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达尔文：兴趣与恒心是科学发现的动力【趣味故事】1828年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里，兴奋地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫，大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里，伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫，大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的甲虫，早把嘴里的哪只给忘记了。嘴里的那只甲虫憋得受不了啦，便放出一股辛辣的毒汁，把这大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。这个大学生就是查理•达尔文。后来，人们为了纪念他首先发现的这种甲虫，就把它命为“达尔文”。达尔文：兴趣与恒心是科学发展的动力一、简介达尔文，查尔斯•罗伯特•达尔文（CharlesRobertDarwin，1809.2.12-1882.4.19）英国博物学家，进化论的奠基人。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂，由低等到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一（其他两个是细胞学说，能量守恒和转化定律）。他所提出的天择与性择，在目前的生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外，他的理论对人类学、心理学以及哲学来说也相当重要。【人工选择学说】达尔文在研究家畜和作物品种起源时，首先发现每一种家畜和作物都有许多品种，他认为不论品种有多少，它们之间的差异可以很大，但这些品种都来自一个或少数几个野生种。如家鸽的品种很多（达尔文当时搜集的鸽子有150个品种），但它们都起源于一种，即野生的岩鸽；家鸡的品种很多，但都来源于共同的祖先，即野生的原鸡。不同的品种又是如何形成的呢？达尔文认为：家养生物的各种品种，是人类通过有意识的选择而创造出来的。所谓选择，就是人类根据他们的要求和爱好把符合要求的个体变异保存下来，并让它们传种接代，把不符合要求的个体淘汰。通过遗传与变异的累积，逐渐形成各种品种。这样看来，新品种的形成包括3个因素：即变异、遗传与选择。变异在这里起着提供材料的作用，没有变异就没有选择的原材料；选择保留了对人有利的变异，淘汰对人不利的变异，没有选择，就没有变异的定向发展；遗传起着保持巩固变异的作用，没有遗传，就没有变异的积累。人工选择学说的建立对达尔文进一步探讨物种起源问题有很大的帮助，使他联想到，在自然界是否也有类似的选择过程呢？进一步的研究使达尔文确信：各物种的起源也是由于在自然界存在着同人工选择相似的选择过程。从而建立了自然选择的学说。【《物种起源》的意义】一部划时代的著作标志着19世纪绝大多数有学问的人对生物界和人类在生物界中的地位的看法发生了深刻的变化。影响历史进程的经典著作震撼世界的10本书之一对人类发展进程产生过广泛影响的巨著影响中国近代社会的经典译作1985年美国《生活》杂志评选的人类有史以来的最佳图书1986年法国《读书》杂志推荐的理想藏书【生物进化论】简称进化论，是生物学最基本的理论之一。进化（Evolution），是指生物在变异、遗传与自然选择作用下的演变发展，物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，其后，生物不断的进化，直至今天世界上存在着170多万个物种。生物进化论最早是由查尔斯•罗伯特•达尔文提出的，在其名著《物种起源》有详细的论述。进化论有三大经典证据：比较解剖学、古生物学和胚胎发育重演律。