第七章十九世纪的生物学
应都很复杂，现在还不十分明瞭。但是它有一种能力，是地球上我们所看到
的生命所必需的：它能利用日光的能量去分解空气中的二氧化碳，释出氧气，
使之与植物组织的复杂有机分子里的碳相结合。在叶绿素的吸收光谱中，最
大吸收量的位置恰与太阳光谱中最大能量的位置相合，这样一种手段与目的
的适应，不管是怎样产生的，毕竟是很奇妙的。
有些动物靠食用植物过活，也有一些动物靠吃其他动物维生，因此，一切动物都是依赖叶绿素所收集到的太阳能量生活的。动物呼吸时，将碳化物氧化为有用的衍生物与排泄物，同时靠氧化所发出的其余能量维持体温。植物也慢慢放出二氧化碳，不过在日光中这种变化为具逆向的反应所掩蔽而已。植物与动物都把植物吸取的二氧化碳归还给空气中，无用的有机化合物就堆积在土中。在这里它们为无数土壤细菌所分解，变成无害的无机物，同时将更多的二氧化碳倾注于空气中。这样就完成了碳的循环。
与此相当的氮循环是较近的发现。罗马诗人味吉尔在其《农事诗》里，已经劝告在种麦之前须种黄豆、紫云英或羽扇豆。这种作法的好处是大家都知道的。但是其中道理直到1888 年经过赫尔里奇尔（Hellriegel）与威尔法斯（Wilfarth）研究方才弄明白①。豆科植物根上的瘤藏有一种细菌，能固定空气中的氮，用我们不知道的化学反应，把氮变成蛋白质，然后输送到植物里去。1895 年，维诺格拉兹基（Vinogradsky）寻出另外一个过程：土中细菌直接由空气中得到氮，其所需要的能量大概是由死植物的纤维分解而来的。268 植物可以从这两种来源得到氮。含氮的废物，主要是在土壤中适宜的细菌的帮助下，变成氨盐，最后变为硝酸盐。这是植物制造蛋白质所需要的氮的最好来源。土壤是物理的、化学的与生物的混合体，主要是胶体。为了维持它的平衡，它既需要从动植物腐败而来的有机盐，也需要从矿物而来
① Sir E.J.Russell， Soil Conditions andPlant Growth， 4th ed.London， 1921。
的无机盐。
李比希说明了矿物盐在农业上的重要性，但他忽略了氮的极端重要性。
十九世纪中叶，这个问题才由布散果耳（Boussingault）以及吉尔伯特（Gilbert）和劳斯（Lawes）在罗森斯特德（Rothams－ted）实验站加以研究；他们的研究成果成了现代人工施肥的基础。植物生命不可缺少的元素是氮、磷与钾，但这些元素通常只有极少量。如果这些元素的一种分量过少，农作物的收成必受限制。只有按照植物能利用的方式添加不足的元素，植物才会自由生长起来。微量的其他元素，如硼、锰与铜，也是植物所需要的。
人工施肥的科学研究使农民在耕作方法上得到更大的自由。当人们可以把农作物所吸取的元素还给土地来维持土地的肥沃性的时候，旧日的轮种和休种方法就可以大大改变了。
自然地理学与科学探险
在十八世纪后半期和整个十九世纪，系统的世界探险工作进行得很快，而且大部分是在真正科学精神下进行的。1784 年，英国军需部在洪斯洛荒地（HounslowHeath）测定基线，开始利用三角学进行测量。这样，法国地图学家丹维尔（d’Anville）所创始的精密地图和海洋图就都有可能绘制出来了。
我们应当叙述一下普鲁士博物学家和旅行家洪堡男爵（vonHumboldt，1769-1859 年）的工作。他最喜欢住在巴黎。在那里，他协助盖伊-吕萨克完成气体的研究（见211 页）。他花了五年的时光在南美洲及墨西哥海湾的海上与岛上探险。根据这次旅行所得的观察结果，他认为应该把自然地理学与气象学当做是精确的科学。洪堡首先在地图上绘出等温线，因而得到一个比较各国气候269 的方法。他攀登过安第斯山脉的琴博腊索山（Chimborazo）
与其他高峰，以观察温度随海拔增高而降低的比率。他研究了赤道带暴风与大气扰乱的起源；他研究了火山活动带的地位，认为火山活动带与地壳的裂缝是符合的。他调查了动植物在自然条件影响下的分布情况；他研究了从两极到赤道地磁强度的变化，并且创造了“磁暴”这个名词来描述一个他首先加以记录的现象。
洪堡的劳动与人格引起人们很大兴趣，从而推动了欧洲各国的科学探险。1831 年英国派出“猎犬号”（the Beagle，或音译为“贝格尔号”）
进行了一次有名的航行，“完成了巴塔哥尼亚（Pata－gonia）与火地（TierradeI Fuego）的测量；又测量了智利、秘鲁的海岸和太平洋上一些海岛；并且进行了定期的环球联测”。当时宣布，这次航行“纯粹是为了科学的目的”，达尔文就以“博物学家”的身分，在这艘船上服务。
几年以后（1839 年），有名的植物学家胡克（w.J.Hooker）爵士的儿子约瑟夫·胡克（Joseph Hooker，.. 1817—1911 年）加入了罗斯（James Ross）..爵士的南极探险队，在那里花了三年时间研究植物。后来他又参加一个政府资助的远征队，到了印度的北边。1846 年，赫胥黎（T.H.Huxlcy）离开英国，在“响尾蛇号”船上做外科医生，在澳大利亚海上进行了几年测量与制图工作。他生性热情，观察力锐敏，常常因为没有机会从事普遍感兴趣的精密科学研究而慨叹。这样，在十九世纪思想革命中起了重大作用的人物当中，就有三个在科学探险的航行中当过一个时期的学徒。有组织的发现与研究的最高潮是“挑战者号”（the Challenger）的远征。这艘船于1872 年出发，
在大西洋与太平洋上游弋几年，记录了有关海洋学、气象学及自然历史各个部门的资料。
