用一辈子研究蚂蚁社会的“当代达尔文”，去世了

虎嗅注：被誉为“现代达尔文”的美国自然学家爱德华·威尔逊（Edward O. Wilson）12月26日在马萨诸塞州去世，享年92岁。威尔逊被认为是世界上自然历史和保护方面的主要权威之一，是昆虫学界的泰斗级人物，主攻蚂蚁。在他的职业生涯中，威尔逊发现了超过400种蚂蚁。他是第一个解开蚂蚁信息素沟通之谜的人，成为了法国科幻小说家维尔贝尔创作《蚂蚁联邦》的灵感来源。本文来自微信公众号：我是科学家iScientist（ID：IamaScientist），作者：圆的方块，编辑：Yuki，原文标题：《听力不好，右眼失明，他如何成为真实世界的“蚁人”？》，首发于2020年3月21日，头图来自：Wikipedia

16岁时，爱德华·威尔逊（Edward Osborne Wilson）就想明白了，他要研究蚂蚁。

一、“命中注定”的蚂蚁

威尔逊从小喜欢研究动物，小时候生活在海边，被水母和鱼迷得不行，早早立下了成为生物学家的志向。

但天意弄人。

他有听力问题，听不到高频声音，因此青蛙之类叫得欢的动物，他研究不了。

再有，7岁时的一次钓鱼，他不小心刺瞎了右眼，仅靠一只眼睛无法立体成像，因此像鸟这种运动敏捷的动物，他也无法观察。

好在，上帝关了门，也会打开窗。

右眼失明后，威尔逊的左眼视力反而超过常人，能让他观察到很细小的事物。

听不得叫声，看不到运动，但超强的细节观察能力，让他的研究对象锁定在了昆虫。

但世间昆虫也千千万万，该研究哪种呢？

1945年秋天，16岁的威尔逊开始严肃考虑起自己的未来。

“必须选出一些能使我成为世界权威的昆虫。”

首先排除蝴蝶，因为它们太有名了，已经有许多出色的学者在研究它们。

蝇类看起来比较有希望，它们到处都是，而且种类繁多。

虽然家蝇以及粪蝇败坏了双翅目昆虫名声，威尔逊却十分欣赏它们的利落身姿和悠闲态度。

说干就干，威尔逊着手准备工具：瓶子、标本盒，以及一种特制的昆虫针。

天意再次弄人。

这种昆虫针，当时主要由捷克斯洛伐克制造。1945年，捷克斯洛伐克加入了苏联阵营，他再也买不到这种针了。

于是，威尔逊将目光投向了蚂蚁。

在过去的5000万年里，蚂蚁一直是地表上占压倒性多数的昆虫，分布在几乎每一寸陆地上。此刻，有至少1千万亿只蚂蚁生活在人类周围。

就这样，威尔逊在16岁时确定了自己一生的研究对象。

二、年轻的权威与蚂蚁的复仇

自从打定了研究蚂蚁的决心，威尔逊真是什么都敢做。

25岁，他与未婚妻分别，只身前往新几内亚的热带雨林转了一圈。为收集当地才有的特种蚂蚁，他忍受着酷暑、疟疾、水蛭、甚至还有不知名的杀人逃犯。

26岁，威尔逊从哈佛博士毕业，此间主要研究了蚂蚁的分类问题。

爱德华·威尔逊在哈佛大学研究蚂蚁

“分类”绝不是简单的给生物贴标签。在当时，有权进行生物分类的人，往往是某一物种的权威人物。他们需要透彻了解文献里有关该物种一切，唯有如此，才能鉴定出选定的物种到底是哪种。

