像許多孩子一樣，我有段時間也曾非常迷戀恐龍。幼兒園時代的我是個傳奇人物，每天都會拎著一整籃子各式各樣的塑料恐龍向大家炫耀一番：異特龍、劍龍、甲龍、霸王龍等。那個時候的我至少擁有20種以上的恐龍玩具。當(dāng)然，今天孩子們的玩具箱里可能遠(yuǎn)不止這些。

不過和多數(shù)孩子不同的是，我至今仍沉迷其中。我仍然有許多心愛的恐龍玩具，而今尤甚。我還能記得它們的名字，甚至能清晰地拼出諸如副櫛龍的發(fā)音。但我的興趣已經(jīng)轉(zhuǎn)移到更寬泛的爬行動物身上了，例如蛇、龜、蜥蜴和鱷魚。

這種轉(zhuǎn)變在很大程度上源于一部名為《天才小麻煩》（Leave it to Beaver）的電影，其中一段情節(jié)令人印象深刻，沃利和比弗郵購了一條小鱷魚，并把它藏在了浴室中。結(jié)果可以想見，當(dāng)管家密涅瓦發(fā)現(xiàn)它的時候，一場歡鬧就開始了。當(dāng)我知道那時候（20世紀(jì)70年代早期）寵物商店里有賣幼年凱門鱷（一種在中美和南美洲生存的鱷魚）后，我欣喜若狂，便苦苦央求母親豢養(yǎng)一條。幸運的是，她并沒有隨意否定我的想法，而是建議我們聯(lián)系一位遠(yuǎn)房親戚在圣路易斯動物園任副主任的查理·赫賽爾，期望他能夠挫敗我的妄想。那段時間，每天當(dāng)我父親下班回家時，我便跑去問他：你今天和赫賽爾先生聊了嗎？坦率地說，我天生沒什么耐心（更別說當(dāng)時只有10歲）。這件事隨著時間的流逝，讓我從煩躁到懊惱，再到生氣。我在想問題出在哪兒？因為父親并沒有簡單地和對方電話溝通，而是堅持選擇要與赫賽爾在會議中見面時再提及此事�？墒侨绻麅扇擞肋h(yuǎn)沒有見面的機(jī)會怎么辦？就當(dāng)我想要放棄希望時，有天晚上父親回到家告訴我，他已經(jīng)和赫賽爾先生溝通過了。我充滿希望卻又緊張、坐立不安地問他：結(jié)果如何？結(jié)果讓我異常興奮，赫賽爾先生認(rèn)為這個想法很棒，他當(dāng)年就是以相同的方式對爬行動物產(chǎn)生了濃厚的興趣！a我的母親因此無話可說了。接下來，我家的地下室很快就被各種爬行動物占領(lǐng)。事實上，從那時起，我已悄然踏上了自己的職業(yè)生涯。

在我照料這些帶鱗生物的同時，我還是美國紐約自然歷史博物館出版的月刊《自然歷史》的忠實讀者。我認(rèn)為每期雜志的亮點是由學(xué)識淵博的哈佛古生物學(xué)家斯蒂芬·杰·古爾德所撰寫的《生命觀》專欄。專欄的標(biāo)題源于達(dá)爾文的《物種起源》。這個專欄呈現(xiàn)了古爾德關(guān)于進(jìn)化過程的一些怪異思想，常常強(qiáng)調(diào)不確定性和不可預(yù)知性的進(jìn)化。在古爾德優(yōu)美的文筆下，歷史、建筑甚至棒球等各種小插曲夾敘其間，他用引人入勝的事例向人們展示他的世界觀。

當(dāng)我于1980年被哈佛大學(xué)錄取時，我急切地想要學(xué)習(xí)古爾德的選修課程《地球和生命的歷史》。他太讓人著迷了，我感覺他本人比他在主要是兩棲動物和爬行動物的研究。

出版物中的形象更有吸引力。但給我印象最深的教員是厄內(nèi)斯特·威廉姆斯，他是哈佛比較動物學(xué)博物館兩棲動物和爬行動物館的館長（目前這個職位由我擔(dān)任）。他雖然是一位上了年紀(jì)的古板科學(xué)家，但是卻非常歡迎年輕人培養(yǎng)對于爬行動物的興趣。不久我就發(fā)現(xiàn)，我研究的一個特殊種群的蜥蜴原來早就成了他工作生活的重點。

