3
我們的身體似乎設計得十分精巧，為什麼還留下了許多弱點，害得我們要遭受疾病的痛苦？自然選擇的演化過程既然能夠塑造出像眼球、心臟、大腦這樣精緻靈巧的器官，為什麼沒有安排好措施預防近視、心肌梗死和阿爾茨海默症這類疾病？既然我們的免疫系統能夠識別和攻擊好幾百萬種異源蛋白，為什麼人們還會得肺炎？既然DNA的雙螺旋結構可靠地記錄了一個成年人體內億萬個細胞的設計方案，當我們的手指受傷或者殘廢了，為什麼不能重新長出一根手指來？還有，為什麼我們不能活到200歲？
現在，我們對於各種病症的瞭解越來越多、越來越細，但是面對「我們為什麼會生病」這個大問題，卻仍然感到難以作答。我們知道，高脂肪引起心臟病，曬太陽可引起皮膚癌，但是為什麼我們仍然喜愛高脂食物，並對日光浴樂此不疲？為什麼我們的身體不能疏通堵塞了的血管，修復被陽光傷害了的皮膚？為什麼日光灼傷會帶來疼痛？事實上，為什麼壓根兒會有疼痛？經過了百萬年的演化，為什麼我們仍然容易遭受鏈球菌的感染？
凡此種種難以解答的醫學謎題，歸結起來就是，在這樣一個設計精密的人體機器中，為什麼還有這麼多使人容易出毛病的弱點、瑕疵？從演化的角度來考察，這些近乎無解的天問就能變成一系列可以回答的問題。在歷史的長河中，為什麼自然選擇沒有把那些使我們對疾病易感的基因清除掉？為什麼沒有保留下來那些能使我們完全抵抗損傷、促進修復、消滅衰老的基因？「自然選擇不是萬能的」這一簡單的搪塞，總的說來並不正確。那麼，我們要如何理解這些問題？在本書中，我們將力圖表明：我們的身體是一個精心安排的妥協方案。
讓我們來看看身體中最簡單的構造吧，它的設計方案之高明，遠在人類文明之上。以四肢的長骨為例，它的空心管狀結構在重量最小、材料最節約的前提下，同時具備了最大的強度和彈性。它比同等重量的實心鋼筋強度更高。有專門用途的骨骼又十分巧妙地設計成便於實現其功能的形狀：在容易受傷的兩端加厚，在受到肌肉槓桿作用力的地方長出表面突起予以加固，安排一些小溝為嬌嫩的神經和血管留下通道。在需要加強的地方，它會增加自己的厚度。一旦骨折了，骨骼將沉積更多的骨痂，就連空心的內腔也用作新生血細胞的搖籃。
人體的生理解剖結構更加令人驚歎。試想一台人工腎，即使像冰箱那麼大，也只能完成腎臟的一小部分功能。再看現在質量最好的人工心臟瓣膜，一般只能使用幾年時間，而且每次打開或關閉都會擠碎一些紅細胞，而天然的心臟瓣膜卻能在一生中柔和地開合25億次之多。或者再看看我們的大腦，它能把生活中經歷的許多細節編碼為記憶，在幾十年之後依然可以在不到1秒的時間裡檢索出來。人類文明還沒有發明出運算速度這麼快、記憶存儲量這麼大的計算機。
4
身體還有精密靈巧的調節系統。以激素調節為例，它配合著生命活動的每一個側面，從進食到繁殖。一層又一層的反饋回路，比任何現代化工廠的控制系統都要複雜。再看那感覺運動系統裡錯綜複雜的線路板：影像落在視網膜上，每個視網膜細胞通過視神經向大腦的解碼成像中心送出信號，成像，辨色，判斷它的運動速度，訪問記憶中樞，識別出這個影像是一條蛇。然後立即聯絡恐懼中樞以及決定行為的決策中樞，運動神經元立即牽動特定的肌肉群，手迅速挪開——這全部活動是在不到1秒的時間內完成的。
骨骼的解剖學、激素的生理學、神經系統的網絡——我們的身體裡有上千個完美得令人驚歎的設計方案。然而，也有不少地方似乎是無法原諒的疏忽。舉例而言：把食物送到胃裡的食管與把空氣送到肺裡的氣管會在咽喉交叉。這種低劣的設計，無疑是一個重大的「交通隱患」，每次我們吞嚥的時候都必須把氣管關閉，否則就會被嗆到。再比如近視的問題：人群中25%的人帶有近視基因，如果你碰巧是其中之一，你幾乎肯定會得近視，只有當老虎近在咫尺的時候才認得出它們並開始逃跑（如果還來得及跑的話）。為什麼這種基因沒有在演化過程中被淘汰掉？再看動脈粥樣硬化：一個龐大的血管網絡系統，可以把所需要的血液分毫不差地分送到全身各個部分。然而，這個系統卻會發生膽固醇沉積在動脈壁上這樣的問題，導致血流不暢、心肌梗死和中風。這就好像是奔馳汽車的設計師在設計油路時用的是喝汽水的吸管！
