摘要：小矮星承认，他完全被大自然最普遍、最液体、最堂吉诃德的形式——螺旋的奥秘所吸引。小矮星对它的起源问题感到困惑。尽管他被这个世界的原型漩涡所淹没，但他确信一件事——这些奇妙的螺旋排列不可能纯粹来自物理起源。
1903 年一个平静的春日，69 岁的解剖学家和博物学家詹姆斯·贝尔·佩蒂格鲁 （James Bell Pettigrew） 博士坐在苏格兰圣安德鲁斯郊区一条倾斜的街道顶部，坐在他自己设计的汽油动力飞机内。自 1864 年在伦敦开始航空实验以来，在 40 年的时间里，小矮星已经建造了数十个各种飞行器的工作模型。
通过解剖和对野外和伦敦动物园动物的观察，小矮星逐渐构想出所有生物——无论是在陆地上、水中还是空中——都是通过将身体抛成螺旋曲线来推动自己的，以至于它们的运动类似于液体中的波浪，或者声音的波浪。
Pettigrew 的“扑翼机”
Pettigrew 的“扑翼机”不像其他模仿动物飞行的飞行器那样垂直驱动机翼，而是模仿了他发现在飞行生物中普遍存在的运动：有节奏的 8 字形曲线。为了允许这种起伏的运动，小矮星在机翼的根部装了一个球窝接头;为了调节振动翼的几次运动——由竹杖组成，从竹杖中发出鲸骨锥形杆，上面覆盖着一层薄薄的印度橡胶——他采用了松紧带的交叉系统。二冲程发动机的活塞驱动着这个复杂的螺旋生物模拟装置。
这架扑翼机在首飞期间飞行了约 65 英尺的距离，然后坠毁，打破了该装置的螺旋鲸骨翅膀和飞行员自己的螺旋臀部。康复期让 Pettigrew 博士有机会开始研究《自然界中的设计：以无机和有机界中的螺旋和其他排列为例》，例如物质、力量、生命、生长、节奏等，尤其是在晶体、植物和动物中。1908 年 1 月，当作品接近完成时，小矮星在作品的结尾回过头来，重申了他在开始时大声说过的话——“伟大的第一事业”和“宇宙的无所不在的制定者和维护者”在设计中的绝对首要地位。
在一篇长篇文章考虑了人类的古老性之后——并再次强调人类的身体形态至少在大约 10,000 年的时间里根本没有改变——他总结道：
从任何意义上说，人都不是进化的产物。他不是由无数低等动物形式复合而成的，这些形式通过从 monera 到 man 的不可分割的渐变和变化相互融合。
他是所有生物形式中最高的。世界是为他而造的，他也是为它造的......一切都是为了适应和吻合其他一切事物而制造的......而且，没有意外或机会。相反，有深思熟虑、先见之明和设计。
与达尔文的分歧
在构成他的代表作《自然设计》的三卷本、1416 页和近 2000 幅插图中，小矮人几乎没有提到查尔斯·达尔文的自然选择理论，他认为该理论“蹩脚、停滞不前、无能为力”。尽管小矮星非常钦佩这位英国博物学家——他不止一次（T.H.赫胥黎、理查德·欧文、约翰·拉伯克、圣乔治·米瓦特和其他几十位科学界的领军人物）参观了伦敦皇家外科医学院亨特博物馆的小矮星，观看了他最先进的解剖学和生理学准备工作——但在小矮星看来，达尔文似乎只是对他提出的解释自然界的理论抱有初步的信心。无尽的形式最美丽。
他预计，在一代人的时间里，很少有人会记得达尔文主义只是一个短暂的幻想。小矮星无法原谅的是，达尔文关于铁线莲、卷曲、金银花、啤酒花和许多其他植物的螺旋运动的声明中出现了令人震惊的错误。无论这位退休的博物学家对缠绕植物的研究做出了什么积极贡献，他不精确的语言和思维都削弱了他。小矮星极力反对达尔文用“反射动作”这个词来描述这些植物的行为，因为这是一个用于神经系统动作的短语——铁线莲、卷曲和它们的表亲都没有。
对螺旋的终生迷恋
