广义相对论可能是上世纪最富神奇色彩，却又最命运多舛的理论之一。它从诞生到被接受经历了曲折复杂的争论、验证过程。现在少有人知的是，而从1912年开始，科学家们发起了一次次远征，到遥远的大陆去观测日食，以验证爱因斯坦的理论，正是这一次次有关日食的远征使得几十年来，关于广义相对论的争论终于尘埃落定。

PS：感谢shea的细心阅读和修改建议！

2009年，不仅7月22日的日全食令天文爱好者兴奋万分，在普林西比岛，90年前的另一场日食也让很多人为它举行了一场庆祝典礼——1919年在这里发生的一次日食，不仅仅是一场日食，还见证了科学上的重要进展——相对论被证实的那一刻。

爱因斯坦在伯尔尼的旧居，当时他和妻子住在一楼，这里便是他思考酝酿相对论的地方。

战争夹缝中的科学探险

1911年，爱因斯坦在《物理年鉴》上发表了题为《关于引力对光线传播的影响》的论文，论文中预言：当恒星的光非常接近太阳时，会因为太阳的引力而产生小小的偏离，而这种光线的弯曲是可以测量的。

光线在通过强引力场附近时会发生弯曲，这是广义相对论的重要预言之一，但在当时却因为过于深奥而不被科学界所接受。但爱因斯坦同时还提出验证方法：在日全食时，太阳光线被遮盖，可以通过测定此时星星的位置，并和平时星星的位置进行比较，来验证这个预言。

尽管将信将疑，但天文学界马上开展了一场验证的竞赛。最先参与进去的，是德国一个年轻天文学家弗罗因德里希（Erwin Freundlich）。

他本是柏林天文台的工作人员，对天体物理学充满热情，但他的上司并不关注理论物理学的新进展，只让他负责繁琐的星表编辑以及带领人们参观天文台的工作。

1911年8月，一名德国物理学家里奥·波拉克（Leo W. Pollack）来柏林天文台参观。他带来了弗罗因德里希天文学生涯的转机——他告诉弗罗因德里希，一个名叫爱因斯坦的新人加入了他们研究所，最近发表了一篇论文，预测引力场可以使得光线弯曲。最重要的是，他还给出了验证方法。

弗罗因德里希对此很感兴趣，因此波拉克催促年轻人赶快给爱因斯坦写信，看看作为柏林天文台的工作人员能不能做点什么。

弗罗因德里希很快给爱因斯坦写了信，爱因斯坦回信说，希望他可以通过观测来验证光线弯曲的预言。

19世纪正是天文摄影术开始广泛的应用之时，美国里克天文台（Lick Observatory）台长威廉·华莱士·坎贝尔（William Wallace Campbell）已率先将观察重点转向对日食的观测和摄影上。在爱因斯坦的预言提出之前，他及其他天文学家就已经进行了多次日全食观测，留下了不少日全食时拍下的星空照片。

佛罗因德里给坎贝尔等几个天文学家写了信，请他们寄来一些日全食时拍下的照片，但以往拍摄日食是使望远镜一直瞄准太阳，而不是瞄准太阳附近的星星。因此很难通过以往日食期间拍到的照片来寻找恒星的光线偏折的证据。

1912年10月在南美洲北部有一次日全食，阿根廷科尔多瓦天文台（Córdoba Observatory）准备观测恒星的光线偏折，但因为发生日食的那天刚好阴云密布，根本无法进行拍摄和观测，所以这个第一次观测只有等到两年后。

下一次观测机会是1914年8月日全食，这次的日食带很宽，从东欧的西北直到东南。佛罗因德里决定亲自到日食现场去拍摄，但这个满怀热情的年轻人遇到了经费问题——他所在的柏林天文台对此丝毫不感兴趣，为了观测顺利进行，他不得不到处募集资金，连爱因斯坦也用自己的影响来帮助他，最后还是美国里克天文台的坎贝尔为他提供了一些经费，并派了一队人马和他同行。

预期日食发生在8月21日，德、美联合日食观测队选择靠近基辅的地方扎营。但科学家们没有想到的是，1914年8月1日，德国向俄国宣战，还没有等到日食发生，俄国人就逮捕了佛罗因德里等德国天文学家，他们的目的是用这些科学家来换被俘的士兵。

虽然俄国允许美国天文学家留下来观测日食，但是天公不作美，日食那天又是乌云密布。此后，里克天文台的天文学家迅速退出俄国，连带来的珍贵仪器都没运走。坎贝尔后来给另一位美国天文学家乔治·海耳（George Hale）的信中写道，“我从来不知道，满怀希望的天文学家们没有观察到日食，将会多么失望，他简直想从后门钻进家中，别撞见任何人”。

一战的阴云毁灭了弗罗因德里等人验证相对论的计划，战争从1914年8月开始到1918年11月结束，历时四年零三个月，这段时间欧洲没有天文学家再去试图观测日食来证明爱因斯坦的理论。

当欧洲的年轻人们在战场上自相残杀之时，爱因斯坦也正在和自己的思想“搏斗”——他完善了广义相对论。1915年爱因斯坦的广义相对论发表，他计算出星光在穿过太阳附近时所产生的偏折角度。有了具体的偏折角度数据，通过日食来验证相对论又前进了一步，但是，因为战争仍然在继续，观测机会遥遥无期。

英国人加入竞赛

在等待中，英国人加入了验证相对论的竞赛。验证广义相对论，是一场持续几十年、前仆后继的过程，英国人起步虽然晚，却后来居上。

1915年，爱因斯坦出版了介绍了他的广义相对论思想。这篇论文的影响本可能因为战争而被限制在德国，但爱因斯坦的两位密友：洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz）和保罗•埃伦费斯特（Paul Ehrenfest）收到了论文，并且与荷兰天文学家德西特（Willem de Sitter）分享。

德西特随后将文章发给英国著名天文学家爱丁顿，亚瑟•斯坦利•爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）23岁毕业于剑桥大学三一学院，1906年到格林威治天文台工作，1913年任剑桥大学天文学教授，1914年后兼任该校天文台台长。

坎贝尔像

31岁就当上剑桥大学天文台长的爱丁顿认为爱因斯坦的论文“美、优雅、有力”，“这篇文章让我数夜不眠”。

但在当时英国反德情绪严重，无法发表一篇德文的报告，爱丁顿就让德西特写了一系列文章来介绍爱因斯坦的理论。这样，在战争中最黑暗的时期，英国人也了解了爱因斯坦的发现。

天文学家预测到1919年5月29日将有一次日全食，始于智利和秘鲁的接壤处，越过南美，经过大西洋，然后到非洲的中部。全食延续时间最长的地方是在大西洋中，离利比里亚海岸几百公里的地方。

爱丁顿像

爱丁顿希望通过观测1919年的日食来验证爱因斯坦的理论。但由于当时英国和德国是交战的双方，英国人反德情绪分外激烈，而爱丁顿却是位和平主义者，他因拒绝参战而受到激烈攻击，成为当局监视的对象。

因此由他纵然想出面申请1919年的日食观测，也几乎不可能获准通过。这时另一位科学家站出来了——英国格林威治天文台的弗兰克•戴森（Frank Dyson）。

戴森也是一位著名的天文学家，1889年毕业于剑桥大学，终生在英国皇家天文台工作（格林尼治和爱丁堡天文台），参加过自1900年以来的多次日食观测，观测经验十分丰富。他提出组织一个日食观测队观测1919年5月日食，并且希望由爱丁顿来领导观测队，但是政府工作人员则不同意。戴森试图用国家荣誉打动他们：爱丁顿是唯一能够证明是德国爱因斯坦还是英国人牛顿的理论正确之人。

听闻此言，战争办公室松了口，同意由戴森组队，爱丁顿参加此次观测。他们对爱丁顿发出通知，说不管他是否愿意，他必须参加戴森的日食观测队，这是对爱丁顿坚持和平主义观点的“惩罚”。

这样的“惩罚”，爱丁顿自然欣然执行。

爱丁顿和爱因斯坦历史性的会面

1919年日食比赛

经过讨论后，英国派出两支日食观测队，一支到南美洲巴西的索布拉，由戴森领队；一支到非洲西岸的普林西比岛，由爱丁顿领队。两个观测队各携带一台33厘米口径的天体照像仪，巴西观测队还多带了一台10厘米口径的光学望远镜。

这时，曾于1914年去往俄国观测日食，却无功而返的坎贝尔得到风声，听说英国人已经开始行动，他知道通过观测日食验证相对论的比赛加入了强劲的对手。

在此之前，1918年6月美国有一次日食，给了美国天文学家一次得天独厚的机会，但仍然因为受天空布满云彩，坎贝尔派去的观测队只获得很少的照片，无法证实爱因斯坦的光线偏折之理论。

因此，当1918年11月战争一结束，坎贝尔就催促里克天文台的另一位科学家科蒂斯赶快准备，也去参加这一观测活动。

虽然战争已经在1918年11月结束，但一切都很混乱。在普林西比岛活动最好的时间是6月到9月，因为其他时间都十分闷热。但观测队必须提前到达观测点做各种准备，因此爱丁顿观测队于1919年4月下旬就到达了普林西比岛，在闷热天气、暴雨袭击和蚊虫叮咬下做准备工作，等待5月19日下午2点15分开始的5分钟日食。他们担心的是：当天会不会又像以前几次那样，乌云密布甚至宝玉倾盆呢？

在日食那天的早上，普林西比岛还是风雨交加，但到日食时却风住雨停，天气变得很好，爱丁顿拍了多张照片，但仅有2张显示出恒星的图像。

而当时巴西的索布拉天气很好，戴森考察队一共拍摄了26张底片，其中19张由格林尼治皇家天文台的天体照相仪拍摄拍，这架专门用于天体照相的仪器所拍摄底片质量却较差，另一架4 英寸的小望远镜拍摄了7 张底片倒是很清楚锐利，但是尺度更小。在理想情况下，相对论效应仅导致在底片上1/60毫米的位移，只有恒星图像直径的1/4。因此照片尺度越小，进行计算就越为困难。

“爱因斯坦是正确的”

经过计算，索布拉观测队如果按照后7张底片计算，光线偏折值远远大于爱因斯坦的预言值。因此最后公布的值是所有26张底片的平均值，结果是1.98±0.12角秒；普林西比队的结果是1.61±0.30角秒，都与爱因斯坦理论预估的1.75角秒不相同。

