原創(chuàng) 舒德干 知鴉通識

◎ 云南蟲化石。

7月8日，《科學(xué)》（Science）雜志發(fā)表了一項研究成果，文章得出了一個頗為轟動的結(jié)論：長期存在爭議的云南蟲，是原始的脊椎動物。

這一結(jié)論，顛覆了常人對人類所屬的脊椎動物大家庭的認(rèn)知，引起了國內(nèi)外媒體的大量報道，但同時也引來了科學(xué)界的爭議。

7月25日，中國科學(xué)院院士、西北大學(xué)教授舒德干在「知識分子」發(fā)布文章對此提出質(zhì)疑，認(rèn)為論文結(jié)論有誤，云南蟲離脊椎動物相去甚遠(yuǎn)。被大肆炒作的文章，實則是誤導(dǎo)公眾的認(rèn)知。

7月28日，該論文的聯(lián)合通訊作者、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院姜寶玉教授，在「知識分子」上發(fā)布一文，針對舒院士的質(zhì)疑做出回應(yīng)，堅持將云南蟲視作脊椎動物。

舒德干院士對此再次做出回應(yīng)，于知鴉通識發(fā)布回應(yīng)文章。我們相信，求真與質(zhì)疑是科學(xué)精神的應(yīng)有之義，在科學(xué)家事實的交鋒與觀點的爭鳴之中，科學(xué)知識與科學(xué)精神亦能普及公眾。

文/舒德干

眾所周知，進(jìn)化古生物學(xué)是一個相對較小的學(xué)術(shù)領(lǐng)域。

在這個領(lǐng)域，以往對于學(xué)術(shù)問題的討論一般僅限于學(xué)術(shù)圈。

但是，我必須說明的是，由于最近我國幾位學(xué)者在國際著名期刊Science上發(fā)表的一篇關(guān)于認(rèn)定云南蟲是「最原始脊椎動物」的論文，越出了學(xué)術(shù)圈，被作為「重大發(fā)現(xiàn)」在國內(nèi)大眾媒體上大肆炒作，極大地誤導(dǎo)了公眾。

◎ 遭到質(zhì)疑的論文。

作為一位長期從事進(jìn)化古生物學(xué)研究的科學(xué)工作者，本人有責(zé)任也有必要借助大眾媒體，對論文中的錯誤結(jié)論做出澄清，以正視聽，否則會以訛傳訛。

為此，我在7月25日的《知識分子》上，對Science這篇論文進(jìn)行了簡要評述，指出了其中的諸多錯誤（注意，是「錯誤」，不是「不同觀點」）。

◎ 舒德干院士。

圖片來源：文匯

7月28日，姜寶玉教授「代表研究團(tuán)隊」對我的述評做出了回應(yīng)（以下簡稱「回應(yīng)」）。

《知識分子》的這兩篇「爭鳴」文章發(fā)表后，雖然不少學(xué)者和熱心科普的人士給我來信支持我的做法和觀點，并建議：

「關(guān)于云南蟲地位確定的是非曲直已經(jīng)十分清楚了，您不必再花費筆墨補(bǔ)充證據(jù)了。」

同時，也有一些非專業(yè)人士說，「現(xiàn)在的問題是，公眾并不清楚，判斷是否脊椎動物的標(biāo)準(zhǔn)究竟是什么？」希望能得到明確的解答。

鑒于此，我今天對「回應(yīng)」一文再做一個簡單的回應(yīng)吧。

主要談?wù)劇概袛嗍欠窦棺祫游锏臉?biāo)準(zhǔn)究竟是什么？」。

既供姜教授代表的研究團(tuán)隊參考，也是給公眾做一次「科普」吧。

姜教授研究團(tuán)隊在Science論文中，以及在一些大眾媒體中，宣傳的核心內(nèi)容是「云南蟲是原始脊椎動物」。

但遺憾的是，除了十分可疑的「細(xì)胞軟骨」外，「論文」和「報道」并未提供任何有說服力的支持證據(jù)。而且，在「回應(yīng)」一文中，也沒有補(bǔ)充任何支撐證據(jù)。

實際上，姜教授團(tuán)隊發(fā)表在Science上文章的科學(xué)價值，完全取決于兩個方面：

一是論證「云南蟲是原始脊椎動物」的證據(jù)是否真實可靠。

二是得出「云南蟲是原始脊椎動物」的「系統(tǒng)分析方法」的基礎(chǔ)是否真實有效，由此得出的云南蟲「系統(tǒng)發(fā)生框架」是否正確？

這兩點是問題的關(guān)鍵。

01.

