世界近代后期科技史-第12章
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了”，但他从植物学教师亨斯罗（1796—1861年，英国）那里学到了许多课
堂上学不到的东西。他和亨斯罗结下了很深的友谊，达尔文回忆说“晚上，
他时常邀请我到他家中同桌共餐。他学识广博，对植物学、昆虫学、化学、
矿物学和地质学，都有深切的研究。”通过这位老师，达尔文又结识了一些
年长的著名学者，这激发了青年达尔文积极向上的要求，他决心“要比一般
青年的水平略为高些”，“要对于建筑高贵的自然科学之宫方面，尽力提供
自己一份最微薄的贡献”。
1831年，经亨斯罗推荐达尔文以自然科学家的身份随贝格尔舰作环球考
察。是年12月27日，自普利茅斯港启航，次年2月抵南美大陆。在南美洲
海岸附近考察时间超过3年半之久，又于1835年10月驶向太平洋塔希提岛，
并在澳大利亚和新西兰沿岸作考察，1836年10月回到英国，历时近5年。
这次环球航行对达尔文的科学研究产生了极为深远的影响，他后来回忆道：
“贝格尔舰上的航行，是我一生中最大事件，它决定了我此后全部事业的道
路”，“当时我接受任命，必须去仔细研究自然史几门学科，因而改进了我
的观察能力。”
达尔文在5年的考察中采集到大量的标本，并把每日的见闻仔细而生动
地记下来。这些标本都寄给剑桥大学的亨斯罗保管，后来经整理分送有关研
究者。他的笔记经整理，分别出版。1838至1843年出版了《贝格尔舰航行
期内的动物志》，共5卷。1839年出版《在贝格尔舰上旅行》一书，这是一
部深受欢迎的著作，曾被译成多种文字，连达尔文自己也感叹“一本旅行记，
而且是科学性的书，竟能够在出版后很长的岁月中获得这样的成功，这真是
使人惊奇。”
达尔文在航行中深受赖尔的地质进化论影响，他根据《地质学原理》书
中的理论考察并解释了一些地质现象。回国后共完成了三部地质学著作，1842
年出版了《珊瑚礁》，1844年出版了《火山岛》，1846年出版了《对南美洲
的地质观察》。达尔文与赖尔之间的相互敬佩使他们结成了很深的友谊。
在随贝格尔舰考察的漫长旅途中，大量事实使达尔文坚信物种不是分别
由神创造的，一个物种是由另一个物种演变进化而来的，“物种不是不变的”。
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回国后他一方面积极写作，一方面在思考着生物的进化问题，他说“同年（1837
年）7月，我开始写第一本《笔记》，其内容就是《物种起源》一书的原始
资料，我早已对这个专题做了长期不懈的思考，而且在此后廿年的期间内，
一直没有停止过这方面的著写工作。”为了证实他的自然选择原理，他又选
定家鸽做为研究家养变异的材料，结果证明“生活条件的变化，在引起变异
上具有高度重要性”。1859年，他的名著《物种起源》出版，这部著作用丰
富的材料系统地阐述了进化论学说。
还在1858年，华莱士 （1823—1913年，美国）从马来群岛寄给达尔文
一篇论文，论文包含了除人工选择以外的进化论的要点。1858年由赖尔等人
建议，在林耐学会上同时宣读了达尔文手稿《摘录》和华莱士的论文，但很
少引起重视。直到《物种起源》一书出版，进化论才在社会上引起广泛关注
和轰动。
1860年4月，达尔文的朋友，解剖学家欧文（1804—1892年，英国）首
先发难，恶毒地攻击《物种起源》。牛津大主教韦伯福斯也加入了攻击者的
行列，他在英国科学协会牛津会议中肆意嘲笑进化论，特别是集中攻击达尔
文关于人的起源理论。他的攻击受到赫胥黎（1825—1895年，英国）和亨斯
罗的有力驳斥。赫胥黎是进化论有力的捍卫者，他自称是“达尔文的看家狗”，
他以坚定、明晰的解说回答了各方面对达尔文的攻击。达尔文称赞他“敏捷
得象电火石光，锐利得象钢刀的利刃”。华莱士也是一位品德高尚的学者，
他认为达尔文对进化论的贡献更大，并最先提出达尔文主义这个名词。
1871年，达尔文的另一部名著《人类由来及性选择》一书出版。该书论
证“所有人类种族无疑都是来源于单独一个原始祖先”。并说“最强壮的雄
性，最适于它们在自然中的位置，它们留下的后代最多。”这种选择的形式
叫性选择。达尔文还把人的智力、道德属性看作是进化的结果。
1873年，马克思把德文版《资本论》第一卷第二版赠给达尔文。同年10
月达尔文复信说“我们两人都热忱期望扩大知识领域，而这无疑将最终造福
于人类。”
1882年，达尔文下葬在威斯特敏斯特教堂附近的墓地，与牛顿、法拉弟、
