試論達爾文進化論的科學性缺失
——從遺傳理論看生物進化

李典友，陳忠全，褚清河

（1.皖西學院環境與旅游學院，安徽六安237012；2.煙臺南山學院商學院，山東龍口265700）

1859 年達爾文在《論通過自然選擇或生存斗爭保存良種的起源》，簡稱《物種起源》[1]一書中系統地提出了進化論，他以全新的生物進化思想推翻了“神創論”和物種不變論，在當時的科學界和公眾之中都引起了巨大反響。該書的出版發行被認為是19 世紀最偉大的科學成就之一。

達爾文進化論中的生物競爭思想不僅影響了人們對自然科學的認識觀，而且也影響了人們對社會科學的認識觀。適者生存甚至被認為是生命和人類生存的基本法則，進化論的提出被認為是科學領域中的一場大革命。

然而，進化論無論是在當時還是現在，均遭到一些著名學者或公眾的反對。1959 年波普爾在一次影響較大的演講中說到，達爾文進化論不是真正的科學理論[2-7]，因為它的核心學說自然選擇是一種全能的巧辯[8]。如果細致分析不難發現，適者生存其實是一種同義反復，是必然性的宣言，只是前人在研究中沒有注意到二者的關系而已。恩格斯雖然同意進化論，但他認為進化論還是一個很不完善的理論。達爾文在進化論中并沒有闡述生物界中個體之間協作的重要性，自然選擇也沒有分析引起單個生物個體之間變異的影響因素，沒有清楚地說明這種個體的偏離是怎樣逐漸成為一個品種、變種或種的內在驅動機制。恩格斯認為，全部生存斗爭學說，不過是把霍布斯利益競爭的戰爭學說和資產階級經濟學的競爭學說以及馬爾薩斯的人口論從社會搬到生物界而已[9]。事實上，無論是達爾文時代還是現代，從科學和科學研究的角度看，達爾文的進化論都算不上科學理論。因為科學理論都是在發現自然或社會現象、運動規律，并在提出相應概念的基礎上，對事物發展變化的內在規律及其影響因素的闡明并加以高度概括和總結。達爾文進化論僅僅是通過他的考察和觀察得出的簡單結論，或者說基于觀察到的現象和收集材料的初步認識提出的假說。而假說只有通過實證、試驗證實后，歸納推理才能形成理論，或者通過相關學科理論研究的突破被證實而進一步完善成為理論。

本研究試圖應用作物育種學新理論[10]探索生物進化的內在機制，從而使人們正確認識達爾文進化論，樹立正確的科學思想和科學理論研究方法，促進生物科學的發展。

1 達爾文進化論提出的背景與依據

1.1 進化論提出的時代背景

科學研究實踐作為一種獨立的精神活動，最早發端于古希臘。處在科學產生的萌芽時期和人類認識發展的幼稚階段的古希臘科學，其理論體系是原始的、粗淺的，甚至包含著許多謬論，但近代自然科學是從古希臘自然科學演進而生。近代生物科學發展到今天依然處于對生物現象的描述、經驗總結和推理性的思辨階段。

在中世紀早期，自然科學被牢牢禁錮在宗教神學之中，沒有任何地位，致使古希臘的科學遭到極大的破壞。從16 世紀到18 世紀，自然科學逐漸擺脫了宗教神學的桎梏，走上了精密觀測和試驗研究的正確軌道，自然科學如天文學、物理學等都得到了前所未有的發展。到19 世紀末20 世紀初，傳統的科學范式不再無條件的有效，物理學新理論的創立從根本上改變了人們的科學觀，對科學技術的發展產生了極大的推動作用。而生物學直到19 世紀，隨著試驗條件的改善，才取得重大進展，最突出的成就就是細胞學說、達爾文進化論的建立和遺傳學的誕生[8]。但達爾文進化論的思想雖然已擺脫“神創論”的束縛，但進化論的研究方法和思維還未從猜測想象和經驗推理中脫胎而出。因此，僅僅通過觀測得出的結論缺乏系統性和邏輯性。

1.2 進化論的早期理論

達爾文生物進化論是吸收早期一些科學家生物進化思想、猜想性的研究結論，通過旅行考察和考古獲得的觀測資料分析后形成的理論。

早在公元前384—前322 年，古希臘亞里士多德在《動物志》中就寫到：“自然界由無生物進展到動物是一個積微漸進的過程，因而由于其連續性，我們難以覺察這些事物間的界限及中間物隸屬于哪一邊”[11]。在《論植物》中又說，“這個世界是一個完整而連續的整體，它一刻也不停頓地創造出動物、植物和一切其他的種類”。達爾文進化論中的微小變異的連續累積似乎就是亞里士多的觀點。而在經歷中世紀的神創論、智慧設計論（目的論）、18 世紀的不變論和活力論后，法國生物學家拉馬克則提出了“用進廢退進化論”[12]，其主要內容包括：自然界中存在的所有物種都是不斷發展變化的，物種就是由許多變異個體組成的集合體（群體）；所有自然界中的生物群體都存在著由低級到高級、由簡單到復雜的不同等級系列（階梯）；所有生物都具有一定的適應環境的能力，因此，環境及其組成因素的變化會引起生物生存及其狀態的變化，環境的多樣性必將導致生物物種的多樣性；環境及其組成要素的改變會引起動植物習性的改變，如果環境朝一定的方向產生連續不斷的變化，生物個體隨著器官的用進廢退和獲得性遺傳，微小的變異可以不斷地加以積累，最終必然導致生物界的進化和發展。