爱丁顿与戴森讨论后，以加权方式定出光线偏折为1.64角秒的结论，与爱因斯坦的预言比较接近。1919年11月戴森在英国皇家学会和皇家天文学会上宣布：这次远征队的观测结果支持爱因斯坦的理论，还在皇家学会会刊上发表了一份报告《1919年5月日全食观测证实太阳引力场对光线的偏折作用》（“A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London）。

这一发现宣布之前几天，洛伦兹就打电报给爱因斯坦说：“爱丁顿发现太阳边缘的恒星位移。恭喜恭喜。洛伦兹。”爱因斯坦得知后，迅速给母亲写信报告英国日食观测队证实了他的理论，并说，“我从来没有想过会是别的结果”。

在英国皇家天文学会宣布结果后，伦敦《泰晤士报》于11月7日发出头版头条新闻，以大大的黑体字写道：“科学的革命：牛顿思想被推翻。”而《纽约时报》则以“光线在宇宙中弯曲”为标题进行了报道。

随着媒体的广泛报道，爱因斯坦迅速变成一名大众科学偶像——关于宇宙的精妙的思想，竟然可以通过一次日食验证，这本身就充满了神秘的魅力。从此他拥有了无数采访者、仰慕者，当然也有诽谤者。他接到无数演讲邀请，一次演讲就可以得到2000马克。同时“相对论”成为了普通人中的热门话题，在1917年到1922年之间，他的《狭义和广义相对论浅谈》至少出了14版，销售65000册之多，他因此得到的版税超过25000马克。他这几年通过讲座和出书等得到的收入超过了他在科学院和威廉皇帝研究所薪水的总和。

尽管英国的“权威”科学机构英国皇家学会进行声明，但是科学界内仍然有阵阵质疑的声浪，不少人怀疑爱丁顿和戴森发表的结果，甚至说日食观测结果是“经过爱丁顿烹调的”。为此，戴森还公开了原始底片的拷贝。

爱因斯坦得到1921年诺贝尔奖。

余音

从现在看来，当时的宣布是不无草率的，因为在检验光线弯曲这样一个复杂的观测中，导致误差的一个重要因素是温度。温度变化导致大气扰动的模型发生变化、望远镜聚焦系统发生变化、照相底片的尺寸因热胀冷缩而发生变化，这些变化将导致系统误差大大增加。

爱丁顿他们也认识到了温度变化对仪器精度的影响，他们在报告中说，小于10°F（5.5°C）的温差是可以忽略的。但是索布拉夜晚温度为75°F(23.8°C)，白天温度为97°F(36.1°C)，昼夜温差达22°F(12.2°C)。

后来研究人员考虑了温度变化带来的影响，重新测算了索布拉的底片，最大的光线偏折量可达2.16±0.14角秒，但是并未向外公布，先前证实爱因斯坦相对论的宣布仍然未被撤销。

这次观测结果被匆忙当作相对论的验证，或许部分是因为人们刚刚在战争的黑暗年代度过了4年，需要一点振奋人心的东西。此外还有对证明宇宙之神奇的渴望，以及由英国天文学家来证实德国人的理论，说明科学无国界的希望。而相对论的“神奇色彩”，以及爱因斯坦作为一个“梦想家”形象也对此推波助澜。

但在英国科学家证明了爱因斯坦的相对论几十年后，争论仍然不断。尤其是美国的科学家，在对爱因斯坦的广义相对论持怀疑和反对的天文学家中，坎贝尔最有代表性。他是一位相信“观测事实是判断理论是否正确的”的科学家，尽管参加过多次以检验爱因斯坦理论为目的的日食观测，但他始终没有找到“证据”。1919年，坎贝尔就曾在皇家天文学会上警告说，观测数据有误差，爱因斯坦理论可能不正确。

他的观点在美国天文学家中很具有代表性，他们不承认英国皇家天文台的权威性，又没有得到令人信服的观测数据，于是他们对相对论又抗拒了十多年。尽管1921年2月17日，连《自然》杂志都发文，确立了广义相对论的地位。

1922年，坎贝尔又一次为观测日食来到澳大利亚，周密地准备使观测精度有了提高，他得到的结果是1.72±0.11角秒。这一的观测结果证实了爱因斯坦理论的正确性，坎贝尔立刻承认广义相对论的科学性。尔后1929年、1936年、1947年和1952年日食时，各国天文学家都组织了检验光线弯曲的观测，到20世纪60年代初，天文学家开始确信太阳对星光有偏折，并认为爱因斯坦预言的偏折量比牛顿力学所预言的更接近于观测。历时将近40年后，关于广义相对论中光线偏折问题的争论终于尘埃落定。

已发表在:《国家历史》

科学编辑：shea

文/lessly （为自己工作杂志约的一篇稿子，选题和内容个人都狠喜欢，但无奈未被领导认可，实在可惜了这篇好文，发在这里共享吧，仍然待字闺中，有意发表的，可以通过我找作者）

她演绎了首部露点电影、经历了六次婚姻、出版了首本自曝隐私的自传，还曾入室行窃过两次——在这样一个饱受争议的大环境下，她还能在60多年前提出“跳频”技术和一系列无线信号技术的全新概念，其中，“跳频”技术为当下大热的3G移动通信技术奠定了基础。

她是海蒂·拉玛（Hedy Lamarr），是出身显赫的、与各国军方高层私交甚好的好莱坞巨星，是全世界最美丽的女人，费雯丽也因长得像她而倍感自豪。

1940年夏，大西洋，美国人将武器装备接济给与德国人作战的英法联军。为了破坏美国的供给，德国对大西洋海域进行封锁，不断给美国人的商船送去鱼雷。仅1941年上半年，德国就用鱼雷击沉了756艘驶向英国港口的商船，还打坏了1450艘。尽管战绩不错，德国人还是很头疼——鱼雷只能做直线瞄准，并且发射以后因为海浪及其他变数，往往会错失目标，他们极希望开发出利用无线电波来无线遥控鱼雷的控制系统。

“对我而言，鱼雷没有任何意义，但鱼雷而引发的无线控制技术则魅力无穷。”3G王国的国王，高通公司前任总裁艾文·雅各布（Irwin Jacobs）说。因为，此时此刻，一切都和一种称之为CDMA的技术交织在一起，无论是WCDMA、CDMA2000、抑或是TDSCDMA。借着手握CDMA的专利，这家财富500强的公司凭依旧保持着每年两位数的增长，并成为未来20亿3G用户的收税官。

就在高通因CDMA专利坐在家里数钱的时候，CDMA皇冠上的宝石——扩频理论的核心基础却躺在在专利号“2，292，387”的“保密通信系统”文件里，申请时间是1941年6月10日——直到1997年，美国电子前沿基金会授予了这项专利第一申请人海蒂·拉玛（Hedy Lamarr）荣誉技术奖章时，她才真正进入我们的视线。

故纸堆中的发明家

曾几何时，这个身高5.7英尺、有着一双近乎完美面庞的海蒂小姐人就是好莱坞的花瓶化身。因为被认为是花瓶，多数人忽略了她的聪明才智。“她有一个非常惊人的专利，人们通常都想不到电影明星有什么头脑，但她确实有。”高通公司联合创始人富兰克林·安东尼奥（Antonio Franklin）说。1997年，以CDMA为基础的3G技术开始走入人们视野，科学界才想起了这位已经83岁高龄的扩频之母。是互联网商业专家戴夫·休斯（Dave Hughes）偶然发现了她，“我当时研究技术和音乐关系，音乐家乔治·安泰尔（George Anteil）的自传中有提到海蒂。”

随后，非营利性、非官方的电子前沿基金会授予海蒂小姐荣誉技术奖章，将她从尘封的档案中请出来。但此时，她的专利已经失效，终生未能因此而得利。就像她的儿子，美国电话局主席安东尼·罗德（Anthony Loder）对她的评价所说：“虽然她（海蒂小姐）已经被大家遗忘了，但她所做出的一切仍然影响着一代又一代的人。”全球电信和通讯技术行业著名工程师和分析师戴夫·莫克（Dave Mock）则在2005年出版的传记《高通方程式》中，以这样的文字来描述这个矛盾的天才人物：“扩频通信的内部探索来自一个全然意想不到的人物的早期发现，她就是美丽的、富有洞见的女明星海蒂·拉玛。只要你使用过移动电话，你就有必要了解并感谢她。要知道，这位性感女明星为全球无线通讯技术所做出的贡献至今无人能及。”

海蒂小姐，1914年9月9日出生于维也纳，当时的名字叫海德维希·爱娃·玛丽亚·基斯勒（Hedwig Eva Maria Kiesler）。她的父亲埃米尔·基斯勒（Emil Kiesler）是当地知名的犹太银行家，母亲格特鲁德·基斯勒（Gertrud Kiesler）是一名钢琴家。生活在这样一个显贵的家庭环境中，海蒂小姐却没有遵循大多数名媛成长的故事模本。

海蒂小姐迷上了表演，她甚至放弃选修的通信专业，跟随著名戏剧导演马克思·莱因哈特（Max Reinhardt）到柏林学习表演。最初她在影圈充当场记，凭着无以伦比的外表和表演欲，16岁的海蒂小姐就迎来了她的第一部电影《街上的钱》。1932年，一家捷克斯洛伐克电影公司邀请18岁的海蒂小姐担当《神魂颠倒》(Ecstacy)的女主角，并承诺将这部电影推向国际市场，唯一的条件是她必须全裸出镜。她答应了。1933年，《神魂颠倒》在捷克斯洛伐克首映，海蒂小姐成为世界上首位全裸出镜的明星。

在《神魂颠倒》中，海蒂小姐扮演一个老男人身边渴望爱情的年轻妻子，她绝美的面容和奔跑在树林中的曼妙胴体，在震惊观众之余也带来了铺天盖地的非议。但对于裸体，海蒂不认为有什么不好，她说，“如果你运用想象力，你可以看见任何女演员的裸体。我希望我能让你有想要运用这种想象力的欲望。”军火大亨弗里茨·曼德尔（Fritz Mandl）很快把想象的欲望化为行动，他将不满20岁的海蒂小姐娶回家。随后一掷千金，拼命收集这部影片的拷贝，不允许任何人对他的海蒂小姐再有任何的“想象”。