海洋学尤其变得重要起来。美国海军部的莫里（Maury）研究了一个半世
纪以前丹皮尔（Dampier）所留下来的有关风和洋流的问题，对于海上路线航
行作了很大改进。海上的集群生物具有无数的形态，有显微镜下才看得见的、
经亨森（Henson）命名的浮游生物、原生动物、变成海底软泥的放射虫的骸
骨，还有各式各样大270 小的鱼类；它们的生活迁徙部分地以浮游生物为转
移，因为有些鱼群以这些生物为饵料，常追随它们而游行。
拉普拉斯由于企图提出一个合理的学说来说明太阳系的起源，就促使人
们注意到这个问题并激发了人们把地球当做太阳系的一部分加以研究的兴
趣。不幸，在不顾教皇的无上权威，思想自由最为盛行的国家，《圣经》文
字的权威也最为深入人心。所以在《创世记》以外任何有关地球起源的看法，
必须经过一番新的斗争，才能得到一般的承认。就是在十九世纪中期，还有
人认真地说化石是上帝（或魔鬼）埋藏在地下，以考验人们的信心的，但是
我们都知道化石告诉我们的是另外一套故事。
从很早的时候以来，在开矿的过程中，人们就得到一些有关岩石、金属与矿物的知识。正象一些希腊哲学家那样，达·芬奇与帕利两（Palissy）已经认识到化石是动植物的遗体，但是一般人却以为化石是“造物的游戏”，是一种神秘的“溯形力”——自然界以各种方法创造所喜爱的形式的倾向——的产物。只有个别的观察者，如斯但森（Niels Stensen，1669 年），才认识到我们可以利用化石来探索地球的历史，但这种看法没有得到一般人的接受。伍德沃德（JohnWoodward，1665-1728 年）赠给剑桥大学的大批化石大有助于证实化石来源于动植物的看法。1674 年，佩劳尔（Perrault）证明地上的雨量足以解释泉水与河流的来源而有余①，盖塔尔（Guettard，1715－1786 年）说明风化怎样改变了地球的面貌。虽然如此，仍然有人对事实加以曲解，以附会圣经中关于天地开辟时有洪水或大火的说法，而有水成派与火成派的争论。
首先有系统地和这种观点作斗争的是在1785 年发表《地球论》的赫顿
（James Hutton，1726-1797 年）。这一次又是对自然过程的实际认识，铺
平了科学前进的道路。赫顿为了改进他在柏韦克271 郡（Berwickshire）
的农场，先在诺尔福克（Norfolk）研究本国农业’再到荷兰、比利时与法国
北部学习外国的农业方法。他对人们所熟悉的沟、坑、河床等熟思了十四年，
然后回到爱丁堡，奠定现代地质科学的基础。赫顿认为岩石的层比与化石的
埋藏现今仍在海、河、湖沼之内进行。赫顿说：“不是地球固有的因素不予
使用，而且不了解其原理的作用不予承认”——这是一句真正的科学格言，
因为它力求避免一切不必要的假设。
一直到沃纳（Werncr）指出地质岩层有规律地相继出现以后，一直到斯
密斯（WiIliam Smith）根据化石的窖藏算出岩层的相对年龄以后；一直到
居维叶根据在巴黎附近发现的化石与骨骼、重新构成久已绝迹的哺乳动物以
①F.D.Adams， ScienceLXVII.P.500，1928，引用在Isis，No,XIII，P.180.1929。
后；一直到拉马克（Jean BaPtiste deLamarck）比较现今的介壳和化石的介壳，而加以分类以后；最后一直到赖尔（Charles Lyell）爵士把说明水、火山与地震等因素至今仍在改变地球的证据以及有关化石的事实，都收罗在他的《地质学原理》（1830—1833）之内以后，赫顿的“天津不变学说”才得到普遍的公认。长期不断的过程所积累的效果第一次为人类所充分把握；人们觉得利用岩石的记录，印证眼前仍在进行的自然作用进行推理，我们可以寻出地球的历史，至少可以寻出地球上有生物的一段时期的历史。
化石的生态说明生命在各确定的时期里有很大的改变。这与阿加西斯
（Agassiz）与巴克兰德（Buckland）在1840 年左右最先收罗到的关于冰何
作用的地质证据是符合的。这些地质证据可以说明各个冰期。
人类的起源与年龄的问题是人类特别感兴趣的问题。由于发现原始人所
用的石器，由于在现今欧洲已绝迹的动物遗骸附近发现兽骨和象牙雕刻，赖
尔才得以在1863 年确定人类在生物的长系列中的地位，而且指出人类在地球
上存在的时期比公认的圣经年代学所说的年代要长得多。现在看来，很可能，
我们的祖先摆脱比较原始的状态成为真正的人，约在距今百万至千万年之
间，而文明不过是五千至六千年间的事。
自然历史
在布丰发表了他的巨著《动物的自然历史》以后，又有一位法国人对分类问题进行研究，把分类法放在坚实的基础之上。乔治·居维叶（GeorgesCuvier，1769—1832 年）是一新教教士的儿子。他父亲从朱拉（Jura）迁居符腾堡（Wurtemberg）保护国境内。在法国革命初期和恐怖时代，他在诺曼底（Normandy）安静地学习，随后到巴黎，即在法兰西学院得到一个重要的位置。他的特殊贡献在于，他在博物学家中最先对现在的动物的构造和古代化石的遗骼加以系统的比较，从而说明在研究生物发展的时候，过去与现在应当同样注意。居维叶站在科学发现的新时代的门口。他的主要著作《按其组织分布的动物界》（Le Regne Animal，distribued’apres sonOrganisation），是两派人的研究成果之间的桥梁。一派人把世界及其现象当做是静止的问题加以研究，一派人把世界及其现象当做是一出巨大的进化戏剧中一系列变动不已的场景加以研究。
