人類進化論:簡介,歷史,相關學說,以後發展,小大進化,進化型式,適應輻射,平行進化

人類進化論（evolution）在19世紀後用於生物學，專指生物由簡單到複雜、由低級到高級的變化和發展。又稱演化論。evolution一詞來自拉丁文evolutio，表示展開或把一個卷緊的卷鬆開的意思。

基本介紹

中文名：人類進化論
外文名：evolution
提出者：達爾文、華萊士
提出時間：1858年7月1日
重要作品：《物種起源》
學科：生物學

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簡介

“物競天擇，適者生存。”　

這是進化論最為核心的一句話。

歷史

達爾文把以前生物變化思想的發展和關於萬物互相轉化和演變的自然觀可以追溯到人類文明的早期。例如，中國《易經》中的陰陽、八卦說，把自然界還原為天、地、雷、風、水、火、山、澤八種基本現象，並試圖用“陰陽”、“八卦”來解釋物質世界複雜變化的規律。古希臘阿那克西曼德（約公元前6世紀）認為生命最初由海中軟泥產生，原始的水生生物經過蛻變（類似昆蟲幼蟲的蛻皮）而變為陸地生物。中世紀的西方，基督教聖經把世界萬物描寫成上帝的特殊創造物。這就是所謂特創論。與特創論相伴隨的目的論則認為自然界的安排是有目的性的，“貓被創造出來是為了吃老鼠，老鼠被創造出來是為了給貓吃，而整個自然界創造出來是為了證明造物主的智慧”。

從15世紀後半葉的文藝復興到18世紀，是近代自然科學形成和發展的時期。這個時期在科學界占統治地位的觀點是不變論。當時這種觀點被I.牛頓和C.v林奈表達為科學的規律：地球由於所謂第一推動力而運轉起來，以後就永遠不變地運動下去，生物種原來是這樣，現在和將來也是這樣。到了18世紀下半葉，I.康德的天體論首先在不變論自然觀上打開了第一個缺口；隨後，轉變論的自然觀就在自然科學各領域中逐漸形成。這個時期的一些生物學家，往往在兩種思想觀點中入門徬徨。例如林奈晚年在其《自然系統》一書中刪去了物種不變的詞句；法國生物學家G.-L·de布豐雖然把轉變論帶進了生物學，但他一生都在轉變論和不變論之間徘徊。J.-B·de拉馬克在1809年出版的《動物哲學》一書中詳細闡述了他的生物轉變論觀點，並且始終沒有動搖。

18世紀末～19世紀後期，大多數動植物學家都沒有認真地研究生物進化，而且偏離了古希臘唯物主義傳統，墜入唯心主義。“活力論”雖然承認生物種可以轉變，但把進化原因歸於非物質的內在力量，認為是生物的“內部的力量”即活力驅動著生物的進化，使之越來越複雜完善。但活力論缺乏實際的證據，是一種唯心的臆測。最有名的活力論者就是法國生物學家拉馬克。19世紀後期出現的終極目的論或直生論，認為生物進化有一個既定的路線和方向而不論外界環境如何變化。

後人把拉馬克對生物進化的看法稱為拉馬克學說或拉馬克主義，其主要觀點是：

①物種是可變的，物種是由變異的個體組成的群體。

②在自然界的生物中存在著由簡單到複雜的一系列等級（階梯），生物本身存在著一種內在的“意志力量”驅動著生物由低的等級向較高的等級發展變化。

③生物對環境有巨大的適應能力；環境的變化會引起生物的變化，生物會由此改進其適應；環境的多樣化是生物多樣化的根本原因。

④環境的改變會引起動物習性的改變，習性的改變會使某些器官經常使用而得到發展，另一些器官不使用而退化；在環境影響下所發生的定向變異，即後天獲得的性狀，能夠遺傳。如果環境朝一定的方向改變，由於器官的用進廢退和獲得性遺傳，微小的變異逐漸積累，終於使生物發生了進化。

拉馬克學說中的內在意志帶有唯心論色彩；後天獲得性則多屬於表型變異，現代遺傳學已證明它是不能遺傳的。

以後發展

1865年奧地利植物學家G.J.孟德爾從豌豆的雜交實驗中得出了顆粒遺傳的正確結論。他證明遺傳物質不融合，在繁殖傳代的過程中，可以發生分離和重新組合。20世紀初遺傳學建立，T.H.摩爾根等人進而建立了染色體遺傳學說，全面揭示了遺傳的基本規律。這本應彌補達爾文學說的缺陷，有助於進化論的發展；但當時大多數遺傳學家（包括摩爾根在內），都反對達爾文的自然選擇學說。人們對達爾文進化論的信仰，發生了嚴重的危機。

①新拉馬克主義與新達爾文主義。

在19世紀末到20世紀初這個時期出現過一些新的進化學說。荷蘭植物學家H.德·弗里斯在20世紀初根據月見草屬的變異情況提出“物種通過突變而產生”的突變論，而反對漸變論。這個理論得到當時許多遺傳學家的支持。某些拉馬克學說的追隨者們雖然拋棄了拉馬克的內在意志概念，但仍強調後天獲得性遺傳，並認為這是進化的主要因素。50年代在蘇聯由T.D.李森科所標榜的米丘林學說，強調生物在環境的直接影響下能夠定向變異、獲得性能夠遺傳。所有這些觀點被稱為新拉馬克主義。A.F.L.魏斯曼在1883年用實驗來證明獲得性遺傳的錯誤，強調自然選擇是推動生物進化的動力，他的看法被後人稱為新達爾文主義。