1865 年，在阅读了达尔文的《攀缘植物的运动和习性》之后，小矮星通过一些巧妙的实验彻底推翻了作者关于绿色嵌合体运动的“易怒理论”。就像螺旋齿、爪子、角、肌肉和骨骼一样，螺旋转动的植物卷须绝不是外部接触的结果。这些旋转、旋转的结构，就像鲨鱼和狗鱼的海洋悬浮螺旋蛋壳一样自由接触，随着一些完全看不见的音乐跳舞。
小矮星承认，他完全被大自然最普遍、最液体、最堂吉诃德的形式——螺旋的奥秘所吸引。尽管他已经仔细研究了这个通用密码，从宏观宇宙螺旋星云到元素周期表的灵旋和阴螺旋微观宇宙分子，小矮星还是对其起源的问题感到困惑。他能说的最好的话就是，答案“绝不浮在表面”。
尽管他被这个世界的原型漩涡所淹没，但他确信一件事——这些奇妙的螺旋排列不可能纯粹来自物理起源。佩蒂格鲁的《柳叶刀》系列关于植物和动物循环的评论家宣称，这位杰出的解剖学家是一位“螺旋学家”，他发现器官不仅由螺旋构成，而且它们也以螺旋形式发挥作用。
在他的论点开始时，小矮星将艾萨克·罗伯茨 （Isaac Roberts） 1888 年关于仙女座大星云和其他螺旋星云的惊人照片置于宇宙效果中，然后让读者沉浸在一连串更不起眼的螺旋形式中——矿物绿泥石;公羊角;来自泰晤士河的细菌;藻类化石 Carpogonia;数十个植物中的螺旋叶、花苞片、茎、叶、卷须和种子的图形。
在动物世界中，自然界的螺旋板设计从精子（小龙虾、兔子、田鼠、林伯劳、金翅雀、爬行者、鲈鱼、青蛙、老鼠和人类）开始，然后沿着存在的巨大链条向上延伸：青蛙神经节;数十种有孔虫;精美的鹦鹉螺;泥盆纪、志留纪、侏罗纪、白垩纪和现代贝壳;山羊、瞪羚和羚羊的角;人类耳蜗;脊椎动物骨骼的几乎每个部分，从印度象的指骨到人类头骨的鼻甲内骨。人类的脐带像水龙卷或家常的、有螺旋状的英国啤酒花一样寻找整个世界，这些缠绕的茎是达尔文的首选研究对象。
所有这些都在书的前 50 页中进行了描绘;数百张图片被随意分布在整整三卷中。有时，在阅读《自然中的设计》时，螺旋可能会失去所有意义，它的形式无处不在。
人心：完美的螺旋之谜
在这个令人眼花缭乱的阵列的中心，隐藏着一个神圣的秘密，这个秘密深深地占据了亚里士多德和阿奎那、莱昂纳多和维萨里乌斯——人的心脏。心脏的七重螺旋结构是神秘的谜团，它的形状完美地保留了它的肌肉收缩和血液的内部循环模式的感觉。小矮星本人在爱丁堡大学（University of Edinburgh）读书时就发现了这一点;他的教授对佩蒂格鲁的解剖印象深刻，以至于邀请他于 1860 年在伦敦皇家学会发表著名的克罗尼安讲座。
在 Pettigrew 的医学生时代，爱丁堡大学正处于其声誉的顶峰：James Syme 以其大胆的开创性手术让世界眼花缭乱;詹姆斯·杨·辛普森 （James Young Simpson） 在他自己的皇后街 52 号餐桌上与用餐客人一起证明了氯仿作为产科麻醉剂的安全性;约翰·休斯·贝内特 （John Hughes Bennett） 有条不紊地使用显微镜，开创了临床医学教学的新时代;约瑟夫·李斯特 （Joseph Lister） 小心翼翼地将石炭酸（苯酚）涂抹在伤口、敷料和器械上——尽管最初受到他的医学同事的嘲笑——已经彻底改变了外科手术的实践。
当小矮星回忆起这些杰出医生之间的竞争是“钻石切割的案例”时，他使用了一个最贴切的比喻来认可他们的名气。使用手术刀、柳叶刀和剪刀等各种工具进行切割是外科医生的特殊艺术。小矮星的艺术导师是解剖学教授约翰·古德西尔 （John Goodsir），他用他那双大而有力、形状优美的手，“以真正非凡的灵巧和优雅”的方式挥舞着手术刀。
创新的解剖方法和金牌