1.3 達爾文進化論的理論依據

達爾文提出進化論的主要依據是實踐考察中收集到的大量動植物資料。1831—1835 年，達爾文全程了參加“貝格爾號”的環球旅行。跟隨著“貝格爾號”，達爾文穿過了大西洋與太平洋，先后到達了南美洲、大洋洲和非洲，并抵達非洲最南端的好望角。一路上，達爾文沿途考察各地的地質、動植物的特性，采集了無數的標本，并將自己的發現做了詳細的觀察筆記。在環球航行的過程中，他發現每個地區都存在著既相似又不一樣的物種，而南美洲和大洋洲的一些距離不遠的小島生態環境相似，但是生活的物種卻有明顯差異，從而蘊育了物種變異的生物進化思想。在長達5 a 的考察結束后，他回到英國，根據考察結果和他20 多年積累的對古生物學、生物地理學、分類學、胚胎學和形態學等多個領域的大量歷史研究資料，以自然選擇為基本依據，從生物的自然生存競爭和環境適應性、遺傳性和變異性、人工定向培育選擇等方面，論證了自然界的物種起源和自然界生命的多樣性與統一性，最終在1859 年出版了劃時代的鴻篇巨著《物種起源》。

2 達爾文進化論的內容及其科學性

2.1 達爾文進化論的主要內容

達爾文在《物種起源》中總結并明確提出了物種進化論的觀點。該書吸收了馬爾薩斯為爭奪食物而導致的災難性競爭的思想，形成了以自然選擇為基礎的生物進化論，其要點為：（1）物種形成的方式是連續產生，一般來說，伴隨著舊的物種消亡，就會有相應的新物種隨之產生。達爾文認為，自然界的物種并非一成不變，在漫長的地球演化過程中，新物種以“后代漸變”方式逐漸形成。因此，生物的進化過程應該是連續不斷進行的，而不存在間斷的、不連續的物種變異和突變現象。（2）相似的生物在形成和進化中都是相互聯系的，起源于一個共同的祖先。（3）生物個體間的變異現象普遍存在于自然界中。通過生存斗爭來不斷地進行選擇，其結果必然是物競天擇、適者生存，不適應者則被淘汰[6]。達爾文認為，自然選擇，在全世界每個角落每時每刻地、不斷地挑選每一個生物品種個體中最微小的優質特征，排斥劣等的變異，保存積累優良的特性，悄無聲息地、隨時隨地隨機地不斷工作，使每一個活物的有機或無機的生命條件都不斷地向高品質方面發展。

2.2 達爾文進化論與遺傳理論

將“進化”一詞應用于生物學研究實踐中的最早一位學者是瑞士人邦尼特（1762 年）。進化一般用來表征事物的逐漸發展、變化的過程，籍此生物界不斷地由較低狀態水平發展過渡到相對高級狀態水平。達爾文的物種起源理論中的進化與邦尼特提出的進化具有相同意義，即生物進化是指一切生命形態發生、發展的演變過程。而在生物學中，進化是專指生物種群里個體的遺傳性狀在生物不同世代之間的傳遞與改變。因此，生物進化論研究的應該是一個遺傳學問題，而達爾文的進化論并不符合孟德爾遺傳理論和作物育種學理論[13-14]。

孟德爾遺傳理論表明，新物種產生的最重要方式是通過生物群體中存在基因差異的物種個體間的自然雜交來實現。生物群體個體間的雜交通常在一個生長周期內完成，在一個區域內，由于具有不同基因差異的物種十分有限[8]，因此，能夠產生新物種的種間雜交頻次也十分有限，經由雜交途徑產生新物種的途徑是無法連續發生的，也不可能存在自然選擇作用下積累微小突變而發生的生物進化。生物物種間通過雜交進化與達爾文進化論中提出的進化過程是連續的、不存在不連續的間斷性變異和突變的定義不相符合。

此外，孟德爾遺傳理論表明，每個生物個體的每個性狀都由一對遺傳因子共同作用所決定的，一對遺傳因子中的一個來自父本，另一個相對應的因子則來自母本。遺傳學中性狀（包括一些形態）的世代變化通常表現為基因型的變化[15]，而非基因本身發生改變。而作物育種理論[8]則表明，基因是生物物種固有的，不同的生物物種存在不同類型的基因和基因型，并決定了不同的生物種類、形狀特性和習性，而生物雜交遵循“同性耐異”雜交規律[7]。達爾文進化論相似的生物都是相互聯系的，起源于一個共同祖先的觀點則與遺傳理論相悖。因為不同生物具有共同的祖先必然具有相同的基因，具有相同的基因的生物進化成不同的生物必然是原有基因發生改變，顯然達爾文的這種猜想不符合遺傳理論。達爾文雖然確定變異、遺傳和選擇是生物進化的三要素，卻無法揭示三者相互聯系的機制和進化原理。而要證明生物是由低級向高級、簡單向復雜進化這一觀點，科學的方法是通過考古發現不同年代的生物序列化石資料，并對生物化石進行基因檢測，方可得出科學的結論，但直到今天考古發現并不支持這一結論。

