王道還科普專欄〈靈魂的神祕蝴蝶〉全文朗讀
我還記得幾篇大一英文課本裡的選文，印象尤其深刻的，是塞伯回憶大學生活的名篇。塞伯（James Thurber, 1894-1961）是美國作家、插畫家，在大學不主修科學，可是必須選修一門生物課才能畢業。他選了植物學，顯然失算，因為植物學有實驗單元，其中之一是以顯微鏡觀察花瓣的細胞，而塞伯用顯微鏡看不到任何東西，不是一片漆黑，就是一團乳狀糊。老師用盡一切校準伎倆都無濟於事。有一次，塞伯居然看見了有模有樣的東西，立即動手將它們畫下來，好交作業。老師卻氣急敗壞地告訴他，他看見的是自己的眼睛。原來顯微鏡底座附近有一面小鏡子，將光反射到視野裡，生物組織切片的細節才看得清楚。塞伯到底怎麼搞的，我至今仍想不透。
依賴顯微鏡做研究的學者
不過我對塞伯的敘事細節記憶猶新，並不是因為那個謎團；他教我想起高中生物課本裡提到的德國動物學者魏斯曼（August Weismann, 1834-1914）。魏斯曼在1880年代發表「生殖質」理論，主張生物胚胎中的生殖組織與身體組織已經分化，因此在生物一生，改變身體的力量不會波及生殖組織。換言之，父母遺傳給子女的特質，在父母出生前就注定了，不因他們的後天遭遇而改變。魏斯曼做了一個著名的實驗：從小就切除尾巴的小鼠，生的子女仍有正常尾巴；連續五代，以人工切除尾巴的小鼠，子女一直有正常尾巴。這個實驗結果成為否定拉馬克機制──用進廢退──的重要證據。有趣吧？
但是課本的敘事並不止於鋪陳科學事實，而是繼續告訴我們，魏斯曼本來是依賴顯微鏡做研究的學者，30歲因為視網膜過度敏感，被迫改變研究方向。1886年他妻子過世，眼疾加劇，更依賴學生的觀察，連閱讀都要請人代勞，包括科學論文與消閒作品。他苦思觀察資料的意義，「生殖質」理論才逐漸形成。後來我發現他40歲那年對友人說過這麼一句話：「許多人以『事實不足』為藉口，不去構思理論。可是，沒有理論的話，怎麼知道尋找哪些事實？」眼疾使他專注於理論，才能在數據（data）叢林中找到出路。
亞里斯多德在2300年前已根據月食推論出大地是球體
因此我讀到塞伯的故事，不免期盼他也能絕處逢生，沒想到植物學那門課他因而當掉兩次，拿不到畢業證書。至於塞伯也有眼疾──小時候玩「威廉泰爾」遊戲，被哥哥射中一隻眼睛──是我畢業以後才知道的。
其實我對觀察（或事實、數據）與理論的關係，一開始不甚了了。塞伯讓我想起魏斯曼，只因為情境太相似了。而我們從小的科學教育，一向強調觀察，在日常生活中，「數字會說話」是強有力的套語，政客批判對手、我們參加辯論比賽，都用得上。很少人敢反嗆：數字不說話，說話的是人！只有台電拿出的數字例外，總有人指控台電說謊。
豈止數字不會說話，眾目睽睽的耀眼事實，同樣理未易明。前些日子熱鬧了一陣子的日全食便是好例子。全世界不同的社會對於日月食都有不同的想像，無非怪力亂神，亞里斯多德卻能在2300年前根據月食推論大地是球體。他的證據古代智者都見過：月食食影的邊緣總是圓弧形。他的推理透露他對月食成因的理解與現代科學家無異──大地的影子投射在月面上。亞里斯多德還進一步推論：地球必然很小。因為在地面上的不同地點仰望星空，會看見不同的星象。那是地球很小、地面曲度很大的結果。
