为人类寻根 (五) : 天文学的证据: 得天独厚的地球 (下)

编者注: 有人说: “科学使人不信神, 也使人相信神.” 此乃《为人类寻根》的作者史特博(Lee Strobel)的经历. 套用他自己的话说: “我通往无神论的路是由科学铺筑的; 叫我啼笑皆非的是, 我后来通往神的路, 也是由科学铺筑的.”

史特博 (Lee Strobel)

史特博是耶鲁大学法律学院硕士, 美国著名日报《芝加哥论坛报》(Chicago Tribune)屡获新闻奖的法庭与法事资深记者兼法律版主编, 并在罗斯福大学任教. 在求学时期, 他深信科学已把基督信仰彻底击溃, 神或上帝只是过时的思想产品. 他带着这样的无神论信念进入《芝加哥论坛报》当记者和主编, 把童年信仰抛诸脑后. 过后其妻归信基督, 生命品行大大改变, 令他不得不重新面对基督信仰的挑战. 他以两年时间访查13位美国著名圣经学者, 向他们提出怀疑派常问的尖锐难题, 企图一举歼灭他所谓“不合理”的基督信仰. 结果, 他发现基督信仰既有历史证据, 更符合理性与科学事实, 在证据确凿、无懈可击的情况下, 他于1981年11月8日, 真诚地认罪悔改, 接受主耶稣基督为他个人的救主. 其后更把探索信仰的发现写成护道畅销书《重审耶稣》(The Case for Christ)和《为何说不》(The Case for Faith).

史特博以往认定科学与基督信仰水火不容, 这也似乎是世人的普遍想法; 然而, 这个思想趋势近年间已在默默转向. 晚近的科学发现, 不论在深度或广度上, 愈来愈指向一个铁一般的事实: 宇宙万有绝非偶然生出, 而是大智者设计创造! 同时, 达尔文主义(Darwinism)在云彩一般多的科学事实面前, 已逐渐失去了昔日的光辉.

科学是否“发现”了上帝? 至少, 我们可以这样说: 科学发现了宇宙万有的复杂精巧程度, 叫人不得不摒弃“宇宙偶然而生”的可能, 进而思想“宇宙由神创造”的事实. 为了寻找答案, 史特博踏上“科学探索”之旅, 走访八位权威学者, 从细胞生化学、DNA研究、宇宙学、物理学、天文学、生物化学、生物资讯、人类意识研究等各门科学探究“智慧设计论”的理据, 写成这本《为人类寻根》(The Case for a Creator), 并在此书最后一章综合整理出一个结论: 宇宙万有由上帝创造, 人类是上帝创造的巅峰. 此书的八篇访谈经过改编后, 刊登在《家信》的“受造之颂”专栏, 信徒与非信徒都不容错过.

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Guillermo Gonzalez

诺贝尔奖得主彭西亚(Aron Penzias)写道: “天文学引导我们正视一件独特的事件, 就是宇宙出于虚无, 其中的一切却又巧妙无比地保持平衡, 好让生命得以维持; 个中必有玄机(或说“超乎自然”的计划).” 天文学家格林斯坦(George Greenstein)提议说: “莫非上帝介入其中, 为了我们的好处, 悉心炮制了宇宙的一切?” 为了寻求可靠答案, 美国《芝加哥论坛报》资深记者兼耶鲁大学法学硕士史特博(Lee Strobel, 下文简称“史”)访问了两位精研此课题的学者 — 博学的天文学家干萨雷斯(Guillermo Gonzalez, 下文简称“干”)和哲学家理查兹(Jay Wesley Richards, 下文简称“理”).[1]

Jay Wesley Richards

这两人合著了《得天独厚的行星》(The Privileged Planet), 用翔实的资料证实地球是出于设计者. 在前两期, 两人谈论了哥白尼原理对天文学的影响、地球在浩瀚宇宙的独特可居性, 以及太阳与月亮如何使地球产生适合生存的特殊环境. 本期, 他们将进一步谈到地球板块的移动、日食和月食的奇妙现象, 以及地球的可居性与可量性, 并显明这一切的背后, 无疑是有一位能力超凡的智慧设计者.