②現代綜合進化學說。

20世紀20～30年代首先由R.A.費希爾、S.賴特和J.B.S.霍爾丹等人將生物統計學與孟德爾的顆粒遺傳理論相結合，重新解釋了達爾文的自然選擇學說，形成了群體遺傳學。以後C.C.切特韋里科夫、T.多布然斯基、J.赫胥黎、E.邁爾、F.J.阿亞拉、G.L.斯特賓斯、G.G.辛普森和J.W.瓦倫丁等人又根據染色體遺傳學說、群體遺傳學、物種的概念以及古生物學和分子生物學的許多學科知識，發展了達爾文學說，建立了現代綜合進化論。現代綜合進化論徹底否定獲得性狀的遺傳，強調進化的漸進性，認為進化是群體而不是個體的現象，並重新肯定了自然選擇的壓倒一切的重要性，繼承和發展了達爾文進化學說。

③中性學說和間斷平衡論。

1968年，日本學者木村資生根據分子生物學的材料提出了分子進化中性學說（簡稱中性學說）。認為在分子水平上，大多數進化改變和物種內的大多數變異，不是由自然選擇引起的，而是通過那些選擇上中性或近乎中性的突變等位基因的隨機漂變引起的，反對現代綜合進化論的自然選擇萬能論觀點（見分子進化的中性學說）。 1972年N.埃爾德雷奇和S.J.古爾德共同提出“間斷平衡”的進化模式來解釋古生物進化中的明顯的不連續性和跳躍性，認為基於自然選擇作用的種以下的漸進進化模式，即線系漸變模式，不能解釋種以上的分類單元的起源，反對現代達爾文主義的唯漸進進化觀點。爭論仍在繼續中（見間斷

社會達爾文主義：有些人認為，應該把自然界無情的生存競爭引入人的社會生活中來。他們認為純粹的競爭才能促進人類的進步，應該提倡個人和國家的競爭（包括終極的毀滅戰爭），從而淘汰失敗者和一些“不適合再生存下去”的一部分人。從而達到淨化人類基因，最佳化人種的效果。是一種極端思想的體現。是否認人的社會性這個基本概念，只是贊同“人來源於動物”，否認“卻高於動物”這一人類基本屬性。

小大進化

美國遺傳學家R.B.戈德施米特認為，通常的自然選擇，只能在物種的範圍內，作用於基因而產生小的進化改變，即小進化；而由一個種變為另一個種的進化步驟則需要另一種進化方式，即大進化。他認為大進化就是通過他所假設的系統突變（涉及整個染色體組的遺傳突變）而實現的。這樣就可以一下子產生出一個新種甚至一個新屬或新科。美國古生物學家辛普森同意把進化的研究分成兩大領域：研究種以下的進化改變的小進化和研究種以上層次的進化的大進化，但並不同意戈氏的觀點，他並不認為小進化與大進化是各自不同的或彼此無關的進化方式。

小進化研究種以下的進化改變，包括：①小進化的因素和機制，研究遺傳突變、自然選擇、隨機現象（如遺傳漂變）等因素如何引起群體的遺傳組成的改變等。②種形成，研究新種的形成方式和過程，研究小進化因素如何導致同種的群體之間的隔離的形成和發展，研究種內分化和由亞種、半種到完全的種的發展過程等。

大進化研究種以上的分類單元在地質時間尺度上的進化改變，其對象主要是化石，最小研究單位是種。主要研究內容包括：①種及種以上分類單元的起源和大進化的因素。②進化型式，在時間向度上進化的線系的變化和形態。③進化速度，形態改變的速度和分類單元的產生或絕滅速度，種的壽命等。④進化的方向和趨勢。⑤絕滅的規律、原因及其與進化趨勢、速度的關係等。小進化與大進化在物種這一層次上相互銜接，事實上小進化與大進化都研究物種形成。關於小進化與大進化的關係問題，近年學術界展開了激烈的爭論。間斷平衡學派認為不能以小進化的機制來解釋大進化的事實；而現代綜合進化論則認為小進化是大進化的基礎，小進化的機制在一定程度上是可以說明大進化的現象的。

進化型式

從進化的觀點看，同時生存的不同生物種在時間的向度上可以回溯到一個共同祖先。因此，按照祖裔關係可以將現時生存的和曾經生存過的生物相互聯結起來，這種表示祖裔關係的生物進化系統稱為種系發生。生物的種系發生可以形象地表示為一棵樹：如果從樹根到樹頂代表時間向度，主幹代表共同祖先，大小分枝代表相互關聯的進化線系，這就構成所謂種系發生樹或進化樹。所謂進化型式就是進化在時間與空間上的特徵，也就是種系發生的特徵，具體表現在進化樹的形態上：枝幹的延續和分枝方式、樹幹的傾斜方向和在空間上的配置、樹幹的中斷等等，它代表著種系發生中線系進化、種形成、絕滅等方面的特徵。

在譜系進化中有兩種性質不同的進化改變。一是形態結構及其功能由簡單、相對不完善到複雜和相對完善的前進性（進步的）改變，稱之為前進進化；前進進化的結果是造成生物的等級從低級到高級。另一種進化改變是線系分枝，叫做分枝進化；分枝進化的結果是產生新的分類單元和生物歧異度的增長。廣義的前進進化包括除分枝進化以外的各種進化改變，既包括前進的（進步的）進化改變，也包括非前進的甚至退化的改變。既無前進進化，又無分枝進化的情況稱為停滯進化，如活化石之類的情況。