不幸，科学家与从事实际工作的花匠和农民之间缺乏密切的联系，后者用杂交与选种的方法不断培育出许多动植物的新品种，或把已有的品种加以改良。十八世纪末，贝克韦尔（Bakewell）把长角羊改良为新的有用的勒斯特（Leicester）种。科林（Colling）兄弟应用贝克韦尔的方法改良了提斯（Tees）山谷的短角种，这样就培育出最重要的英国羊种。
巨大变异的自发出现，是园艺家们都熟知的事实：
例如，一种变种梨会忽然生出一支结满优良水果的枝条来；山毛榉会莫名其妙地长出绿叶扶疏的枝干；山茶会开出意料不到的好花。如将它们从母树取下插枝或嫁接，这种变种可以长久维持下去。园圃中的许多花卉与果木的品种便是从这样得来的①。园艺家所培殖的新品种，多数是由不同品种甚至种的个体杂交而来。在后一情况下，我们晓得杂交的结果常比纯种生育不蕃，
①Art.“Horticulture”,inEncy.Brit.9thed.1881。
有时简直不能生殖。
达尔文以前的进化论
自然界处在进化过程中的观念至少可以上溯到希腊哲学家的时代。赫拉克利特认为万物皆在流动状态之中。恩培多克勒说生命的发展是一个逐渐的过程，不完善的形式慢慢地为较完善的形式所代替。到了亚里斯多德的时候，思辨好象更进一步，以为较完善的形式，不但在时间上来自不完善的形式，而且就是从不完善中发展而来。原子论者常被称为进化论者。他们好象认为每一物种都是重新出现的。但由于他们相信只有与环境适合的物种才能生存，他们在精神上已经接近自然选择说的实质，虽然他们的事实根据还不充足。有人说得对：“在科学中没有充分考虑到有关事实的意见，不能借口正确而固执不舍。”象在其他许多知识领域中一样，希腊哲学家所能做到的，只是提出问题，并对问题的解决办法进行一番思辨性的猜测。
事实上，花去了两千年时间，花费了无数沉静而不关心哲学的生理学家与博物学家的心血，才收集到足够的观察与实验证据，使得进化观念值得科学家加以考虑。博物学家大半都把进化观念留给哲学家去议论，而且在达尔文与华莱士（Wallace）发表他们同时得出的研究成果以前，科学界的意见就发表出来的而言，倒是反对进化论的。这是在资料不确凿时暂不下判断的真正科学态度的很好例证。另一方面，哲学家也尽了他们的本分，因为他们对于一个还不能交给科学家处理的学说，不断地提出思辨性的见解。他们对一个极其重要的问题始终不作最后决定，然而又提出解决的方案。到相当的时候，这种解决方案可以成为科学家的工作假设，他们让科学家去做最后的决定。当文艺复兴时期进化观念再度出现时，它主要出现在哲学家（如培根、笛卡尔、莱布尼茨与康德）的著作之中，就是这个道理。与此同时，科学家却在慢慢地研究事实。这些事实最后会经过哈维的胚胎学和约翰·雷（JohnRay）的分类系统，引导他们朝同一方向前进。
有些哲学家在考虑物种目前的易变性及用实验方法研究的可能性时，甚至达到完全现代的观念，但我们不要忘记另外一些称为进化论者的哲学家（达尔文的前驱）却是从理想的意义上，而不是从现实意义上看待进化的。歌德（Goethe）274 的有些见解属于这一类，谢林（Schelling）与黑格尔也是这样。在他们看来，物种间的关系在于在概念领域内表现这种关系的内在理念。黑格尔说：“变化只能归之于理念本身，因为只有理念才在进化。..把从一个天然的形式和领域到一个更高的形式和领域的变化，看做是外部的与实际的产物，那是一个蠢笨的念头。”可是，哲学家对于进化论的贡献的价值，并不因为哲学家从理想观点来看进化而化为乌有。最有趣味而且引人注意的是，哲学家与博物学家之间的分工与见解的不同，一直维持到最后的一刻。斯宾塞（Herbert Spencer）..虽也是一位合格的生物学家，基本上还是一位哲学家。他在达尔文的《物种起源》发表以前几年，已经在鼓吹一种成熟而具体的进化论学说，而当时大多数博物学家还不愿接受任何这样的学说。
就连搜集过不少变异证据的植物学家戈德伦（Godron），到1859 年，即《物种起源》出版的那一年，也还是反对进化观念。哲学家和博物学家都是对的，他们各遵循正当的途径。哲学家所处理的是一个哲学问题，还没有达到可以用科学方法加以考察的地步。
博物学家不接受一种没有确凿证据，而且无法着手研究的见解，甚至不把它
当作一项工作假设，也正是真正科学家的审慎态度。
虽然如此，在十八世纪，就已经渐渐地有一些博物学家不顾当时流行的科学意见，维护某种进化学说，到十九世纪前半期，这样的人更是愈来愈多了。摇摆于巴黎大学正统派与“生物联锁论”的信仰之间的布丰，提出了外界环境直接改变动物的学说。诗人、博物学家与哲学家伊拉兹马斯·达尔文（Erasmus Darwin），看到了一点启示。这一启示后来在他孙儿手中得到了圆满的发展。他说：“动物的变形，如由蝌蚪到蛙的变化..人工造成的改变，如人工培育的马、狗、羊的新品种，..气候与季节条件造成的改变，....一切温血动物结构的基本一致，..使我们不能不断定它们都是从一种同样的生命纤维产生出来的。”
最早的一个有条理的合于逻辑的学说是拉马克（Lamarck，1744－1829年）的学说。他想要在环境造成的改变的积累性的遗传275 中，寻找进化的原因。照布丰的见解，环境对于个体所起的改变影响，常常很小，拉马克却认为，如果习惯的必要改变变成是经常的和持续的，这就可能改变旧的器官，并在需要新器官时使新器官产生出来。例如长颈鹿的祖宗由于不断地伸长颈脖去吃高处的树叶而获得愈来愈长的颈，这样获得的结构的变化又通过遗传而得到发展和强化。虽然这样的遗传没有直接的证据可寻，但它却不失为一种合理而前后一贯的工作假设，可以供其他博物学家，如梅克尔（Meckel）