(文接上期)

(L) 地球的发动机

史特博与两位学者在芝加哥奥哈尔国际机场(O’hare International Airport)进行访谈. 他们谈到地球板块的移动. 数10年来, 科学家益发重视板块的移动对地球维持生命能力的重要贡献. 大陆板块漂流所指的是地球外在硬壳岩石圈10多个巨型板块的移动. 板块移动其中一个重要的副产品, 就是山脉的形成, 这过程通常需要极长的时间, 是板块相撞拱摺而成的.

科学家发现板块移动的重要性难以说尽. 沃德(另译“瓦德”, Peter D. Ward)与布朗利(Donald Brownlee)在其合著的《罕地》(Rare Earth)说: “也许, 行星之所以能够有生命, 全赖板块移动所赐. 有趣的是, 他们还说: “太阳系的行星、月亮都没有板块移动 — 除了地球以外.” 事实上, 要有板块移动, 星体需要先有海洋, 否则难以在没有润滑的情况下产生移动. 史特博追问干萨雷斯为何板块移动这么重要, 而他滔滔不绝地讲了一连串看来绝不可能却又配合得天衣无缝的过程, 叫史特博对大地上的一切竟然调校得如此精确而赞叹不已.

干: “板块移动不仅造成崇山大陆, 以免地球变成一片汪洋, 而且驱动着‘二氧化碳与岩石循环’, 这循环对于调控温室气体 — 维持全球气温 — 极为重要. 温室气体(如: 二氧化碳)会吸收红外线, 使地球暖化, 这是非常重要的. 但当太阳升起, 阳光愈来愈猛烈, 大气层就不宜有大量的温室气体和二氧化碳了, 否则地球表面温度不受控制, 会酿成灾难. 板块移动将地壳碎块一直移到地幔(mantle)去, 当中包括由钙、二氧化碳、氧分子构成的石灰岩. 地心热力把二氧化碳释放, 透过火山喷进大气层去. 这个过程相当繁复, 但结果是造成恒温气的作用, 令温室气体保持平衡, 地球表面温度也受到控制. 板块是由地热推动的, 而地热则由钾40、铀235、铀238、钍232几种放射性元素产生. 这些地心元素源于超新星(supernovae)爆炸, 随时间而减少, 因为超新星愈来愈少了, 也因此将来更难产生像地球的行星, 因为它们的地心不会像地球那么热.

“放射性衰变也有助于推动地核熔铁的对流, 产生惊人现象, 就是造成发电机的作用, 使地球产生磁场. 磁场是地球的保命盾牌, 使我们免受低能量的宇宙线所伤. 若是没有磁场的保护, 大气层会受更危险的射线(radiation)所影响. 还有, 假如没有磁场, 太阳风暴粒子会与高层大气起直接作用, 特别是将水里的氢和氧吸走, 这样子可糟透了, 因为水分会急快流失. 还记得我说过板块移动可以平衡温室气体, 藉此调节地球温度吗? 其实我们还有一个天然的恒温器, 名为地表反照率(the Earth’s albedo). 地球的反照表面也颇为多姿多彩: 海洋、两极冰峰、大洲内陆、沙漠, 全都是调节气候的功臣. 凡是没被反照的光, 全被地球吸收了, 地球表面温度因此提升. 地球自然回馈系统, 是一个自我调节的机制. 举一个例子, 海藻会释放出二甲硫(dimethyl sulfide), 有助制造云凝结核, 让水分可以在大气层的微粒四周凝结成为云滴. 假如海水太暖, 海藻会繁殖得更快, 释放更多二甲硫, 因而造成更多云凝结核, 让海上低层的云有更高的反照律. 云顶的反照率可以降低海水温度, 随而降低海藻繁殖速度, 成为自然的恒温器.

“反观火星没有海洋, 因而没有地表反照(albedo). 它有的是沙漠、小型冰峰、稀薄又罕有的云. 此外, 它的轨迹不是圆的, 有时十分接近太阳, 有时远离太阳, 难以调节反照率. 它的温差与地球有极大分别, 原因就在此.”

面对调节精确、配搭完美的地球, 史特博写道: “我们的地球有这样的环境, 完全有赖复杂相关的过程美妙配合: 巨型板块移动让温室气体得以谨慎地平衡; 放射性元素的衰变扮演着地心火炉的角色, 叫生命得以维持; 内置发电机造成抵挡宇宙射线的磁场; 精确的回馈系统, 让生物与气象连气成枝… 一切叫我驻足惊叹.”