一位分类学家，可谓是这种生物的“大总管”兼“发言人”。

作为已经胜任蚂蚁分类的人，威尔逊博士毕业没多久，就得到了哈佛大学的终身教职。

但威尔逊的蚂蚁研究，却给哈佛带来一场“小灾难”。

20世纪60年代的一天早上，生物系一位研究员的移液枪不好使了，仔细一看，原来是一只蚂蚁堵住了枪头处的针管。

这天午餐时分，许多教职工发现，在三明治和汉堡上，有一些黄色的小蚂蚁。

“灾难”初露端倪。

当天下午，整个生物系室内的玻璃器皿、档案袋、笔记本中，都出现了黄色蚂蚁的身影。

蚁群，正在经由大楼中的墙缝与管道，向四面八方散播。

这种黄色蚂蚁，叫“法老王蚁”，是一种源自东印度群岛的害虫，能损害建筑，还会传播细菌。

法老王蚁（又称法老小家蚁） |  高琼华 / 中国科学院昆明动物研究所

正如你想的那样，法老王蚁就是从威尔逊的实验室跑出去的。

这种蚂蚁的生存和繁殖能力太强了，哈佛花了数年时间，才逐渐控制住了它们的规模。

这一场“灾难”，被威尔逊戏称为“蚂蚁的复仇”。

三、怎样凑齐十万只蚂蚁？

随着科技的进步，人们的观察范围逐渐超脱出五感的局限，崭新的世界在科学家面前展开。

生物学家们发现，大部分的动植物可以通过释放化学信号，来进行沟通。这些化学信号统称为信息素（Pheromone）。

自然而然，威尔逊想知道，蚂蚁怎样使用信息素交流。

蚂蚁如何使用信息素交流呢？| Pixabay

首先，通过解剖，他发现蚂蚁体内杜氏腺可能含有信息素。但是如何分析这些信息素的成分，却是个大难题——每只蚂蚁体内的关键物质只有十亿分之一克。

当时，最先进的分析手段，可以鉴定百万分之一克的微量物质。换句话说，需要十万只蚂蚁才能凑足实验所需的最低剂量。

哪儿去找这么多的蚂蚁？

此时，威尔逊的丰富经验起到了作用。有一种火蚁，当河水暴涨淹到蚁窝时，工蚁就会结成一团紧密的球，浮在水面上，保护蚁后及幼蚁安全转移。

于是，威尔逊开车来到盛产火蚁的南方乡间。这里简直就是蚂蚁们的“北上广”，整片草地上到处都是半人高的蚁窝。

威尔逊的团队成员把蚁窝铲起，放进水沟中，蚂蚁就会都浮出了水面，抱成一团。大家赶紧用铲子，把这些蚂蚁球收集起来。

当然，火蚁也不是吃素的，被它刺到，皮肤会像被火灼烧的痛。只要有机会，蚁窝里的每一只蚂蚁都想连续刺你十几下。

在被火蚁叮咬的体无完肤之后，威尔逊终于收集够了材料，顺利成功完成了蚂蚁信息素的研究。

四、生物学的岔路口：进化生物学该走向何方？

通过蚂蚁的收集、分类和信息素的研究，威尔逊早已实现了他在16岁发下的心愿——成为生物学领域世界级的学者。

然而，当他自觉走上人生巅峰的时刻，他所处的进化生物学领域，遭到了一次巨大的冲击。

冲击来自一门崭新的学科——分子生物学。

分子生物学，顾名思义，是指在分子层面对生物进行研究。这一学科的奠基人与领军者是詹姆斯·沃森，诺贝尔奖得主，DNA双螺旋结构的发现者之一。

发现双螺旋结构的詹姆斯·沃森(左)与弗朗西斯·克里克（右） | Wikimedia Commons

年少成名的沃森，心高气傲，认为生物学必须转换成由分子及细胞所主导的科学，而且生物学还必须改用物理及化学语言来重写。

沃森甚至认为，从前所建立的生物学中充斥着一批批“才智平庸之人”。

分子生物学在短时间内取得了一系列重大的成果，而大获成功。几乎在一夜之间，生物学界人人口中必说分子、蛋白质、DNA。

面对新兴学科的强势，以威尔逊为首的进化生物学家们，可不打算臣服在这一群“连红眼蜻蛉和蝼蛄”都分不出来的“试管操作员”的手下。

威尔逊等人的反击点在于：如果放弃个体、种群以及生态，去谈论生物学，无疑是一种“愚蠢”的方法。

两派最僵的时候，在走廊里碰头沃森对威尔逊都不会打招呼。

此时的分子生物学家信心十足，深信未来属于他们。他们的目的是：从分子到细胞再到生物个体，在微观的层面解决关于生命的科学问题，自下往上进行一场生物学的革命。

那么，威尔逊的进化生物学，能带来什么突破呢？

经过漫长的探索，威尔逊决定把生物学带到社会层面。

五、别人落水了，你救不救？

几十年来，在观察了数十种蚂蚁的生活后，威尔逊形成了自己最重要的学说——社会生物学。

社会生物学，是威尔逊从进化的角度，来解释生物社会行为的学说。

该学说的著名成就之一，是解释了“利他行为”。

或者换一种说法：“别人落水了，你救不救？”