逃离奥地利

曼德尔和海蒂小姐在舞会上一见钟情，三个月后两人就举行了婚礼。曼德尔是奥地利的军火大亨，性格阴郁。24岁时接管了他父亲的军备工厂。曼德尔也是犹太人，但他支持纳粹，和希特勒、墨索里尼相交甚好。他向《凡尔赛条约》禁止出售武器的国家德国和奥地利贩卖武器，他甚至在波兰、荷兰，瑞士建立了子公司，成为纳粹主要军备的奥地利军队供应商。当然，不仅限于纳粹，只要给钱，他愿意与任何战争的任何一方的任何人做生意，正因为此，纳粹曾于1938年没收了他的工厂。

最初，曼德尔的主要产品是装甲和榴弹，后来他将注意力转向飞机和飞机上的控制系统，与此同时，他也很重视无线电信号遥控鱼雷和无线通信干扰技术。虽然无线通信技术在当时属于国家最高级别军事机密，但曼德尔与武器专家谈论相关技术时，不会避讳海蒂小姐，允许她旁听甚至记录。当然，曼德尔只不过把她看作一只漂亮的装饰物，无论如何也想不到，海蒂小姐学过通信专业，也想不到她会为这项技术深深地着迷，并在数月后基本掌握了这项技术。

曼德尔不介意既然海蒂小姐旁听国家最高机密，却不愿她在外抛头露面。她曾提过想继续拍电影，被曼德尔粗暴的拒绝了，并被警告不允许走出家门半步。这次冲突让海蒂小姐对曼德尔彻底死心。在她的回忆录中写到：“我不是一件物品，我不想做一名奴隶，最让我受不了的是，我连游泳和上街的自由都没有。”

1937年的一天，海蒂小姐陪同曼德尔出席晚宴，中途她以身体不适为由退席，用迷药迷昏随从侍女，跳出盥洗室的窗户，乘当天的火车连夜逃到了法国巴黎。独自在巴黎生活了一阵子，她又游走到伦敦。在伦敦，她遇见米高梅三巨头之一的路易·梅耶（LouisB.Mayer）。在梅耶的引荐下，她成功打入好莱坞，与米高梅签定了一份拍摄合同，并获得了一个后来她一直沿用的新名字海蒂·拉玛——这个名字来自于无声影片时期的一位大美女芭芭拉·拉玛（Barbara Lamarr）。

进入好莱坞后，海蒂小姐先后与诸如克拉克·盖博（Clark Gable）这样的顶级男星合作了25部戏，也因影片《Algiers》中所塑造的优雅的黑发美女形象打破了由金发女人统治银幕的惯例，但她仍是好莱坞著名设计师艾迪斯不喜欢合作的几位明星之一，而她的作品让人记住的，除了貌，还是美貌，她说过一句被广泛引用的话：“任何女孩都能够变得迷人，你作需要做的全部事情就是站在那儿并且看起来很蠢”。

随后，海蒂小姐错过了《煤气灯下》、《卡萨布兰卡》的角色，她的花瓶形象再无翻身的机会。整个演艺生涯都是在屏幕上做人肉背景，毫无经典作品。与米高梅的合约期满后，她创办了一家制片公司，也以失败告终。作为演员，没有经典形象留于世人是一个巨大的遗憾，所以海蒂小姐很快就投身科学界，她想证明，她除了脸蛋，还有其他更多的东西。

跳频技术诞生

在当时的战况下，如何提高鱼雷命中率成为各方争夺的焦点。实战中，通常是由战舰和潜水艇向打击目标发射鱼雷，指挥员在飞机或轮船上通过无线信号进行引导，以保证精准的命中。不幸的是，假设你是鱼雷的发射方，而非接收方——接收方经常使用这样的对策：对无线电信号进行干扰，使鱼雷偏离要到达并毁坏的目标。因为早期的通信是同时在一个单独的频道上传输，敌方只需简单地探察频道，之后制造足够的电磁噪声来有效地干扰信号。

恰巧此时美国政府和国家发明家委员会向各界名流发出邀请，希望每个有能力和想法的人加入支持美军参战的队伍中。海蒂小姐的机会来了。她正好了解遥控鱼雷和无线通讯干扰技术，她认为她能解决单独无线信号频道的技术瓶颈，与委员会主席查尔斯·凯特林（Charles F. Kettering）达成共识后，在美国政府和发明家委员会的支持下，她参与了设计军用无线通讯和鱼雷遥控系统。

此后，她每天花大量时间来设计和思考“不受干扰无线信号”概念，毫无进展。在一次支持美国参战的宴会上，她经朋友介绍，结识了当地非常有名的音乐家乔治·安泰尔（George Anteil）。

安泰尔1900年生于美国新泽西一个德国移民家庭，他在费城柯蒂斯学院（Curtis Institute）学习音乐，毕业后去欧洲发展，从柏林演到巴黎。他是当时先锋派作曲界的顶尖人物之一，创作并演奏了《飞机奏鸣曲》、《爵士奏鸣曲》、《机器之死》等曲目，名噪一时。

1933年安泰尔返回美国，为好莱坞进行电影音乐创作。同时，他担任《君子》（Esquire）杂志的专栏作家，写了很多关于风流韵事与人体内分泌的关系的文章，也发表一些政治评论，曾准确地预言过二战将由德国入侵波兰开始，以及随后的苏德战争和美国的介入。而后一项研究——人体内分泌则促成了他与海蒂小姐的发明故事。另外，安泰尔在第一次世界大战时做过飞行员，他小心翼翼地将此经历隐藏起来。

海蒂小姐的设想是，在鱼雷发射和接收两端，同时用数个窄频信道传播信息，这些信号按一个随机的信道序列发射出去，接收端则按相同的顺序将离散的信号组合起来。这样一来，对于不知信道序列的接收方来说，接收到信号就是噪声。与此同时，由于接收端只需要对数个特殊频段的特定序列信号敏感，对一般的噪声免疫力很好。而敌方又不可能实现全频段的干扰。但怎么才能做到这一点呢？信号需要同步？如何同步呢？海蒂小姐百思不得其解，就想着出去散心，走着走着就遇上了安泰尔，他们是邻居。

起初，海蒂小姐只是把安泰尔看作腺体专家，向他请教怎样才能把她的胸部变得更大。后来的日子里，两人越谈越投机，话题从腺体转到武器。他们谈到鱼雷的无线电控制。拉玛尔说出了“跳频”的新颖设想，安泰尔则提出，可以用他在欧洲期间曾尝试过的对16部同步演奏的自动钢琴进行调节的类似方式来调节无线电频率。安泰尔确信海蒂小姐是聪明卓越的人物，但毫无疑问，他对同步性的看法影响了拉玛的离散无线电通信的概念。

当时还没有交响乐，安泰尔却能将所有这些非同寻常的乐器成功地同步演奏。安泰尔所说的自动钢琴很象老式计算机，通过读入编好码的打孔纸带来演奏，为了协调好这些同时演奏的自动钢琴，安泰尔着实在编码上费了一番心血才找到解决之道。因此，他和海蒂小姐最初实现跳频技术时也选用了类似自动钢琴上使用的打孔纸带来同步信道，甚至连信道数都参考了钢琴键的数目－－88个。

在海蒂小姐的公寓内，安泰尔将自动钢琴演奏器、鼓、锣，甚至是任何能够派上用场的乐器组合在一起，在无线设备和自动机械的协调下，保证每一种不同的乐器都能够在工作中与整体达到同步。灵感瞬间涌现的同时，两人用数百根火柴棒和铅笔在地毯上摆出第一张关于“免干扰无线技术”原理图。然后，将鱼雷引导系统的最初概念，用铅笔潦草地逐字写在寄自安泰尔家的一个信封上。信封背面是这种通信方法的草图，正面是一段简短的描述。海蒂小姐和安泰尔用一张简单的图画和区区几百字，抓住了免干扰通信系统的主要原理，其基本思想就是为了避免干扰必须从一个频率跳到另一个频率。这一挑战设计将发送方和接收方的信号要想在管弦乐中一样达到同步。这个系统根据所需秘密等级一级使用技术的复杂程度，范围可以从相对简单的地步到极端复杂的程度。

经过了数月的辛勤工作，这个构思已经初具雏形。1940年12月，两人将一份说明送交至国家发明家委员会。当时的国家发明家委员会主席查尔斯·凯特林（Charles F. Kettering）看过手稿之后非常兴奋，并建议海蒂小姐和安泰尔继续完善其构思后申请专利。好心的主席还给他们介绍了加州理工学院（California Institute of Technology）的电气工程学教授，在这位教授的帮助下，他们精心剔除了导致故障的程序错误，终于在1942年8月，这项发明被授予美国专利。

在专利说明中，描述了一种引导鱼雷的通信方法，即在一段固定时间内，在载波频率之间发射方和接收方用一种同步的通信方式。被发射方（一架高处的飞机）和接收方（一枚运行的鱼雷）所采用载波频率的同步的编号，是由一种类似自动钢琴音乐筒的装置控制，该装置有一个独特的由88个可能的阶梯组成的序列。这就意味着，通过在每个频率上仅发送整个信息的一小部分，鱼雷能受到操纵。干扰通信的企图通常一次只能是一条信道失去作用，而在其他信道上的信息足以保证鱼雷作出必要的方向矫正，以击中目标。

也就是说，海蒂小姐和安泰尔打破了在一个单独频率上的常规的通信模式，而这种常规的模式自从无线电发端以来就一直被使用着。尽管海蒂小姐的专利是之后上百种专利的基础，今天的扩频通信技术就起源于“跳频”概念，但当时还没什么人能理解这一发现的深奥含义，也还没人能制造出具备专利所描述的功能的设备，美国军方也还是把这一专利归为官方机密一档，并且其概念数十年都被置于严格保密之中。

技术是永恒的

安泰尔和查尔斯想每个人说明这项专利的重要性，但发明家委员会的其它官员却对此抱以强烈的怀疑，一位官员甚至质疑类似磁带运作的打孔纸带能否精确的传递信息，也不认为可以将这种音乐机械置入鱼雷，尽管安泰尔一再解释这一装置可以做得象手表一样小巧。对此安泰尔后来自嘲道：“我们所犯的错误就是在解释这项技术时为了听众能更好地理解，引用了自动钢琴的原理。毫无疑问，这使得华盛顿那些审查我们发明的老爷们只读到了一个词儿－－自动钢琴。‘My God’，我能想像到他们会说什么：‘我们要把自动钢琴放到鱼雷里？’”。