但这只不过是头盘. 史特博知道干萨雷斯还有许多精致现象可以娓娓道来, 其中包括复杂的物理过程, 使宝贵的矿藏可以积到地面去以便开采, 使我们能够发展科技. 加州大学(University of California)地质学家布音贺(George Brimhall)说:

矿藏的产生极其接近地面的位置, 并非简单的地质变化所致. 这些对文明与科技发展举足轻重之物质的产生, 需要精确的物理与化学反应, 适当的环境与程序, 还要有适当的气候条件, 才可产生高度集中的矿藏.

“当我细数这一切,” 史特博写道, “再把许多‘偶然’加进去, 想到我们竟能在宇宙中得天独厚, 心中惊畏莫名, 实非笔墨所能形容. 若说这一切纯粹是机缘巧合, 我实在不能不认为这是无稽之谈. 从遥远的银河到地球的核心, 智慧设计的证据实在是呼之欲出.”

(M) 日食与月食

年轻的干萨雷斯对日食和月食(solar and lunar eclipses)都十分热爱, 从此他就踏上探索天体奥秘的不归路. 当他还是业余天文学爱好者时, 曾经看过日与月的偏食与环食现象, 令他如痴如醉, 更誓要亲眼观看全食现象, 尤其是日全食(total solar eclipse). 他终于在1995年如愿以偿: 他预先知道10月24日是日全食, 就特意安排工作, 好让自己能到其中一处可观看日全食的地点, 即北印度.

干: “看日食最妙的是, 一个专业天文学家可以与一个普通村民站在一起, 两人都眼泛泪光、肃然起敬! 在我观日食的营地里, ‘食甚’(Eclipse)刚完(指整个日食阶段), 周围仍是漆黑一片, 太阳光环初现, 全场的人不由自主地拍掌欢呼, 好像刚看过一场精彩演出. 真是太美了! 在整个太阳系里, 没有一个看日食的行星可以与地球相比!

“地球上的人能够一睹完美日食, 需要好些罕有而互相配合的情况. 但这当中又没有必然的物理原因. 事实上, 太阳系的9个行星合共最少有63个月亮(卫星), 独有地球能够看见日全食. 最叫人惊叹的是, 日全食之所以可能, 因为太阳比月亮大400倍, 距离地球也远400倍. 这样奇妙的巧合造就完美的配合. 而地球又是最接近太阳而带有月亮的行星, 较诸其他星球更能细察太阳的色球层(chromosphere)和日冕(corona)的细节, 对科学研究大有帮助. 最令我希奇的是, 每当宇宙中发生日全食时, 不论是什么时间、地点, 总会有人在场观察, 真是凑巧. 更重要的是, 完美的日食总带来重要的科学发现. 在没有日食的地方是很难、甚至不可能有这些发现的.”

史: “什么发现?”

干: “我举三个例子好了. 第一, 日全食有助我们认识恒星的本质. 天文学家用光谱仪分析阳光的色谱是如何构成的, 再用这些数据去解读遥远恒星的光谱. 第二, 1919年的日全食帮助两队天文学家确定引力能令光弯曲, 爱因斯坦(Albert Einstein)相对论的预测因而得着证明.[2] 要不是有日全食, 这实验是做不成的, 自此以后, 爱因斯坦理论得到广泛的接纳. 第三, 日全食提供历史记录给天文学家计算地球几千年来运转的改变, 叫我们能把古代历法演算成现代历法. 这是重要的贡献.”

理: “最妙的是, 使地球适于居住的条件, 也是使科学的测量发现适于发展的条件, 因为地球的位置实在太好了. 可以说‘可居性’与‘可量性’(可以测量之特性)是息息相关的. 地球、太阳、月亮具体的铺排令日全食成为可能. 同样的铺排也令地球能够保存生命. 我们刚说过(编者注: 参上期《家信》), 月球的位置与质量有助于稳住地球的倾侧度, 加强我们的潮汐活动, 也讲到太阳的大小与距离怎样使地上的生命可以活下去. 但我们的重点是, 没有明显原因要我们假定那叫我们能活命的这些罕有条件, 同时也为我们提供了最好的平台, 让我们可以去探索周围的世界. 事实上, 我们相信, 令人可以在地上研究科学的条件是极度精密的. 如果要说一切纯属巧合, 真的需要极大的信心才行!”