什么是早期脊椎動物的可靠證據(jù)？

為了回應(yīng)公眾的主要關(guān)切，先簡要介紹「判斷是否脊椎動物的標(biāo)準(zhǔn)究竟是什么」。

◎ 常見的脊椎動物。

圖片來源：Britannica

如果翻開國內(nèi)外任何一本脊椎動物教科書，都會清晰地讀到一致的脊椎動物定義：

作為「高等脊索動物」，脊椎動物不僅必須具有「低等脊索動物」的基本性狀，如脊索及其相配套的人字形肌節(jié)，和成體或幼體的肛后尾；而且，還必須擁有特定的頭腦眼和脊椎骨（包括軟骨或硬骨）。

簡單地說，這就是判斷是否脊椎動物的金標(biāo)準(zhǔn)。

具備這些器官構(gòu)造，就是脊椎動物，否則就不是。當(dāng)然，判斷是否早期脊椎動物，同樣也遵循這樣的標(biāo)準(zhǔn)。

第一， 到底什么是最原始脊椎動物？

任何一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲腥藛T，在立志破解這個重大難題之前，都必須要花點時間讀一些前人關(guān)于最古老「真脊椎動物」論述的基本文獻(xiàn)，這也是研究生階段必須接受的基本學(xué)術(shù)訓(xùn)練。

然而遺憾的是，在姜教授團(tuán)隊發(fā)表在Science上的論文以及「回應(yīng)」文章中，并沒有顯現(xiàn)出認(rèn)真閱讀過這些基本文獻(xiàn)的跡象。

有人可能注意到姜教授「回應(yīng)」文章中，有這么一段令人詫異的話：

「雖然不容易腐爛，但是可能因為不容易碳化，脊索在化石中并不常見。」

他們說這句話的目的，顯然是為云南蟲化石上找不到脊索構(gòu)造編造借口。

然而，真實情況是，在研究人員所觀察過的寒武紀(jì)脊索動物和脊椎動物化石中，脊索在化石中十分常見！

在西北大學(xué)標(biāo)本庫中，多達(dá)300枚以上的澄江化石庫中的脊索動物，都保存了清晰的脊索構(gòu)造（超過該類標(biāo)本總數(shù)的60%以上），這能算「不常見」嗎？

「回應(yīng)」文章還說：

「甚至許多?？隰~標(biāo)本都沒有觀察到脊索?！?/p>

顯然，這也是在為云南蟲身上沒有見到脊索編造借口。

實際情況恰好相反！

早在2003年，Nature上就發(fā)表了一篇專門討論?？隰~的頭和脊椎及脊索的論文（Nature第421卷，2003年1月30日），其中展示了不少?？隰~的脊椎與脊索共存的精美圖片。

也是在同一年，《科學(xué)通報》（2003年，第48卷，6期）發(fā)表的一篇專門研究「最古老脊椎動物起源」的論文中，再次提供了更多「具有原始脊椎的脊索」化石圖片。

如果姜教授真的沒有讀過這些文獻(xiàn)，下面我摘引部分?？隰~「脊索與脊椎共生」的圖片供姜教授參考。

◎ 顯示海口魚「脊索與脊椎共生」的圖片。

姜教授從中還可以看到?？隰~及鐘健魚（右上方）具有暗示其大腦存在的對眼。而這些脊椎動物的美妙特征，在所謂「原始脊椎動物」云南蟲身上從未看到。

此后，在多篇國內(nèi)外公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文中，皆圖文并茂地展示了更多的?？隰~脊索構(gòu)造。

而且，許多中外作者也在眾多學(xué)術(shù)論文、教科書和科普文章中，都引用了?？隰~脊索構(gòu)造的圖片和文字。

近20年來，這些文獻(xiàn)都是我們古生物學(xué)專業(yè)研究早期生命的研究生的必讀文獻(xiàn)。

第二，關(guān)于肛后尾的問題。

「回應(yīng)」文章中還提到：

「云南蟲的軀干后面存在明顯的突出物。該結(jié)構(gòu)被前人解釋為肛后尾。僅有少數(shù)學(xué)者對該解釋提出了質(zhì)疑?！?/p>

真實情況恰好相反！

在國內(nèi)四個主要研究云南蟲的團(tuán)隊中（除了姜教授團(tuán)隊，即文中所說「前人」團(tuán)隊外，另有西北大學(xué)團(tuán)隊，云南大學(xué)團(tuán)隊，以及玉溪師范學(xué)院陳愛林團(tuán)隊——陳愛林曾長期在「澄江化石辦」任專職化石研究人員），僅有姜教授團(tuán)隊堅持將這種「尾突」解釋為「肛后尾」；