5
我們的身體設計裡當然還有不足之處。每個不足之處都成了醫學上的難解之謎。為什麼我們會有過敏反應？免疫系統當然是有益的，但是為什麼對花粉免疫就有害？還有，為什麼我們的免疫系統——我們身體裡的「公安部門」——會「違規執法」，攻擊我們自身的組織引起風濕熱、關節炎、甲狀腺功能亢進、糖尿病、紅斑狼瘡以及多發性硬化等自身免疫疾病？還有妊娠時的反應：孕婦懷胎，子宮裡的胎兒急需營養，但此時母親卻因為噁心而吃不下東西，甚至還因為嘔吐而把已經吃下去的東西吐了出來，真是費解！還有衰老與死亡這個人人無法倖免的終極謎題！
甚至我們的行為和情緒也似乎是由一個喜歡惡作劇的上帝塑造的。為什麼我們偏愛的食物往往都對身體有害，比如高脂肪和高糖，而不是營養又健康的蔬菜和粗糧？為什麼明明知道自己已經太胖，還是控制不住食慾？在慾望面前，我們的意志力為什麼顯得如此孱弱？為什麼男女在性生活中的反應是那麼不同步，為什麼沒有設計成雙方同時達到高潮？為什麼我們之中有人總是焦慮不安，一生都在「為從未降臨的災難痛苦」（馬克·吐溫語）？最後，為什麼幸福顯得那麼難以捉摸，快樂轉瞬即逝？為什麼實現一個目標之後感到的只是短暫的滿足，而後悵然若失，永遠是這山望著那山高？
6
近因解釋與演化解釋
為了解釋這些矛盾，我們必須找出每種疾病演化方面的原因。現在，我們十分清楚，疾病的演化原因與人們平常所說所想的原因不一樣。以心肌梗死為例，攝入了大量的高脂食物，並攜帶著易患動脈粥樣硬化的基因是心絞痛或心肌梗死的主要病因。這些，是生物學家所說的「近因解釋」（proximate explanation）。在本書中，我們更關心的是「演化解釋」（evolutionary explanation），即，我們為什麼演化成了現在這個樣子。研究心絞痛和心肌梗死，演化學家想瞭解哪些基因讓人偏愛高脂食物，哪些基因導致膽固醇沉積，為什麼自然選擇沒有剔除掉這些基因。近因解釋試圖闡明，就個體而言，機體現在是如何工作的，為什麼有的人得病而另外一些人不得病。演化解釋試圖闡明，就整體而言，為什麼人類對某一些疾病更易感，為什麼人體的某些部分更容易衰竭，為什麼我們會患一些病而不患另外一些病。
當我們把近因解釋與演化解釋區別開來之後，生物學中的許多問題將更有針對性。近因解釋描述的是生物性狀——它的解剖、生理、生化特徵，以及它從受精卵到成體的發育生物學規律。演化解釋所要闡明的是，為什麼受精卵從一開始就需要這種生物性狀，而我們的基因又為何編碼這種結構而不是另外一種結構。近因解釋和演化解釋各有千秋，不能互相替代——對於理解每一種生物性狀，兩者都是必要的。對外耳郭的近因解釋需要知道如下信息：它怎樣收攏聲音，它包含哪些組織、神經和血管，以及它怎樣從胚胎型發育為成人型。即使我們對這些問題已經有了充分的瞭解，我們還需要從演化的角度瞭解這種構造對於人類有哪些好處，為什麼會在自然選擇的過程中被保留了下來，從古至今的漫長演變中都經歷過怎樣的中間形式。再看味蕾，近因解釋關注的是它的解剖構造和化學性質，它怎樣檢測到酸、甜、苦、鹹的味道，怎樣把這些信息轉變為神經信號，然後經過神經元傳送給大腦。演化解釋則要說明，味蕾為什麼只檢測酸、甜、苦、鹹，而不包括其他的化學性質（辣其實是一種痛覺——修訂者注），以及檢測到這四種化學性質對於動物的生存有什麼幫助。
7
近因解釋回答的是「是什麼？」（what）和「怎麼發生的？」（how），即，關於構造和機制的問題；演化解釋回答的是「為什麼？」（why），即，關於起源與功能的問題。大部分醫學研究尋求的是近因解釋，解釋機體的某些部分如何工作或者疾病怎樣打亂了正常功能。生物科學的另外一半——演化生物學，則試圖解釋它們的功能是什麼，以及為什麼會是現在這樣。這在醫學中幾乎被忽視了。生理學的基本任務就是要弄明白每一個器官正常狀態下是做什麼的。生物化學旨在瞭解代謝機制是如何工作的，為何而工作。但是在臨床醫學中，尋求疾病的演化解釋卻沒有得到足夠的重視。有人認為，疾病是一種不必要的、反常的現象，研究它的「演化」史更是荒謬的。然而，從演化的角度去研究疾病，並不是關注疾病的演化本身，而是揭示出那些使人類對疾病易感的設計缺陷。機體設計方面顯而易見的缺陷，同自然界的一切事物一樣，只有結合近因解釋和演化解釋才能得到充分的闡明。