在安泰尔焦头烂额游走于海军部和发明者委员会官僚们之间的同时，海蒂小姐在干嘛呢，据说她通过其它方式作了更大的贡献——贩卖战争公债，利用她的美貌，轻而易举地募到了7,000,000美元的资金。之后，她和安泰尔又回归了到各自的艺术圈。而跳频技术则沉入了历史的故纸堆，只被当做一项军事机密严格保存。

对海蒂小姐在他们的专利中展现的跳频概念，早期军方的试验结果如何，就这一点，没什么公开的内容。许多人认为，机械的音乐筒不能做到同步并且快速转换，以产生可以信赖的通信。另外，安泰尔本人注意到，所描述的自动钢琴结构在把他们的概念投射到高水平的军事领域方面可能并非好的选择。他理解人们确实嘲笑他们将演奏器放进鱼雷的想法。正如任何人公开知道的那样，在战争中，美国人从来未能将鱼雷频跳中击中纳粹的巡洋舰。人们所能知道的对它最早实现是在20世纪50年代中期。它涉及在飞机和被称作声纳浮标设备之间的双向通信。

海军给霍夫曼无线电公司一份专利，让它生产声纳浮标以及伴随飞机的无线电，同时霍夫曼公司的技术人员还得到了海蒂小姐专利，根据它来进行设计。发明者的名字被从文件中抹去，给出的信息处于极度保密状态。因为该专利所标的日期是10多年前，霍夫曼公司的技术人员想象这个先进的概念来自军方或者国防部门的某些优秀的工程师。他们完全不知道，是一位美丽的女演员和一个富有创造性的作曲家智慧结晶的最早应用。

最终，霍夫曼无线电公司完成了这一跳频机械设备，与安泰尔帮海蒂小姐在他们的专利中使用音乐筒进行传输的想法实际上相差不大。后来，霍夫曼公司和其他地方的许多工程师使用跳频为军方研发了许多产品，其中包括一家在越南战争中使用的遥控无人驾驶飞机。还有，在1962年古巴导弹危机期间，“跳频”已隐蔽通信的形式在军舰之间构成了海军封锁。不过，这一在20世纪60年代研制出来的产品，对跳频不是用机械的方式，而是吸收了新的数字计算技术的长处。

80年代冷战结束，美国军方解除了对“跳频”技术的管制，允许其商业化。与此同时，电子晶体管的发展使“跳频”技术的实现越发简单。频率同步方法从机械到电子的转化，促进了它的普遍实现。电子通讯和无线技术得到了长足发展，手机、卫星通讯、无线网络等技术引领了信息时代。在“跳频”技术基础上，1985年美国的一家名不见经传小公司在圣迭戈成立，悄悄地研发出CDMA无线数字通信系统。这家公司就是高通。高通现在已成为全球500强的大公司，而它的理论来源的发明者海蒂小姐却差点给人遗忘。

2000年，海蒂小姐去世，在她去世后的第三年，波音公司进行了一系列的宣传广告纪念这位科技女性，其中毫不涉及她的演艺事业。2005年，德语国家举行了第一届发明者节，以纪念海蒂小姐的92岁诞辰。所有的这一切，仿佛在印证她的另一句妙语：“电影往往限于某一地区和时代，而技术是永恒的”。

]]> http://songshuhui.net/archives/14403/feed 50 http://songshuhui.net/archives/12939 http://songshuhui.net/archives/12939#comments Sat, 25 Apr 2009 12:54:49 +0000 april·绿衣 http://songshuhui.net/?p=12939 本文作者：april·绿衣

如今各种报刊和杂志热烈赞颂着“改变世界的达尔文”，而我则想写达尔文身后那个伟大的时代——那是一个学科与学科界限不甚明了的时代；一个自然仍有秘密，地球上仍有未发现之地的时代；一个对博物学有兴趣的普通年轻人就有可能发现世界最大秘密的时代。

新旧世界的交汇点

达尔文所处的时代，是中世纪向现代的转型期，是旧世界和新世界的交汇点。无论从科学发展、人们的信仰，甚至生活方式上来说都是这样。

那还是一个带着中世纪色彩的时代——主日学校里仍在学习古文，读古罗马人和希腊人的著作，而那些坚守旧制度的教会人士仍然写希腊颂诗，坚持严格的古典教学。然而在普通人中，对上帝的不信仰已经不足为奇——达尔文的父亲不信基督教，并告诉他小心自己的不虔诚不要被妻子知道。而达尔文的妻子却仍然虔信于此。她曾担心达尔文死后无法上天堂，并且在儿子准备发表达尔文的笔记时，要儿子删除关于达尔文不信上帝的文字。

达尔文在贝格尔号上曾经引用圣经作为依据来说明一个道德问题，引得几位军官为此哈哈大笑。这样可以看来，对底层人民和受教育的绅士阶级来说宗教都不是他们神圣的信仰了。

另一个有趣的事实是骨相学——当时的流行的一种“科学”是骨相学——即认为从骨头的性状可以判定他的性格——也许如今听来无稽，但在当时却是一门“显学”，华莱士、牛顿等都曾投身其中。达尔文的贝格尔号之旅曾受骨相学的影响——船长认为他的鼻形特殊，认为具有达尔文这样鼻子的人，没有充分精力去航海。

虽然后来达尔文仍然得以成行，但骨相学的判断如同一种预言，标志着当时的科学在向不同的方向发展，与进化论诞生同时，还有骨相学这样看来如同玩笑的“科学”。随贝格尔号航行差一点因为骨相学的问题给流产，而当达尔文完成环球旅行回家时，他的父亲一见到他，就转身朝向他的姐妹们高呼“啊！原来他的头型完全变样了。”

在这个骨相学大行其道的时代，地质学思想却慢慢萌芽，有人对上帝信仰坚定，有人却游戏人间，达尔文就是在这样一个时候坐上了贝格尔号。

社会科学潮

尽管这时，基督教仍然是社会上普遍的信仰。然而悄悄得，科学却在慢慢滋长。社会上，尤其是上层阶级，潜滋慢涨着对科学的兴趣，其中最为显著的，就是博物学的热潮兴起。

博物学过去被认为是较低等的学科，在文艺复兴时期才开始兴起。因为当时人认为自然物都是造物主所创造的，透过博物学对自然物品的收集、分类和展示，可以认识上帝创造的奇迹。而到了达尔文生活的时代，博物学已经非常繁盛，许多生活在乡村的牧师即将博物学作为业余爱好——这个爱好可以愉悦身心，而又符合“通过自然研读上帝”的理论。

不过，以发现上帝之神秘为目的的博物学繁盛，却最终导致了上帝的倒塌，这不能不说是一种历史的吊诡。

同时这时，尽管基督教仍然是社会上普遍的宗教信仰，而科学却在潜滋暗涨。上层阶级喜欢将科学研究作为修身养性之事，而受过教育的年轻人，也对发现世界的奥秘拥有兴趣。这时的科学分类并不明晰，也没有清晰的分科，亦无入行的门槛。每个人都可以凭着自己的爱好研究。

在剑桥，达尔文就同几位爱好自然科学的青年结为知交。有安斯沃斯、科尔德斯特里姆、格兰特等，安斯沃斯后来成了维尔纳派地质学家。他时常跟朋友到海滩上去，采集海生植物作标本，然后用一架很差的显微镜观察，他在这样的活动中，发现了藻苔虫的卵具有用纤毛来独立运动的本领。

这些爱好科学的年轻人们在校园里，有一个小小的圈子。使得达尔文能够和朋友们交流、发表自己的研究、获得支持，以获得更多的帮助。而达尔文的一生，亦受这种“民间科学组织”馈赠诸多。他关于藻苔虫卵的发现，就在1826年的普林尼学会上宣读过。这个学会是大学生组成，在大学的地下室开会，宣读科学论文并进行讨论。同时达尔文也是皇家医学会的会员，常常按时参加他的集会，格兰特医生有时带他去参加维尔纳学会的集会，在会上有各种关于自然史的论文被研读。

这些组织虽然民间，但却和官方——那些在大学、皇家学会、皇家天文台进行科学研究的人保持着贯通的联系。通过这些集会，年轻人可以接触到一些科学界的“大人物”。比如有一次，伦纳德·霍纳先生带达尔文去参加爱丁堡皇家学会的集会，达尔文见到沃尔特·司各特爵士，还和自然博物馆馆长麦吉利夫雷做了多次自然史方面谈话，并收到他赠送的一些稀有的贝壳。

其实，这种民间科学组织自16世纪就开始产生——1560年意大利物理学家波尔塔创立了“自然秘密研究会”是近代历史上第一个自然科学的学术组织。此后各种组织成立，比如猞猁学会，月亮社……在达尔文妻子的父亲韦奇伍德和老达尔文都是曾是伯明翰“月亮社”的成员，该社每逢满月那天聚会，讨论科学。正是这种民间科学组织，给了达尔文出海航行的机会——1831年8月，达尔文科学领路人亨斯罗教授收到了剑桥的天文学教授皮克一封来信，其中说菲茨·罗伊舰长要为测量大地岛的南岸而去作一次旅行，然后将访问南海中的许多岛屿，……将为一个博物学家提供一个难得的机会。”他请亨斯罗推荐一位，而达尔文则因为和亨斯罗熟识而得到此机会。

而达尔文在这次航行中发现，也在小圈子内迅速传播。达尔文1836年7月19日到达阿森松岛，收到姐姐苏珊和凯瑟琳先后写来的家信，信中讲到，亨斯洛教授把达尔文以前写给他的十封信中的考察资料和观点摘录下来，1835年10月1日刊印成小册，1835年11月16日在剑桥哲学会上散发给会员，宣读和讨论，这是达尔文第一次公开印刷发表的论著。而达尔文刚回国的1837年冬初，地质学会已经商请达尔文为名誉秘书，达尔文因为工作忙碌，一直犹豫不决，1838年2月16日才正式担任这个职务。这个年轻人就这样步入了科学研究的核心领域。

16－18世纪：大航海时代的科学大跃进

而16-18世纪，则是科学的转型时刻。14世纪开始，托马斯·阿奎那将亚里士多德和托勒密的水晶球体系纳入经院哲学体系，成为天文学的正统；然而16世纪哥白尼使地球成为一个不断运动的行星，改变了地球是宇宙中心的概念，暗示宇宙可能并没有中心。伽利略通过望远镜看到木星的卫星，太阳黑子；列文虎克通过显微镜看到细菌和微生物。

