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。當然，今天孩子們的玩具箱里可能遠不止這些。

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。但我的興趣已經轉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。結果可以想見，當管家密涅瓦發(fā)現(xiàn)它的時候，一場歡鬧就開始了。當我知道那時候（20世紀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沒有見面的機會怎么辦？就當我想要放棄希望時，有天晚上父親回到家告訴我，他已經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：結果如何？結果讓我異常興奮，赫賽爾先生認為這個想法很棒，他當年就是以相同的方式對爬行動物產生了濃厚的興趣！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。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。我認為每期雜志的亮點是由學識淵博的哈佛古生物學家斯蒂芬·杰·古爾德所撰寫的《生命觀》專欄。專欄的標題源于達爾文的《物種起源》。這個專欄呈現(xiàn)了古爾德關于進化過程的一些怪異思想，常常強調不確定性和不可預知性的進化。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。

當我于1980年被哈佛大學錄取時，我急切地想要學習古爾德的選修課程《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斯特·威廉姆斯，他是哈佛比較動物學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任）。他雖然是一位上了年紀的古板科學家，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家圈子里聲名鵲起的是它們驚人的進化能力。目前已經確認物種的就有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化的。

作為一名大學生，我只參與了這個故事中很小的一部分，我主持了一個關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被威廉姆斯和他的實驗室發(fā)現(xiàn)了。

只嘆我當時是多么年少無知�。∪魏稳硕贾�道，成功的科學項目往往是回答了一個問題，卻會產生3個新的問題。在經歷了兩年的研究生學習時光，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，威廉姆斯的有關論斷也完全正確。生理和解剖結構相似的物種在不同的島嶼上確實是各自獨立進化的。而關于蜥蜴如何跑、跳、攀爬，我從生物力學的角度進行了研究，并發(fā)現(xiàn)了生理結構變異的適應基礎，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《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，覺得當中的論斷十分令人信服。古爾德認為，進化的道路是離奇又難以預測的，重放生命這盤磁帶，你就可能得到一個完全不同的結果。

不過我們在這里稍微停下來想一想，古爾德認為倒退時間和重放生命進化磁帶的想法是不可能實現(xiàn)的（至少實際上是這樣），但另一種測試進化重復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，本質上不都是一樣地在重放生命的磁帶嗎？假設這些島嶼有或多或少相同的環(huán)境，這不就是進化重復性的檢驗嗎？

的確如此，于是我發(fā)現(xiàn)自己陷入了一道智力難題。古爾德堅信進化不會重演，但我自己的研究表明，進化確實重演了。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測性和不可重復性的強調形成了鮮明的對照。這些觀點強調了適應性趨同進化的普遍性：生活在相似環(huán)境中的物種將進化出相似的特征，以適應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果的一個例子。這種觀點的支持者認為，趨同性表明了進化并不是怪異和不確定的，相反，它其實是可以被預見的：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化。

自從《奇妙的生命》出版以來，進化生物學有了長足的進步，我也獲得了博士學位。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)。研究進化的科學家數(shù)量也大大增加了。我們已經破譯了基因組，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)澄清了進化的許多歷史問題。

有太多的實例和數(shù)據(jù)表明了進化的可預見性。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，非常相似的演化結果總在不斷地重復發(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化的方法。我們現(xiàn)在可以做到讓進化的過程在我們眼前發(fā)生，從而展開相應的研究。也就是說，我們可以利用實驗的方法實現(xiàn)生命的倒帶，這是實驗室科學用來解決進化預測性問題的標志。

實驗是研究進化的一種有力工具。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課堂上做的各種實驗。將各種化學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，可能因為當時恰巧游過了一條海豚，分散了你的注意力。但實驗性進化是進化生物學的前沿領域，它能夠讓我們在真實的大自然中，在真實的時間里，真實地檢測我們關于進化的種種想法。還有比這更讓人興奮的嗎？現(xiàn)在進化實驗遍及全世界從特立尼達的山地雨林到內布拉斯加的沙丘，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化預測的可能性。

沒錯，我再次成了一名研究生。不得不說這是一個成為進化生物學家的輝煌時代。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世紀那個困擾人們已久的難題了。

圍繞正在開展的工作，我準備著手寫一本書，書中試圖回答這樣一個問題：進化究竟如何預測？但當我開始寫的時候，我發(fā)現(xiàn)書中有太多的內容已經不是目前的科學能夠解答的了�？茖W知識并不是偶然出現(xiàn)的，而是科學家們辛勤努力工作，利用他們的創(chuàng)造力和洞察力去了解自然界的結果。而這也正是研究進化預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化的了解，還告訴了我們應該怎樣去認識我們所了解的這些內容。書中不光有對相關科學理論和技術的論述，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受了怎樣的磨煉，有多少科學發(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果。此外，他們所研究的看似深奧的學術問題，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對變化的世界都是至關重要的。因此，本書講的是一個關于人與環(huán)境、動物與植物、重大問題和哲學命題的故事。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。