適應輻射

在相對較短的地質時間內，從一個線系分枝出許多歧異的分類單元，叫做輻射。由於輻射分枝通常是向不同的方向適應進化的，所以又稱為適應輻射。趨同進化與平行進化不同的線系各自獨立地進化出相似的特徵叫做趨同進化，簡稱趨同。形態結構的進化趨同往往是由於功能的相似，而功能的相似又往往是由於適應於相似的環境。

平行進化

（簡稱平行）是指兩個或多個有共同祖先的線系，在其祖先遺傳的基礎上分別獨立進化出相似的特徵。通常平行與趨同不易區分，一般說來平行進化既涉及同功又涉及同源；假若後裔間的相似程度大於各自的祖先之間的相似程度則可稱為趨同，若後裔之間的相似程度與其祖先之間的相似程度差不多則可稱為平行。大進化的模式 ①漸變模式。認為形態進化速度多少是恆定的、勻速的，形態進化是逐漸的；形態改變主要是線系進化造成的，大多發生在種的生存期間，與種形成無關，種形成（線系分枝）本身只是增加新的進化方向。②間斷模式。認為形態進化速度是不恆定、非勻速的，快速的“跳躍”與長期的停頓相交替，即在種形成期間進化加速，種形成後保持相對的穩定。進化的形態改變與種形成相關聯，即大部分形態改變是發生在相對較短的種形成時期，在可能長達數百萬年的種生存期內不會發生顯著的形態改變。兩種模式各有一些有利於自己的證據，但這些證據本身還需進一步研究才能證實。

進化速率

單位時間內生物進化改變數。衡量進化速率必須確定兩個尺度：時間尺度和進化改變數的尺度。時間尺度有兩種，即絕對地質時間和相對地質時間，一般應使用絕對時間尺度；只在不得已時，才使用相對時間尺度。

進化趨勢

從長的時間尺度來看生物進化呈某種方向性，但這並非說自然界存在著既定的進化軌道，這裡說的方向性是統計學的趨向。因此，進化趨勢是任何因素（包括隨機的非隨機的因素）所造成的進化的統計學趨勢。

小進化

小進化趨勢是指在生物種的自然群體之內，自然選擇作用所造成的表型進化改變的趨向性。這種進化趨勢通常是適應局部環境的結果，進化改變發生線上系之內，所以也可稱之為線系進化趨勢，表現為線系在時間-進化改變坐標系內的傾斜。

大進化

大進化趨勢是指在種系發生中線系分枝的主體的趨向性。大進化趨勢發生在種以上的分類單元的譜系進化中，所以又可以稱為譜系進化趨勢，表現為譜系中的偏斜。為解釋大進化趨勢發生的原因，不少學者提出過種種假說，但由於缺乏證據，能夠成立或有說服力的還很少見。進化是生物逐漸演變向前發展的過程。在這個過程中，生物由低級發展到高級，由簡單發展到複雜。今天地球上的各種生物，極少是和遠古時代的祖先一模一樣的。同樣，在未來，各種生物又會和今天不同，這就是進化的結果。進化的過程是極其緩慢的，要經過長期的自然選擇逐漸地演化。除了由低等進化到高等外，生物的種類也不斷地增多。今天的物種遠比5億年前的物種多得多，今後還會不斷地增加。

質疑

進化論僅僅是一種理論。它既非事實，也不是科學定律。許多人在國小時就學過，按等級劃分的話，理論處於中等——它比純粹的假說有把握，但與定律相比又略遜一籌。然而，科學家並不是以此劃分這些術語的。按照美國國家科學院(NAS)的解釋，科學理論是「對自然界的某一方面所作的有充分依據的闡釋，它可以包括事實、定律、推論以及經過檢驗的假說等。」定律是有關自然界的概括性描述，而一種理論無論得到多少證實，都不會使它變成定律。因此當科學家們談到進化論時(或者就這個問題而言，談到原子理論或相對論時)，他們並沒有表示對這一理論的真實性有任何異議。

除了進化的理論之外(所謂進化指的是遺傳上的一代勝過一代的概念)，人們也可能舉出進化的實例來。美國科學院把「事實」定義為「已經獲得反覆證明的、實際上已被大家公認為『真實』的觀測結果」。化石記錄和不計其數的其他證據證明了有機物是隨著時間的推移而逐步進化的。雖然沒有人直接看到這些變化，但間接的證據既清楚又明確，足以令人信服。無論哪一門科學，依靠間接證據來說明問題都是司空見慣的事情。例如，物理學家不可能直接看到亞原子粒子，因此他們通過觀測粒子在雲室中留下的特有軌跡來證明粒子的存在。但物理學家並沒有因為無法直接觀測而使所得的結論欠缺說服力。自然選擇陷入了循環論證的怪圈：適者生存，存者即為適者。

「適者生存」是一種有爭論的自然選擇表述方式，實際上更專業的表述方式應採用「生存和繁殖分異率」(differential rate of survival and reproduction)這一術語。這種描述法不是給各個物種貼上適應或不適應的標籤，而是描述各物種在既定條件下可能留下多少後代。將一對繁殖迅速的小嘴雀科鳴鳥和一對繁殖較慢的大嘴雀科鳴鳥放到一個食物豐富的島上。在幾代之內，繁殖迅速的鳴鳥就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鳴鳥更容易嗑開種子，那么優勢就可能轉向這些繁殖較慢的鳴鳥一邊。美國普林斯頓大學的 Peter R. Grant 在對加拉帕戈斯群島上的雀科鳴鳥所做的一項開創性研究中，觀察到了野生條件下種群此消彼長的變化情況。[參看本刊 1992年 2月號上 Grant所撰的「自然選擇與達爾文的鳴鳥」一文。] 關鍵在於，給物種的適應性下定義可以不參照其生存能力的強弱：鳥的大嘴更適合嗑開種子，不論這一特性是否在給定條件下具有增強生存能力的價值。