在 1857-58 年冬季学期结束时，Goodsir 教授颁发了高级解剖学金质奖章的主题：“脊椎动物心脏心室中肌肉纤维的排列”。在过去的三个世纪里，这个戈尔迪式的解剖学结挫败了维萨里乌斯、阿尔比努斯、哈勒和其他人解开它的努力。
回到家后，24 岁的小矮星在他位于拉纳克郡的乡间别墅中休息的间隙，立即开始大量解剖触手可及的每一颗心，仔细地绘制和记录每颗心。从绵羊、小牛、牛和马开始，他发现他必须设计一种新的解剖方式，既要有足够的硬度来保存解剖结构，又要有足够的柔软度来梳理出它们的众多组织层。
在用完一系列甲基化酒精和其他化学物质后，他想到了一种真正的苏格兰材料——干燕麦片——填充并轻轻扩张心脏心室的权宜之计。慢慢煮沸心脏四到五个小时，他可以去除所有外部脂肪、血管、神经、淋巴管和细胞组织。
随后在甲基化酒精浴中硬化两周到三周，之后他能够分离和剥离脑室的肌肉纤维，就像它们是洋葱层一样。这些层有两种：来自心脏外部的肌肉纤维从左到右呈螺旋方向缠绕，向下发展;内部纤维从右到左以相反的螺旋方向向上延伸。
事实上，他解剖的 100 多颗脊椎动物心脏中，每颗心脏的肌肉纤维的内外层都形成了两组相互交叉的相反螺旋，交叉点向中心变得更加倾斜。这些内层和外层进一步分为一对左旋和右旋螺旋组。特别是在左心室中，有一个最完美的螺旋对称性，可以与仙女座大星云相媲美。
作为一名有天赋的模型制作者和解剖者，Pettigrew 发现这个现在暴露的双螺旋心脏是一阶解剖学难题，因为外部肌肉纤维与心室顶端和底部的内部肌肉纤维无缝螺旋连续。有一天，小矮星比平时早一点下来吃晚饭，看到桌上放着一份报纸，就觉得有一种冲动，想把它从一个角落斜卷起来——就像杂货店做圆锥形纸袋一样。
令小矮星惊讶的是，报纸层上的印刷线条按照分级顺序向不同的方向延伸：外层的线条从左到右呈螺旋状向下延伸，随着到达中心层而变得更加倾斜;内层的印刷线条从右向左螺旋状向上延伸，随着它们远离中心而变得更加垂直。两层上的报纸印刷品以加宽的角度交叉，当接近中心时形成一个 X。
打印在纸锥的底部和顶点都是无缝的，类似于心脏中肌肉纤维的排列。实际上，有一系列复杂的 8 字形循环，以极其复杂和美丽的奇妙数学模式排列。“在这里，”他写道，“简而言之就是整个事情。这是读数在顶点向内或内卷的情况，以及读数在底部向外或向外演变的情况。Pettigrew 的报纸模型显示，心脏的双螺旋结构——现在称为螺旋心室心肌带 （HVMB）——本质上是一个三重扭曲的莫比乌斯带。
喊道：“尤里卡！小矮人洗劫了兰卡郡的鱼店，寻找鳕鱼、鲑鱼、翻车鱼和大菱鲆的心脏。他还幸运地获得了在福斯湾被杀死的一条怪物鲨鱼的心脏。他从大型旅馆中收集了几只精美的海龟心，以及一只陆龟和一只短吻鳄。他还突袭了家禽，得到了鸭子、鹅、松鸡、火鸡的心，还有一只“灿烂的”天鹅心。
从鱼到青蛙再到，肌肉纤维的排列虽然有趣，但并没有揭示鸟类和哺乳动物脑室的复杂排列。（这只鸟的模式与哺乳动物的模式完全匹配，只是在鸟的右心室中，一个肌肉瓣膜取代了哺乳动物的纤维三尖瓣。凌晨时分，小矮星在他简陋的学生宿舍里，正在忙着解剖绵羊、小牛、牛、马、鹿、猪、鼠海豚、海豹、狮子、长颈鹿、骆驼和人类——总共 112 幅解剖和相关图画。
当颁发金牌的日子到来时，400 名学生挤满了大型解剖剧院，只为听完全不知名的小矮人的名字被念出。Goodsir 教授让 Pettigrew 第二天去拜访他，急于赢得大学解剖博物馆的心脏解剖准备工作。今天仍然可以在那里找到 112 个整洁的玻璃罐。
他还邀请年轻的小矮星向伦敦皇家学会报告他的发现;佩蒂格鲁向皇家学会发表了他的演讲，题为“关于脊椎动物心脏心室中肌肉纤维的排列”，就在阿尔伯马尔街的约翰·默里 （John Murray） 出版《物种起源》的同一周，该街距离皇家学会演讲厅仅几步之遥。小矮星认为，有人会把哺乳动物心脏这样一个精心制作的器官归结为纯粹的偶然，这简直是疯狂的。