加以使用与发挥。
人们既然注意到环境对于个体的影响以及可以正当地归之于外界环境的变化的范围，这自然要对人们的思想与行动产生很大的影响。我们很难相信，个体可以发生深刻的变化，而其种依然一成不变。因此在十九世纪，就有人把通过环境造成改变的学说当做默认的前提，而兴办了很多社会慈善事业。
虽然如此，随着时间的推移，我们已经明了后天获得的性质，即使有，也很难发现。这个问题在今天还在讨论之中，始终没有定论。
十九世纪另外两位主张环境对于个体有直接作用的进化论者是圣提雷尔（Etienne Geoffroy Saint-Hilaire）与钱伯斯（RobertChambers）。后者隐名出版的《创造的痕迹》（Vestiges of Creation）一书，曾经风行一时，帮助人们在思想上做好准备便于接受达尔文的进化论。
但达尔文的工作的中心思想，是从一个人而来的。由于奇特的机遇，他还把同样的线索给予华莱士。此人便是马尔萨斯（Tho-mas RobertMalthus，1766-1834 年）。有一时期他做过英国萨里（Surrey）的阿耳伯里（Albury）副牧师。马尔萨斯是一位能干的经济学家。在他所生活的时代里，英国的人口增加极速。1798 年，他的《人口论》第一版问世。他在这本书里宣布人口的增加常比食物的增加快，只有靠饥谨、瘟疫与战争除去过多的人口，才能使食物够用。在以后版本中，他又承认了节制生育的重要性，当时生育节制主要是通过迟婚来实行的。因此，就应用于人类来说，不免削弱了他的简单明了的主要论点。
达尔文谈到过这本书在他思想上所起的作用：“1838 年10 月，我为了消遣，偶然读了马尔萨斯的《人口论》。我长期不断地观察过动植物的生活情况，对于到处进行的生存竞争有深切的了解，我因此立刻就想到，在这些情况下，适于环境的变种将会保存下来，不适的必归消灭。其结果则为新种的形成。这样，在进行工作时，我就有了一个理论可以凭持。”
得到这个启示的人，由于遗传与环境的缘故，也具有充分利用这个启示的条件。查理·达尔文（CharlesRobertDarwinl809—1882 年）是施鲁斯伯里（Shrewsbury）乡间能干而有资财的医生罗伯特·达尔文（RobertWaringDarwin）的儿子。他的祖父是伊拉兹马斯·达尔文，上面已经讲过了。外祖父约瑟亚·威季伍德（Josiah Wedgwood）是埃鲁里亚（Etruria）的一个陶工，也是一位具有科学能力与智慧的人。威季伍德族是斯塔福德郡（Stafford-shire）的小地主世家，达尔文族也是地主，但来自林肯郡（Lincoln—shire）。查理·达尔文最初在爱丁堡攻读医学，后来改到剑桥大学基督学院，想成为牧师。他在“猎犬号”船上做博物学家，在南美海面上航行五年，得到最好的训练。在热带与亚热带的地区里，生物繁茂。达尔文看到了各种生物互相依存的情况，归来后不到一年，便着手整理记载与物种变迁有关的事实的许多札记中的第一册。十五个月以后，他读了马尔萨斯的书，发现一个线索，结果便形成了新种通过什么方法产生的学说。
属于一个种族的个体，天赋性能各不相同。达尔文对于这些变异的原因不表示意见，只是把这种变异当做事实加以接受。如果生殖过多或追求配偶的竞争过大，任何在争取生存和争夺配偶的斗争中，有用的性能都具有“生存价值”，而使具有这种性能的个体占有优势，有更大机会延长生命或得到配偶，顺利地生产压倒多数的后裔以继承这一有益的变异性。由于不具有这种性能的个体逐渐被淘汰掉了，这一特殊性便有扩大到全种族之势。种族改变了，一个不同的永久的种别慢慢地确立起来。这是一个新观念。关277 于它在思想史上的重要意义，赫胥黎有过确当的说明。赫胥黎凭借他的阐释的天才、辩论的技巧与争辩的勇气，在促使一般人接受达尔文与华莱士的见解方面比任何人尽力都多。他说：“新种可由个体离开种的类型的变异，经过环境的选择作用而形成。这种意见，在1858 年以前，不论科学思想历史家和生物学家都是闻所未闻的。我们把这种变异称为‘自然发生’，因为我们不知其中的原因。但这个意见却是《物种起源》的中心思想，它包含了达尔文主义的精髓。”
达尔文把这个观念当做工作假设，花了二十年的功夫搜集事实和进行实验。他博览群书，阅读旅行游记，阅读有关运动竞赛、自然历史、园艺种植和家畜培养的书籍。他进行了家鸽交配的实验，研究了种子的传播，以及动植物在地质与地理上的分布。在融汇事实、权衡事实与已产生的一切复杂问题的关系以及最后排比事实上，达尔文表现了无上的本领。他的坦率的诚挚，对真理的爱好以及心境的平静与公正，都是理想的博物学家的典范。他为了指导工作，形成许多假设，但他绝不让先人之见蒙蔽了事实。他说：“我不断地努力保持心无拘执，以期任何心爱的假设（我对每一问题都要成立一个），只要证明与事实不合，我都可以立刻放弃。”
达尔文到1844 年已经相信物种并非不变，而物种起源的主要原因是自然选择，但他年复一年地继续工作，以期得到更可靠的证据。1856 年，赖尔敦促他发表他的研究结果，达尔文觉得他的研究尚未圆满，没有听从。1858 年6 月18 日，他收到华莱士（AlfredRusseI Wallace）由特尔纳特（Ternate）
寄夹一篇论文。论文是华莱士读了马尔萨斯的书之后，在三天内写成的，达尔文立刻看出这篇论文中包含有他自己的理论的要点。他不愿意争夺二十年