演化解釋是不是純屬猜想，只有思辨的意義？不完全這樣。例如，妊娠嘔吐，如果確實如西雅圖的研究員馬姬·普羅費（Margie Profet）所推測的那樣，這種發生在妊娠早期的噁心、嘔吐、厭食，是為了防止發育中的胎兒遭受毒素的傷害而自然選擇出來的，那麼症狀便應當在胎兒組織分化時開始，在胎兒變得不那麼容易受傷害時減輕，而且應當首先拒絕那些最有可能含有干擾胎兒發育的有毒物質的食物。事實上，我們的許多觀察都與這些推測相符合。
因此，演化解釋提出的假說有可能會預測到近因機制遭遇的問題。例如，如果演化論認為感染時出現的缺鐵不是感染的直接原因（即，並非貧血導致了抵抗力減弱），而是機體防禦機制的一個組成部分，我們便可以預測補鐵可能使感染惡化——情況的確如此。事實上，釐清疾病的演化史根源，絕不只是一種思辨遊戲。它對於我們瞭解、預防、治療疾病都非常有意義，可惜目前這種工具尚未得到充分的利用。
疾病的演化解釋
研究各種疾病的專家時常會自問，這些疾病為什麼會存在，他們也常常會萌生一些頗有價值的想法。但是，大多數情況下，由於混淆了演化解釋與近因解釋，或是不知道怎樣把想法訴諸檢驗，或者是因為看法不合主流觀念，他們三緘其口。在演化醫學的框架正式建立之後，這些難題也許會迎刃而解。為此，我們提出疾病演化解釋的六個範疇，下文將逐一詳細闡述。我們現在提綱挈領地概述每一個範疇的基本邏輯，對即將展開的討論做一番預告。
1.防禦
8
防禦不等於疾病的起因，但是人們常常把防禦反應與疾病的其他症狀混為一談，所以我們首先討論它。皮膚白皙的青年人患上嚴重的肺炎時可能面色發青，同時伴有劇烈的咳嗽。肺炎的這兩個症狀反映著兩種截然不同的範疇，一種屬於缺陷，另外一種則是防禦。皮膚發青是因為血紅素缺氧時顏色加深，肺炎的這種表現類似於轎車軸承的聲音異常，它不是事先設計的針對問題的解決方案，只是毫無益處的一種無奈。另一方面，咳嗽是為了從呼吸道排出異物而專門設計的一種複雜反應，是一種防禦機制。咳嗽牽涉到膈肌、胸肌、聲帶腔互相配合的運動，把黏液和異物從氣管向上推，到達咽喉的後部，或者吐出去，或者吞入胃中，利用胃酸殺死大部分細菌。咳嗽不是對機體缺陷的無可奈何的反應，它是由自然選擇留下的、一種互相配合的防禦活動。當特定的感受器發覺了特定危險的線索時，它們就會被激活，這就像汽車儀表盤上的警告燈，當油箱快空時會自動閃爍一樣。它本身不是問題，而是由問題引發的一種防禦性反應。
防禦和缺陷的區別，並非只有學術意義。對於某些病人，這種區別十分關鍵。糾正缺陷幾乎都是有益的。如果你把軸承的異常響聲消除，或者使肺炎病人的面色轉為紅潤，幾乎總是有益的。剪斷指示燈的電路，多半會導致半途油盡拋錨。過度地止咳，有可能導致肺炎加劇，甚至死亡。
2.感染
考慮到有些細菌和病毒害我們受苦，我們不免把它們看成敵人。但是，它們可不是簡單的寄生蟲，而是老練的對手。在演化過程中，我們演變出抵禦它們攻擊的手段，它們也演變出了克服防禦的對策，甚至利用我們防禦的辦法來反防禦。這種永無休止的、不斷升級的「軍備競賽」可以解釋為什麼我們無法消滅所有的感染或者避免自身免疫病。隨後的兩章將對這些問題展開詳細的論述。
3.新環境
9
我們的祖先來自非洲平原，在幾百萬年的時間裡，我們的身體也是在狩獵採集的部落生活中塑造出來的。自然選擇還來不及重新改變我們的身體，來配合高脂食物、汽車、藥物、人工采光和中央空調等前所未有的新環境。結果，我們的身體構造與現代環境之間發生了不匹配，許多現代疾病都是因此而產生的。心臟病和乳腺癌是兩個常見的典型。
4.基因