進化是不科學的，因為它既不能驗證，也無法推翻。它的種種論斷所涉及的物種變化都無法觀察到，也永遠不可能重現。這種全盤否定進化論的說法忽視了把進化劃分為至少兩大類—微觀進化與巨觀進化—的若干重要特點。微觀進化考察的是物種內隨時間的推移而發生的變化，這類變化可能是新物種形成的前兆。巨觀進化則研究物種這一層次以上的分類學族群是如何演變的。它的證據通常來自化石資料以及重構各種有機物之間的關係而進行的 DNA比較。如今連大多數創世說者都承認，實驗室中的試驗(如對細胞、植物和果蠅所作的研究)以及實地進行的考察(如 Grant對加拉帕戈斯鳴鳥嘴部形狀演變所進行的考察)都證實了微觀進化的存在。自然選擇及其它機制(包括染色體改變、共生和雜交等)都可以促使生物群體發生深刻的變化。巨觀進化的歷史性研究所涉及的是根據化石和 DNA而不是直接觀測作出的推論。但是，對於歷史科學(包括天文學、地質學和考古學和進化生物學)，科學家仍然可以對假說進行檢驗，看這些假說是否與物理證據相符，是否能對未來的科學發現作出具有檢驗性的預測。例如，進化意味著在人類最早的祖先(距今大約 500萬年)以及解剖結構上最早的現代人類(距今約 10萬年)之間，應該存在一系列其他原始人，它們身上猿的特點越來越少，而人的特點越來越多，這恰好與化石資料完全吻合。但是我們不會(也的確沒有)在侏羅紀(距今約 6500萬年)的地層中找到現代人類的化石。進化生物學的常規研究作出的預測比這精細得多、準確得多，而且研究人員也不斷對這些預測進行檢驗。創世說者也可能通過其他方式來反駁進化論。如果能夠找到資料證明哪怕僅僅一種複雜的生命形式是從無生命物質中自發產生的，那么我們至少在化石中看到的幾種生物可能是通過這種方式進化而來的。如果曾有超級智慧型外星人出現並創造了地球上的生命(甚至創造了特定的物種)，那么純粹進化論的解釋將遭受懷疑。但是迄今沒人提出這類證據。應該指出，把可偽證性當作界定科學的特性這一觀點是哲學家Karl Popper在 20世紀 30年代提出來的。因為他的思想準則中狹隘的解釋將很多貨真價實的科學研究分支排除在外，直到最近一些年來，他的思想觀點才逐漸被廣義化了。

科學家越來越懷疑進化的真實性。但沒有證據表明進化論的支持者在逐漸減少。隨便翻開任何一期生物學的專業雜誌，你都會找到支持並發展進化論研究或者贊同進化是一種根本的科學概念的文章。與創世說的觀點相反，嚴肅的科學雜誌更沒有否定進化的報導。上世紀 90年代中期，美國華盛頓大學的 George W. Gilchrist 調查了列入原始文獻的數千種期刊，想要找到關於「神力設計」或創世說的文章。他查遍了數十萬個的科學報告，也沒有發現一篇關於創世說的報告。過去兩年中，由東南路易斯大學的 Barbara Forrest和凱斯西部保留地大學的 Lawrence M. Krauss分別獨立進行了同樣的調查，結果也是無功而返。創世說者則反唇相譏，聲稱思想封閉、頑固排外的科學界拒不接受他們的證據。然而，據《Nature》、《Science》及其他重要雜誌的編輯們講，他們幾乎沒有見過有關反對進化論的投稿。有些反對進化論的作者曾在嚴肅的科學雜誌上發表過論文。但這些論文極少直接攻擊進化論，也從不旗幟鮮明地舉出創世說的論點。它們最多不過是指出進化論存在某些未解決的問題(這一點並沒有人反對)。簡而言之，創世說者拿不出充足的理由使科學界能夠認真地對待他們的說法。

連進化生物學家彼此間都存在各種分歧，這說明進化論所依據的科學基礎根本不牢靠。進化生物學家激烈爭論的焦點是各種各樣的。例如，物種是如何形成的、進化的快慢、鳥類和恐龍的祖先是否有血緣關係，尼安德特人是否是不同於現代人的獨立物種等各種問題。任何一門學科都難免會存在這樣那樣的爭論，進化論自然也不例外。但是，生物學界仍然一致接受進化論，把進化作為生物界中存在的真實事情和一項指導原則。遺憾的是，虛偽的創世說者總是斷章取義地引用科學家的話以誇大並曲解他們之間的分歧。

任何一位熟悉哈佛大學古生物學家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「間斷平衡模型」(punctuated equilibrium model)的創立人之一外，還是進化論最積極的捍衛者和宣傳者。(間斷平衡模型認為，大多數進化都是在地質史上相對短暫的時期內發生的，這樣就可以解釋我們在化石記錄中所觀察到的現象。不過，地質史上的短暫時期可能也有數百代之久。)然而，創世說者卻總是不遺餘力地從 Gould豐富的著作中斷章取義，使人們以為 Gould曾對進化論表示過懷疑。更有甚者將間斷平衡的理論歪曲理解，仿佛間斷平衡會使新物種在一夜之間就脫穎而出，或者使鳥類從爬行動物的卵中產生出來。如果讀者碰到引用科學權威人士的話語對進化論提出質疑時，一定要結合上下文來看看這段話究竟是甚么意思。可以肯定，所謂科學家對進化論的攻擊最終被證明是憑空捏造的。