的在先权。这虽然是他应得的权利，但却会使得华莱士的贡献失去意义。因此达尔文把经过告诉了赖尔与胡克。他们两人和林耐学会商议，于1858 年7月1 日，把华莱士的论文和达尔文1857 年写给阿萨·格雷（Asa Gray）的一封信及他在1844 年所写的他的理论的提要一并发表。
进化论与自然选择
接着，达尔文就开始写作，把他多年辛劳的结果简略地写了出来，1859年11 月24 日，他的书命名为《物种起源》发表了。
我们已经探讨了进化思想的各个支流——字278 宙理论的、解剖学的，地质学的与哲学的。这些支流，虽然为物种不变的成见所阻，但在堰闸后面愈聚愈深。达尔文所搜罗的自然选择的证据是一个巨流，它以不可抵抗的威力冲破了这个堰闸，于是汹涌的洪水便泛滥于整个思想领域。随着时间的进展，我们对事实的认识大有增加，现在我们已经可以看出，达尔文，尤其是他的门徒，和他们以前的希腊原子论者一样，低估了生命问题的复杂性。虽然从形态学与古生物学的事实来看，进化的一般进程现在是很明显了，但物种起源的详细情节，还没有阐明出来。单单自然选择似乎还不能充分解释。
但是，后来的更审慎的精神，不能减少达尔文的原理在历史上的重要意义。
到最后，它也许证明是不充分的，但在当时确是必需的假设。自然选择的观念，引导人们接受了一个更重要的东西──有机进化论。
最初许多人觉得接受这个理论就要把人类在哲学上和宗教上的各种重要成果一概推翻，摧毁的东西就未免太多了。我们决不可不加思索地斥责当时广泛流行的这一心理状态。今天，进化的观念已经成为我们的学术观点的一个熟悉的因素，我们很难想象它在那时具有怎样的革命意义，我们也很难想象当进化论的证据放在世人的面前的时候，有能力判断这种证据的价值的人又是多么寥寥无几。这些证据是详细考查了活着的生物和化石遗迹以后得来的，一般人是不熟悉的，事实上大多数人连知道也不知道。现在，他们却觉得自己被迫要作一抉择：要么否认所得出的结论的有效性，要么抛弃祖先世世代代传下来的信仰。在责备他们以前，让我们诚实地问问自己：从事物的表面来看，究竟是相信蛙与孔雀、鲑鱼与蜂鸟、象与小鼠有共同的祖先容易一些呢，还是相信它们是分别创造出来的容易一些。虽然如此，素来爱好郊野及其动植物的英国人，凡是能领会达尔文所提出的证据的，都还是乐于听从进化论。
可是，就连某些博物学家也对这个新观念有抵触。大解剖学家欧文（Richard Owen）爵士就在《爱丁堡评论》上发表了很凶猛的279 反驳文章，他的许多同事也附和他的意见。但胡克立刻表示赞同达尔文的意见，赫胥黎、格雷、拉伯克（LubbocK）与卡本特尔（W.B.Carpenter）接着也都表示赞同，赖尔也于1864 年秋天在皇家学会的聚餐会上，宣布他接受这个信念。
从一开始，赫胥黎就是进化论者阵营的主角。他自称是“达尔文的看家狗”。他凭着极大的勇气、能力和明晰解说的本领，首当其冲地抵抗各方面对达尔文的著作的攻击，而且时时带头对狼狈的敌人展开成功的反击。
赫胥黎（Thomas Henry Huxley）于1825 年生于伊林（Ealing），但其祖宗居住在考文垂（Coventry）及韦尔斯沼泽地区，所以他具有真正边境
民族的斗争气质。他告诉我们：《物种起源》出版，对于当时科学家，好象黑暗中的一道电光。他写道：
“我们不愿相信这种或那种空想，而要抓住可以和事实对照、经过考验正确无误的明白确定的概念。《物种起源》把我们所需要的工作假设给予了我们。不但如此，它还有一个极大用处，那就是使我们脱离了一个进退两难的处境：你不愿承认上帝创造世界的假设，可是你又能提出什么学说，让任何小心慎思的人都能接受呢？1857 年我不能回答这个问题，也不相信有什么人能够回答。一年以后，我们责怪自己为这样的问题难倒真是太愚蠢了。我记得当最初我把《物种起源》的中心思想抓住的时候，我的感想是‘真笨，连这个都没有想到！’”
1860 年，赫胥黎与威尔伯福斯（Wilberforce）主教在英国科学协会牛津会议中展开的有名的争论是人们常常引述的①。威尔伯福斯青年时代在牛津数学院得过头等奖，他的大学认为他对自然知识的各个部门无不精通，所以选定他来维护正统的教义。这位主教对于这个问题并无真正的了解，企图用讥笑来摧毁进化观念。赫胥黎对于他的论点给予有效的答辩之后，更对于他的愚昧的干涉给与严厉的抨击；同时拉伯克，即后来的艾夫伯里勋爵（LordAvebury），则说明了胚胎学上的进化证据。
到辩论与讥评不能阻止达尔文学说传播的时候，他的对手就采取了平常
的步骤，说这个学说并不是他的创见。但对于这个问题最有裁判资格的人却
有不同的见解。牛津会议之后两年，赫胥280 黎写信给赖尔说：
如果达尔文的自然选择说是对的，在我看来，这个“真实因”的发现，就使他处在和他一切先辈完全不同的地位。我不能说他的理论是拉马克的理论的修正，犹如我不能说牛顿的天体运动理论是托勒密的体系的修正一样。
托勒密解释这些运动的办法是空想出来的。牛顿却根据定律和显然起作用的力来证明天体运动的必然性。我想，如其达尔文是对的，他将与哈维那样的人立于同等的地位，即使他错了，他的清醒而精确的思想也使拉马克不能和他同日而语。
赫胥黎指出了证据方面的一个缺陷。积累变异而成新种的观念忽视了这样一个事实：血缘相近而不同的物种杂交后往往在某种程度上生殖不蕃。如果物种有一个共同的来源，我们便看不出为什么竟有这样一个现象，而且我们也找不到明显的例证，说明确实生殖不蕃的杂种是在实验中从共同祖先传下来的多产亲体所养育出来的。