學者解剖人腦，關心的都是腦子中間的小空洞 ──腦室
不只天象，我們對自己的想像甚至影響了我們觀察自己的方式。話說西元二世紀，也就是華佗、張仲景的時代，西方的人體解剖學研究出現了重大突破，希臘醫師蓋倫（Galen, 129-199）以動物實驗證明：全身的神經都發源於腦子。可是西方的神經科學並沒有因此突飛猛晉，因為自蓋倫以降，學者解剖人腦，關心的都是腦子中間的小空洞──腦室，認為那是靈魂的居所。靈魂難以捉摸，以解剖刀揭露腦室供人憑弔，聊勝於無。18世紀末，臨床觀察與解剖學結合之後，我們熟悉的大腦「話語」才誕生。
19世紀中，醫師已有堅強的證據，顯示大腦皮層前額葉是人格中樞。1860年代，法國醫師發現大腦左側前額葉的語言區；1870年代，德國醫師發現位於左側耳孔正上方的顳葉有另一個語言區。那兩個語言區要是受傷，產生的失語症症狀迥然不同。整個19世紀，學者以簡陋的工具在大腦皮層上找到了一個又一個功能區，分別控制身體的肌肉與感官。可是到了19世紀末20世紀初，關於腦子構造的細節學者仍有重大歧見。
原來腦子是由緻密的細胞構成的，一般的染色法使密密麻麻的細胞全都現形，反而令人看不清細胞與細胞的關係。關於腦子的構造，當時流行兩種理論，一是腦子裡的細胞彼此聯通，不再有個性；另一種主張神經系統與其他系統一樣，以細胞為單位，只是細胞之間的互動機制不同。而學界在18世紀末就發現神經衝動是以電流傳導的，因此「聯通說」是主流。
百年前的觀察、描繪，對新世紀的好奇者還有什麼價值或意義？
最後義大利病理醫師高爾基（Golgi, 1843-1926）意外發明了新的染色法，使神經組織中只有一小部分細胞染上色，終於讓人見識到其中的細緻結構。西班牙醫師卡霍爾（Cajal, 1852-1934）再接再厲，改良了高爾基染色法，使染上色的細胞纖毫畢現。他們一齊獲得1906年諾貝爾生醫獎。有趣的是，高爾基在諾貝爾獎演說中繼續支持「聯通說」，而卡霍爾以同一染色法獲得的證據鼓吹神經元學說──神經元是神經系統的構造、功能單位。（案，神經系統中有兩種細胞，除了神經元，還有神經膠，它們的功能是輔助、支援神經元。）
1930年代，電子顯微鏡問世，證實了神經元學說。可最近幾年，卡霍爾手繪的神經元圖片選輯再度問世，英語世界就有三本新書。那些百年前的觀察、描繪，對新世紀的好奇者還有什麼價值或意義嗎？以卡霍爾的話來說，他的研究
就像昆蟲學者在田野裡追逐彩色斑斕的蝴蝶，大腦皮質裡嬌嫩、窈窕的細胞，是靈魂的神秘蝴蝶；研究那些蝴蝶如何鼓翼，也許有一天能釐清心靈生活的祕密。
百年前第一流的科學家必須利用想像鼓舞他揭露的解剖學事實，以解說靈魂、心靈生活。今日的科學家呢？
作者小傳─王道還
台北市出生，從小喜歡閱讀，但是從未想過寫作，因為小學五年級投稿國語日報兩次皆遭退稿。大學三年級起意外接到翻譯稿約，以後寫作亦以翻譯為起點（意思是抄襲）。在思想上，對於「思考」產生全新的認識，是在高二暑假讀了《西洋哲學史話》（台北：協志工業出版）、《相對論入門》（香港：今日世界出版社）兩本書。從高一起就對演化生物學發生興趣，後來以生物人類學為專業可能並非偶然，可是對科學史、科學哲學的興趣從未間斷。