如果人類從猴子演變而來的，那么為何現在還有猴子？這種論據司空見慣，反映出提問者對進化論不同程度的無知。第一個錯誤是進化論並沒有告訴我們人是猴子變來的；它只是說人和猴子的祖先相同。此論據所犯的更深層次錯誤與下面這種問法如出一轍：「如果小孩是成年人生的，那為什麼還有成年人？」新物種是通過從現有物種中分化出來而實現進化的；當某些生物種群與其家族的主要分支隔離開來，並得到充分的變異而使其永遠成為一個與原來物種明顯不同的新物種時，這種分化就產生了。作為母體的物種此後可能無限期地生存下去，當然也可能走向滅絕。

進化論無法解釋生命最初是如何在地球上出現的。生命的起源在很大程度上仍是一個不解之謎，但是生物化學家已經弄清楚原始核酸、胺基酸及構成生命的其他各種基本元素是如何形成並實現自我複製的，從而奠定了細胞生化過程的基礎。天體化學分析表明，這類化合物最初可能大量地在太空中形成，然後隨彗星來到地球上。這一理論或許可以解釋，在地球年輕時的各種條件下，這些生命組成要素是如何出現的。創世說者有時抓住科學家當前暫時無法解釋生命的起源這一點大作文章，試圖以此全盤否定進化。其實，即使地球上的生命真的通過進化以外的途徑誕生的(如外星人在數十億年前將首批細胞帶到了地球上)，不計其數的微觀進化與巨觀進化研究有力地證明了生命的進化是一個確鑿的事實。

數學的分析表明，像蛋白質這樣複雜的東西隨機產生是不可思議的，更不用說活細胞乃至人類。機遇在進化中起著一定的作用(例如通過隨機突變而使物種獲得新的特性)，但進化過程並不是靠運氣來產生有機物、蛋白質或其他生命實體的。恰恰相反，自由選擇(應為人知的主要進化機制)通過保留「有益的」(適應性)特徵並淘汰「無益的」(非適應性)特徵而實現非隨機的變化。只要選擇的力度保持穩定，自然選擇就可以推動進化朝著一個方向前進，在出人意料的短期內產生出複雜的結構。我們用這樣的類比打個比方，將「TOBEORNOTTOBE」這13個字母組成的序列拿來考慮。假定有100萬隻猴子在鍵盤上胡敲亂按，每隻猴子每秒鐘打出一個像上述序列那樣長的字母序，那么它們需要敲擊7.88萬年才可能從 2613 種長度一樣的序列中敲出上面那個字母序列。然而，到了80年代，美國格倫代爾學院的Richard Hardison編寫了一個能隨機生成短語的電腦程式，此程式的特點是，如果單個字母恰好位於在短語的既定位置上，那么該字母就在這一位置上保持下去(實際上也就是選擇更接近於哈姆雷特所說的那句話的短語)。該程式平均只需重複336次，就能再次產生那句短語，所花時間不到90秒。更令人稱奇的是，該程式甚至可在4天半的時間裡就將莎士比亞的整部劇作重組一遍。

熱力學第二定律認為，隨著時間的推移，系統必定朝著越來越無序的方向發展。因此，活細胞不可能從無生命的化學物質中進化出來，而多細胞生物也不可能從原生動物進化而來。這種說法錯在誤解了熱力學的第二定律。如果這種說法站得住腳的話，那么礦物晶體和雪花應該也屬於不可能成形的物質，因為它們同樣是從無序的組分中形成的複雜結構。熱力學第二定律實際上是說，一個封閉系統(即不與外界發生能量和物質交換的系統)的總熵不會隨著時間的推移遞減。熵是一個物理學概念，常常被說成是「無序」。然而這個術語與慣用的詞還是有很大的差別。更重要的是，熱力學第二定律允許一個系統的某部分的熵減少，只要該系統其他部分的熵有相應的增加。因此，我們的地球作為一個整體可能會變得愈加複雜，因為太陽不斷把熱和光散射到地球上，而太陽內部熱核反應所導致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。簡單的有機體可以通過耗用其他的生命形式以及非生命物質而朝著越來越複雜的方向發展。

突變對於進化理論來說必不可少。但是突變只能消除特性，而不能產生新的特性。恰恰相反，生物學資料已經證明，許多特性是通過點突變(point mutation)產生的(所謂點突變就是在一種有機體的 DNA中確切的位置上出現的變化)。細菌對抗生素的耐受性便是一個很好的例子。動物體內調節發育的同源盒結構基因(homeobox)的突變也可以產生複雜的效應。Hox基因決定腿、翼、觸角以及軀體的各部分應該在何處長出來。例如，果蠅的觸角足突變(Antennapedia)使在本該長觸角的地方長出了腿。這些異常的肢體不起甚么作用，但是它們的存在證明了遺傳基因出現了錯誤，可以產生複雜的結構，而自然選擇可以藉此對這些結構進行試驗，看其是否有用。此外，分子生物學研究已經發現了一些比點突變更高級的遺傳變化機制，這些機制擴大了物種新特性出現的途徑。基因內的功能分子可以通過各種新穎的方式拼接在一起。整個的基因也可能意外地在一種有機物的DNA內被複製，而複製的基因則可以突變成新的具有複雜特性的基因。對多種有機物的 DNA所作的比較表明，血液中的珠蛋白就是以這種方式在數百萬年中進化的。

