中外科学家发明家丛书:莱伊尔-第2章
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有成效的。但是，由于水成论同《圣经》上所说的洪水论十分吻合，因而，
得到神学家们的支持，使魏尔纳的水成论成为18世纪末叶到19世纪初期风
靡一时的学说和学派。
正当魏尔纳学派到处宣扬水成论之际，著名的火成论者郝屯（1726—
1797）则在苏格兰从事地质研究，为建立近代地质学的基本原理而努力。
郝屯被认为是火成论的代表与集大成者。他在考察地质现象时总是力图
找出关于地球的统一原理。1785年，他在英国爱丁堡皇家学院发表了著名演
讲，题目是《地球的理论。对于地球的构造、分解和复原中观察到的规律的
研究》，1795年以《地球的理论》为书名出版。在这次演讲中郝屯提出了考
察地质现象的一个普遍原则，即地球的历史必须以现在在地球上仍然起作用
的、可以观察到的那些因素来解释，而不应该借助于任何超自然的力量。他
指出，“在科学中，一切自然现象必定表现出它是在构成上不受超自然力量
影响的自我控制系统”。他的这一见解是直接针对地质学中用诺亚洪水说明
地壳形成的错误观点的。他的这一见解为地质学的研究指明了方向，郝屯也
因此被誉为“近代地质学之父”。
在地壳形成的问题上，郝屯强调地下热在岩石固化中的作用和火山活动
对地壳隆起的影响，他认为，原始的地球是由一个固体的核和包围着它的洋
水组成的，固体外壳包容着温度很高的熔融状态的岩浆，当地下能量聚集到
一定程度时，熔岩流就冲破地壳通过火山口而喷流出来，形成玄武岩的结晶
构造，因此火山口是地球内部的安全活门。在火山爆发的过程中，海底地壳
隆起，形成陆地和山脉，山脉上的岩石被风化成碎屑，碎屑又被冲入大海，
经过沉积作用和地下热的作用固化成岩石，一层层地覆盖在海底。这些成分
不同但彼此平行的岩层，经过地壳的再隆起变成倾斜状态，所以我们在地面
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上常常看到包围着火山岩核心的倾斜的沉积地层。从这一观点出发，郝屯把
所有的沉积地层都看作是由以前陆地的碎屑形成的，认为从现在的地质构造
可以看见“旧世界的废墟”。但是从旧大陆到新沉积层的形成需要漫长的时
间，这次不是《圣经》上所说的6000年前的一次洪水所能完成的。郝屯认为
地球的历史不能由人类的知识和观测的限度来衡量。由于人类到那时为止还
没有足够大的尺度来测定地球持续存在的时间，所以在现存的地质现象中“看
不到开始的痕迹和结束的前景”。郝屯的这些思想表明，他既承认地球有漫
长的历史，又承认在地壳演化中的火和水的共同作用。他是地质学中进化思
想的先驱，后来他的思想为莱伊尔进一步发展和完善。
掀开地质科学的发展历史，对自然现象的两种不同的论点在形成、发展
中，早就相峙着、对立着、争论着。实际上，无论是水成论，还是火成论，
作为一种学说都有它独立的理论体系，都在地质思想发展中起过进步作用，
但也各有其片面、孤立的一面。他们都只抓住一点观察到的地质现象和事实，
过分强调和夸大，甚至当成地球发展与变化的全貌。譬如，水成论者断言：
地球上万物变化的基础是地球外力 （风、雨、冰、海、……）的活动结果，
在当时宗教盛行的背景下，这种论点受到宗教的利用并与《圣经》联系在一
起，其结论自然会导致外力的原动力就是上帝。水成论的立论认为，所有的
岩石 （花岗石和片麻岩）都是由原始的海水结晶而成，或者作为世界洪水时
的机械沉积物（成层岩）形成后，地壳就再没有发生变化了。
火成论者则相反，他们把地壳变化以及矿产的形成完全归于火山、地震
的作用，过分地强调了“地下火”的动力。他们认为地球的历史是一个无穷
无尽的发展过程，在这一过程中，地面的起伏与破坏，新大陆和地表新形态
的形成，总是周期性地重复发生的。并且提出地表的起伏所以会破坏，是由
于风化作用的关系。而新大陆和地表的新形态所以会形成，则是由于洋底在
地球内部的地下火作用之下上升的结果。他们把花岗岩的形成解释为由于地
球内部熔融体结晶的结果，在这个基础上，提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩
的不同类别，在地球历史上的认识具有一定进化论的思想。尽管郝屯及其火
成论也存在某些片面性和局限性，但他们的理论在当时代表了地质学中的进
化论学派。他们论述了地球不断发展的原理，由地下构造力引起地壳运动的
原理，海陆有系统地更替的原理，由深处侵入的岩浆凝固而生成的脉岩充填
