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现代自然科学三项最重要理论研究成就(二)

来源:中国教育信息化网
作者:李志民

  生物进化论

  自然科学大致可分为近代自然科学和现代自然科学。近代自然科学是从古代自然科学发展起来的,是指从16~19世纪这一时期的自然科学,又称为近代实验自然科学。现代自然科学产生于19世纪末20世纪初,自然科学领域取得的三项最伟大的理论研究成就分别是电磁学理论,生物进化论和时空相对论。

  物竞天择,适者生存——达尔文进化论

  作为自然科学领域取得的三项最伟大的理论研究成就之一,达尔文等人的进化论科学地解释了生物物种的遗传与变异,使人类认识从物种是“神造的”这种宗教迷信中解放出来,是人类思想认识发展史上划时代的飞跃!

  以下四点是由达尔文定义的自然选择进化的基本原理:

  1)每一代都有更多的人能够生存下来;

  2)表型变异存在于个体之间,变异是遗传的;

  3)那些具有可遗传特征、更适合环境的人将会生存下来;

  4)当生殖隔离发生时,新物种就会形成。

  达尔文进化论是由英国博物学家查尔斯·达尔文(Charles·Darwin,1809—1882)等人提出的生物进化理论,他说所有的生物都是通过自然选择微小的遗传变异发展的,这些变异增加了个体的竞争能力、生存能力和繁殖能力。它也被称为达尔文学说,最初包括物种或进化的广泛概念,这些概念在1859年达尔文发表《物种起源》之后获得了普遍的科学认可,其中包括达尔文理论之前的一些概念。随后提出了自然选择的具体概念,魏斯曼的屏障或分子生物学的中心法则。达尔文进化论的发展过程如下。

  1860年4月,英国生物学家托马斯·亨利·赫胥黎(Thomas·Henry·Huxley)创造了Darwinism这个词,用来描述一般的进化概念,包括英国哲学家赫伯特·斯宾塞(Herbert·Spencer)所出版的早期概念。当时,包括赫胥黎在内的许多达尔文主义的支持者对自然选择的重要性持保留态度。而在19世纪晚期,德国进化生物学家奥古斯特·魏斯曼(August·Weismann)的严格的新达尔文主义只赢得了很少的支持者。在1880年至1920年左右,科学家们又提出了多种多样的进化机制,但最终被证明是站不住脚的。20世纪初现代综合论的发展,将自然选择与群体遗传学和孟德尔遗传学结合在一起,以更新的形式证明了达尔文主义。

  虽然达尔文学说在现代进化论中一直被大众所接受,但越来越多的科学作家,如奥利维亚·贾德森(Olivia·Judson)和欧吉妮·斯科特(Eugenie·Scott)认为,这是现代进化论的一个不恰当术语,达尔文对摩拉维亚科学家和孟德尔的工作并不清楚,因此,他对遗传的理解也是不准确的,自然对后来的理论发展一无所知。在同一时期,另一位重要的进化理论家是俄国地理学家,著名的无政府主义者彼得·克鲁波特金(Peter·Kropotkin),在他的书《互助:进化的一个因素》(1902)中提倡达尔文主义与赫胥黎是对立的。他认为在人类社会和动物的生存机制中被广泛应用的是合作。他利用生物学和社会学的观点试图证明促进进化的主要因素是自由相关的社会和群体中个体之间的合作。这是为了对抗作为进化核心的激烈竞争的概念,它为当时占主导地位的政治、经济和社会理论提供了合理化。

  在生物学中,类型概念的突破来自于自然选择的进化理论,这是由达尔文在可变人口方面提出的。达尔文在一定程度上受托马斯·罗伯特·马尔萨斯(Thomas·Robert·Malthus)的《人口原理》(1798)的影响,他指出,人口增长将导致“生存斗争”,在这种情况下,有利的变异在其他人灭亡的时候占上风。在每一代人中,由于资源有限,许多后代无法存活到繁殖的年龄。从一个共同的祖先通过自然规律的工作,以同样的方式对所有类型的有机体,这可以解释植物和动物的多样性。达尔文从1838年起就开始了他的“自然选择”理论,并在阿尔弗雷德·罗素·华莱士(Alfred·Russel·Wallace)于1858年给他发了一份几乎相同的理论时,写了一本关于这个问题的“大书”。他们分别在1858年伦敦林奈学会会议上发表了各自的论文。在1859年年底,达尔文出版了《物种起源》一书,解释了自然选择的细节,人们并以一种更广泛的方式接受了达尔文的进化论观点,而忽视了其他理论。赫胥黎将达尔文的想法应用于人类,利用古生物学和比较解剖学来提供强有力的证据,证明了人类和猿类有着共同的祖先。

  总之,达尔文进化理论在19世纪和20世纪期间对进化论有着非常重要的影响,之后进化论就往遗传多样性方向发展,科学家通过分子生物学对进化论进行基因层面的更深层次分析,许多科学研究有了新的起点或升华,无疑是科学发展的历史重要时刻。

  (2017-11-29)

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