自然選擇或許能解釋微觀進化，但它無法解釋新物種的起源和生命的高級運轉規則。進化生物學家對於自然選擇如何產生新物種已經作過廣泛的論述。例如，哈佛大學的 Ernst Mayr建立了一個名為「不重疊分布區」(allopatry)的模型。該模型認為，如果通過地理邊界把某一群體的有機物同其餘群體隔絕開來，那么它就可能面臨不同的選擇壓力。被隔絕的群體內將逐漸積累起變異的因素。等到這些變異因素積累到相當顯著的地步，以致這個分化出來的群體不可能(或者通常情況下不會)同原始的種群交配而繁殖後代時，該群體就會獨立地進行繁殖，並沿著這條道路發展下去直至最終變成一個新物種。自然選擇是研究得最為詳盡的一種進化機制，但是生物學家也同時考慮了其他各種可能的進化機制。生物學家一直在評估引起物種形成或產生有機物複雜特性的若干不尋常遺傳機制的潛力。美國阿默斯特麻薩諸塞大學的 Lynn Margulis及其他研究人員令人信服地證明了某些細胞器(如產生能源的線粒體)是通過古代有機體的共生融合而進化來的。因此，關於進化可能是由自然選擇以外的其他力量所引起的研究，科學界表示歡迎。但是這些力量必須源於自然界，而不能歸功於神秘莫測的創世天使的神力作用，因為這類作用的存在根據沒有得到科學的證明。

沒有任何人看到過新物種的進化過程。物種形成可能是相當罕見的，在某些情況下可能要花費若干世紀的時間。此外，識別一個處於形成階段的新物種可能比較困難，因為生物學家對於如何界定新物種的概念有時持不同看法。目前套用最廣泛的定義是 Mayr 提出的「生物物種概念」(Biological Special Concept)。該定律認為，某一物種是由若干獨立繁殖的群體構成的一個確定種群，也就是通常不會或不能在其種群以外進行繁殖的若干種有機體。實際上，這一定義可能很難用於因相距遙遠或地域不同而彼此隔離的有機體，也很難用於植物(更不用說無法繁殖的化石)。因此生物學家通常將有機物的實體和行為特性作為其物種歸屬的線索。但是，科學文獻中的確存在有關植物、昆蟲及蠕蟲的物種形成報告。在多數這類試驗中，研究人員把有機體置於各種各樣的選擇條件下(以解剖差異、交配行為、棲居地喜好以及其他物種特性為選擇對象)，並發現由此而生成了一些不與外界異族物種進行繁殖的有機體種群。例如，新墨西哥大學的 William R. Rice和加利福尼亞大學戴維斯分校的 George W. Salt證明，如果他們根據果蠅對某種環境的喜好特性來選擇一組果蠅，並將其單獨隔離開來繁殖 35代以上，最終所得的結果是，被隔離的果蠅將拒絕與來自環境完全不同的果蠅交配。

進化論者拿不出任何化石證據證明有過渡動物(如半是爬蟲半是鳥的動物)出現過。其實，古生物學家早就知曉有關中間化石(即外形介於各種不同的分類群體之間物種的化石)的許多詳盡實例。最有名的化石之一是始祖鳥化石(Archaeopteryx)，它既具有鳥類特有的羽毛特徵，又具有類似恐龍的骨骼結構特徵。研究人員還發現了大量其他有羽毛的動物化石，它們與鳥化石相似的程度，參差不齊。一系列屆的化石完整地描述了現代馬從小型始祖馬(Eohippus)開始的進化過程。鯨的祖先是在陸地上爬行的四肢動物，而在它們之間的過渡動物則是名為 Ambulocetus和 Rodhocetus的兩種兩棲動物[參看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳動物」一文]。海洋貝殼的化石重現了各種軟體動物在千百萬年間的進化歷程。大約二十多種人科動物(它們並非都是人類的祖先)填補了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和現代人之間的空白。但創世說者卻對這些化石研究成果視而不見。他們聲稱，始祖鳥並不是爬行動物和鳥類之間的過渡物種，只不過是一種已經滅絕的鳥類，具有某些爬行動物的特徵罷了。創世說者希望進化論者拿出一種匪夷所思、異想天開的怪物，它不能歸入到已知的任何一類種群中。即使創世說者承認某一化石是兩類物種之間的過渡生物，他們可能還堅持非要看到該化石與後兩類物種之間的其他中間化石不可。這類令人惱火的要求可以一個接一個無休止地提出來，而化石記錄始終是不完整的，根本不可能滿足這樣的無理要求。不過，進化說者可以從分子生物學獲得進一步的有力證據。所有有機體都擁有絕大部分的相同基因，但進化論者預見，這些基因的結構及其產物將根據各物種之間的進化關係而分異。遺傳學家所說的「分子時鐘」將記錄這一時間進程。這些分子數據也顯示了各種不同的有機體在進化過程中的過渡關係。

生物在解剖層次、細胞層次和分子層次上均有令人驚異的複雜結構特徵；其複雜性哪怕是只差一點點，它們也將無法正常發揮其功能，對此唯一可能的結論就是，生物是神力設計而非進化的產物。這種所謂的「設計論據」構成了最近抨擊進化論的核心說法，而且也是創世說者最早使用的論據之一。1802年，神學家 William Paley撰文說，如果某人在地里撿到一塊表，那么最合乎情理的推論應該是這塊表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley聲稱，由此推知，生物的複雜結構必定也是直接的神力所為。達爾文寫了《物種起源》一書來反駁 Paley。該書闡述了作用於遺傳特徵的自然選擇力量如何逐步地完善複雜的有機體結構的進化過程。一化又一代的創世說者以眼睛是一種可能靠進化而形成的結構來試圖駁倒達爾文的觀點。他們認為，眼睛之所以能產生視覺，全憑其各組成部分之間天衣無縫的組合。因此自然選擇不可能傾向於眼睛進化過程中所需要的過渡結構(試問半隻眼睛有甚么用呢？)。達爾文似乎對創世說者的這種詰難有先見之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好處(如幫助動物轉向有光的方向)，因此可以被遺傳下來以待進化過程對其作出進一步的改良。生物學證實了達爾文的分析：研究人員在整個動物王國中都可鑑定出原始的眼睛和感光器官，甚至還通過比較遺傳學研究勾畫出了眼的進化史。(現在看來，在不同的有機體家族中，眼睛是獨立進化的。) 如今鼓吹神力設計的人比其老前輩更加老練，但其論據和目標仍是萬變不離其宗。為了駁倒進化論，他們企圖證明進化論不可能解釋我們所知道的生命，進而堅持認為，唯一站得住腳的替代理論就是，生命是靠一種高深莫測的神力創造出來的。