随着船只技术的进步，以及哥伦布等人将发现世界的铺垫工作完成，大航海探险的时代到来。怀着各种各样的目的，各个国家、科学团体派船进行环球旅行，贸易是动力，然而人们也希望了解这个世界，于是博物学家成为船上必备的人物。随着脚步越走越远，对于世界的认知也在点滴增长着。

其中不得不记的一个著名旅行家则是德国人洪堡德——洪堡德被公认为近代地理学的奠基人，洪堡德出生的那一年，正值柯克航海环游世界；在1799-1804年的考察中，他测量了安第斯山的高峰，探寻了亚马逊河的源头，还曾经攀登了厄瓜多尔的钦博拉索山（海拔6272米），并登到距离顶峰只有150米的高度，创造了当时的登山高度世界记录，并一直保持了36年。他写了不少充满科学内容的旅行笔记，比如《1799-1804年新大陆热带区域旅行记》，《新西班牙王国地理图集》，《植物地理论文集》（1805年）等。

洪堡德的一生正好连接着对于自然认识的两个不同阶段。他逝世的那一年，达尔文的《物种起源》刚刚出版。在地理学史上，洪堡德的《宇宙》和李特尔的《地学通论》两书的问世，被公认为近代地理学形成的标志。

1803年，水成论大师魏尔纳的学生弗朗西斯在法国邀请下，到奥弗涅进行实地考察，在事实面前他在法兰西学院宣读了放弃过去对火成论的观点的声明。此后，1830年，被称之为地质学奠基性著作的《地质学原理》第1卷问世，第2卷和第3卷也在以后的3年内得以出版。其作者赖尔是一位非常重视旅行考察的地质学家，他说过：“关于地球的构造要想独创一种内容丰富的看法，旅行对其具有三倍重要的意义。”他曾各地考察：还在牛津读书时，他的双亲就带着他和两个妹妹到欧洲诸国作了一次长途旅行。以后，赖尔又多次外出旅行。1823年他再次去巴黎，结识了法国著名的古脊椎动物学家居维叶和当时在巴黎停留的德国著名地理学家洪堡。他还利用这次机会研究了巴黎盆地的化石，观察和对比了巴黎盆地各种地层的关系。1824年赖尔访问了家乡安格斯，研究了那里的淡水泥灰岩和绿色藻类。1828年他一人去了意大利，登上维苏威火山观察熔岩流，还到西西里岛进行了5个星期的地层考察与研究。在这期间，他还与地质学家麦奇逊结伴进行了一次长途旅行和地质考察。

1790－1830年，被称为地质学上的“英雄时代”，在一个个“旅行爱好者”科学家的实地考察中，水成论和火成论之争演化成了灾变和渐变之争，地球缓慢进化的思想取得了胜利。

而18世纪中叶，生物学也进入了大发展的前夜，物种不变和物种可变两派观点都开始形成，林奈是物种不变论的代表，而布丰则是物种可变的代表。

在18世纪之前，人们对自然和科学的认识介乎想象和真实之间，在一些方面，逐渐真相毕露——动物学、植物学、物体运动规律等……然而在另一些更宏大的对自己生存世界的认识方面，比如地球形成、物种产生、宇宙运行规律……许多人还坚持中世纪的思想，用对难以理解的宗教思想来解释。

时势造出的英雄

达尔文的时代，是一个信仰破灭的时代和思想爆发的时代。达尔文、赖尔、马尔萨斯、马克思等等，这些人留给我们一个近似于我们现在社会的世界。达尔文从来不是孤身战斗，甚至他的惊世伟业，也隐藏着诸多他人之影响——达尔文之所以成为达尔文，不仅因为他自己，也因为他在风云激荡之际，出现在对的地方，遇到过合适的人。

达尔文进入剑桥的最后一年，洪堡德发表了《个人记》、《南美洲旅行记》两部书。洪堡德对达尔文有直接影响。在剑桥大学最后一年，达尔文阅读了洪堡德的《个人记》和《南美旅行记》。这两部书对年轻的达尔文“影响极其深刻，超过了其他任何一打书的效果”，激起了他“为科学之宫贡献力量”的热情。而达尔文的贝格尔号之旅，也间接受到洪堡德的阴蔽——他的旅行和书籍引起欧洲各国组织其他类似的考察和旅行的要求。1831年，英国派遣贝格尔船去南美洲测量秘鲁、智利的沿海，也直接受了洪堡德的影响。

另一个对达尔文影响重大的思想，则是赖尔。赖尔1829年开始写作《地质学原理》，里面以优美的文笔、严密的逻辑阐述了地质渐变的思想。1832年，达尔文在蒙得维的亚收到了赖尔的《地质学原理》第二卷，而第一卷却是达尔文上船后在菲茨罗伊的藏书中发现，后来舰长送给他的。在休息的时候，达尔文阅读了赖尔的《地质学原理》，他看到地质的变迁，正可以佐证赖尔书中的言论，因此地质渐变的思想使他产生了强烈的认同感。贝格尔号航行结束后，达尔文回到英国。1836-1838年间，他时常同赖尔相见，还同罗伯特·布朗多次交谈，讨地质上的问题。

而真正关于物种的进化论之提出，则是拉马克和达尔文的祖父伊拉斯谟·达尔文。老达尔文曾在自己的《生物进化论》中听见的这些主张和赞扬进化的观点，也许潜移默化的影响到小达尔文进化思想的提出。

另一些影响达尔文的人，则来自社会科学领域：1838年10月，达尔文偶然读到马尔萨斯的《人口论》作为消遣，书中写道：“如果不加阻止的话，人口将以几何级数增长，而粮食只能以算术级数增长，比例必然失调，为了调节人口与食物之间的平衡，必定会发生饥饿、瘟疫或战争以消灭过剩的人口。”马尔萨斯的观点，让达尔文想到自然界中，生物一定也有类似的生存竞争。他写道：“由于长期不断地观察动物和植物的习性，我已经具备很好的条件去体会到处进行着东生存斗争，立即觉得在这等条件下，有利的变异将保存下来，不利的变异将被消灭，我终于得到一个据以工作的理论，但是我要极力避免偏见，所以决定暂时不写什么东西，哪怕是一个简略的纲要。”

这可以看成是使呼之欲出的进化思想诞生的“最后一根稻草”（但也有人认为，他实际1838年2月创立了自然选择理论，所以在这里只是一种托词，假借马尔萨斯的论著来作为自己理论的根据）。

最后，在中国影响最大的“适者生存”是达尔文根据华莱士的建议从经济学家赫伯特·斯宾塞那里“借”来的。后来只是在《物种起源》第五版才加进去的。这让我们看到，达尔文是一个刚好有机会可以怀疑到信仰的普通人，改变世界的达尔文，其实也是被世界所改变。正是他所处的那个时代造就了这样的他。而他又再改变了后世。

（其实关于达尔文和他的时代，是我最想写的一篇文章，那个时代的科学热，甚至和松鼠会有些相似，还有大航海时候的科学家，以及一个转折时代的模样，都很有趣，但是无奈功力不够，仍没能完全写出自己的想要的气魄，请大家多提意见，我再改）

纪念达尔文，唐恩也许是最好的地方，他在这里走过了将近40年的长长岁月，拥有了10个子女，写出了《物种起源》、《人类和动物的表情》、《人类起源和性选择》等伟大的著作。去世时，他曾要求家人将他葬在这里，可最终却葬在了金碧辉煌的威斯敏斯特大教堂，听不到沙径的鸟鸣。现在，这个三层的白色楼房仍然安静得坐落在小山谷里，只是门口的砂石小路变成了柏油路，游人不多，刚好适合缅怀一段历史。

1839年的冬季，从贝格尔号航行归来第3年，达尔文同他的表姐埃玛·韦奇·伍德结婚。婚后前几年，他们住在伦敦上高尔街一所狭小而平凡的房屋。关于伦敦的生活，他在1839年10月致表兄福克斯的信中写道，“我们过的是一种极安静的生活……如果一个人在伦敦安静下来，那么这种安静是没有什么东西可以与之相比的……”

1839年12月27日，他们的长子威廉出生，两年后，长女安妮也出生了。达尔文的身体因为五年环球旅行而变得糟糕，住在伦敦则常常有亲友访问、集会和宴会。于是1842年，达尔文和妻子达成共识，准备找一个更加安静的地方，在伦敦周边的乡村。

找一个离伦敦近，然而风光优美且宁静的地方不是一件容易的事。他们起初在伦敦西南一带乡村寻找，没有找到中意之地。这年夏天，夫妇俩一起乘马车到唐恩这个伦敦的东南方小村庄，这是一个安静的小山谷，有着榛树的丛林和落叶松林。朴素小山谷的美丽风光使得达尔文夫妇俩马上爱上这里。达尔文以2020英镑买下一位牧师的住宅，叫做唐恩宅（The Down House）。

唐恩生活

达尔文在给亨洛斯教授的信中写道，“现在这个地方十分幽静，对我们每个人都很合适，大家都很喜欢乡间生活。”确实，唐恩距离伦敦只有15英里，却有着难得的宁静。这是一个小小的村庄，有三四百居民，一座小教堂，三条小街。山坡上的白垩堤生着矮林，从那里可以俯瞰山谷中的耕地。在1842年，到唐恩去的唯一方法是坐20英里左右的马车；尽管现在，开通的铁路使它的交通更为便利，但它仍然是个宁静的村庄。

达尔文在唐恩的生活，通常从早饭前的散步开始，这个习惯直到他去世前夕还一直保持着。回来的时候，他常常告诉儿子，在散步中，他遇到了晨曦中的狐狸，或者看到了什么样的鸟儿、昆虫。

7点45，达尔文独自吃完早餐，便开始了工作。9点30，他到客厅中去看信，躺在沙发上听家人朗读信件。看完报纸以后，就是他的写信时间，在这里达尔文一生发出了近1万4千封信件，这其中有给他的亲人朋友，支持者和反对者，还有许多怀着各种新奇想法的年轻学者和新闻界人士。不管对谁，达尔文总是认真回信和他们探讨、辩论。