把自然选择当作主要决定力量的主张的确当性，也就是在这一点上最有问题。“适者生存”，用来说明进化的轮廓是可称赞的，但应用在种的差异上就不行了。达尔文的哲学告诉我们：每一物种如要生存，必需在自然里繁盛起来，但没有人能说出我们所说的种的差异（常常是十分显著固定的〕在事实上怎样使物种能够繁盛起来①。
赫胥黎虽然指出这个困难，但当时没有人感觉这是一个严重的问题。人们以为进一步的研究会弄清楚这个问题，直到二十世纪大规模地进行科学的育种实验时，人们才感觉到这个问题的全部重要性。那时的生物学家，在最初的奇异感消除之后，便接受了进化论，并且认为自然选择是真实而充足的
①Life of CharlesDarwin，Vol.Ⅱ，p.320;LeonardHuxley，Life and LettersofThomas Henry Hurley, vol. I,p.180.
①WilliamBateson，AddresstotheAmericonAssociationToronto，1922.
大陆上最有名的人种学家微耳和没有接受达尔文的理论，但进化通过自然选择与适者生存进行的学说在德国得到极热烈的欢迎。海克尔与其他博物学家以及跟在他们后面的条顿哲学家与政论家一块创立了所谓达尔文主义，使他们的许多信徒比达尔文自己还要达尔文些。
可是达尔文研究变异与遗传所用的观察与实验的方法，反陷231 于中止的状态。人们同意自然选择是进化与物种来源的经过证明的充分的原因。
达尔文主义不再是初步的科学学说，而成了一种哲学，甚至一种宗教。实验生物学把注意力转向形态学与比较胚胎学，特别是鲍尔弗（F.M.Balfour）和赫特维希（O.Hertwig）所创立的形态学和比较胚胎学。由梅克尔提出，经海克尔加以发挥的一个假说，认为个体的发育追随、并表现种族的历史。这样一来。胚胎学就具有进化意义，迟缓而费力的研究方法也就更为人所忽视了。
在田野里系统地研究动植物的博物学家，在园圃农场上培育新植物和动物的育种家，日益扩大他们对于物种及品种的正确知识。在博物学家与育种家看来，物种的界限依然是分明的，新种不是由于感觉不到的逐渐变化而形成的，而是由于忽然的、常常是很大的突变而形成的；而且一开始就成了纯粹的种。但实验室里的形态学家并不征求实际工作者的意见，也不对他们的经验知识给予足够重视。贝特森（Bateson）说：“十九世纪八十年代的进化论者极其肯定地以为物种是分类学家胸中的一种虚构，不值得识者注意。”
但是到了九十年代在实验室中工作的生物学家，在大陆上以德·弗里斯（deVries）为领袖，在英国以贝特森为领袖，重新回去研究变异与遗传。
达尔文自己虽然相信自然选择是进化的重要原因，但并不排斥拉马克的意见，即由于用进废退的长期作用而获得的特性可以遗传。当时拥有的证据还不能解决这个问题。但在十九世纪快结束的时候，韦斯曼（AugustWeiSmann）在这个问题上揭开了新的一页。他指出体细胞与体内的生殖细胞必须截然分清。体细胞只能产生与自己相同的细胞，但生殖细胞不但产生新个体的生殖细胞，而且产生体内一切无数类型的细胞。因此组成生殖细胞的单元必须有足够多的数目，在种类与排列上必须有足够的差别，以形成自然界里的无数机体。生殖细胞由细胞质一脉相传，复制生殖细胞，但体细胞总是溯源于生殖细胞。因此，每一个体的身体，不过是亲体生殖细胞的比较不重要的副产品；它可以死去而不留下后裔。主要的传统是细胞质，它由细胞传到细胞，有一个不断的历史。
从这个观点看，身体所遭到的改变不大可能影响生殖细胞的282 产物。
这样的影响好象一个人的伯叔父身上的改变，对他本人的影响那样。包含生殖细胞的身体可以损害生殖细胞，但却不能改变它的性质。于是韦斯曼就去严格地研究后天获得性质的遗传的证据，但他认为每个证据都不够充分而加以抛弃。自那时以后，人们通过观察与实验也发现在某些情况下，环境的长期的改变，可以产生一些效果，但这些好象都是例外，没有得到博物学家一致的承认。
在韦斯曼宣布他的结果以后，人们一度有些惊谔。因为，生物学家一直是用“用进废退”来解释没有解决的适应之谜的。进化论的哲学家，特别是斯宾塞，一直是把后天获得性质的遗传当做种族发展的重要因素的，而慈善家、教育家与政治家则默认这种说法为真理，而且将它看做是社会“进步”
的根本基础。生物学家很快就接受了这种新的见解；斯宾塞却一直到死还和
韦斯曼辩论①；政治改革家就是到现在，还对和他们的先人之见相反的理论熟视无睹。如果承认后天获得性不能遗传，即等于说“天性”（nature）重于“教养”（nurturc），遗传重于环境。改善生活条件，个体当然会得到好处，但除了通过自然选择或人为选择的间接过程之外，这丝毫不能提高一个种族的天赋性质。
韦斯曼为了解释遗传而设想出来的特殊类型的机制，也许是一些聪明的玄想，但足以指导他的许多追随者的研究工作，促使他
们去考察生殖细胞究竟是通过什么过程形成的，体细胞又是通过什么过
程从生殖细胞中发展出来的。这些新研究开始于十九世纪，但最显著的结果
到后来才出现，所以这个问题留在第九章里讨论比较合适。
十九世纪末，开始了另一场围绕着新知识的争论①。纯粹达尔文主义的维护者如韦斯曼，开始认为自然选择是一个可以充分解释适应和进化的原因。
而且他们还以为自然选择所形成的变异是很微小的变异，例如人体身长便有一序列连续的差异。在相当多的数目中，我们可以发现在平均数的两边相当宽广的范围内，各人的身长相差不过百分之一英寸。他们以为，选择就在这样细微差异中进行，而且只要有相当长的时间，便可以产生新的品种和新种。