其余三個團(tuán)隊都從化石埋藏學(xué)研究中得出了正確結(jié)論：

這種「尾突」實際上只是云南蟲尸體在埋藏過程中被擠壓扭曲折疊所形成的假象（請參考陳愛林團(tuán)隊的最新研究結(jié)果）。

顯然，這三個團(tuán)隊，連同他們的國外合作者，絕非「少數(shù)學(xué)者」，而是「絕大多數(shù)學(xué)者」。

當(dāng)然，各種觀點都可以爭鳴，與人多人少關(guān)系并不大，但必須要用證據(jù)說話！

第三，關(guān)于云南蟲的其它幾個關(guān)鍵性狀特征。

這方面的研究結(jié)果，如肌節(jié)、脊椎骨和頭腦眼等，我上次已經(jīng)詳細(xì)陳述過，這里無需一一細(xì)說。

在國內(nèi)四個主要研究云南蟲的團(tuán)隊中，有三個團(tuán)隊皆不認(rèn)同姜教授團(tuán)隊關(guān)于云南蟲存在所謂脊索、肌節(jié)、肛后尾、脊椎骨和頭腦眼等關(guān)鍵構(gòu)造的判斷；

此外，長期研究云南蟲化石的英國皇家科學(xué)院院士S. Conway Morris教授，仔細(xì)觀察研究了云南蟲上述所有這些「器官」，也否定了它們的存在，并完全贊成云南蟲的「非脊椎動物說」。

顯然，這三個團(tuán)隊和學(xué)者們絕非「回應(yīng)」文章中所說的「少數(shù)學(xué)者」，而是絕大多數(shù)學(xué)者。

實際上，任何一個想科學(xué)求證云南蟲的廬山真面目，都不可能繞開上述5個「判斷是否脊椎動物」的器官構(gòu)造。

這些「判斷」必須在云南蟲身上一一求證或證偽，這是脊索動物和/或者脊椎動物的「定義特征」，回避不得！

02.

「系統(tǒng)分析方法」的基礎(chǔ)是否牢靠？

姜教授代表的研究團(tuán)隊在Science論文中聲稱，是依據(jù)「貝葉斯」計算機(jī)統(tǒng)計方法的「計算」得出「云南蟲是基干脊椎動物」結(jié)果的。

對于這一點，我們必須明白，任何計算機(jī)分析方法的最終結(jié)果，完全取決于操作者所輸入的具體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，「撒什么種子，便結(jié)什么果」。如果給田里種稗草，將無法期待收獲稻谷。

同樣的道理，如果給計算機(jī)輸入關(guān)于脊索、肌節(jié)、肛后尾、頭腦眼和肛后尾等大量不實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，那么「計算」結(jié)果會可靠嗎？

與此相反，如果再換一套大多數(shù)研究云南蟲的學(xué)者認(rèn)同的可靠的關(guān)鍵器官構(gòu)造數(shù)據(jù)，再讓「貝葉斯」重新計算一遍，其結(jié)果將不再是這篇論文期待的「云南蟲位于尾索動物與脊椎動物之間」，更不會是「云南蟲是原始脊椎動物」。

建議姜教授團(tuán)隊不妨一試！

順便說一句，西北大學(xué)的一些青年學(xué)者也對云南蟲的全部性狀特征進(jìn)行了認(rèn)真梳理，去偽存真，發(fā)現(xiàn)姜教授團(tuán)隊發(fā)表在Science的這篇論文中，原來在「矩陣」中所設(shè)定的性狀，至少有66個（很可能多達(dá)74個）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重問題。

這些西北大學(xué)青年學(xué)者運(yùn)用真實可信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行多種計算機(jī)程序計算，所有的結(jié)果都不支持「云南蟲位于尾索動物與脊椎動物之間」的結(jié)論，更不是「云南蟲是干群脊椎動物」或者「云南蟲是原始脊椎動物」。

我要強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)研究當(dāng)然歡迎不同觀點的交鋒，但所有的觀點都必須建立在科學(xué)邏輯和科學(xué)證據(jù)的基礎(chǔ)上。這是科學(xué)共同體的基本共識。

不講科學(xué)邏輯和科學(xué)證據(jù)的爭辯，那就是詭辯。

遺憾的是，姜教授團(tuán)隊的論文不但在科學(xué)邏輯和科學(xué)證據(jù)上存在嚴(yán)重問題，而且在計算機(jī)分析過程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選擇上主觀隨意，很不嚴(yán)謹(jǐn)，以至造成結(jié)論錯誤。

最后，我還想問一句：

姜教授在「回應(yīng)」一文中提到「一些采訪過我們的新聞中，可能使用了一些不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)方式，對此我們表達(dá)歉意」 。

希望姜教授能具體說明一下，你們對哪些「不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)方式」「表達(dá)歉意」？

原標(biāo)題：《舒德干院士：再談云南蟲究竟是不是脊椎動物？》

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