(N) 可居性与可量性

干萨雷斯和理查兹受到日全食研究的鼓舞, 继续探索不可思议的可居性(habitability)与可量性(measurability)的美妙配合. 结果, 范围广阔的例证叫他们更加赞叹不已.

干: “例如, 我们在银河系的位置不仅是活命的有利位置, 也是天文学家、宇宙学家作出众多发现的极佳平台. 我们处于盘碟平面处(flat plane of the disk), 远离银河中心, 既可观察近处的星, 也可远眺遥远的星. 我们的位置也是最适宜探测宇宙背景辐射的. 这一项观察非常重要, 那使我们知道大爆炸是宇宙的起源. 背景辐射蕴藏着宝贵资料, 叫我们得知当时只有30万岁的宇宙有什么特质 (properties). 这些资料无法借其他途径取得. 假如我们位于别处, 要做这些探测会非常困难.”

理: “让我举几个例子加以说明. 月球稳住了地球的倾斜度, 让地球气候宜人, 两极长期积雪. 对科学家而言, 两极的积雪是资料宝库. 研究人员可以从冰层的中心采得千年甚至万年前的数据, 得悉当年两极的降雪情况、温度、风力、火山灰数量、大气中的甲烷、二氧化碳含量等. 冰样本也保存了太阳黑子循环的记录, 这一个可以从铍10浓度变化看出来. 此外, 4万年前地球磁场短暂减弱也有迹可寻. 在1979年, 科学家找到在南极冰层中心的刺状(nitrate spikes)与邻近超新星的初步关连. 要是再挖深一点, 有可能把过去几10万年超新星的记录都找出来. 若没有这些冰, 真不知道可以如何采得数据.

“另一个地球可居性与可量性奇妙配合的例子, 是大气的清晰度. 高等生物的新陈代谢所需的是大气里要有一至二成的氧气, 即是足以生火的分量. 况且, 这样的配合可使大气成为透明. 要是大气含太多带碳的原子, 例如甲烷, 它就不是透明的了. 但我们的大气却有利天文学、宇宙学的发展(编者注: 由于地球的大气层是透明的, 天文学家便容易观察地球以外的宇宙天体).”

史: “且慢! 大气中的水气不是造成云朵, 有碍天文学发展, 所以太空望远镜才那么具有突破性吗?”

干: “的确, 天文学家宁愿大气里没有云, 也不愿意它全部被云层覆盖, 或者经常刮风, 布满尘埃. 再者, 我们也没说每一种可量性都是独特或个别在地球上达到最高效能的. 我们的立论, 其实是在相竞条件下最高的协商出来的效能. 贝特洛斯基(Henry Petroski)所著的《从设计到发明》(Invention by Design)说: ‘所有设计都免不了涉及矛盾的目的, 因此都会寻求妥协. 能达到最佳妥协的, 就是最好的设计了.’ 在我们的环境里竟有这么多迥然相异的科学学科作出各样的发现, 这就说明它是众多相竞因素美好调和的结果.”

可居性和可量性的另一个有趣关联点是板块移动. 干萨雷斯和理查兹已经解释过板块移动是维系大地生态必不可少的元素, 但这活动的一个副产品乃是地震 — 不过科学家可以从中获取难能可贵的数据.

理: “历年来, 世界各地记录地震的图表多不胜数. 过去数10年, 科学家利用这些数据绘制了地球内部的立体地图. 令地球适于居住的特殊因素同时也是令地球成为研究宇宙的有利因素. 难道这是宇宙层面的奇行怪录? 难道我们只是走运而已(指能够绘制出地球内部的立体地图而言)? 我认为智慧的人有辨别的本领, 知道什么是凑巧(coincidence), 什么是有意义的规律(pattern). 在这里, 我们所见的并非凑巧那么简单, 乃是许许多多绝不简单的‘凑巧’.”

