创立生物进化论

英国著名科学家贝弗里奇曾经说过：“在研究工作中养成良好的观察习惯比拥有大量学术知识更重要，这种说法并不过分。”法国作家福楼拜在谈到如何刻画人物时也曾经说过：“对你所要表现的东西，要长时间地去观察它，以便发现别人没有发现过和没有写过的特点。”这些论述，对于人们进行各种不同类型的观察活动都做了非常精辟的概括和总结，入木三分。科学观察的目的在于考察客观现象，记录事实，揭露矛盾，为分析问题和解决问题提供第一手准确、翔实的科学资料。

任何联系实际的科学研究都始于观察，就连抽象的数学也不例外。数学中的概念和公理也是来源于对客观实际的观察。而自然界中的各种事实是思维活动的原材料，观察则是科学研究的前提条件。一个人不具备观察力而要成为优秀的科学家是难以想象的。

达尔文是生物进化论的奠基人，他为自然科学的发展做出了巨大贡献。人们甚至把19世纪的自然科学称为达尔文时代，把他的名字与马克思相提并论，他还被人们评为自古以来世界上十位伟大的思想家之一。达尔文的进化论被恩格斯誉为“19世纪自然科学的三大发现之一”。而这位伟大的科学家发现生物进化论的规律乃是应用了最古老的经验方法——观察方法，在若干详细准确的科学资料和事实面前，达尔文建立了生物进化论的经典理论。他的经典著作《物种起源》问世100多年来，比迄今为止出版的任何一种科学读物的销售量都大，已经译成50多种文字，在世界各国图书馆的书架上都可以找到它。

查理·达尔文1809年2月12日出生于英国的施鲁兹巴利镇，祖父和父亲都是医生。祖父晚年曾从事植物学研究，并写有好几篇植物学论文。达尔文从幼年开始就对生物学有强烈的爱好，他收集昆虫、化石、贝壳及各种动植物标本，立志做一个生物学家。一开始，父亲把他送到爱丁堡大学学医，达尔文讨厌那讲得枯燥无味的生物学，对医学的反感也达到了极点。在爱丁堡待了不到两年，他被保送到剑桥大学的基督神学院学习神学。达尔文根本不想当牧师，仍然热衷于自己的生物学研究，采集昆虫标本，经常把采集到的昆虫送给学者们去定名。他从汉斯罗教授的植物学讲座里学到了很多知识。他又跟随地质学家塞治威克教授进行了一次古岩层的地质调查，初步掌握了野外科学考察的方法。1831年英国组织探险队进行环球考察时，这位神学院的毕业生经植物学家汉斯罗教授的推荐，以年轻的博物学家的身份参加了贝格尔号巡洋舰的世界航行。

刚刚从大学毕业的达尔文还不是进化论者，在他的日记中还时常提到上帝创造的伟大计划。生物界千变万化的事实改变着他的思想。我们周围的生物世界是一个瑰丽多姿、色彩斑斓的世界，为什么鸟儿能够自由自在地在天空飞翔？鱼儿为什么能在水里游动？各种奇妙的生物为什么都能适应自己的环境？地球上的动植物大约有180万种，可是如此众多的生物种类又是从那里来的呢？这些问题，就是人们已经探索了两千年之久的关于生物进化的问题。

古代人是用自然发生说来解释这些奇妙现象的。古希腊人说人是从鱼变来的，中国春秋时代的思想家庄子说青虫生豹，豹生马，马生人。事实证明这些说法是不科学的。近代科学诞生以后，比较解剖学、胚胎学、生理学和古生物学都为生物进化论思想提供了一些科学根据。18世纪以来产生了很多具有朴素进化思想的科学家。法国有布丰、拉马克、圣提来尔、奥肯；诗人歌德、沃尔弗、贝尔；英国有达尔文的祖父动物学家——爱拉斯姆·达尔文等人，他们都是进化论者。但他们都因为科学根据不充分而未能驳倒神创论和物种不变思想。