赖尔等科学史上已逝去的伟人一同安睡在那里。
（3）《物种起源》和围绕进化论的论争
《物种起源》是达尔文毕生心血的结晶，它全面阐述了达尔文的进化论
学说，成为一部可以和哥白尼的《天体运行论》，牛顿的《自然哲学的数学
原理》相媲美的伟大著作。
达尔文的研究是从变异开始的，他注意到“家养历史较久的动植物”，
“常较自然界任何物种或变种的个体差异为大”，而野生动植物中“最常见
的物种（即个数最多的物种）和最分散的物种（指在它所生的地方上，分散
的意义和分布广远不同，和常见亦略有不同），往往最能产生变种，而且这
些变种，常是相当显著，足以使植物学者认为有记载的价值”。
这样，达尔文把变异分为“一定变异”和“不定变异”。所谓一定变异，
是指在相同环境下，同一物种的一切个体都会发生的相似的变异。例如严寒
地区的兽类都有较厚的皮毛。不定变异是指在同一生活条件下，同物种的不
同个体上产生的变异。例如，植株上结出的果实存在着差异。变异是普遍存
在的现象，是不可避免的。这主要是由三方面原因造成的：生活环境变化、
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器官的用进废退以及器官的相关变异。达尔文还指出变异的可遗传性。
生物的品种是怎样产生的呢？生物的进化又是怎样体现的？达尔文对家
养动物和栽培植物作了实验，他研究了150个品种的家鸽，许多品种家鸡、
黄牛、马和绵羊，植物有甘蓝、苹果、蔷薇等。这些人工培育的品种有着共
同的特征，那就是它们的一些特性都符合人类的需要和爱好，但对生物自身
不利。例如优良的奶牛可以生产大量奶，远远超过养育幼牛的需要，巨大的
乳房却使奶牛行动不便；同样肥猪满足人类食肉的需要，猪的行动却因此变
得迟缓等等。达尔文说“这事情的关键全在人类的积聚选择或连续淘汰之力。
自然给予不断的变异，人类却对着和自己有利的方向，使它积聚前进。这样，
可以说人类在造就对自己有利的品种。”这里，达尔文指出了人工选择的两
方面进程，即一方面人为淘汰，另一方面是有选择地保存。“选择的原理不
仅使农学家能把畜类的性状改良，而且能够使之全部改观。这是魔术家的杖，
有了它，可以随心所欲地把生物塑造成任何类型和模式”。
通过与人工选择的类比，达尔文建立了他的自然选择理论。他发现“一
切生物都有高速率增加的倾向”，他以大象为例：假设一对大象自30岁起至
90岁止，每10年生育一头小象，并活到100岁，740年后，这一对大象的家
族就有近1900万头。可事实上世界上的大象存活数远低于这个值，那么是什
么因素抑制了生物的高速增殖呢？达尔文认为，每个生物在其成长过程中要
经受一系列残酷的生存斗争，结果许多胚胎和个体灭亡了，生存下来的仅是
很少一部分。
自然界的生存斗争有三种形式：其一是同一物种内部的斗争，例如同种
植物争夺肥料、水份。这种斗争最激烈，因为同种个体居住在同一地区，需
要相同的食物。其二是种间斗争，这种斗争体现了生物的互相联系和制约的
关系，斗争的结果将达到某种生态平衡。达尔文指出红三叶草靠土蜂传播花
粉，而土蜂的数目受田鼠制约，因为田鼠往往捣毁蜂窝；田鼠的数目又受到
猫的制约。这说明“系统相距很远的植物和动物，如何被复杂的关系网联结
在一起。”其三是物种同环境的斗争，例如植物同干旱与炎热斗争等。自然
界通过生存斗争的方式淘汰掉一大批生物，保留下一小部分适应这一斗争的
生物，从而实现了自然选择。
达尔文把变异看作是生物进化的原料，把自然选择看作是生物进化的途
径。他充分讨论了自然选择的规律和特点。他指出自然选择之所以是必要的
也是可能的，是因为生物有繁殖过剩现象，繁殖数量愈多，选择的余地就愈
大。由于在生存斗争中只有有利变异性强的物种才能获得生存，而那些于生
存不利的变异被排斥，遭淘汰。大自然年复一年地重复这种选择，通过种间
斗争选择好物种个体；通过种内斗争，选出物种中好的个体；通过生物与环
境的斗争，挑选出能适应环境的物种及个体。另一方面物种的优良变异又通
过遗传得到保留和发展。于是，物种的偶然的变异通过自然选择，逐渐成为
新物种的必然属性，并从而实现了物种的进化。达尔文把这一现象叫做“适
者生存”。他说：“我把这种有利的个体差异和变异的保存，以及那些有害
变异的毁灭，叫做“自然选择”。无用无害的变异则不受自然选择的作用，
它或者成为徬徨的性状……或者由于生物的本性和条件的性质，终于成为固
定的。”
达尔文反对灾变论的观点，他断定“自然界里没有飞跃”，变异只能是