达尔文的进化论，核心是自然选择，其对象是生物“个体”。理论上自然界的所有生物都应该是自利的，也就是“别人落水，你不能救，这样你才能活下去”。

但显然，这个说法是有违常识的。

为了解释这种利他行为，学者威廉·汉密尔顿，提出了“亲缘选择”（Kin Selection）理论：利他行为的目的，是确保有近似基因的个体能存活下去。也就是说，自然选择的对象是“基因”。

当别人落水，救不救要看血缘关系：

自己孩子落水，拼了命也要救；

叔叔或侄子落水，可能水不太深才会去救；

陌生人落水，自己在岸边喊救命。

亲缘越近，利他性越强。

威尔逊不同意汉密尔顿的观点。威尔逊认为：“亲缘选择”意味着我们要时刻“算计”着，看别人落入危险，先要查查他和自己的家谱，看看是不是血亲？

为什么我们愿意为完全陌生的人帮忙，甚至付出生命——想想那些在前线战斗的士兵，或者在火场冒险的消防员，他们完全是在保护陌生人。

为了解释这一现象，威尔逊通过研究蚂蚁的社会行为，构建了数学模型，并为“利他行为”提出了另一种解释——“群体选择”（Group Selection）。

自然选择的对象不是达尔文的“个体”，也不是汉密尔顿的“基因”，而是生物“群体”。

利他行为的发生，是为了确保自己所处的“群体”活下去。

也用实验证据，支持这一模型：把一些分属不同谱系的蚂蚁，从小放在一个蚁巢里养大。这些毫无亲缘关系的蚂蚁之间演化出互帮互助和奉献精神。

也就是说，开启蚂蚁利他行为的，不是基因，而是群体的共同成长。

群体选择理论虽然不是威尔逊首创，但他成功通过数学与实验的方法，论证了其合理性。

当下，“亲缘选择”与“群体选择”在学界仍没有定论。但威尔逊的理论，无疑给回答这一问题找到了新的科学视角。

威尔逊进一步把相关理论扩展到了人类，从社会生物学的角度，他解释了人类的社会分工、亲缘关系、阶层、两性分工、亲子关系、部落主义、民族国家等等。

威尔逊、马丁 · 诺瓦克还有科琳娜 · 塔妮塔在 2010 年 8 月的《自然》期刊上发表的《真社会性的演化》| harvard.edu

简单来说，威尔逊重新解读了“人性”。

当然，研究一旦触及“人性”，往往会引起巨大的反弹：有人认为威尔逊的学说为种族主义提供了土壤，也有人反对仅仅从蚂蚁、蜜蜂这样的“低等动物”来推论人的行为。

曾有137位科学家联名反对威尔逊的学说；在一次公开演讲时，反对者甚至还泼了威尔逊一身冷水。

面对反对的声音，威尔逊早做好了准备。作为一名科学家，他觉得自己有责任去“思考一些宏大的问题”，“（为人类建立）全面、正确的自我认知”。

回看威尔逊的研究生涯，他认真研究了蚂蚁的一切，在此基础上，他还想窥探一些生命的奥秘。

无论正确与否，威尔逊已经为我们重新认识人类自身，提供了一种可能。

六、暮年

几年前，威尔逊在自家花园接受采访。

记者还没来得及说话，耄耋之年的威尔逊，附下身，捡了一只蚂蚁，并喃喃自语：

“我得先找个小瓶子把它装起来，研究一下。”

就像16岁时那样。

本文来自微信公众号：我是科学家iScientist（ID：IamaScientist），作者：圆的方块