约二十五
亿次之多。或者再看看我们的大脑，能把生活中经历的许多细节编码
记忆，在几十年之后可以在不到一秒的时间里检索出来。人类文明还
没有发明运算速度这么快，记忆存储量这么大的计算机。

身体还有惊人的精密灵巧的调节系统。以和谐的激素调节为例，
它要配合生命活动的每一个侧面，从食欲到生育，受到一层又一层反
馈回路的控制，比任何现代化的化工厂都要复杂。再看那感觉运动系
统错综复杂的线路板：影像落在视网膜上，每个视网膜细胞经视神经
向大脑的解码成像中心送出信号，成像、辨色、判断它的运动速度，
访问记忆中枢，识别了这个影像是一条蛇。然后立即联络恐惧中枢和
决策中枢，决定开始一个动作。运动中枢立即指令应当收缩的肌肉收
缩，把手赶快挪开——这全部活动是在不到一秒的时间里完成的。

骨骼的解剖、激素的生理学、神经系统的网络——我们的身体里
有上千个美仑美奂的、令人惊喜、令人感叹的完美的设计方案。然而，
也有不少地方相反地、似乎是不可饶恕地粗率。举个例子：把食物送
进胃里去的食管和把空气送进肺里去的气管会在咽喉交叉。这种低劣
的设计，无疑是埋伏了交通事故的一个重大隐患，我们每次吞咽都必
须把气管关闭以免被呛。再看近视的问题：万一你是人群中25％那不
幸的带有近视基因的人之一，你就几乎肯定会变成近视眼，只能在老
虎已经十分靠近，你快要变成它的佳肴时才能看见它。为什么这种基
因没有在进化过程中淘汰掉？再看动脉粥样硬化：一个庞大的血管网
络系统，精确地不多不少地把所需要的血液分送到全身各个部分，然
而却会发生胆固醇沉积在动脉壁上这样的问题，结果使血流不畅，引
起心肌梗塞和中风。这就好像是马自达和奔驰公司的设计师在汽车油
路设计上使用了一段吸苏打水的塑料管！

我们身体的设计还有不少不恰当、不合适的地方。每个这种不相
称的设计都成为医学上需要探索和研究的奥秘。我们为什么有变态反
应（又称过敏反应）？免疫系统当然是有用的，但是为什么对花粉免
疫就有害？还有，为什么我们的免疫系统，我们身体里的公安部门会
“违法行政”，攻击我们自身的组织引起诸如风湿热、关节炎、甲状
腺功能亢进症、糖尿病、红斑狼疮以及多发性硬化这些自身免疫病？
还有妊娠时的反应，恶心和呕吐，真不好理解！当一位将要做妈妈的
女士正是需要营养供应子宫里正在发育成长的胎儿的时候，却因为恶
心而吃不下东西，甚至还要因为呕吐而把已经吃下去的东西吐出来！
对于人人都会发生的衰老这种最公平的不幸，也是我们难以理解的一
个问题。

甚至我们的行为和情绪也似乎是由一个好搞恶作剧的上帝设计的。
为什么我们偏爱那些对我们的身体有害的食物：油脂、奶油和糖，却
都不大喜欢蔬菜和粗粮？为什么明明知道自己已经太胖，在打算控制
自己的食欲时，意志却显得那么不坚强？为什么男女之间的性反应那
么不容易配合，为什么没有设计成双方一道达到性高潮，同时获得最
大满足的模式？为什么我们之中有那么多人总是忧心仲仲，一生中都
像马克·吐温所说的那样“为从未发生过的灾难痛苦”？为什么我们
的快乐总是那么短暂，那么一瞬即逝？在刚刚达到一个长期为之奋斗
的目标之后所产生的不是成功的满足，而是又一个还没有达到的目的
的新欲望？对我们这个身体的设计，看来是既有超越一般水平的精确
性，又有难以置信的疏忽。好像是宇宙间上帝麾下的那些最高明的设
计师在礼拜天把事情交给了一个马虎草率的专门会把饭烧糊的徒弟。