新近的發現證明，即使在微觀層次上，生命也具有某種不可能通過進化產生的複雜性。「不可簡化的複雜性」是《達爾文的黑盒子：進化論面臨的生化挑戰》一書的作者，列哈依大學的 Michael J. Behe提出的口號。Behe以捕鼠夾作為「不可簡化的複雜性」的一個通俗例子。捕鼠夾這種器具的特點是，只要有任何零件丟失，它便不起任何作用，而且它的各個零件只有作為一個整體的組成部分才有價值。Behe宣稱，如果說捕鼠夾如此，那么細菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一種起推進作用的鞭狀細胞器，其功能猶如船舶的舷外發動機)。構成鞭毛的蛋白質如鬼斧神工般巧妙地排列成發動機的部件、方向舵以及工程師可能要求採用的其他種種結構。Behe聲稱，這樣複雜巧妙的布局通過進化上的改良而設計出來的可能性實際上等於零，因此證明了它只能是神力表演的絕技。他對於凝血機制以及其他分子系統也表述了類似的觀點。然而進化生物學家已經反駁了這類看法。首先，有些鞭毛的構形比 Behe所提到的鞭毛簡單，因此一種鞭毛並不一定需要上述所有組成部分均齊備才能發揮作用。Behe所提到的鞭毛其較高級的組成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大學的 Kenneth R. Miller及其他研究人員對此已有論述。實際上，整個鞭毛系統與一種名為 Yersinia pestis的細胞器極其相似(鼠疫細菌利用這種細胞器將毒素注射進細胞中)。關鍵在於，儘管 Behe聲稱鞭毛的各組成系統除了用於推進作用以外沒有其他任何價值，但實際上這些系統可能具有多種功能，從而有利於鞭毛的進化。因此鞭毛的最終進化過程可能僅僅是通過某種新穎的方式把原先為其他用途進化出來的複雜組成部分重新組合起來。加利福尼亞大學聖迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系統看來是通過改良並完善了最初用於消化的蛋白質而進化的，這與鞭毛的進化有異曲同工之妙。所以，Behe用來作為神力設計證據的「不可簡化的複雜性」並非真的不可簡化。

另一類複雜性—所謂「特定複雜性」(specified complexity)—是貝樂大學的 William A. Dembski在其著作《設計推理》和《沒有免費的午餐》中提出的神力設計論據的核心。他的論據實質上是說，生物的複雜性是任何盲目的、隨機的過程永遠無法產生的。Dembski聲稱，唯一合乎邏輯的結論是某位超人的神靈創造了生命並左右其發展，這一說法與 Paley 200年前的論斷如出一轍。Dembski的論據有若干漏洞。他暗示對生物進化的解釋只是隨機產生或神靈設計，這是不正確的。在聖菲研究所和其他地方研究非線性系統與元胞自動機(cellularautomata)的研究人員已經證明，簡單的無向過程能夠產生極其複雜的模式。因此，有機體中所呈現的某些複雜性從一定程度上講，可能是通過我們幾乎還不了解的自然現象產生的。然而這完全不等於說生物的複雜性不可能自然地產生。

創世說

「創世科學」的提法本身就是自相矛盾。現代科學的核心原則就是方法論的自然主義，即力求通過觀測到的或可檢驗的自然機制來解釋宇宙。物理學用支配物質與能量的特定概念來描述原子核，並通過實驗對這些描述進行檢驗。只有當實驗數據顯示先前的描述不足以解釋觀測到的現象時，物理學家才會引入新的粒子(如夸克)來豐富其理論。而且，這些新粒子的特性並不能隨便定義(新粒子的界定受到嚴格的約束，因為它們必須能納入到現有的物理學框架中)。相反，鼓吹神力設計的理論家則搬出各種虛幻莫測的東西，並隨意賦予它們以不受約束的各種能力—總之是，怎樣能解答當前的問題就怎樣說。這樣的答案非但不能促進科學探索，反而會阻擋科學探索的道路(如，如何否定萬能神靈的存在？)。神力設計說不能解決任何問題。例如，具有設計能力的神靈是何時介入生命史的？又是怎樣介入的？是通過創造第一個 DNA，第一個細胞，還是第一個人？每一物種都是神力設計的嗎？抑或只有少數早期物種是神力設計的？鼓吹神力設計說的人常常迴避這些問題。他們關於神力設計的說法常常是五花八門，迥然不同，他們也甚至懶得去互相溝通一下以自圓其說。他們採用排除法來進行論證，也就是極力貶低進化論的解釋，將其斥為牽強附會或不完整的理論，從而間示只有以神力設計為基礎的替代理論者是站得住腳的。從邏輯上講，設計說的鼓吹者完全是在誤導人：即使某種自然主義的解釋有問題，也並不意味著所有這類解釋都應該一棍子打死。此外，他們的論述也沒有使任意一種神力設計說顯得比另一種更合理，實際上就是讓聽眾們自己去作判斷，而某些聽眾在進行這類判斷時無疑會用宗教信仰去取代科學概念。科學研究一次又一次地證明方法論的自然主義可以克服無知，為那些一度看來深不可測的難解之謎找到越來越詳盡、合理的答案。有關光的本性、疾病的起源以及腦的機理等問題均是如此。現在進化論正在為破解生命如何形成和發展之謎做著同樣的工作。創世說無論以何種名義作掩飾，都不會為這方面的科學研究增添絲毫有價值的東西。

