亚伯拉罕·特朗布莱

亚伯拉罕·特朗布莱:切开水螅的家庭教师

1740年,一位日内瓦家庭教师带着两个年幼的学生在荷兰的一个池塘里钓鱼时,捞起了一个他无法识别的生物。它是绿色的,长着触手,当他把它切成两半时,两半都重新长成了完整的动物。亚伯拉罕·特朗布莱(Abraham Trembley)再次进行了实验。接着,他沿纵向切,然后切成几块,接着穿过发育中的芽进行切割,直到培育出一个七头的生物,他根据神话中的怪物将其命名为水螅(Hydra)。他不是教授。他只是一位带着一把剪刀的私人家庭教师,而他刚刚发迹了实验动物学。

日内瓦与微积分论文

他于1710年9月3日出生于日内瓦的一个显赫家庭——据一种说法是一个军官家庭,并在日内瓦大学的前身加尔文学院(Calvin Institute)学习,在那里完成了一篇关于微积分的论文。这种数学训练至关重要:它解释了一位懂得计数、每次只改变一个变量并不断重复的实验者。

他和查尔斯·博内(Charles Bonnet)有亲戚关系,后者成为了他的通信对象和科学盟友。后来,他与勒内-安托万·费尔绍·德·雷奥米尔(René-Antoine Ferchault de Réaumur)保持书信往来,并与拉扎罗·斯帕兰扎尼(Lazzaro Spallanzani)结为好友。当时,许多受过教育的年轻日内瓦人一样,他前往荷兰共和国担任家庭教师——在他这个例子中,是在海牙附近的索格弗利特(Sorgvliet)乡村庄园,担任伯爵威廉·本廷克·范·鲁恩(Count Willem Bentinck van Rhoon)两个分别三岁和六岁儿子的家庭教师。

水螅

他当时正在教男孩们自然史,实践中这意味着从水中收集各种东西。他发现的这种生物以前曾被人见过:安东尼·范·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek)几十年前就曾发表过对它的观察记录,描述了一种会出芽并带有触手的“微小动物”(animalculum),一位匿名的英国绅士也在1704年注意到过它。特朗布莱对此一无所知。他将其当作全新之物进行研究,就他的目的而言,它确实是崭新的。

对1740年的人来说,第一个问题显而易见:是植物还是动物?他设计了一个测试,并预先说明了他的预测。如果他将该生物切成两半,而两半都再生为完整的个体,那它一定是一株植物——因为当时人们并不知道动物能做到这一点。这是现代方法首次出现在这个故事中,因为这一预测是可证伪的,而特朗布莱打算遵守这一原则。

得到了正确结论的错误答案

两半都再生了。根据他自己提出的标准,他得到了一株植物。

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然而,他最终还是得出结论认为它是一个动物。这种水螅会移动——它在玻璃表面以一种类似尺蠖的步态、呈环状向前移动,而植物是不会进行这种运动的。因此,面对更好的观察结果,他放弃了自己的判定规则,并在此过程中推翻了其背后的前提。这一发现并不是说水螅是植物;而是动物能够再生。这种颠覆正是这项工作全部的意义所在。

随后,他使用剪刀、自己的手掌和极低的放大倍率,将这种操作推向了极致:横向切片、纵向分裂、分成多个碎片、切过头部芽体本身。他还进行了嫁接。这个七头的水螅既是一个展示品,又是一个玩笑——名副其实的水螅,行为上也像水螅。

雷奥米尔与消息

1741年,特朗布莱通过表弟博内(Bonnet)写信给雷奥米尔(Réaumur)。雷奥米尔向巴黎科学院(Paris Academy of Sciences)公布了这些研究结果,这一发现迅速传遍了欧洲。博内随即在蠕虫身上复制了这一现象并与他一同发表。

完整的记录于1744年出版,名为《关于淡水水螅一属历史的回忆录》(Mémoires pour servir à l'histoire d'un genre de polypes d'eau douce, à bras en forme de cornes),书中配有科内利斯·普龙克(Cornelis Pronk)的版画;它还发表在英国皇家学会(Royal Society)的《哲学汇刊》(Philosophical Transactions)第42卷上。皇家学会于1743年选举他为会员,并在同年授予他科普利奖牌(Copley Medal)——对于一个此前默默无闻的私人家庭教师来说,这是一项非同寻常的双重荣誉。法国科学院(Académie des sciences)则推选他为通讯院士。

它打破了什么

这种水螅落在了世纪核心生物学争论的中心。先成论者(Preformationists)认为,生物在微型状态下就已经存在,只是单纯地展开;如果那是真的,一只被砍成碎片的动物绝不可能从这些部分中构建出两个全新的完整动物。特朗布莱的证据反而指向了渐成论(epigenesis),即从无组织物质中逐渐发育。这也直接触及了关于存在链(Chain of Being)的争论——一个毫无疑问是动物但行为却像灌木插条的生物究竟属于哪里?——包括朱利安·奥弗雷·德·拉美特利(Julien Offray de La Mettrie)在内的唯心主义者和唯物主义者则抓住这一点,以此证明动物是机器。

特朗布莱本人没有介入大部分争论。他负责报告,而让其他人去建构理论。

为什么亚伯拉罕被称为天才

这一赞誉更多地建立在方法而非发现之上,因此也更具说服力。水螅的再生是他在逗两个小男孩时偶然发现的一个事实;他接下来所做的事才是真正的成就。他提出了一个带有明确预测的可检验问题,系统地改变了干预方式而不是重复一个小把戏——横向、纵向、多个、穿过芽体、嫁接——将每件事重复了多次,并拒绝超越他所见进行理论化。生物学史学家认为,在自然历史仍然在很大程度上关乎收集和描述的时代,他树立了严谨的实验重复、细致的观察敏锐度和谨慎理论化的标准。这种直觉在他处理植物还是动物测试的处理方式中清晰可见:他曾承诺采用一个标准,但该标准给出了错误的答案,而他没有强行让数据去迎合,而是得出结论认为标准本身出错了。大多数人则会做相反的事情。

诚实的评价:他并非最早发现该生物的人——列文虎克在四十年前就已经描述过它——他的发现既依靠巨大的运气也依靠技巧,因为很少有动物能如此壮观地再生,而且几乎任何其他池塘生物都不会产生任何结果。他没有建立关于生殖的总体理论,而且他的工作被博内、拉美特利和渐成论者所利用的理论用途也是别人的。他是一位极出色的实验家,同时也是一个刻意没有宏大野心的思考者,而且他似乎非常清楚自己属于哪一种人。

遗产

他回到了家庭教师和通信的生活中,并于1784年5月12日在日内瓦逝世。水螅从未离开实验室:在一位家庭教师为了解决自己关于它是否是蔬菜的争论而将其中一只切成两半近三个世纪后,它仍然是研究再生的工作模型系统。这个实验至今仍可由一个学童重复进行,这正是其设计之精妙的最确凿标志。

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