中午饭后，他又会出去散步。唐恩宅附近有着绿色的草坪，和长着矮树林的山坡，达尔文喜欢带着他的狗在这里散步。其中一只叫“巴布”，是一只黑白色杂种的大型猎狗。另一只则是“宝丽”，一只好动的白色猎狐，据达尔文之子记载，这只狗每当达尔文要外出旅行的时候，它总是显得沮丧不振，当看到人们在整理达尔文的书房，发现达尔文将要回来时，它也开始兴奋起来。达尔文也很宠爱这只狗，常常在餐桌上给它喂东西吃。这只狗的背上有一从红色的毛，因为那里曾经被烫过，达尔文常常用这丛毛来阐释他的学说——宝丽的父亲是一只红毛的叭喇狗，宝丽身上烫伤后长出来的红毛表明了它有潜伏的红色基因。

最开始，达尔文就在住宅附近走，或是绕着“沙径”走；自从1863年，建立了花房以后，他的散步则通常由访问玻璃花房开始，他在这里检查发芽种子或试验中的植物。达尔文散步的沙径是他的孩子们的游戏场，在这里他们可以不断地看到父亲绕着它散步，偶尔停下来看着孩子们作游戏。他的儿子回忆道：当达尔文在唐恩的“沙径”溜达时，就发出一种有节奏的得得声，这种声响直到他去世时，还很清楚地留在孩子的记忆中。

达尔文所喜爱的另一个地方是安静的柯德罕谷上面的“兰岸”，在那里，桧树中间长着捕蝇兰和麝兰，山毛榉的树枝下长着头蕊兰和高大斑叶兰……他的一个儿子曾在这里找到一种达尔文没有看到过的草，吃饭的时候这个孩子把那株草放在自己盘子旁边，并说“我是一个了不起的寻草的人！”达尔文很喜欢讲这个故事，也许因为他愿意看到孩子和他一样有博物学的热情。

尽管有着孩童的热情，唐恩总得来说还是个静谧之处。达尔文曾说：“很少能有人过比我们更加隐逸的生活。”确实，自从搬到唐恩后，他只短期访问亲戚，偶尔去海滨和其他地方疗养。因为他随贝格尔号在世界各地进行的航行严重地损害了他的身体，在唐恩的岁月他总是在与身体不适的斗争中工作，同时小心翼翼地控制自己的情绪，避免激动。因此，达尔文的时间大半和家人消磨在这个安静的小山谷中，思索、散步、读书、写信成为他生活不变的主题。

进化论之思想温床

在唐恩，达尔文开始了一生第二个时期，在这个时期内，他离开了颠簸的海船，放弃了漫游世界的博物学家生涯，在这个安静的小山谷里沉淀思想。

在唐恩，和进化论诞生最有联系的两个地方，就是沙径、达尔文的书房和他的花园温室。

沙径被称为“达尔文的思想之路”（Darwin’s Thinking Path）。1846年，达尔文向邻居老卢布克爵士租借了一块南北长200米，东西宽30到40米的狭长形土地，他把附近分散的树木移到这里，同时还新添了不少树种，例如榛树、赤杨树、菩提树、鹅耳枥、桦木、水蜡树和山茱萸，使得这里成为一个小小的树林区，还在树林周围铺了一条石子路，因此他把它叫做“沙径”。每天天晴时，达尔文总到这里散步，有时他静静地站着或者是轻轻走着，以便观察鸟或兽。少年的达尔文喜欢在寻找鸟巢，甚至到晚年还是如此。这里也是他进行思考，解决关于物种变异的重大问题的地方。

达尔文的书房则唐恩宅的“圣地”，唐恩宅一共三层，底层朝东北有两间并列的正方形房间，靠北一间是达尔文的书房。这里摆放着他的书架、工作台和解剖台，收集着他所有的资料、手稿、标本以及最重要的，他的思想。

书房里最引人注目的，就是达尔文的工作台，工作台下面装着很大的脚轮，各种工具散乱地放在解剖台上，另外一些零碎的东西则放在一个周围有抽屉的圆桌内，抽屉上贴满标签。达尔文喜欢小心谨慎地保存了一些别人看来几乎没用的东西，还喜欢分门别类的收集各种文章、书籍。他的桌子上常常摆满被他拆散的书籍——书对他来说，就只是一种工具。因此，他会把一本厚书切成几半，按他自己的分类收集起来，有时他会用一个金属夹子夹住书背以免纸张散开。

搬进唐恩的前三年，达尔文忙着增订《考察日记》第二版，1845年出版了；随后，1846年，他又开始在这间书房里写作三部地质学著作，并开始了长达8年之久的观察和研究蔓足类动物的艰苦工作，1854年才最终完成了，还获得了皇家学会科普利奖章。1854年后，他开始写《物种起源》。1858年6月，一封信到达唐恩，它来自曾在马来群岛考察的华莱士，其中是华莱士阐述自己进化论思想的论文手稿。这封信的到来促使达尔文《物种起源》的写作。1859年11月24日，马克思在《资本论》中称为“划时代的著作”的《物种起源》问世。

在唐恩，达尔文陆续有了8个孩子，随着家庭人口的增多，还有自己研究的需要，他不断对唐恩宅进行改建。1843年3月刚刚搬到这里时，达尔文的妻子刚刚生下第二个孩子，正在休养，而几个孩子都还小，达尔文便自己进行改建，在给福克斯的信中他写道：“现在我忙碌异常，要在房屋旁侧加建附属设备；昨天刚刚铺上第一块砖；除此之外，我几乎天天在开辟一个菜圃……”在女儿埃玛出生时，达尔文将西北邻居家的土地购进，辟为果园。1862年12月，为了在寒冷的季节研究兰花、食虫植物和攀援植物，请来来邻居家的园丁为他设计一间花房。1872年，家里又在在新会客厅向花园的一面添造了一排游廊，达尔文经常在其下摆一只藤椅，欣赏园中景色。1877年，达尔文又向邻居悉尼·赛尔斯购来一小块土地，把它改建成一个网球场，这时候，唐恩宅的土地面积大概有23英亩，足以为一个拥有10个子女的提供充足的生活和娱乐空间。

1862年12月，为了在寒冷的季节研究兰花、食虫植物和攀援植物，达尔文还请来邻居家的园丁为他设计一间花房。1863年2月中旬花房完工，达尔文在里面栽种了不少热带植物，还有许多供杂交试验用的植株。他欣喜地如同个孩子般，写信给胡克：“告诉您，新的花房已经盖好了，我就像一个小学生，渴望在它里面装进各种植物。请您赶快告诉我，您将送给我哪几种植物？”

有了花房，达尔文对植物的兴趣日增，经常去照料它们，甚至在生病时，他也“爬着去看过它们两三次”。他以后的研究方向更加转向植物的遗传方面。1865年，他在林奈学会宣读了《论攀援植物的运动和习性》，1867年1月30日，《动物和植物在家养下的变异》出版了。1871年2月，《人的由来》一书出版。

1876年5月5日，达尔文带病完成《植物界的异花传粉和自画授粉的效果》。随后开始写自己的回忆录。他始终没有停止工作，直到他去世前夕，他仍在不断的思考、写信、与他人讨论。1882年2月16日他写了一封信，寄给曾为林纳学会画达尔文肖像的美术家柯里尔的。达尔文告诉柯里尔说“每当我看到自己的肖像挂在林纳学会里，几天里我心中都充满自豪感”。这可能是达尔文在唐恩所留下的最后笔迹。

回忆之地

1881年12月13日，达尔文到一个女儿家里去小住。在那里，他心脏病猝发，随后回到了唐恩休养。1882年1月末，他的病情加重，心博过速几乎每天都出现。3月8日，当他沿着他所喜爱的沙径散步时，他的心脏病又猝发了，他勉强走到了家门口。从此他就不敢远离家门。

4月15日，达尔文在进晚餐时感到晕眩。他浑身无力地倒在地上，望着客厅里摆放着的古瓷和挂着图画，体验着老去和疾病的双重折磨。后来几天，他的病情再度好转，在花园里散步。18日夜，达尔文又感到身体严重不适，昏倒了，1882年4月19日，达尔文与世长辞了，他在唐恩住了40余年，没有留下遗嘱，只有一篇《回忆录》。

达尔文和艾玛都去世以后，唐恩宅几经变迁，先是出租给一个叫怀特海德的村人，后来又租给奥利芙·玛格丽特·威思利小姐，她把这里改建成一个小学校，这时唐恩宅的家具、书刊和遗物，都或者被家人带走，或者出售给他人了。

1921年，2月13日，情人节的前一天，一位达尔文的崇拜者来到唐恩，他步行了4.5英里，冒昧地叩门而入，此时唐恩还是一所小学，

校长威斯利小姐带着他参观达尔文的新老书房，会客室、客厅、花房、沙径……回到伦敦后，他抑止不住地激动，同时又感到伤心，因为进化论诞生之地正在一天天荒凉寥落下去。1927年秋季，

他在英国科学协会上号召大家保护唐恩宅，伦敦一位外科医生乔治·巴克斯顿·布朗马上拍电报来，愿意捐献财产，出资买下了唐恩宅，并到处征集达尔文的遗物。达尔文家属也都找出四五十年前宅中的原物，或者提供当时买主的线索。慢慢得，原来的书桌、座椅、绘图桌、弹子桌、沙发、书架、书刊、显微镜等，还有壁画、赖尔、胡克、赫胥黎的画像，照片以及岳父送的画片，都一一回到原来的位置，附属房屋、人行道、花房、围墙和沙径都修葺一新。1929年夏季，全部工程告成，布朗将这座博物馆捐给英国科学会，作为国家文物保护点，给后人保留了一个可以静静回忆进化论诞生过程的地方。

直到现在，尽管距离伦敦只有几小时车程，唐恩仍是一个非常偏僻的地方，如果不是有时伦敦的烟雾会弥漫过来，笼罩住唐恩的天空，人们几乎不会想起，这里也是伦敦的近郊。这是一个普通游客不会涉足的地方，每到周末，去唐恩的公车还会停开，因此一切还保持着150年前的样子，只是门前的石子路变成了公路，靠近公路的一角变成了停车场，唐恩宅二楼仆人和孩子的住所变成了达尔文生平陈列室。所以，如果你想回忆达尔文，去唐恩吧，这里可以最大程度的让你接触到那个拥有一把美丽大胡子的老者在世界上留下的印记。

19世纪是一个发现的年代，世界上布满了未知待发现之地，不管是地理上，还是精神上。1845年富兰克林带领探险队驶向北极；1853年，戴维·利文斯敦开始横穿非洲；1847到1849年间胡克在攀登了喜马拉雅山脉，采集这里的高原植物。