鏡頭下的變色龍蜥蜴總是顯得嬌小可愛，它們時而變?yōu)榫G色，時而變?yōu)樽厣�，腳趾上有粘墊，喉嚨下色澤絢麗的皮膚上有伸縮性的皮瓣。但真正讓它們在科學(xué)家圈子里聲名鵲起的是它們驚人的進(jìn)化能力。目前已經(jīng)確認(rèn)物種的就有400多種，并且這個數(shù)目還伴隨著每年的新發(fā)現(xiàn)而不斷增加，由此安樂蜥屬成了脊椎動物最大的屬之一。許多具有繁雜種屬的物種都有一個共同的特點，物種多樣性的豐富度往往與區(qū)域的富饒度，以及局地的自然環(huán)境有著密切的關(guān)系，多數(shù)物種都局限于單獨的島嶼或者如美洲熱帶大陸的局部地區(qū)。

20世紀(jì)60年代，威廉姆斯的研究生斯坦蘭德撰文記敘了不同種群的變色龍適應(yīng)不同的棲息環(huán)境而共生的情況。一些變色龍可以生活在高高的樹上，而另一些則棲息在草叢中或者細(xì)小的枝杈上。威廉姆斯的過人之處就在于他意識到這種對于棲息地的適應(yīng)情況可能會在大安的列斯群島［古巴、伊斯帕尼奧拉（海地）、牙買加和波多黎各等］的每個島嶼上同時發(fā)生。也就是說，蜥蜴進(jìn)化的多樣性是獨立的，它們在上述提及的這些島嶼的棲息地中也幾乎是在同步進(jìn)化的。

作為一名大學(xué)生，我只參與了這個故事中很小的一部分，我主持了一個關(guān)于多米尼加共和國兩個物種相互作用的榮譽研究項目。畢業(yè)后，我前往加利福尼亞州參加了一個博士項目，并且發(fā)誓再也不從事蜥蜴方面的研究了，因為我覺得所有重要的東西都已經(jīng)被威廉姆斯和他的實驗室發(fā)現(xiàn)了。

只嘆我當(dāng)時是多么年少無知��！任何人都知道，成功的科學(xué)項目往往是回答了一個問題，卻會產(chǎn)生3個新的問題。在經(jīng)歷了兩年的研究生學(xué)習(xí)時光，以及一系列失敗的項目后，我最終才明白，島上的這群變色龍才是研究物種進(jìn)化多樣性如何發(fā)生的最佳實驗對象。

因此，我花了4年的時間遍歷加勒比海，爬樹、捉蜥蜴，偶爾還品嘗一下飄香怡人的pin.a colada（椰林飄香，一種由朗姆酒、菠蘿汁和椰子汁制成的雞尾酒）。我最終發(fā)現(xiàn)，即便是利用最新的分析技術(shù)，威廉姆斯的有關(guān)論斷也完全正確。生理和解剖結(jié)構(gòu)相似的物種在不同的島嶼上確實是各自獨立進(jìn)化的。而關(guān)于蜥蜴如何跑、跳、攀爬，我從生物力學(xué)的角度進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)了生理結(jié)構(gòu)變異的適應(yīng)基礎(chǔ)，從而解釋了為何在特定的棲息環(huán)境下，物種會演化出諸如長腿或者大趾墊這樣的特征。

當(dāng)《奇妙的生命：伯吉斯頁巖中的生命故事》（正文簡稱《奇妙的生命》）這部可以說是斯蒂芬·杰·古爾德最偉大的作品出現(xiàn)在書店的時候，我的論文還未完成。我如饑似渴地讀著這本著作，覺得當(dāng)中的論斷十分令人信服。古爾德認(rèn)為，進(jìn)化的道路是離奇又難以預(yù)測的，重放生命這盤磁帶，你就可能得到一個完全不同的結(jié)果。

不過我們在這里稍微停下來想一想，古爾德認(rèn)為倒退時間和重放生命進(jìn)化磁帶的想法是不可能實現(xiàn)的（至少實際上是這樣），但另一種測試進(jìn)化重復(fù)性的方法是在多個地方播放相同的磁帶。在加勒比群島上，始祖變色龍的繁殖方式，本質(zhì)上不都是一樣地在重放生命的磁帶嗎？假設(shè)這些島嶼有或多或少相同的環(huán)境，這不就是進(jìn)化重復(fù)性的檢驗嗎？

的確如此，于是我發(fā)現(xiàn)自己陷入了一道智力難題。古爾德堅信進(jìn)化不會重演，但我自己的研究表明，進(jìn)化確實重演了。究竟是古爾德錯了，還是我的研究成果以某種形式證明了這條規(guī)則的例外情況？我選擇了后一種解釋，接受了古爾德的觀點，即使我自己的研究成果因此成了一個反例。

過去的25年里，古爾德的這一觀點被不斷挑戰(zhàn)。一些觀點與古爾德對不可預(yù)測性和不可重復(fù)性的強(qiáng)調(diào)形成了鮮明的對照。這些觀點強(qiáng)調(diào)了適應(yīng)性趨同進(jìn)化的普遍性：生活在相似環(huán)境中的物種將進(jìn)化出相似的特征，以適應(yīng)它們所面對的共同的自然選擇壓力。我對安樂蜥的研究就是這種趨同性結(jié)果的一個例子。這種觀點的支持者認(rèn)為，趨同性表明了進(jìn)化并不是怪異和不確定的，相反，它其實是可以被預(yù)見的：在自然界中謀生的方式是有限的，所以自然選擇一次又一次地推動著有相同特征的進(jìn)化。