疾病的两类原因：
近因和进化史原因

为了解释这些矛盾，我们必须找出每种疾病的进化方面的原因。
现在已经十分清楚，疾病的进化方面的原因与人们平常所说、所想的
不一样。以心肌梗塞为例，吃多了脂肪食物又兼有易患动脉粥样硬化
的基因是心绞痛或梗塞的主要病因。这些是生物学家所说的“近因”。
我们在这里更加关心的是“进化史的原因”，追溯到远古时代，我们
为什么被设计成现在这个样子。研究心绞痛和心肌梗塞，进化学家要
了解为什么自然选择没有剔除掉促使人们喜好脂肪食物的基因和胆固
醇沉积的基因。近因所阐明的问题，是机体现在怎样在运转，为什么
有的人得病而另外一些人不得病。进化史原因要阐明就整体而言，为
什么人类对某一些疾病易感，对另一些又不易感。我们要知道为什么
人体的某些部分那么容易衰竭，为什么我们会患某些病而不患另外那
些病。

当近因和进化史原因对疾病的解释更加仔细、更加明确地区别开
来之后，生物学中的许多问题将更加具有意义。近因描述一种生物性
状、品质、特性——它的解剖、生理和生物化学，以及它从受精卵中
的一小片DNA上面的遗传信息发育成人的规律。进化论的解释所要阐
明的是为什么这一小片DNA特地专门规定了这种生物性状，而我们又
为何独有编码这一种结构的DNA而不是另外的一种。近因和进化史原
因的解释是不能互相替代的——对于理解每一种生物性状，两者都是
必要的。关于外耳廓的近因的研究，包括它怎样使声音聚焦，它由哪
些组织构成，它的神经和血管，以及它怎样从胚胎型发育成成人型这
样一些知识和信息。尽管我们已经对这些问题有了彻底的、充分的了
解，我们还需要从进化史方面了解这样的一种构造对于人类有哪些好
处，才在自然选择的过程中被选择留下来；是怎样从这远古时代的什
么形式逐渐经过自然选择而演变成今天这个样子的。再看味蕾，近因
解释是它的构造和化学，怎样检测到咸、甜、酸、苦味，怎样把这些
信息转变为经过神经原传送给大脑脉冲的，而进化史的解释则要说明，
味蕾为什么只检测咸、甜、酸、苦，而不检测其它的化学特性，检测
这四种化学特性对于具备这种能力的动物在生存竞争中有些什么帮助。

近因所解答的是“什么？”和“怎样？”——是关于构造和机制
的问题；进化史方面解答的是“为什么？”——是关于起源与功能的
问题。大部分医学研究是寻找近因，解释机体的某些部分怎样工作，
或者某种疾病怎样打乱了这一正常功能。生物科学的另外一半，则试
图解释为什么以及怎样会是现在这样，在医学中是不够重视的，或者
没有重视的。当然，这并非完全不关心另外的一半。生理学的基本任
务就是要弄明白每一个器官正常做些什么，整个生物化学领域是为了
了解代谢机制是如何工作的，为了什么而工作的。但是在临床医学中，
对进化、对自然选择在疾病病因中的地位、作用、意义的探索，最多
也不过是三心二意的。因为疾病总是被认为是一种不必要的、反常的
现象，去研究它的“进化”史，便似乎迹近荒谬了。然而，从进化史
的角度去研究疾病，并非研究疾病有什么好处，而是去了解生物设计
定型过程所造成的对疾病的易感性的历史根源。机体设计定型方面显
而易见的缺陷，同自然界的一切事物一样，只能通过近期原因和历史
原因两方面的研究才能充分予以理解。

进化论的解释是不是纯推理性的且只有纯思辨的意义？不完全这
样。例如，妊娠呕吐，如果确实是西雅图的研究员马季·普罗费
（Margie Profet）所推断的那样，这种发生在妊娠早期的恶心、呕
吐，以及厌食，是为了防止发育中的胎儿免受毒素的伤害发生畸形而
选择进化出来的，那么症状便应当在胎儿组织分化时开始，应当在胎
儿变得不那么容易受伤害时减轻，而且应当首先拒绝那些含有最可能
干扰胎儿发育的有毒物质的食物。而我们所能看到的，有不少事实与
这些推测相符合。

从进化论角度提出的假说，因而将有可能预测近因机制可能发生
的问题。例如，如果我们的进化论假说认为感染时所出现的缺铁不是
感染的直接原因（不是贫血所致抵抗力减弱），而是机体防御机制的
一个组成部分，我们便可以预测补铁将可能使感染恶化——确实如此。
试图判断疾病的进化史根源，远不是一种思辨游戏。它确实是一种有
意义的，但是没有被我们充分利用的，对于疾病的了解、预防和治疗
都是非常有用的工具。