但人们都常常忘记另一个伟大旅行家：达尔文，只记得他的另一重身份。

然而，不管怎么说，达尔文都可以和19世纪其他探险家比一比。178年前，22岁的达尔文正在剑桥读书，他没有正经学过植物学、动物学、地质学，却在他的教授亨斯罗的推荐下，成了“贝格尔号”（HMS Beagle）的随船博物学家。这种环游世界，饱览胜景的机会，真是让如今诸多旅游爱好者羡慕掉大牙。

1831年12月27日，贝格尔号从英国西南部普里茅斯的德文港启航，1832年2月28日，它穿过赤道，抵达巴西圣萨尔瓦多城，然后沿大西洋海岸航行，经里约热内卢到阿根廷的布兰卡港；1834年6月，贝格尔号穿越南美洲最南端的火地岛，进入太平洋，花了约1年时间测量智利海岸；1835年，贝格尔号到达加拉帕戈斯群岛；最后，横渡太平洋，绕过好望角进入大西洋；1836年10月2日，回到英国法耳默斯港。这次环球航行，历时5年。

当军舰沿着海岸来回游弋时，达尔文常常能够在陆上逗留几周，甚至几个月的时间，进行了规模庞大的陆上旅行。比如当贝格尔号在南美洲东部沿岸停靠时，达尔文骑马横穿阿根廷辽阔无边的大草原，行程600英里。后来军舰在南美洲西海岸考察时，达尔文还独自一人横跨安第斯山脉。

结束航行三年后，达尔文出版了本名字无比长的旅行笔记：《贝格尔号皇家军舰在舰长费支罗伊率领之下的环球旅行期间里面所访问的各国的地质学和自然史的考察日记》。

这其实也可算最早的环球旅行“功略”，并没有路线介绍、乘车方法或者旅店推介，但这个“自然科学家”详细描述了路途中遇到的每一个村庄、岛屿。作为一个动物爱好者，他尤其着迷记录各种动物，还在书中绘有鱼类、植物的手绘图，并且不辞辛苦地讨论珊瑚礁的科学问题。

更多则是他对美景的感叹：“在这个河谷里，有一条小小的河流，两侧植物茂盛，使人感到愉快。在利倍拉·格兰德，我们看到了一个很大的城堡废墟和一个大教堂，感到非常惊奇。在小镇的港口没有被淤塞以前，它是岛上的主要城市，现在它的景象相当凄凉，但风景仍美妙如画。”同时，他也没忘记写旅行的不适之处，比如他晕船的时候，“只能在阵阵发作的恶心呕吐的间歇期间，勉强吃一点饼干和葡萄干。”

其后，有人按照这份攻略寻访当年之地。30多年前，格兰特夫妇带着儿女及其助手前往加拉帕格斯群岛，在那里考察达尔文莺鸟，一呆就20多年，看着将近20代达尔文莺鸟出生、成长、恋爱、死去。

2009年，达尔文诞辰200周年，美国有一艘船将重走达尔文考察线路，这个旅程从斯坦福开始，到伦敦结束。斯坦福大学的比尔·拉达谟、大卫·阿伯内西和哈佛的珍妮特·布朗三位教授还将随行，为92名旅客提供专业“讲解”。

如果你没那么幸运，没成为92人之一，但仍希望能够来一场“重走进化论思想的诞生路”之旅，你还可以考虑买一本《一个博物学家的环游世界之旅》。这是意大利作家卢卡·诺维利所写，他于2005年10月，在世界自然基金会及联合国教科文组织的支持下，“化身”达尔文，带着顶尖科学家、生物学家、哲学家、摄影师和音乐狂们，从葡萄牙出发，回访达尔文所走过的地方——巴塔哥尼亚高原、火地岛、加拉帕格斯群岛……从他的记录中，可以看到虽然时光已经过去将近两百年，但那些地方仍然保有达尔文初次接触南美大陆的风景，只是有些曾经繁华的港口已然干凅，有的自然风景被高楼大厦取代。

在19世纪，达尔文所进行的那种考察是一种流行活动——19世纪是一个发现的时代，每个人都对地质、自然、地理、考古感兴趣，没有学历，亦可进行探险和发现，而现在，未被发现之地越来越少，而海洋似乎亦已不再神秘，如今环球旅行比当年容易得多，然而大洋上来来回回的越洋货轮却没有几艘还想带一个“博物学家”。

达尔文式的探险和游历，是旅行的最高境界，但似乎只存在于19世纪，如今除了如《美国国家地理》杂志的记者那样的人，似乎越来越少人能够做到。不过我们可以考虑，从现在开始，像一个“自然科学家”那样旅行，读一点关于地质、植物和鸟类的书籍，在游历之时，也关心风景之外的东西。

2008年4月，美国人类学家罗伯特•麦卡锡以5万年前尼安德特人化石为模版，构建发声器官模型，用电脑合成器模拟出他们发元音“e”的声音。

10月，《国家地理》发表了艺术家肯尼斯兄弟复原的尼安德特人模型：一个红色皮肤、亚麻色头发、身材粗壮的女人。

而同年12月，一项更重要的数据面世——德国马普学会人类进化学研究所、美国454生命科学公司共同发起的“尼安德特人基因组计划”即将结束，对尼安德特人基因组测序工作完成。

前两项工作，让人们直接感受到尼安德特人的音容笑貌，而最后一项，虽然那密密麻麻的数据没法给人任何直观的感受，但它却是让人回看尼安德特人历史的最犀利武器。就这样，20万年前出现在欧洲，4万年前消失，然后在150多年前被重新发现的，著名的尼安德特人，从昏暗的历史中走了出来，重新站到人们的眼前。

错误的祖先

1856年8月，在德国杜塞多尔夫城附近一个山洞中，尼安德特人被发现——这个名字意为“新人谷中的新人”，有些讽刺的是，这些化石实际比现在欧洲大陆所有人的老祖先都古老的多，他们是与欧洲人血缘最近的史前人。

过尼安德特人被发现之初，人们并不知道这一点。1856年进化论还没有被提出，自然没有人想到，这些化石与人类起源的关系，1871年，达尔文的《人类的由来及性选择》发表，人们大惊失色，进而半信半疑地开始思考，十几年前出土的那些既像人，又像猿猴的化石，是否和“人是从猴子变来的”有什么关系。

随着尼安德特遗址的发现和研究也在逐步取得进展，人类学家对尼安德特人的了解也越来越多——前额低而倾斜，眉峰骨向前突出很多，在眼眶上形成整片的眉脊，看起来更像大猩猩、而不是人类，身材矮小，一般只有165厘米，却非常结实、胸肌惊人、四肢短粗，这大概是当时严酷的气候，以及捕获大型猎物所要求的。他们属于早期晚期智人，其化石发现时间横跨距今20万年左右到距今约4万年一段时间段，可见他们曾经主宰欧亚大陆近20万年，同时足迹遍布各处——以色列、意大利、英国、法国、俄罗斯、甚至蒙古。

这些尼安德特人已经会使用石器，只是还非常简陋，仅是一些石片、石刀等，他们还会照顾生病的族人并且埋葬尸体，这些线索使得他们多了一丝“人”味。逐渐，随着进化论被欧洲大多数人接受了，尼安德特人也被当作欧洲人的祖先。

自此，尼安德特人便成为一个吸引公众兴趣的话题，就好像恐龙一样，4万年后，尼安德特人的化石便不再出现，他们如恐龙般突然之间销声匿迹，对他们为何消失的各种猜测一直不断。有的时候，他们因为外表与人类的差距，被看作陈旧过时的化身，因智力不足以应付环境的变迁而导致灭亡。

事实上，在尼安德特人被广泛认为是欧洲人祖先之时，矛盾就隐约的存在着——就在尼安德特人被发现后12年，1868年，在法国西北部出土了另一种古人类化石，这些人体形细长，头盖骨较高、圆、四肢较长、身高约有180厘米，考古学家认为，这说明他们来自一个气候较为温和的地区，他们被称为克鲁马农人。

这些人和尼安德特人外貌明显不同，他们更像现代的欧洲人，而从文化上，他们也更加先进，他们使用的工具更加精细，有磨制石器，同时他们还是艺术家，在洞穴墙壁上留下了很多岩壁画。根据放射性碳元素检测，这些克鲁马农人兴起于4万年到3.5万年前。然而尼安德特人也正是在这些人出现之后，仿佛退出了历史舞台。

克鲁马农人是谁，和尼安德特人又是什么关系？由于考古学上的线索如同四散的线头，一时没有能够收拢，所以开始的很多想法，都只是猜测——也许他们曾和尼安德特人共存在这片大陆，后来则代替了尼安德特人。

20世纪80年代，分子生物学的方法开始用于人类学研究，科学家通过DNA的遗传谱系的差异来判断不同人群的亲缘关系及来源，根据研究，现在地球上的所有晚期智人都起源于非洲，然后扩散到世界各地，而走往欧洲这一脉取代了当时欧洲的原始人，现在欧洲人普遍拥有的一个名为M173的Y染色体变异来自于3万年前，这意味着大多数欧洲人的祖先在3万年来到西欧，这个时间与克鲁马农人出现的时间一致。这一研究确定，尼安德特人并非欧洲人的祖先，克鲁马农人才是。

其实，3万年前并不是这些“非洲人”第一次来欧洲，分子人类学家还发现，大约在10万年以前，晚期智人类的祖先就尝试通过中东进入欧洲，当时人类祖先与尼安德特人的脑容量相差无几，在体力上却没有尼安德特人强壮，因此大约8万年左右，晚期智人中可能非洲，或者绝种，尼安德特人在欧洲独领风骚长达数千年。但是当而4.5万年，晚期智人再次出现在中东时，尼安德特人这时却要退让了。

种族屠杀还是和平相处

韦尔斯（H. G. Wells）1921年写作的《可怕的人》（Grisly Folk）中描述尼安德特人和晚期智人——也就是克鲁马农人的初次遭遇——晚期智人昂首挺胸，在智慧方面显得已经可以和19世纪开拓殖民地的欧洲人平起平坐；尼安德特人则丑陋、强壮、笨拙，还无法脱离猿的影子。落后而凶恶的尼安德特人抢走一个晚期智人儿童，引起了两族的争斗。这个故事写在第一次世界大战之后，韦尔斯说“对于尼安德特人来说，这是战火连绵的开端，最后只能以消灭终结。这些可怕的族类逐一被包围和杀死，直至一个不存。”