(O) 生命存在的三个可能之一

干萨雷斯和理查兹认为我们要解释生命的存在, 就必碰上三个可能的其中之一. 第一个是: 大自然无可避免的要产生生命, 正如物理定律一般的自然. 热衷于寻索外星生命的人士喜欢这个可能性. 然而, 愈来愈多的科学发现显示, 适合生存的条件根本是无法凑合而得的. 许多科学家认为, 至低限度, 高智生命要比前人所以为的更加稀罕. 事实上, 这样的生命可能只在地球上可以找得到.

第二个可能是: 机缘巧合. 只要有足够的行星绕着恒星运行不息, 或迟或早, 总有一个行星会产生生命. 《罕地》(Rare Earth)作者沃德与布朗利似乎倾向这个解释.

但第三个可能是: 生命从创造而来. 干萨雷斯和理查兹研究那使地球产生生命的种种罕见环境后, 看见这些条件又希奇地为人打开了科研之门, 他们俩就不禁加入这个阵营.

理: “我们的宇宙就只有这里可以找到晓得观察的人, 而观察的人所处的又是最有利的位置, 这是够希奇的. 我不是单凭宇宙罕有生物而看见设计, 我乃是从可居性与可量性的模式看见设计的.”

史: “干萨雷斯, 你对此有何高见?”

干: “坦白说, 我认为宇宙的设计正是为了叫人可以观察它, 可以有科学发现. 也许还有别的目的, 但我们知道, 至少其中一个目的是可以有科学发现.”

理: “这看法与基督信仰传统非常吻合. 基督徒一向来相信神借着两部天书见证祂的存在: 一本是圣经, 一本是大自然. 在19世纪, 大自然的书被科学阖(关闭)起来了. 今天, 新的科学发现再把它打开了.”

史: “既然宇宙是为我们而设, 又何须如此浩瀚无际呢? 太空之大难以测度, 有点儿浪费了, 是不是?”

理: “宇宙是要让人去探索的, 这样的规模是有需要的. 宇宙浩瀚, 人类渺小, 但我们仍可以摸着它, 这是美妙之处, 就连百亿年前的背景辐射也可以察看得到.”

干: “还有, 我们需要超新星来产生重元素, 造出有生命的行星. 有一类超新星特别适合做一支‘标准蜡烛’(standard candle) — 1a型超新星(type 1a supernovae)具有‘可定准的亮度’, 有助确定宇宙中的距离及宇宙扩张历史, 我们又一次看见可居性与可量性之间的关系. 还有另一项有趣的观察, 达尔文曾抱怨花粉不可能经过设计而来. 他说那实在是浪费! 花粉数量动辄千万(指轻易就生产千万花粉, 编者按), 能成花的则少得可怜! 可惜他并不知道花粉是研究古代事物的主要功臣, 可以用碳十四去定出有关年日. 我们在湖泊沉淀、冰层核心都可以找到花粉, 并借花粉测到沉淀物年日有多久, 古代气候情况如何. 达尔文只是从生物学观点去看, 但当我们扩阔一下视野, 我们所见的乃是他始料不及的. 宇宙中许多事物也是一理.”

(P) 得天独厚的一群

访谈到此, 史特博用餐已毕. 他写道: “两位先生为我预备的太丰富了 — 事实与证据源源不绝, 一宗接一宗的新发现不断送上, 叫人心悦诚服.” 他坐在那边消化着这一切数据, 不禁想起《上帝与天文学家》(God and the Astronomers)一书, 就是他还没做这访问前, 在飞机上所阅读的. 他写到此书的作者, 说:

奥基夫(John A. O’Keefe)在其中一章提到他14岁就已经与室友辩论神的问题. 那番讨论引起他对天文学的兴趣. 科学家在这门学科里开始找到又新又刺激的证据, 显示真的可能有创造者. 他念完了哈佛大学(Harvard University)和芝加哥大学(University of Chicago), 成为著名的天文学家以及太空研究先驱. 已故的舒密卡(Eugene Shoemaker)称他为“天文地质学教父”(the godfather of astrogeology). 奥基夫屡获殊荣, 包括戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)[3]最高奖项. 美国太空总署(NASA)多项突破性的发现也是与他的科学研究有关.