裂缝的原理，矿藏生成于岩浆岩和沉积岩接触带的原理，这些理论都为人类
生活与生产实践所证实。这些理论的确立，大大推动了地质科学的进步，因
而火成论获得越来越多的拥护者，并且在这次论战中取得了胜利。
郝屯去世后，他的挚友普雷菲尔于1802年撰写了《关于“郝屯地球论”
的说明》一书，比较系统地介绍了郝屯的观点。由于普雷菲尔对郝屯理论了
解深刻，文章写得生动、流畅，引人入胜，有力地宣传了郝屯的理论，从而
使其闻名于世。
一个学说的形成与发展，都有其历史因素，并为时代背景所制约。水成
论和火成论的论战，主要是在18世纪末到19世纪初开展的，它必然受到当
时对自然现象认识的局限。因此，两种理论各有其片面性，甚至把臆测和推
论当成唯一的真理，各执一端，相互指责、漫骂，一时闹得水火不相容。据
有的资料记载，有一次两派学者相约在英国爱丁堡附近的小山丘下集会，因
为对这里地层结构的成因，各有不同的看法，展开了一次现场学术大辨论。
从争论，发展到相互指责、对骂，最后竟然拳打脚踢，演出了近代科学史上
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别开生面的一场闹剧。
但是，从地质科学的历史来看，18世纪未19世纪初的这次水成论与火
成论的大论战，在推动地质科学理论的完善、系统及迅速发展方面，还是具
有重大意义的。这次论战，显示了地质学中进化论思潮的生命力和地位，对
自然不变论以及被奉若神明的创世论、洪水论、上帝和神学各种概念给予了
有力的冲击。
莱伊尔对水成论和火成论的论战很感兴趣，他详细阅读有关文章，积累
了有关理论、学说以及各自论点的资料，后来他在撰写《地质学原理》时充
分阐述了这次学术论战的情况。
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三、突变与渐进之争
在开发地下矿藏和发展交通的过程中，人们掌握了大量古生物化石的材
料。借助于对化石的分析和比较，人们逐渐认识了地壳运动和变化的历史。
但是在地壳运动变化的方式上，却存在着突变论与渐变论之争。
一些人认为：突变是一种自然现象，是由渐变长期积累而突然爆发造成
的。持这种主张的代表人物是法国著名学者布丰（1707一1788年）。他认
为：地球早期的地质作用比晚期更激烈，虽然古今地质作用不同，但其原因
是类似的。他指出，地质作用有两种。一般原因：如火、空气、水的作用是
连续而缓慢的；而特殊的原因：如地壳的抬升、淹没和下陷是突变的。布丰
的突变论是强调地球起源和地壳运动的突然性，古今地质作用的一致性。这
种观点在理论上反对神学概念的禁铜，在方法论上是现实主义的，在历史上
起过进步作用。
到19世纪初，以法国古生物学家、比较解剖学家居维叶为领袖的非现实
主义灾变论占据了统治地位。
乔治·居维叶（1769—1832）毕业于斯图加特的加罗林研究院。1792年
他写成第一部著作《帽贝属软体动物解剖学》，得到当时著名科学家圣·伊
利的高度评价，并邀请他去巴黎。1795年，他在皇家植物园任比较解剖学教
授，在法兰西学院任博物学教授，同年当选为法国科学院院士。后来，他还
当过路易十八的内务大臣、巴黎大学校长、拿破仑时代以及复辟时代的国会
议员、贵族院成员等要职，是一个身居爵位的科学家。
居维叶的研究范围，主要是比较解剖学、古生物学以及动物分类等，并
成为这些学科的创始人，为地史学以及古脊椎动物学的建立做出了卓越的贡
献。
居维叶同布朗尼亚尔（1770—1847年）合作，对巴黎盆地第三纪沉积岩
层 （主要是覆盖在白垩系之上的一套岩系）进行了长期、详细的研究。他们
取得的成就早已闻名于世。1808年，他们发表了《巴黎盆地附近地质》一文，
1811年，居维叶又和布朗尼亚尔合写了《巴黎附近矿物志》，以及《化石骨
骼论》（1812年），都是深受同行赞扬的优秀作品。
他们在长期的地质研究中，发现了在不同的地层中，含有不同的动植物
化石，并认为地层越深、越古老，所含动植物化石就越和现在生活着的动植
物不相同，有些显然是属于灭绝的种属。这证明生物界是变化着、发展着的，
而绝迹了的动物就是现代动物的祖先。这本来是19世纪上半叶的重大科学论
断，对当时盛行的上帝创世论和物种不变论是个有力的批判。但是，居维叶
作为封建贵族的政治代表，政治偏见使他颠倒了科学上的真理和谬误。为了
把活生生的科学事实同创世论调和起来，他臆造了一个全球灾变理论，其实
质就是用上帝多次创造世界来代替水成论和火成论的一次创造。他说，不同
的地层结构是由于发生过多次洪水灾变，不同地层中的不同生物化石则是在