人類的某些基因雖然可以引起疾病，卻仍然存留了下來。這是因為它們的影響是「環境決定」的：當我們生活在更加接近自然的環境裡，這些基因是無害的；在現代生活條件下，負面效果就顯現出來了。例如，與心臟病有關的大多數基因，在我們過度放縱自己攝取大量脂肪之前，是無害的。引起近視的基因，也只在兒童階段需要大量讀書或做近距離工作的文化氛圍中才起作用。那些引起衰老的基因，在人類平均壽命較短的時代也很難有機會被自然選擇淘汰。
還有一些引起疾病的基因之所以被自然選擇保留下來，是因為它們本身，或者是與其他基因配合在一起，對基因的攜帶者有益處。例如，引起鐮刀型貧血症的基因同時可以防止瘧疾。除了這一眾所周知的例子之外，後面的章節中還要討論其他例子，包括性拮抗基因，它可能只對一種性別有利。
10
我們的遺傳密碼經常會產生突變。有益的基因突變非常罕見，大多數突變都會引起疾病，自然選擇確保了這些受損的基因及時得到清除，或者起碼將受損基因的數量控制在很低的水平。因此，那些只有害處而沒有益處的基因突變並不常見，也不是引起疾病的主要原因。
最後，還有一些「無法無天」的基因。它們為了自己的傳播讓攜帶它們的個體付出了很大的代價，赤裸裸地說明「自私的基因」是為了基因本身，而不是個體或者物種。但是，因為個體之間的競爭是一種強大的演化力量，這些自私的基因可能也是引起疾病的原因，儘管並不常見。
5.設計上的妥協方案
許多基因會造成一定的弊端，卻也會帶來更大的益處，因而被自然選擇保留了下來；類似的，每一次重大的有益的結構性改變也要付出必要的代價。直立行走使人類得以攜帶食物和嬰兒，但也留下了腰酸背疼的風險。身體構造上的種種缺陷，細究起來並非失誤，而是妥協的方案。為了更好地理解疾病的原因，我們需要透過「失誤」的表象，看到背後的潛在益處。
6.演化的遺產
11
演化是一個漸進的過程，它沒有躍進，只有微小的改變，而每一個小的改變都必須具有立竿見影的益處。重大的改變不易完成，即使是對人類工程師來說也是如此。普通貨車從側面被撞時起火，是因為它的油箱安裝在框架外面。但是要把油箱裝到框架之內，必須進行大幅度的重新設計，這種改變又會產生新的問題，需要新的妥協方案。這說明，即使是人類工程師也受到歷史遺留問題的限制。與此相類似，我們的食管與上呼吸道共用一段管道，食物途經這段管道之後必須做出正確的變道才能滑進胃裡；如若不然，我們就會被嗆到。如果鼻孔長在頸部的某個地方，這種局面就不會出現，但是限於歷史原因，這已經是不可能的了。理由將在第9章中解釋。
幾點澄清
在詳細展開討論之前，我們必須做出一些澄清，以消除誤會。首先，我們與優生學或社會達爾文主義毫無瓜葛。我們的興趣不在於人類的基因庫（gene pool）是在優化抑或劣化，我們也不提倡任何旨在改良人種的活動，我們對人與人之間的遺傳差異也沒有太多的興趣。事實上，我們更重視的是人類共有的遺傳信息。
12
從演化的視角來考察疾病，並未改變醫學的宗旨。位於紐約東北部的撒拉納克湖畔，樹立著特魯多醫生（E.L.Trudeau）的墓誌銘：「有時去治癒，常常去幫助，總是去安慰。」醫學的目的，一直是幫助所有病人，而不是去專門幫助哪個人種（而且我們認為應當永遠如此）。歷史上，受一些危險的觀念的引導，人類曾為某些罪行辯護。在20世紀初，社會達爾文主義的思潮曾經有意放縱資本巨頭的戰爭狂熱，限制貧困者得到醫療幫助。這些觀點與「優生學」密切聯繫，他們主張為了改進人種（或種族）應對某些人絕育。這種意識形態早已臭名昭著。他們利用演化理論的一些名詞，斷章取義，甚至故意歪曲生物學中的原意。我們從不主張醫學應當幫助自然選擇，更不認為生物學可以指導道德決策。我們舉出許多例子說明某些疾病出現的原因可能具有某些未被理解的益處，但是，這並不意味著我們認為疾病是一件好事。演化理論與醫學結合，對於人應當怎樣生活、醫師應當如何執業這類問題，無意做出任何道德上的規勸。將演化視角應用於醫學有助於我們瞭解疾病的演化起源，而這些知識對於實現醫學的崇高目標具有深遠的意義。