但在新世纪开始以前，有些博物学家，主要是德·弗里斯与贝特森，把
育种家、饲鸟人与园艺家积累的经验当作起点而进行实验，发现以上的设想
不符合事实。大的突变常常发生，特别是在杂交以后；新的品种可以立刻出
现。到了1900 年，久被遗忘的孟德尔的研究成果重新发现，因而又展开了新
的一页。即令微小变异的选择不能解释进化，这些新的观念好象还可以解释。
这个希望在多大程度上得到实现，我们将在以后讨论。
在由于达尔文的缘故而恢复生气的各种学术中，人类学，即人类的比较
研究，得益最大。事实上，即使说现代人类学从《物种起源》而来也不为过。
赫胥黎关于人类头骨的经典研究著作，是从达尔文学悦的争论得到启发的，
也是精确度量人体特点的开始。这种度量现在成为人类学的重要方法。自然
选择的观念和进化的观念则成为后来的一切研究工作的基础。
在其他方面，创立人类学的条件也成熟了。爱好新奇的心理，热切的好奇心和收藏家的搜集癖好不但为欧洲的园圃与博物馆带来了异域的动物和植物，也带来了发展阶段不同的其他民族的美术、工艺产品以及其他宗教的法物祭器。
当人类学家开始工作的时候，大部分必要的材料已经齐备了、熟悉了或
部分地分好类了，只待有人出来重新加以解释，以揭示其内在意义的另一方
达尔文在《物种起源》里，没有详细地研究人类，可是他指出他的关于
一般物种的结论，对于这个问题有明显的关系。1863 年，在彻底地研究了解
剖学的证据之后，赫胥黎说人在身体与大脑方面与某些猿猴的差异比猿猴与
①G.C. Bourne， HerbertSpencerandAnimalEvolufion，Oxford, 1910。
①A. Weismann, TheEvolutionThecry,Eng.trans.J.A.and. M.R.Thomson, London, 1904; Beatrice Bateson, WilliamBateson, Naturalist,Cambridge,1926,p.449。
猿猴间的差异还要小些①。因此，他回到林耐的分类法，将人类列为灵长目的第一科。在心理方面，人284 与猿猴的距离要大些，但脊椎动物的心理过程与人类的心理过程是对应的，虽然不及人类的有力与复杂。布雷姆（Brehm）
在其《动物的生命》中和达尔文在其较晚的著作中都指出了这一点②。可是华莱士仍然认为不应当把人类与其他动物放在一起，因为“他不但是生物大系的首领与进化过程的顶点，在某种程度上还是一个新的截然不同的纲目”③。
人类学把人类分为几个种族或人种时，主要是根据身体特点，不过，人们也始终认为身体特点和心理特点是相互关联着的。通常都按照肤色把人类分为白种、黄种、红种和黑种；很明显，这四个人种之间的实际差别不但包括肤色差别，而且也包括其他特点方面的差别，当然进一步的细分也是必要的。在重要性上仅次于肤色的是头骨的形状，一般用雷特修斯（Retsius）的方法来分类。从上面来看头颅时，由前到后的长径作为100。以此为准，短径或横径的长度就叫做“头骨指数”。如果指数小于80，头颅即列为长的一类，大于80，即列为短的一类。
我们可以对欧洲居民加以分析，作为例子，来说明这些方法及其结果①。
从身体方面来看，欧洲人的差别主要表现在三个特点上：身长、肤色与头形。
按大数目平均来说，当我们由南到北向波罗的海前进时，身长逐渐加高，肤
色变淡，如果转向南行，则身长变短，肤色变深。在中间的阿尔派恩区
（Alpine），身长与肤色介乎两者之间。但头颅的形状则是另外一回事。北
方与南方的人都是长头的，其头骨指数是75 到79，而中间山区的人则是扁
头的，头骨指数是85 到89。
要说明这些事实，我们假定欧洲有三种本原种族：第一种是身高皮白的
北方种族，在波罗的海周围可以找到，最为纯粹。第二是身短肤黑的南方种
族，生长在地中海沿岸以至大西洋岸边。这两种种族都是长头的。但在地理
上介乎这两个种族之间的是圆头的阿尔派恩种族，身长与肤色也介乎这两个
种族之间，生长在中欧的285 山岳地带。从一个方面来说，欧洲的历史就是
这三个种族的迁徙与互相作用的历史②。人们还根据头发的组织等其他特点，
运用同样的研究方法，研究了其他大陆上的人类的体质情况。在这些大陆上，
可以找到更原始的居民。
自从赖尔描述了人类在地质记录中所留下的遗迹之后，已经发现许多证据，说明在遥远的史前时期已经出现了各种不同种族。在十九世纪里人们做了不少的工作。我们发现在几万年以前穴居的人已经用相当生动的野牛与野猪的形象来装饰他们的石壁。1856 年在尼安德特（Neanderthal）地方，1886年在斯普伊（Spy）地方，发现更古的人骨，说明有更原始的人类存在；1893年杜布瓦（Dubois）在爪哇鲜新纪地层中发现了一些人骨，大多数权威学者认为这些人骨是介乎猿人与已知的最早期的人之间的一种原人的骸骨。
我们不能认为人类是现存的任何猿类的后裔。即使人类不是猿类的直接苗裔，至少也是它们的远亲。也许在现时的一切猿类以前，有一些更富于可
①T.H. Huxley，Man’SPlace in Nature, London,1863。
②CharlesDarwin，TheDescznt of Man； The EXpression of theEmo-tions in Man and Other Animals.