在达尔文之前，生物进化已是铁证如山了，一些敢于冲破宗教信仰的束缚的科学家也开始正视这个事实。早在18世纪中叶，法国博物学家布封就已认为生物物种是可变的，并大胆地推测所有的动物都来自同一种祖先。他并且认为地球的年龄要比《圣经》所记载的几千年要古老得多，并把生物物种的变化和地球环境的变化联系起来。但是在社会的压力下，布封被迫宣布放弃这些离经叛道的观点，因此未能产生什么影响。三大困难第一，是缺少过渡型化石。按照自然选择学说，生物进化是一个在环境的选择下，逐渐地发生改变的过程，因此在旧种和新种之间，在旧类和新类之间，应该存在过渡形态，而这只能在化石中寻找。在当时已发现的化石标本中，找不到一具可视为过渡型的。达尔文认为这是由于化石记录不完全，并相信进一步的寻找将会发现一些过渡型化石。确实地，在《物种起源》发表两年后，从爬行类到鸟类的过渡型始祖鸟出土了，以后各种各样的过渡型化石纷纷被发现，最著名的莫过于从猿到人的猿人化石。在现在被称为过渡型的化石已有上千种，但是与已知的几百万种化石相比，仍然显得非常稀少。这有两方面的原因。一方面，生物化石都是偶然形成的，因此化石记录必然非常不完全；另一方面，按照现在流行的“间断平衡”假说，生物在进化时，往往是在很长时间的稳定之后，在短时间内完成向新种的进化，因此过渡形态更加难以形成化石。第二，是地球的年龄问题。既然自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程，它就需要无比漫长的时间。达尔文认为这个过程至少需要几亿、十几亿年。但是当时物理学界的泰斗威廉·汤姆逊（即开尔文勋爵，一个神创论者）用热力学的方法证明地球只有一亿年的历史，而只有最近的最多两千万年地球才冷却到能够让生命生存。对于物理学家的挑战，达尔文无法反击，只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老”。我们今天已知道达尔文是对的，而汤姆逊算错了，现在的地质学界公认地球有四十几亿年的历史，而至少在三十亿年前生命就已诞生。但是在当时，在地球的年龄问题上，人们显然更倾向于相信物理学权威。第三个困难是最致命的：达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”：父方和母方的性状融合在一起遗传给子代。这似乎是很显然的，白人和黑人结婚生的子女的肤色总是介于黑白之间。汤姆逊的学生、苏格兰工程师简金(F．Jenkin)据此指出：一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉，而无法像自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来，就像一个白人到一个非洲黑人部落结婚生子，几代以后他的后代就会完全变成了黑人。达尔文虽然从动植物培养中知道一个优良的性状是可以被保留下来的，但是他没有一套合理的遗传理论来反驳简金。达尔文被迫做出让步，承认用进废退的拉马克主义也是成立的，可以用来补充自然选择学说。事实上，在达尔文逝世（1882年）前后，生物学界普遍接受拉马克主义，而怀疑自然选择学说。三、介绍作者欧文•斯通欧文•斯通（1903-1989），美国传记作家，生于加利福尼亚。他的童年生活十分艰难，先是做报童维持自己的生活，后来当过推销员、牧童，替人赶车，暑假期间去果园做工。读完中学后仍打工，赶车、站柜台，在肉食厂、电力厂做临时工等。他读完大学之后，又获南加州大学经济学硕士，后去印第安纳大学任教。他的写作生涯是从写剧本开始的，以后转向人物传记小说的创作。他的一生写了25部传记小说，其中最有名的是《梵高传——对生活的渴求》（1934），还为杰克•伦敦、尤金•德布斯、米开朗琪罗、弗洛伊德、达尔文等历史文化名人写过传，在欧美各国很有影响。四、文体知识介绍见课本关于“小说化的传记”。五、通读选文通读选文，划出你认为重要的内容。提示：《物种起源》的创作经历了哪些过程？在这过程中，达尔文的身体状况发生了怎样的变化？文中哪些地方明显是出于作者的想象和推测？一、梳理选文主要内容1、请学生复述选文，其他学生补充。