动物运动中的螺旋
大自然五彩斑斓的螺旋结构，对他来说，哺乳动物的心脏永远是缩影，这只是小矮星在接下来的半个世纪里继续组装的三联画中的一块。《自然设计》的第二卷专门讨论循环中的螺旋运动（尽管循环部分同时涉及植物和低等动物的循环系统，但本研究的四分之三集中在哺乳动物和人类）;第三卷作为运动的特征形式到螺旋。
在动物生理学的两个领域中，小矮星都发现了一种惊人的共鸣：运动既先于结构，又紧随结构，生物的运动方向在每一个实例中都由动力学螺旋部分的组成和配置决定。这种共振似乎一直延伸到原子水平。与心脏的封闭系统不同，原子和分子的螺旋线被安排成可以向无限方向添加任何数量的物质。能量和形式的开放流动是所有生物成长和进步的基础。
这种开放的态度反映在脊椎动物的骨骼上，也使优雅的运动成为可能。佩蒂格鲁引用了他的导师约翰·古德西尔 （John Goodsir） 的话：“人体可以陷入的特殊螺旋姿态可以用椎骨关节面的螺旋曲线和肌肉的螺旋排列来解释。没有哺乳动物能把自己的鼻子扔进那些螺旋曲线中，这些曲线服务于人类身体的平衡，并赋予其动作独特的优雅和表现力。
只有鸟儿——尤其是他心爱的燕子和雨燕，它们在燕子门的塔楼上飞来飞去，小矮星在圣安德鲁斯建造的石头住宅，穿过通往附近海崖的宽阔沼泽地——才能与人体的运动诗意相媲美，它们的运动在阻力较小的空气介质中自由自在。
地球上的人体独特的螺旋结构解放了双手来雕刻粘土、系绳、握住粉笔、画笔和手术刀，以便进入生命器官，然后用颜色和线条来表现它们。隐藏在螺旋肌下的骨质螺旋弯曲和伸展以跳跃、跳跃、爬行、爬行、蠕动、翻滚、滑行、行进、翻转、跃动、月球漫步。波尔卡舞、旋转舞、肖蒂舞、华尔兹舞、两步舞的人类在近乎无限的有形漩涡上跳舞。
当小矮星从设计学开始他的论点的第三条线索时，他又从结构开始——肌肉和骨骼系统，他觉得这很相辅相成。骨骼板表明，我们骨框架的每个部分都只是小矮星在心脏中发现的那种螺旋几何形状的部分实现。半曲扭曲的股骨、肱骨、胫骨、腓骨、尺骨和桡骨在锁骨、骨盆和肩胛骨中达到了完全螺旋状的顶端——每一种都再次接近莫比乌斯带的几何形状。
被遗忘的自然设计遗产
在达尔文诞辰一百周年和《物种起源》五十周年的几个月前，《自然界的设计》在达尔文去世后出版——达尔文主义者充分利用了这些庆祝活动来宣传达尔文作为目的论的狂热反对者的错误形象——它从人们的视线中消失的速度，就像小矮星的扑翼机从圣安德鲁斯沼泽地上空坠落一样快。《自然》杂志的整版评论猛烈抨击了该作品的目的论论点，轻率地提出，如果小矮星活着完成他的作品的编辑，他就会“删除或修改”其中的结论。
生物统计学家雷蒙德·珀尔（Raymond Pearl）则不那么慷慨，他称“这部笨重的作品”“可能是近年来出现的对幽默文学最广泛、最严肃的单一贡献”，并宣称小矮星的“螺旋哲学”——即“造物主按照同一个计划塑造了人和开瓶器”——是“与任何大教堂一样的中世纪”。没有一部当代生物学或自然史著作——包括达西·温特沃斯·汤普森（D'Arcy Wentworth Thompson）的《论生长与形式》（On Growth and Form，1917）——对螺旋形式进行了大量讨论——引用了《自然界中的设计》。
然而，在出版一个世纪后，《自然中的设计》不仅是对生物形态的无与伦比的调查，而且是对形式因果关系的挑衅性现代探究。小矮星的巨著也是一部现象学杰作，其生动的散文和华丽的插图可能有助于激发新一代的“螺旋论者”。
来源：当代生命哲学家