③A.R. Wallace，NaturalSelection, p.324.①W.Z.Ripley， The Rcces of Europe, Bostonand London,1890。
②A.C. Haddon, The Wandcrings of Peoples, Cambridge, 1911。
变异性的种类是它们共同的租宗。可以肯定，进化的过程比起初想到的更为复杂。有史以来，地面上可见的分枝别于是从一个复杂的相系生长出来的，而这个根系则深藏在地下——一去不复返的过去。
统计方法在人类学上的应用，可以说开始于十七世纪配第（WilliamPctty）爵士与格龙特（John Graunt）关于死亡统计表的研究，后来又由比利时天文学家奎特勒（L.A.J.Quetelet,1796—1874 年）加以恢复。1835 及其以后若干年，奎特勒证明概率的理论可以应用于人类的问题①。他发现苏格兰兵士的胸围量度或法国新兵的身长，围绕一个平均数而变化，其规律和枪弹围着靶子中心分布的规律或赌场上运气高低的规律一样。用图线表示（如图9）量度的变化曲线，除了两边差不多对称外，很象说明气体分子速度的曲线（230 页）。
1869 年，达尔文的表弟高尔顿（Francis Galton）把《物种起源》中的遗传观念应用于人类智力的遗传①。他用受试人的考试分 286 数的分布，证明在体质特点和分子速度方面有效的定律也适用于智力方面。大部分人都属于中等智力，由中等而上到达天才，或由中等而下到达愚钝，其数目都按照人所熟悉的方式减少。
在同一次数学考试里，一等优秀生的平均分数约三十倍于分数最低的优
秀生，而后者的分数又可能比一般及格学生的分数还高，如果他们参加同一
考试的话。因为有时间的限制，这些分数低估了智力的差别，这种差别显然
是很巨大的。高尔顿认为，一百万人中，大约只有二百五十人的品质称得起
是“优秀”，一百万人或一百多万人中，只有一人的品质称得起是“杰出”。
另一方面，一百万人中，约有250 人是无希望的白痴与低能。他们在一个方
向上离开中等标准的距离，正如优秀的人在另一方向离开中等标准的距离一
样。高尔顿研究了有关的参考书，发现优秀的人常比任意挑取同数量的一般
人有较多的优秀亲属。例如，他说一个能干裁判官的儿子成功的机会比普通
人要大五百倍。如果有人提出异议说，裁判官帮助他儿子成功的机会比大多
数人多些，那末，我们可以回答说，高尔顿的数字也说明，一个裁判官常有
一个能干的父亲正如有一个能干的儿子一样，而裁判官根本没有多少机会去
教育或栽培他的父亲是显然的。用了这样的论据，高尔顿公平地驳回了对于
他的著作的批评。我们不能过分重视他的数字，但一般的结论是明白而正确
的。对于个人的预测虽不可能，但按大数目平均来说，才能的遗传是确定的；
天赋才能的差别是很大的；“人人生而平等”的说法，如果是指才能而言，
显然是错误的①。
达尔文的自然选择学说使人们认识到法律、社会或经济环境的任何改变
必定对于同一批居民的某些特点特别有利，因而可以改变人们的平均生物特
性。高尔顿起初怀疑后天获得性能够遗传，等到韦斯曼的研究成果证明获得
性遗传的证据，没有一个经得住严格考验时，高尔顿的原则便更加巩固了。
很明显，环境的影响被人大大高估了，教育只能使已经存在的特点突出起来，
而要提高一个种族的生物特性，唯一的办法就是给它的比较优秀的特点以发
① Surl'Hommeei le Deueloppement de ses Facu'tcs， 1835.Physique Sociale, 1869. Anthropometrie, 1870.① Hereditary Genius, London， 1869。
① 这种宣扬上智下愚，把人分为等级的资产阶级谬论。必须给予批判！——译注
展的机会。育种所以非常重要的道理已经很明显了。
当然，我们必须把生物学上的遗传和文化上的遗传截然地分开，后者借语言或文字一代传给一代，而形成民族性。人们对遗传的这一意义已经有了清楚的认识；但生物学上的遗传的效果却常常遭到人们的忽视。