5年的环球科学考察，达尔文取得了大量的第一手科学资料，这使他从一个神创论者转变成为一个进化论者。1835年，达尔文在厄瓜多尔的一个群岛考察鸟类，这里的鸟全是从南美洲飞来的，但是在岛上生活以后，受环境影响就发生了变异，这些鸟的嘴都从大变小了。航行考察中使达尔文印象最深刻的是两个事实：第一个是南美洲自北向南生物类型在逐渐地演变；第二个是在同一地区的地层中埋藏的化石与地面上生存的动物十分相似。正如达尔文自己所说：“这些事实以及其他许多事实只能根据物种是正在变异这一假设才能得到解释。”达尔文又非常详细地观察该群岛上13种地雀，加上外来的一种共14种。它们分居在不同的岛屿上，雄鸟都有深黑色的嘴；这些鸟的尺寸大小不一，从类似蜡嘴的喙到类似燕雀的嘴，甚至还小到像莺的嘴；在这之间，至少还有6个不甚显著的中间尺寸。尽管差异这么大，却都是地雀的嘴。又如，从它们的生活习性和栖息地来看，也各不相同。有的啄食种子或花果，有的啄食昆虫，也有啄食仙人掌为生，有的甚至衔着掌刺勾取树缝隙的昆虫；它们也有地栖的，也有栖息在仙人掌上的。体型有大有小，羽毛色彩、尾巴形状更各有差异。因此，它们显然是属于不同种。但不论差异多大，它们都有地雀属的共同特征，并且都有南美洲大陆地雀类型的共同特征。通过这些观察，达尔文开始怀疑物种不变和创造的神话说教。

这次环球航行考察奠定了达尔文生物进化论科学思想的基础，他搜集了生物演变的大量资料，决心要解开生物进化之谜。但光有资料还是远远不够的，必须对资料和事实进行加工，这就需要进行科学抽象，通过现象深入了解事物本质，揭示生物进化的原因和规律来。这是一个非常艰巨的理论创造过程。

达尔文并不满足于自己航行考察中所获得的资料，因为只有搜集同类植物发生变异有关的一切事实，才能得到科学的结论。于是，他又开始进行观察，收集各种文献资料，同动物饲养者和植物育种专家交谈，参加养鸽俱乐部活动，总结农业生产经验，并亲自进行动物饲养和植物栽培的实验，做了大量工作，这就使他的观察上升到了科学抽象的阶段。种瓜得瓜，种豆得豆，撒什么种子结什么果，这是生物界是普遍存在的遗传现象。达尔文进一步确定，除了遗传性之外，变异性也是一种普遍现象。每一个生物，都既像自己的亲代，又不完全像自己的亲代，它们总会发生变异。这个变异是偶然产生的，又是十分微小的。如果把这种已经发生的微小的变异定下来，就可以遗传下去。这样就能够一代一代地把变异积累起来并朝着一定方向发展，久而久之，变异发展得显著了，就会突破种的界限，使一种生物演变成为另一种生物，实现物种的进化。这说明生物的遗传性和变异性是生物进化的基础和条件。可是，怎样才能加强这微小的变异并使之朝着一定方向发展呢？这是创立生物进化理论的关键问题。

达尔文又去观察农业育种过程和成果，他特别欣赏中国古代农书中关于选种的经验，中国培育金鱼、家鸽、菊花、竹子、绵羊、果树等变种的经验，成为达尔文建立生物进化论的典型资料。于是，解释家养条件下农业生物进化论的人工选择原理被总结出来了。

在人工选择原理中，人有目的地来选优去劣控制生物变异的积累和发现方向的；可在自然界中，又是由哪个因素来控制这个过程呢？大约在1838年间，达尔文偶然翻阅马尔萨斯关于人口论的著作，这部著作在分析人口过剩现象时指出：人的生殖能力是按几何级数增长的，而人类的生活资料则是按算术级数增长的。长期的观察，使达尔文很快就领悟到，生殖过剩也是生物学界的一种普遍现象，每种生物都有很高的繁殖力，但它们成活所需要的食物和生活条件却受到种种限制而得不到满足。所以，只有少量生物个体才能成活和繁殖后代。这是因为生物之间、生物与环境之间互相联系互相制约，多方竞争，适者生存。此时，如果哪个生物个体发生了有利于适应环境的、进行斗争的变异特性，这种变异特性就可能帮助这个生物个体生存下来，如此反复以致无穷。最后把那些不适应生存环境变异的生物个体淘汰掉。这就是达尔文在形成了自然选择原理基础上创立的生物进化论。

生物进化论是达尔文一生所进行的科学实践活动和科学研究的最伟大的成就，是科学史上——尤其是生物科学上——最伟大的一次革命。它为人们后来进行新的科学研究和探索奠定了基础，指明了方向。可以肯定和毫不夸张地说，如果没有达尔文那5年环球航行考察活动经历所取得的大量第一手科学资料和事实，则要想完成这个伟大革命是不可能的。所以，科学家们都把实际观察作为科学探索和成功的基础，离开观察，任何成功都无从谈起。