晚期智人和尼安德特人共存的近万年间，发生了些什么，晚期智人对尼安德特人进行了种族灭绝的屠杀吗？

晚期智人的骸骨常有打斗痕迹，说明这个族群可能没有那么和平，肯定有暴力行为，他们和尼安德特人共存时，冲突在所难免。但是肯定不会如同后来的殖民行动那样，大批迁徙，面对面冲突，更多的可能是，随着晚期智人的侵入，尼安德特人逐渐缩到更加崎岖的地方。

尼安德特人占据西欧的时期，人数也未超过1万5000人。当时气候减冷，如同今天的北斯堪地那维亚，严寒使得食物难以获得，尼安德特人生存艰难，也难有精力爆发冲突。大部分尼安德特人可能只在交界处远远看见晚期智人，也有可能他们相互驱逐。

因此人们想象的大规模战斗的可能性是非常小的，更多的是随着克鲁马农人从非洲迁徙到这片大陆，进入中东，尼安德特人不断向西迁徙，生存区域缩小在伊比利半岛、中欧某些独立小区域和地中海南方沿岸，克鲁马农人占据了曾经尼安德特人的地盘，3万年的时候，尼安德特人已经被迫生存在西班牙的拉法热亚这种偏僻贫瘠之地，又过了5千年，尼安德特人逐渐消失，这可能是各自出现的——以色列、意大利、英国、法国的尼安德特人，并不在同一时期消失。
但不管如此，尼安德特人粗壮的身影佝偻着，渐行渐远，没入了黑暗之中。而克鲁马农人则欣欣向荣的发展，他们围猎，采集，人数越来越多，逐渐农田出现、蓄养家畜也开始了，几万年如一瞬，欧洲大地已经被克鲁马农人改变得面目全非，甚至他们的后代有智力及精力来研究消失的尼安德特人的故事。

腿骨的证词

尽管尼安德特人不是现代欧洲人的祖先，但是两族共同生存在一片大陆的时候，尼安德特人和克鲁马农人和尼安德特人是否有过杂交？这是人类学家关于尼安德特人最关注的问题之一。

某些古人类学家相信在一些晚期智人的骨骼化石上，仍然保留着早期人类的某些特征；比如美国圣路易华盛顿大学的古人类学家艾里克•特林考斯，他认为某些化石证据可以看出尼安德特人和晚期智人的混合，比如葡萄牙拉加维尔荷遗址发现，有2万4500年历史的幼童骸骨，以及一块罗马尼亚穆耶里洞穴出土的3万2000年之久的颅骨。

但仅从骨骼的外表来进行推测毕竟是不可靠的，最好的证明方法是对照二者的DNA——如同亲子验证一般准确无误。不过要作到这一点，必须先获得尼安德特人的DNA，但我们明显无法坐上时空机找一名尼安德特人抽血。幸运的是生物死亡后，DNA并不马上成为尘土，骨骼化石中的DNA可以保存上万年。

但当时要从尼安德特人的骨头上取一截下来获取DNA，就好像要求切割名画《蒙娜丽莎》，因为化石都小心翼翼的保存在博物馆。不过1996年，德国的考古学家施密兹和遗传学者史旺特•帕博终于成功游说博物馆同意他们割下小块骨头进行研究，一名骨骼处理人员小心翼翼从尼安德特人的右臂锯下重量只有1/8盎司的一小块骨头。

帕博将其交给实验室的一名研究生克灵斯，后者曾经花费三年时间在木乃伊身上找DNA，没有成功，这次他试图在3.5万年的尼安德特人骨上提取DNA，希望看起来更加渺茫。但克灵斯从化石里成功得到了327基对的线粒体DNA顺序，这一顺序和晚期智人很不同，比如线粒体序列16233号位置上，大部分人应该是胞嘧啶，样本却是胸腺嘧啶，16254号位置不是鸟嘌呤，而是腺嘌呤，但可以看出它来自一个50万年前和晚期智人拥有共同祖先的原始人。

通过这份DNA读出的数据，说明尼安德特与晚期智人在DNA上的差距至少隔了50万年，这和化石记录完全吻合。而他们后来相遇时有杂交，也会十分稀有，以致在晚期智人的细胞中，很难找到尼安德特人的DNA痕迹。

这可能有多种原因，也许尼安德特人和晚期智人间有生殖壁垒，晚期智人的精子细胞和尼安德特人的卵子细胞结合时，染色体无法成列，也许卵子表面的化学信号不许对方的精子穿透细胞壁。不过比晚期智人和尼安德特人分隔更久的物种都可以杂交，赤道有两种黑猩猩——黑猩猩和侏儒黑猩猩，他们遗传上的差距达到两万年，却仍然可以交配产生后代。另一可能是，尼安德特和晚期智人的混血儿可能因为外貌奇怪而遭到排斥，因而他们的基因无法进入基因库。

但仅从327基对的线粒体DNA并不能完全说明尼安德特和晚期智人没有基因交流。因此帕博领导的科研小组继续努力，希望绘出尼安德特人整个基因组的草图。在2008年8月8日出版的《细胞》（Cell）上，他们公布了一个尼安德特个体的完整线粒体DNA基因组序列，从这份基因组序列中，仍然没有发现现在欧洲人和尼安德特人有任何基因上的联系。

谜底

为什么尼安德特人消失，而晚期智人却留存了下来？很多考古学家将其归因于4万年前欧洲的一场技术“大跃进”，当时晚期智人会制造石头与骨头的工具组，身体装饰品，而尼安德特人的石器工业仍然粗糙落后，《欧洲末次冰川期的尼安德特人和晚期智人》对6万5千年至2万年前期间的气候、环境、考古等进行了综合研究，作者范-安德尔认为，尼安德特人的衰败并非天气的原因，而是由于赖以生存的、温顺的成群野牛和庞大麋鹿等草食动物的减少，而且为数不多的野兽不断迁徙，从而必须奋力追赶才能捕获猎物。这样，现代工具的掌握者在猎食和生活上更有优势。

但是，1979年，在法国西南部的圣塞赛尔发现了一具尼安德特人的骸骨，环绕在他周围的是一组先进得让人不可思议的工具，1996年，德国莱比锡马普研究所的尚－雅克•胡柏和英国伦敦大学的弗雷德•斯布尔，在法国亚西苏居尔附近一个洞穴中，发现了随尼安德特人头骨一起出土的装饰品，包括有孔的动物牙齿，这种属于“晚期智人”时代的装饰品，本不该出现在尼安德特人的“家中”，某些科学家将这一情况描述为“不合理的巧合”，尼安德特人被代替前的回光返照。不过这其实说明，代替有着更加复杂的原因。

尼安德特人和晚期智人的生活方式的差距，可能是重要的一环——这是考古学家所谓的文化缓冲。美国亚利桑纳大学的玛丽•史坦纳和史蒂芬•昆恩认为，晚期智人就是带着一种“文化缓冲物”离开非洲的，这种缓冲物指更群体间的分工合作，更有效的狩猎采集方式等。

尼安德特人在猎食中从来没有进行过分工，并且食物几乎完全依靠捕猎大型动物，没有使用研磨石和其他工具处理植物类食材的证据，这标志着蔬菜对于尼安德特人只是次要食物。由于天气寒冷，对热量的大量需求，可能使得尼安德特人妇女和孩童也参加狩猎——根据是尼安德特人上肢和颅骨中有许多骨折痕迹，在狩猎中尼安德特人妇女则被迫变得强壮而坚韧，但肯定还不够，不少妇女儿童将会在严酷的环境中丧命。

而晚期智人呢，在男人追逐大型动物的时候，女人和小孩采集小型猎物和植物类食物，晚期智人“食物多样化，每人从事不同工作”的分工使得他们有一个风险分担方案，对于妇女和儿童不必参与危险的狩猎，降低了死亡率，整个族群繁衍生息的能力也便更大。

由于迁徙而来的晚期智人在食物获取上的高效率，尼安德特人能够得到的食物资源也越来越少，生活区域也是，他们被迫向偏僻贫瘠之地迁徙，根据人类学家伊斯拉•舒伯特的推算，如果出生率下降1％或者死亡率增加1％，1千年后，尼安德特人就会灭绝。这样看来，尼安德特人的灭绝不可避免。

还有一些考古学家则主张因为晚期智人掌握了语言，这种文化的优势导致了尼安德特人的衰亡。晚期智人第七染色体上，有个FOXP2基因，这是一个控制语言发展的基因。然而马普学会的佩柏发现，尼安德特人也有晚期智人所有的FOXP2基因的另一种版本，因此尼安德特人很可能也有语言能力，但它是高度发展，还是低级的咿咿呀呀，却无法证实。不过根据美国布朗大学语言学家莫利普•利伯曼提出的解剖学的证据，尼安德特人的发声系统与黑猩猩一样，是一种单道共鸣系统，这种系统的发音能力很差，不能正确和清晰地发出元音。

尾声

到目前为止，在尼安德特人与欧洲人祖先间，科学家并未发现DNA转移的遗传标记，但利用古人类化石提取的线粒体DNA的基因学证据表明尼安德特人和早期晚期智人没有发生过通婚，但这一结论并不是决定性的。一直在进行尼安德特人基因组序列测试的帕博说：“我们的确没有发现这方面的证据，但目前还不能排除尼安德特人与晚期智人类祖先有过交配行为的可能性。”因为现在测定的仅是在母系遗传的线粒体DNA，来自细胞核“核细胞”DNA还下落不明。

此外，如果晚期智人与尼安德特人“通婚”的比例很小，晚期智人中的尼安德特基因会随着遗传漂变而逐渐丧失。而且目前可供分析的古人类化石的数目是如此之少，从前的研究只能排除尼安德特人的(基因)贡献超过25%的情形。

美国加利福尼亚大学戴维斯分校的人类学教授蒂姆•韦弗（Tim Weaver）说：“现在仍然没有办法完全确信，尼安德特人和晚期智人的祖先完全没有过杂交，因为总有可能有极小的部分，因为极小部分的基因可能的因为遗传漂变而消失，但是从化石和DNA的证据来看，即使如果发生过，也是几率非常之小的。”

从进化论、人类的由来、到尼安德特人、再到人类起源非洲说，现代科学一直在改变着我们对于自己关于过去的认识，尼安德特人的研究如同欧洲人类学界的圣杯，尼安德特人在漫长的过去，究竟扮演了什么样的角色，他们和现代欧洲人的祖先有说明关系，仍待发现。圣杯仍然摆放在高高的祭台上，等待夺取。