提示：说清楚文中主要人物、《物种起源》的创作过程、达尔文的身体状况、华莱斯事件。思考：文中能体现达尔文兴趣与勤奋的内容有哪些？讨论，明确：1）1856年5月写正式原稿，探讨物种起源；2）1856年7月中旬，连续写了两个月；3）几个星期过去，那堆手稿一英寸一英寸地增高；4）秋季的几个月里，继续写作，已堆积了好几百张经过仔细论证的纸页；5）10月13日，写完“在家养下的变异”一章和“地理分布”一章；6）12月中旬，完成第三章节——论生殖的劣变性；7）1857年1月写完第四章——在自然状态下的变异；8）1857年3月3日完成第五章“生存斗争”；9）4周后，完成第六章“自然选择”；10）花三个月的时间写“杂种状态”一章；11）1858年初，开始写“动物的智力和本能”；12）3月初，“论本能”一章完成；13）4月初，写完大量手稿，差不多2000页。3、文中能体现达尔文恒心与毅力的内容有哪些？讨论，明确：1）他身体上的唯一问题就是腰部风湿病痛的隐隐发作，这使他感到后背僵硬；2）这一工作的强度和紧张度那他搞得心力交瘁；3）他对自己无法控制每天的工作量而感到烦恼；4）他开始呕吐；5）“可是当我一开始工作，我的健康就每况愈下了”；6）他被卷入到这个问题越深，他觉得身体状况就越差；7）这时他真的感到精力衰竭了；8）他感到的不适应已不仅仅是往常的恶心了；9）头晕目眩，心悸，肠胃胀气，干呕，就是他为了翻转乾坤所付出的代价。二、合作探究1、为什么是“达尔文进化论”而不是“华莱斯进化论”？子问题：1）找出文中有关华莱斯的语段。2）你觉得谁该取得优先权？为什么？3）达尔文的朋友们对达尔文论文的发表有什么帮助？提示：历史已经表明，达尔文的《物种起源》一书是在另一位博物学家华莱斯的激励下才很快发表的。华莱斯寄给达尔文的那篇请求达尔文转交给德高望重的地质学家赖尔的论文简要概括了达尔文艰辛研究近20年的大部分自然选择理论。这让达尔文面临两难选择，一是销毁这篇文章，对华莱斯置之不理，二是单独发表华莱斯的论文，这样就可能使自己20年的优先权丧失。最后他选择求助于两位值得信赖的科学家赖尔和胡克，两人帮助他们一起宣读并发表各自的论文梗概，这也促使达尔文尽快写出自己的书来。这样，《物种起源》在1859年底得到发表。为什么人们记住的是“达尔文主义”而不是“华莱斯主义”呢？首先是论据问题。达尔文在自传中写道：“……这就说明了，对于任何一个新观点，要使大家对它重视，多么需要对它作相当详尽的解释。”关于物种是进化的观点在达尔文之前已有不少科学家提出的，这些人中至少包括达尔文的祖父伊拉斯马斯•达尔文、钱伯斯和斯宾塞等，但谁也没有像达尔文的《物种起源》那样取得成功地提供足够多的解释。其次是科学联盟问题。通过书信交流、聚会等形式，达尔文和其他科学家赖尔、胡克、赫胥黎和格雷等共同组成了“达尔文帮”。达尔文达到的地质变化知识得益于地质学家赖尔的《地质学原理》一书。胡克擅长植物分类，不断地催促达尔文完成自己的理论，他保存的1844年达尔文写给他的表达自然选择的信成为达尔文优先权的一个有力证据。赫胥黎是一位年轻的动物学家，达尔文理论最坚定的捍卫者，在和牛津大学主教威尔伯福斯进行的著名的辩论中大获全胜，被称为“达尔文的斗犬”。格雷是哈佛大学的自然史教授，1857年达尔文就物种起源思想写给他的信，成为达尔文优先权的又一个证据，他也是达尔文思想在美国的主要辩护人。因此，达尔文主义不只是达尔文一个人的理论，实际上是“达尔文帮”主义。2、这是一篇“小说化的传记”，在尊重历史真实的基础上，作者发挥想象，丰富了很多细节，使得达尔文的形象更加饱满，文中哪些地方明显是出于作者的想象和推测？找出来，并说说这样做是否损害历史人物的真实性。讨论，明确：达尔又邀请海军少将罗伯特•菲茨罗伊和他的妻子到“达温宅邸”做客，就“人类的产生”问题各持己见，作者将两人当时的对话、神情、心理极为细致地描绘了出来，可以说这些都是作者加入了自己的想像来描写的；在达尔文得知华莱斯得出了与自己几乎一样的结论后，他的内心感受，他和赖尔、胡克商谈处理这-一事情的过程，他们的对话、举止，这些也都加入了作者的想像，这些课文中随