泛進化論

現有生物學進化理論和神學創造論存在致命的局限：1）整個宇宙從奇點大爆炸開始就開始演變，從場到粒子、星球、星系、分子的形成，從原始人類社會到現代人類文明，從簡單技術發明到現代高科技，無凝是一個演變發展的進化過程，一個生態系統的形成也是從低級到高級、從少到多的物種發展過程，因而生物界也必然是一個從低級到高級、從相同到不同的許多生物物種的進化；2）神學創造論並沒有解釋任何科學家感興趣的生物物種形成的具體內容，對知識的增加沒有提供可發展的前景，對生物的研究和認識沒有可操作的方法論，不能對不同等級不同類型的多樣性生物之間的具體關係提供知識。3）現有進化理論只能解釋生物界是進化和演變而來，而且是自然和人工對遺傳變異的選擇；但是不能解釋遺傳變異的規模性與必然性，也不能解釋物種之間的超越性大型遺傳演變。中國科學家曾（傑）邦哲（Zeng BJ）1986年著述、1994年修訂了《結構論 - 泛進化論》，發表於1991年-1997年，並闡述了系統生物科學與工程、系統醫藥學的概念：1）生物界的演變包括兩個方面，即生物體結構的進化和生物體形態的適應，以往進化論沒有闡明兩者的關係與區別；2）生物界的遺傳變異也包括兩個方面：A）生物物種基因組內等位基因的替代、等位基因突變形成等位基因庫，以及非等位基因間排列組合的變化、染色體的畸變，B）生物物種基因組內基因種類和數量的增加、不在以往的基因範圍內，新的基因群體的形成；3）生物物種基因組內基因的自組織化與程式化表達構成生物的進化與發育兩個方面，基因劃分為控制一個相對獨立性狀的基因群（genes group)、發育過程前後誘導表達的系列基因鏈（genes chain）和物種之間基因同源變異的基因家族（genes family)；4）生命現象不是一個物質和能量的概念，還是一個自組織化的信息概念，生物遺傳進化是信息的增長，生物體形體發生也是信息的展示過程，生物的物質不斷更換、能量不斷地流動，生命活動是一個信息控制過程；5）生物體不是一個單靠分解方法可以理解的複雜系統，而且是從分子、細胞、器官、個體、群體、生態的多層次複雜系統，研究生命科學必然從傳統實驗方法論走向系統科學的分析與整合滲透的方法論；6）生物系統發生演變的邏輯學是系統邏輯或結構邏輯，計算機科學、系統科學本身最初從生理學的體液穩態機理、神經反饋和動物與機器的通信行為的研究中誕生，分維幾何探討了生物體比如植物樹枝與整個植物的同形全息性等，因此系統科學、計算機科學、生物材料納米技術與生物科學、生物醫學等必然走向整合，並將帶來未來的智慧型機器人、工程生物體人工進化的系統生物工程與系統醫藥學。因此，提出了整個自然生物系統與人工生物系統的結構、功能與演變相互關係的泛進化理論，以及遺傳學從經典遺傳學、分子遺傳學發展到系統（結構-圖式）遺傳學（system genetics/pattern genetics, 參考1994-1996年《轉基因動物通訊》和2003澳大利亞《第19屆國際遺傳學大會論文集》等）的概念與方法。

人類進化

1>未來人類將走上衰亡之路（著名的英國古生物學家狄克森認為，未來的人類將走上衰亡之路。因為從生物學的觀點來看，自然死亡是一種正常的優勝劣汰，會除去人類基因庫中各種致病的壞基因。但在今天，由於醫學的發展，使有病的人都能得到治療，都能生兒育女，這樣，這些人就會把體內的致病基因遺傳下去，結果，人類積累的壞基因數目一代比一代多，導致人人都帶有大量致病基因，因而體質越來越差）

2>未來人變成大腦袋小身體的模樣.(加拿大人類學家瑟爾和塞格京提出了“直線進化理論”，認為人類將越來越強大。他們認為，50萬年以後，隨著人類對腦力的依賴性大大超過體力，未來人的大腦體積將遠遠大於我們現在的大腦體積，而肢體卻漸漸退化萎縮，最後變成大腦袋`小身體的模樣~）

3>未來人在身體結構比例上和今天的人差別不大（還有一種觀點就是人類的“穩定進化理論”。這種理論認為，與其他動物進化相似，人類的進化也不會沿著直線發展，因此不能以單純的形體改變或大腦的變化來作為人類進化的標誌。未來人身體結構比例上，和今天的人不會有多大差別，但未來人的聰明才智肯定得到了高度的發展。）

發展方向

上面一段說的有點兒矛盾，無可質疑，人類一直是在進步。無論是智力還是身體，無論是大腦重量還是體重身高等等，在短時期內當然是不斷前進發展的。（我國人均身高體重和壽命與建國前甚至明清時明顯增加）

要說人類衰退嗎，我也同意，而且發展的方向是腦子和體重身高都會減少/降低，智慧和體力都會下降（不少）

但這不是近期的事情，而是站在一個比較高的山頭看。

人類進化論