“天文学的发现巩固了奥基夫对神的信心.” 史特博写道, “他曾经计算其他地方有否可能出现适合生存的各项条件, 结论是: 假如他的假设没有错误, 根据数学或然率(probabilities)来说, ‘全宇宙里可以有高智生物的行星只有一个: 我们所知的地球就是这仅有的一个. 至于是否有别的星球(指有高智生物的星球), 我们不能肯定, 也许根本就没有.’ 奥基夫说, 即使宇宙间有别的文明世界, 他也没有神学上的难题. 不少基督徒也持相同意见. 神当然也可以创造其他有生命存在的行星, 甚至是圣经里没有向人启示的.” 但由于地球的生命绝对不可能是机缘巧合所产生的, 奥基夫做出下列结论:

按照天文学的标准来说, 我们实在是一群万千宠爱在一身的人. 我们那种达尔文式的自夸, 认为一切都是全凭己力所成, 简直是又可笑又无稽, 却也好像婴孩要摆脱慈母之手, 勉强站立那般可爱. 假如宇宙不是精心策划而有的, 我们永远不会有生存的机会. … 世间一切都在说明: 宇宙是为了给人居住而受造的.

史特博最后合理地总结说: “宇宙不仅给人居住, 也给人去探索其中奥秘. 干萨雷斯和理查兹说宇宙的设计为要便于探索, 是崭新有力的证据: 一切都是造物主的作为. 我得承认他们的分析合情合理. 若是神精确缜密地以无穷大爱、神乎其技地为祂的受造物预备了一些叫人目瞪口呆的居所, 祂也当然希望他们去探索、度量、钻研、欣赏, 并受它的感召, 以至最后 — 也是最重要的 — 藉着它可以找到祂.[4]

[1] 编者坚信学位和神学院绝非真理的保证和权威, 因世上有许多从著名神学院毕业的闻名神学博士, 竟是不信圣经的“现代主义者”(或称“自由主义者”). 然而, 为了让读者(特别是非信徒)对受访者有些认识, 以下列出他们的的学历和专长: 干萨雷斯(Guillermo Gonzalez)绰号“观星汉”, 在亚利桑那大学(University of Arizona)念天文学和物理学, 其后在华盛顿大学(University of Washington)念天文学硕士和博士, 现为艾奥瓦州立大学(Iowa State University)助理教授, 专门研究中低质量星体以及星体演化理论. 他是应用科学家, 但建构理论也是相当在行. 他在位于智利6,600英尺高山上的“柯路杜奴奴国际天文台”(Cerro Tololo International Observatory)以及其他4个地方, 用了无数小时透过望远镜研究天文, 尤精于用光度计和光谱视差去分析数据. 他虽然跻身国际天文学会及美国科学联会会员之列, 却为人低调. 许多专门的学报都刊载过他的大作, 《科学美国人》(Scientific American)更曾在封面介绍他的文章. 理查兹(Jay Wesley Richards)则精于学术研究. 他拥有三个学位, 都是哲学和神学方面的, 其中一个是普林斯顿神学院(Princeton Theological Seminary)博士学位. 他的著作有《不羁的神》. 负责编辑及有份撰稿的有《不惑的辩惑》、《智慧的印记》、《人岂是属灵机器?》. 他的文章也见于《科学与信仰》、《华盛顿邮报》、《普林斯顿神学学报》等不同类型的刊物. 他也是“发现学会”(Discovery Institute)副会长, 被视为“智慧设计论运动”的新星.

[2] 爱因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)是美籍德国理论物理学家, 创立“狭义相对论”(special theory of relativity, 1905)和“广义相对论”(general theory of relativity, 1916), 提出光子概念(1905), 创立光电效应定律, 曾参加反战, 反对使用核武器, 荣获1921年诺贝尔物理学奖. 他于1952年受邀作以色列的第二任总统, 但他坦然拒绝. 爱因斯坦在其相对论(theory of relativity)中指出: “在真空中, 光速是常数和绝对的(constant and absolute), 不管它的根源如何运动(source’s motion)和观察者如何活动(observer’s movement).” 参 http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/spec_rel.html .

[3] 戈达德(Robert Hutchings Goddard, 1882-1945)是美国火箭发动机发明家、现代火箭技术先驱, 发射世界第一枚液体火箭(1926).

[4] 上文改编自史特博著, 陈恩明译, 《为人类寻根》(香港荃湾: 海天书楼, 2007年), 第165-173页. 编者也按此书原版(英文版) The Case for a Creator对上文作出少许修正和补充, 另加脚注.