一种缓慢的和渐进的进程。他写道：“因为自然选择只是利用微细的，连续
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的变异而发生作用，它从来不能采取巨大突然的飞跃，而一定是以短的、确
实的、虽然是缓慢的步骤前进。”
达尔文并没有认为已解决了一切难点，他在著作中指出，既然物种的变
异是缓慢的、渐进的过程，为什么找不到大量的中间过渡类型？一些高度完
善的器官与本能又是如何形成的？他试图做过某些解释，但是并没有完满的
答案。赫胥黎也指出过一个缺陷：血缘相近的不同物种杂交的后代往往生殖
不蕃，如果物种有一个共同的来源，为什么我们竟看不到这类现象。达尔文
在这部著作中还暴露出一些不足之处，例如强调物种生存斗争，却忽视了物
种间的合作；强调进化的渐变却忽视物种在进化过程中的突变。到 19世纪
末，许多育种学家都指出，大的突变常常发生，特别在杂交之后，新的品种
可以立刻出现。
《物种起源》的出版震动了西方科学界，它象汹涌的洪水冲破了物种不
变论的堰闸，终于引发了一场大辩论。一些守旧的学者发表了措词尖刻的言
论，例如天文学家J。F。赫歇尔把进化论说成是“胡闹定律”；解剖学家欧文
发表了激烈的批评文章；地质学家塞治威克写信给达尔文，说这本书“有些
部分使我觉得好笑，有些部分则使我为你忧愁。”在信的落款上写道：“你
以前的朋友，现在是猿人的后代”；就连赖尔开始时也不理解，他曾说“人
类是由猴子进化而来的”这句话太使人寒心。
进化论粉碎了神创论和目的论，给宗教神学以沉重的打击。1860年，英
国教会在牛津大学召开英国科学促进会，提出“拯救心灵和打倒进论”的口
号，牛津大主教威尔伯福斯集中攻击了人是由猿进化来的论点，并和赫胥黎
开展了著名的论战。红衣主教孟宁则辱骂达尔文主义是“牲畜哲学”，歪曲
进化论主张“没有上帝，而猴子就是我们的亚当”等等。
但是进化论立即得到一批有见识的学者赞同，其中最勇敢、最热情、最
忠诚的捍卫者是赫胥黎，他用大量解剖学与生物学的例证证明人是由猿进化
而来，他这方面的著名著作有《人类在大自然界的地位》、《进化论与伦理
学》等。
进化论在欧洲传播受到植物学家海克尔（1834—1919年，德国）的高度
评价，他认为进化论必然在人类认识史上引起决定意义的变革。1877年，在
慕尼黑举行的科学会议上，当著名学者微耳和号召保卫教会，粉碎用进化论
取代教会的企图时，海克尔却站起来热情宣传达尔文主义。海克尔在他的《自
然创造史》一文中发展了自然选择的内容，他提出物种变异是适应和遗传交
互作用的结果，对变异来说，适应环境是主导的、积极的方面，而遗传是肯
定的保守的方面。他认为遗传应划分为保守遗传与进步遗传两大类，变异分
为间接和直接两大类。海克尔因为宣传进化论收到许多恐吓信，甚至有人还
企图谋杀他。
19世纪80年代后，进化论终于成为最有影响的科学思潮。
3。孟德尔的遗传学
19世纪后，从事杂交育种研究的生物学家逐渐增多。1791—1823年，奈
特用豌豆进行杂交实验，他发现白色豌豆种与灰色豌豆种杂交的第一代中，
灰色种的性状得到表现。他又用白色种子的亲本同第一代杂交种回交，在第
二代杂种中得到灰色与白色两种颜色的豌豆。他认为两种豌豆的亲本都把自
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己的因子遗传给杂种第一代，但一种因子会抑制另一种因子的作用，前者叫
显性因子，后者叫隐性因子，但他没有对杂种第二代的特性作深入研究。同
一时期，意大利人加利西奥在1816年也提出了“显性”概念。
1820年，约翰·古斯利用“蓝色的普鲁人”和白色的“西班牙侏儒”二
个豌豆种杂交，结果杂种第一代全部是白色，第二代蓝白两种颜色都有，说
明在杂种第二代发生了性状分离。在他之后观察到“显性”与“分离”现象
的还有法国人路易·德·维尔莫兰（1856—1860年）。
1863年，植物学家诺丹（1815—1899年，法国）发现第一代杂种性状常
在两个亲本之间，第二代杂种的性状出现了混乱的变异，其各类型数目符合
几率定律。以数人的工作对遗传学的发展都有不同贡献，但他们的实验规模
太小，不足以确定有关的定量的规律。
此外，植物学家格特纳（1772—1850年，德国）曾用700多种植物作了
1万多项杂交实验，产生了250种杂交类型。
在19世纪对遗传学作出重大贡献的是孟德尔（1822—1884年，奥地利）。
他创造了用统计方法寻找遗传的规律的方法，并提出解释这种规律