病因学的另一方面——历史根源

研究各种疾病的专家会自问为什么会有这种疾病，而且他们常常
会萌发一些很有价值的想法。但是，在大多数情况下，他们把进化史
原因和近因混淆在一起，或者不知道怎样去验证、论证他们的想法、
假说，或者是因为提出的看法不合正统观念而勉为其难。这种困境也
许能在构建了一个达尔文医学的正式框架之后得以缓解。为此，我们
提出对疾病的进化史解释的六个范畴，这六个范畴都要—一详细阐述，
现在提纲式地阐明这一领域中主要的逻辑思维，对准备深入讨论的课
题，提出一个初步的概念。

1．防御（防卫）

防御或者防卫并非对疾病原因的解释，但是防御反应常常与疾病
的其它症状混淆，所以在此首先讨论。浅色皮肤的青年人患严重的肺
炎时可能面色青灰、呼吸窘迫，同时有剧烈的咳嗽。肺炎的这两个症
状反映着两种截然不同的范畴里的两个事物，其一是一种缺陷的表现，
另外一种是防御。皮肤青紫是因为血红素缺氧时颜色加深，肺炎的这
种表现类似于轿车轴承响声异常，不是事先设计的发现问题的反应，
而是没有任何益处的、没有办法时无可奈何的表现。另一方面，咳嗽，
则是为了从呼吸道排除异物而专门设计的一种复杂的机制，是一种防
御机制。咳嗽时，牵涉到隔肌、胸肌、声带腔互相配合的运动，把粘
液和异物从气管向上推出到达咽喉的后部，或者吐出去，或者吞入胃
中，让那里的酸杀死大部分细菌。咳嗽不是对机体的某种缺陷无可奈
何的一种反应，它是由自然选择留下的，一种互相配合的防御活动。
当特定的感受器发觉了特定的危险的线索时就会予以激活。它好像轿
车仪表盘上的信号灯，当油箱里存油将用完时会自动闪烁一样，它本
身不是问题，而是对问题提出的一种警告，以及初步的解决。

对防御和缺陷的区别，不是只有纯理论的学术意义。对于某些病
人，这种区别十分关键。纠正缺陷几乎都是好事。如果你将轴承的异
常响声消除，或者使肺炎病人的面色转为红润，几乎总是有益的。剪
断指示灯的电路，多半会在途中油尽抛锚。过度地镇咳，有可能死于
肺炎。

2．感染

假定有些细菌和病毒是把我们当作它们的食物，我们可以设想它
们是敌人、但是，它们不是简单地骚扰我们的害虫，它们是老练的、
富有经验的对手。我们在进化过程中演变出对付它们攻击的防御手段。
它们也在进化过程中演变出克服我们防御的手段，甚至利用我们防御
的办法来反防御。这种永无休止的、不断升级的军备竞赛，可以对我
们为什么不能消灭所有的感染和自身免疫病作出解释。在随后的两章
中，将对这些课题进行详细的论述。

3．新环境

我们的身体是在非洲平原上由过狩猎-采集生活的小部落里祖先
经过几百万年的自然选择设计定型的。自然选择没有充分的时间，役
有来得及去改变这一定型的设计来配合脂肪饮食、汽车、药物、人工
采光和中央空调等等前所未有的新环境。由于这些设计定型与环境变
化之间的不匹配、不相适应，引起了许多。也许是大多数可以避免的
现代文明病。当前流行的心脏病（冠心病）和乳腺癌，是两个典型的
悲剧例证。

4．基因

人类的某些基因虽然可以引起疾病，却仍然被保留下来。它们的
作用是可变的。当我们生活在更加接近自然的环境之中时，这些基因
是无害的。例如，大多数与心脏病有关的基因。在我们过度放纵自己
摄取大量脂肪之前，是无害的。引起近视的基因，也是只在儿童幼年
时要读书，要做近距离工作的文化氛围中才起作用。那些引起衰老的
基因，在平均寿命较短的时代是很难有机会被自然选择淘汰的。

还有一些引起疾病的基因之所以被自然选择保留下来，是因为它
们的携带者从中会得到某些好处。例如，引起镰状细胞病的基因，可
以防止疟疾。除了这一众所周知的例子之外，后面的章节中还要讨论
其它几种，包括性拮抗基因，以母亲付出代价而有利于父亲或者相反。

