主题：【原创】打着科学的旗号（科普一下分子时钟） -- 红绿

有些人喜欢打着科学的旗号来说着论那。很多人其实并不懂得什么是科学，比如他们认为科学就是绝对的真理，唯有科学才可信等等。但实际世界不是这样，这两条‘信念’或者‘信条’本来就是反科学的：科学从来就是一个假说－实证－再假说的过程。科学有一些最基本的特征，比如某一个理论（通常意义上大众所说的科学）一定是有假设（assumption）的，理论的确立又不是空穴来风，它们都是经过一定实验证明的，但要记住有实验证明并不等于这个理论就坚如磐石。原因很简单，还是因为基本的假设和实验条件的限制。

这个说起来有点抽象绕口，那就再举一个大家熟知的例子。牛顿力学是建立在一系列实验然后被抽象出来的，被发表以后的无数的实验和应用都表明他坚如磐石，简直天衣无缝。但我们知道这并不是真理，或者绝对真理。在高速状况下，这个理论不能解释实验结果了。那怎么办？做一些基本假设，再建立一套理论解释这些实验。当理论，也就是狭义相对论，确立后，它有许多预言，一个好的理论通常有‘神奇’的‘预测’能力。相对论提出来以后，几个漂亮的实验证明它是一个好的理论，这也是为什么爱因斯坦惊叹“这个世界竟然是可以被理解的！”。但狭义相对论并不是理论（或者某些人意义说的‘科学’）的结束。这也是为什么现在理论物理的一个宏观前沿是研究宇宙的，因为基本上，地球上的事情，宏观上来说没有什么‘理论’上不能解释的了。但再次强调，某一个理论并不是科学，科学是研究世界的一种方法论。

好了说了很多废话，可以开始说说分子进化论了。分子进化论一个根本的假设是：某一个物种它们都是同源的。有了这个假设，再假设基因的突变有一定的随机性，那么通过研究基因序列在这个物种种群里的时间变化，可以看出突变发生的分叉，再通过统计上的计算（还是有假设），我们就可以通过分叉来标定时间。这里要标定时间，还是有个非常重要的额外条件，那就是我们并不能从基本的微观物理水平上确定基因突变的概率，也就是说如果前面的假设都成立，我们原则上只能知道分叉发生的相对时间位置，但并不能确定绝对的时间表。所以我们需要化石，从化石里面我们才有确定的绝对时间位置（这个也是要靠其他学科来帮忙的，其他学科对于时间的确定也是有假设和不确定性的）。

那么分子进化学的历史有多久能？粗粗算来四十年左右，但最初这个分子时钟太粗犷，只能标定几十几百万年时间尺度上的物种变化。人类被分子定表，那只有差不多20年的时间，因为有了mtDNA的一个特质，那就是它们里面的基因发生突变的概率较高。因此它们就有可能被用来研究时间尺度比较小的人类进化。

好了，分子进化论介绍完毕了。它从物理学的角度还不是一个理论，纯粹是一个实证经验性质的分子生物学的应用。要算理论那它必须清楚的说明，基因突变的概率要从基本物理上得到，然后能预测某个物种的进化（在没有化石证据的情况下），然后化石被挖出来分析得到同样的理论结果。

作为一个假说，分子进化论有什么技术上的限制呢？

还是因为假设的问题，比如基因突变的概率可不一定是常速率的，它们发生很多情况下是非线性的，也就是时间上速率是不一定的。不同世代的种群发生的概率有可能是不一样的，而不同地方也有不同概率。比如，低纬度地区日照充足紫外线也多，它们发生概率可能就高一些。由于不同生存环境，基因突变后在人群里面‘固定’（fixation）的概率也不一样。基因突变的速率和种群的人口数量也很有关系，小种群里基因发生基因漂移的概率会大增，因此很多基因突变都是中立的。还有分子进化论要研究的蛋白质，它们的功能也会随着时间变化而变化，影响它们作为时钟的功效。最后，自然选择的强度也会随时间变化而变化。

说道这里分子进化学的科普基本结束了，它根本还不能算一个理论，更不要说成熟。只是现在比较新，也比较‘耸人听闻’，新闻报道多一点罢了，科学历史上类似事情多了去了。而它能为非洲起源说提供支持，但不是就完全排除其他学说。要知道我们从化石里面提取的基因是非常有限的，而被发现的化石也不一定就代表当时的全部人类，发现的古人类化石，我个人推测是比较集中在非洲的，因为更多的人研究和挖掘那里的东西（钱那里来的问题），而说道底，分子进化论是不能独立存在的，必须有化石做支撑。我们也就看到这里的问题所在，化石大多出于非洲，分子进化论又依靠化石，那么。。。。。

再有，分子进化的根本假设，也只是‘假设’不是真理。完全有可能现代人类是从不同的古人发源的，而它们有相近的基因组罢了。

比如，尼安德特人德基因我们才掌握了几百万对，只有人类基因的0。033％，任何统计的结论还只是非常初步的结论。我们了解的事实小的简直不可理喻。

到这里，科普也结束了。一些人打着科学的旗号却做不科学的事情。他们了解的所谓科学只是大众化的科学，他们不了解某个学科的基本假设却‘善于’运用它的结论，他们把‘科学（其实不是科学，只是学科的结论）’当作信仰却干不科学的事情。

所谓抗着红旗反红旗，让人扼腕。

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注：原来的标题起的太大，我这里说的‘分子进化论’其实是它的一个应用，就是所谓的分子时钟。这个要感谢空格的澄清。