2.3 環境對生物進化的影響

自然選擇是達爾文生物進化論最重要的內容，但達爾文進化論中并非完全是自然環境對物種進化的影響，它還包括了生物群體中生物個體相互生存競爭對物種進化影響的概念，而物種間競爭和前者并非同一概念，種間競爭根本不影響自然雜交基因重組，也不會導致基因突變，因此也就不可能影響物種進化。

現代作物育種理論[4]表明，環境因子可激活相應基因由隱性基因轉化為顯性基因，從而使物種表現出原隱性基因的性狀，這是物種受自然環境影響性狀發生改變的例證。但由于父母本所含基因是原來固有的，性狀也是原有基因決定的，環境條件的改變沒有導致物種基因的改變[16]，因此，物種不可能因環境變化改變基因進化成別的物種，達爾文進化論中所說的進化，相似的生物都是相互聯系的，起源于一個共同的祖先的論斷并不成立。

作物育種理論還顯示，父母本固有的特殊基因，如抗旱基因、抗凍基因，在通常無環境因子激活的情況下，通常呈隱性狀態存在于物種中而不予表達，只有出現相應的特殊環境時，物種的這種特殊基因才可能被激活表達，從而使物種表現出抗旱或抗寒等相應特性。由于生物群體中多數物種均含有特殊基因，是生物應對不良環境的內在基礎[17]，而特殊環境條件的變化通常表現為一種階段性變化，不同的特殊氣象環境也不可能持續交替不斷發生并發展下去[18]，因此，經由激活途徑產生的物種進化也就不可能連續進行[19]。達爾文進化論適者生存，否則淘汰僅是一種想象和借鑒馬爾薩斯理論的推理，因此也不成立。

世界上同一種群中的生物，都具有多種多樣的功能、習性或存在某一功能方面的強弱差異，遙遠的過去是這樣，目前也是如此；而世界各地的自然環境在遙遠的過去表現為具有多樣性，今天世界各地的自然環境依然表現為具有多樣性，從古到今，自然環境也常表現為階段性的重復，同一階段自然環境變化的多樣性必然導致生物的多樣性，過去是如此，現在也是如此，這是自然規律，達爾文自然選擇顯然不符合這一自然規律。

3 結論與討論

生物進化是一個遺傳學問題，生態學中的生物進化是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。而生物的遺傳性狀則是由基因決定的，因此，生物進化應主要表現為遺傳基因或基因型的組合及其變化。遺傳基因或基因型的組合變化通常通過2 種途徑發生，一是生物種間自然雜交，二是特殊自然環境因子激活隱性[7-8]基因而表現出原有基因決定的性狀，而這種進化是在生物的一個生長周期內完成的，并非是長期積累小突變而漸進發生的過程，因此，達爾文進化論并不符合遺傳學理論。

孟德爾遺傳理論認為，每個性狀都是由一對基因決定的，作物育種學理論則表明，父母本所含基因是固有的，也就是說，不同的生物具有不同的固有基因，環境條件改變不會導致物種基因的改變，因此，一個物種不可能因環境變化改變基因進化成別的物種，這就說明，達爾文進化論中所說的進化，相似的生物都是相互聯系的，起源于一個共同的祖先的論斷并不成立。

自然選擇是達爾文進化論的主要內容，屬于自然科學方面的命題，但達爾文進化論卻從社會科學的思維和普遍認識論證自然選擇。進化論中自然選擇的重要論斷是基于生物界客觀存在的由簡單到復雜、從低級到高級的序列，由此推論優勝劣汰是生物進化的動力。但何謂高級，何謂低級，《物種起源》一書中并未明確定義，即使今天，很難定義由基因決定的具有不同功能、作用與用途的不同生物或同一生物，哪個屬于高級、哪個屬于低級，生物體結構究竟簡單好還是復雜好，這些認識早已偏離了遺傳進化理論的范疇，背離了現實。人類社會直到今天，生物中的種間差異依然存在，因為生物群體中種間的基因差異性是固有的。達爾文進化論中的優勝劣汰也不是生物進化的動力，因為遺傳進化遵循基因雜交和基因激發2 個途徑。先天由基因決定的性狀、習性、功能、作用大小的差異，后天的種間競爭根本不可能改變[9-10]。事實上，生物中的物種間習性、功能、作用大小的差異其實一直都存在，也就是說，生物競爭不可能改變基因差異決定的功能、作用差異。同樣，用進廢退也僅是外在環境影響基因表達，而不是遺傳性狀的世代變化。