我们的基因编码经常被突变所扰乱。突变所引起的DNA变化只有
极少数是有益的，大多数都会产生引起疾病的后果，这种带有伤痕的
基因被自然选择不断地清除，只能在极低的限度之内。因此，有缺陷
而没有补偿性益处的基因不能成为常见的致病原因。

最后，述有一些非法的“越轨”基因，使它们自己在个体付出较
大代价的条件下得以传到下一代。这说明，自然选择是对基因有利，
而不是对个体或者物种有利。因为个体之间的选择也是一种强大的进
化力量，所以非法的“越轨基因”也不是常见的疾病原因。

[译注： defect gene 缺陷基因
“guirk” gene 脱轨基因，（“变幻”基因）
“outlaw”gene 越轨基因，（“非法”基因）

为了适应中文文字的宇义和语法、以上三种基因的译名，译者予
以适当修饰]


5．设计上的折衷方案

正如同某些基因给予一定的总体利益，虽然必须为之付出一定代
价仍然得到保留。每一种结构改变也是代价不菲，却又有总体利益而
在自然选择中被保留下来。站起来走路，使人类可以方便地携带食物
和婴儿，却是造成背痛的前提因素。身体设计定型上存在的种种缺陷，
并非都是失误、它们不过是折衷方案的产物。为了更好地理解疾病的
原因，我们必须通过设计上显而易见的缺陷看到背后隐藏着的益处所
在。

6．进化过程中遗留下来的历史问题

进化是一个渐进的过程，它不能革命，没有跃进，只能有小的改
变，而每一个小的改变都必须具有立杆见影的益处。重大的改变是很
难完成的，即令是分子生物学家的基因工程也难以做到。普通货车从
侧面被撞时起火，是因为它的油箱安装在框架外面。但是要把油箱装
到框架之内的话，必需进行重大的设计更改，这种更改又会产生新的
问题，需要新的折衷方案。这说明即令是工程师也受到历史遗留问题
的限制。与此相类似，我们的食物要在气管前面跨过它才能达到食管
走向进入胃的途径，以致我们有被呛的危险。把鼻孔安装到颈部的某
个地方似乎更加有道理，但是将永远难以改变这种历史遗留问题。理
由将在第九章中解释。

题外的话

在详细讨论上述疾病的进化史方面的原因之前，我们必须首先指
出某些潜在的危险的误解。第一，我们与优生学和社会达尔文主义无
关。我们在这里强调不论人类的基因库（gene Pool）是在优化抑或
在恶化，我们不主张，也没有提倡改良人种的活动。我们对于人种之
间的一些遗传差异并不重视，我们重视的是人类共同的遗传物质（译
注：斯宾塞等人说的“生存竞争”，“优胜劣汰”，“适者生存”等
对自然选择一词的通俗解释曾经而且仍然在引起一些错误的认识。它
们曾经被希特勒之流加以曲解利用。这就是社会达尔文主义的由来）

从进化论的角度去考察疾病，不会改变镌刻在撒拉纳克湖畔
（Saranac Lake）倍受尊敬的E．L．Trudeau医师的铭言：“有时，
去治愈；常常，去帮助；总是，去安慰”。这一自古传下来的医学的
崇高目的。医学的目的，一直是帮助病人，而不是去帮助人类。就
作者的信念而言，应当永远如此。在这一点上的混乱观念，曾经为
某些罪行辩护。在本世纪之初，社会达尔文主义的意识形态曾经不顾
对人们的危害，有意放纵资本巨头的战争狂热，为限制贫困者得到医
疗帮助辩护。这些观点与“优生学”密切联系，他们主张为了改进人
种（或种族！）应对某些人绝育。这种意识形态早已臭名昭著。他们
利用一些达尔文主义的名词，加以曲解引用，完全改变了生物学上的
原意。我们从不主张医学应当帮助自然选择。我们更不认为生物学可
以指导道德决策。我们决不是说疾病是一件好事，尽管我们举出许多
例子说明病理是与某些未被理解的益处相关联的。达尔文主义与医学
结合之后，对于人类应当怎样生活，医师应当如何执业，不能做出任
何道德伦理上的说教或指导。达尔文主义的立场、观点在医学上有助
于我们去了解疾病是怎样起源于进化过程中的，而这些知识对于医学
的崇高目标将有深远的意义。