每一次灾变后的重新创造。他甚至断言：《圣经）中的诺亚洪水，就发生在
五六千年之前。居维叶的这个论点，维护了物种不变论。居维叶的灾变论，
在他1825年发表的《论地球表面的变动》一书中有系统的阐述。
居维叶在古生物学比较解剖学方面的造诣使他能够达到根据一块化石复
原出整个生物的地步。在居维叶活动的年代，虽然进化论与物种不变论的争
论还是相当激烈的，但是生物在环境影响下可能发生变异的思想，由于拉马
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克的提倡已经不是什么新概念了，甚至连反对拉马克学说的居维叶也承认生
物在局部环境和气候长期连续变化的积累下有发生变异的可能性。但是他认
为这种变化不足以改变生物原有的类型，即不足以引起物种的改变。因为在
居维叶看来，生物在构造上划分为四个不同的类型，如果这些类型在构造上
有联系，应该有中间类型存在。可是从地下发掘出来的大量古生物化石中并
没有过渡类型的生物化石。为了说明不同地层中脊椎动物化石在物种上的明
显差别，以及这些化石与现存生物的差别，居维叶提出了灾变论。居维叶指
出：干燥陆地的出现并不是由于水面或多或少引起逐渐的和广泛的下降，而
是存在着多次地面突然上升和接连多次水的退却。这种水的反复进退不是缓
慢的和渐进的，恰恰相反，大多数是突然激变，先是淹没，然后退却，最后
才出现现今的大陆基本轮廓。居维叶还举例说，在辨别化石中发现的新种属，
和现有的种属之间存在着重大差异，这是灾变的结果。最近的一次灾变，海
水曾淹没了现今的各大洲，后来又退去了，在北方各国留下了大四足动物的
尸体（冻土中的猛犸象等）。这些动物连皮、毛、肉都保留到现在，这说明：
（1）当时的普通气候状态，不是常年冰冻的，这些动物不可能在如此低温下
生存；（2）这些动物的死亡，是由于当地的气候在瞬间发生了翻天覆地的变
化。当那可怕的洪水席卷地球时，那些习惯于干燥陆地生活的生物被大洪水
卷走；而当海底灾变为干燥陆地时，另外一些水生生物也被枯死；整个物种
灭绝了。在当地的生物灭绝后，从远处迁移过来的生物代替了原有的物种，
因此在多次灾变中被埋葬在同一地区地层中的化石在种属上就会有明显的差
别。但是居维叶并没有从灾变论中直接引出上帝创造的观点。在《论地球的
革命》一书中，他写道：“当我坚持石质地层中包含着不同属的骨头，而泥
质地层中包含着现已灭绝的不同种的动物骨头时，我并不是指需要新的创造
行动产生生存的物种，我仅仅是说这些不同的种属过去并不存在于同一区
域，它们必定是从另外的地方来到这里的”。书中的内容，比较确切地反映
了居维叶灾变论的观点和论证。由于他夸大了研究对象的范围，错误地做出
了全球性的灾变结论，某些论点就同诺亚洪水结上了亲缘。
以居维叶为首的灾变论者在实际论证方面，修补了水成论学派的一些破
绽，使之更加迎合神学家们的口味。在宗教势力的影响下，灾变论曾风行一
时。居维叶及其门徒以反科学的理论，来消除新发现的事实与物种不变论的
重重矛盾，竭力把地球演化的历史，说成是周期重复的大灾变。这种错误理
论，严重地阻碍了地质进化论和生物进化论的发展，而使地质科学蒙上了不
可知的神秘色彩。
对灾变论的错误实质，恩格斯在《自然辩证法》一书中做过深刻的批判：
“居维叶关于地球经历多次革命的理论在词句上是革命的，而在实质是反动
的。它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动，使神迹成为
自然界的根本的杠杆。”
作为一个自然科学家，居维叶在实际研究工作中揭示了许多在科学上颇
有价值的事实，特别在古脊椎动物学、古生物学和比较解剖学方面确有重大
贡献，恩格斯在《自然辩证法》一书中，论述科学上打开6个缺口时，与达
尔文、拉马克一起，也提到了居维叶的贡献。他所制定的“生物肢体对比”
原则，给人们以很大启示，使人们有可能根据任何一根小骨头来再造出未知
动物的整个骨骼，并推论出它生存的条件以及周围的气候条件和古地理环
境。
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百年来，对居维叶科学成就的评价，批判者多，而对他在科学上的贡献
多有忽略。近年来，国外出版了一批介绍居维叶科学成就以及生平传记的论
著，使我们对居维叶学术思想和成就有了较多的了解和认识。
正当灾变论思潮风靡地质界的时候，一种生物缓慢进化思想在法国形
成，其代表人物是拉马克。
拉马克（174—1829年）是法国著名的生物学家，公认的物种变异论的
创始人。他早年从事过医学