自從《奇妙的生命》出版以來，進(jìn)化生物學(xué)有了長足的進(jìn)步，我也獲得了博士學(xué)位。這期間各種新的想法、新的方法和新的數(shù)據(jù)收集方式不斷地出現(xiàn)。研究進(jìn)化的科學(xué)家數(shù)量也大大增加了。我們已經(jīng)破譯了基因組，繪制了生命樹，了解了不斷變化的微生物。一些壯觀的化石的發(fā)現(xiàn)澄清了進(jìn)化的許多歷史問題。

有太多的實例和數(shù)據(jù)表明了進(jìn)化的可預(yù)見性。我們對于這個星球上的生命的歷史了解得越多，就會看到更多這種趨同行為的發(fā)生，非常相似的演化結(jié)果總在不斷地重復(fù)發(fā)生。我的變色龍研究并不是個例外，古爾德的法則受到了更多的質(zhì)疑。

但我們現(xiàn)在知道，除了記錄歷史上發(fā)生的事情，我們還有其他研究進(jìn)化的方法。我們現(xiàn)在可以做到讓進(jìn)化的過程在我們眼前發(fā)生，從而展開相應(yīng)的研究。也就是說，我們可以利用實驗的方法實現(xiàn)生命的倒帶，這是實驗室科學(xué)用來解決進(jìn)化預(yù)測性問題的標(biāo)志。

實驗是研究進(jìn)化的一種有力工具。實驗過程也充滿了各種樂趣。這可能會讓你想起高中時期化學(xué)課堂上做的各種實驗。將各種化學(xué)試劑在燒杯中混合后倒入試管中，這個過程并不總是令人愉快的，至少對我來說是這樣。但是，當(dāng)你的試管是巴哈馬群島而你的試劑是各種蜥蜴的時候，情況就完全不同了。當(dāng)然，有時候太陽是毒辣了點兒，而且沒有什么比抓不到一只重要的蜥蜴而更讓人沮喪的了，可能因為當(dāng)時恰巧游過了一條海豚，分散了你的注意力。但實驗性進(jìn)化是進(jìn)化生物學(xué)的前沿領(lǐng)域，它能夠讓我們在真實的大自然中，在真實的時間里，真實地檢測我們關(guān)于進(jìn)化的種種想法。還有比這更讓人興奮的嗎？現(xiàn)在進(jìn)化實驗遍及全世界從特立尼達(dá)的山地雨林到內(nèi)布拉斯加的沙丘，再到大不列顛哥倫比亞省的池塘，這些地方讓我們可以更直觀地探究進(jìn)化預(yù)測的可能性。

沒錯，我再次成了一名研究生。不得不說這是一個成為進(jìn)化生物學(xué)家的輝煌時代。這是一個黃金年代。我們可以運用各種工具，從基因測序到野外實驗，終于可以回答20世紀(jì)那個困擾人們已久的難題了。

圍繞正在開展的工作，我準(zhǔn)備著手寫一本書，書中試圖回答這樣一個問題：進(jìn)化究竟如何預(yù)測？但當(dāng)我開始寫的時候，我發(fā)現(xiàn)書中有太多的內(nèi)容已經(jīng)不是目前的科學(xué)能夠解答的了�？茖W(xué)知識并不是偶然出現(xiàn)的，而是科學(xué)家們辛勤努力工作，利用他們的創(chuàng)造力和洞察力去了解自然界的結(jié)果。而這也正是研究進(jìn)化預(yù)測性的那群人特別令人著迷之處。

正因如此，本書不單單描述了我們對于進(jìn)化的了解，還告訴了我們應(yīng)該怎樣去認(rèn)識我們所了解的這些內(nèi)容。書中不光有對相關(guān)科學(xué)理論和技術(shù)的論述，還告訴了人們重要思想和理論的來源研究者們是如何思考問題的，他們在野外實驗中經(jīng)受了怎樣的磨煉，有多少科學(xué)發(fā)現(xiàn)就是由完全不同的想法的偶然碰撞而帶來的意想不到的結(jié)果。此外，他們所研究的看似深奧的學(xué)術(shù)問題，實際上對我們理解我們自己在宇宙中的地位，以及我們周圍的生物如何應(yīng)對變化的世界都是至關(guān)重要的。因此，本書講的是一個關(guān)于人與環(huán)境、動物與植物、重大問題和哲學(xué)命題的故事。懷著我對自然界的熱愛，故事就這樣開始了，一如那個迷戀恐龍的小男孩。