牛顿的小故事

达尔文的故事

亨利八世(1491—1547)是英国都铎王朝第二任国王,他推行宗教改革,使英国教会脱离罗马教廷,对国家政府机构做了全面改革,在欧洲以均势外交政策保障本国的政治经济利益。使英国最终形成为统一集权的近代民族国家,为资本主义因素进一步发展创造了有利条件。
然而亨利八世的婚姻问题也一直风波迭起。他先后娶了6位夫人,全部没有好结果:第一位逼迫离婚,亨利八世的第二个妻子也只为他生了一个女儿伊丽莎白(后来的伊丽莎白一世女王),他一怒将第二个妻子以通奸罪砍头处死,因为他离婚再也不需要教皇批准了。第三个王后珍·西摩在1537年生下太子爱德华后因肺病死去。1540年亨利八世与安娜·克利夫斯结婚后又协议离婚。1542年他又以通奸罪处死了第五个王后凯瑟琳·霍华德。第二年与凯瑟琳·帕尔结婚。此外他亦有大量情妇及私生子。
亨利八世于1543年临死时设下遗嘱,由爱德华和他的后代继位;如果爱德华没有后代,爱德华死后由玛丽和她的后代继位;如果玛丽没有后代,玛丽死后由伊丽莎白和她的后代继位。他没有想到如此严密的安排,最后三位继承人都没有后代,伊丽莎白一世去世后,都铎王朝也终结了,而后世的考古学家很多都怀疑他是死于梅毒。

牛顿——被誉为近代科学的开创者牛顿,在科学上作出了巨大贡献。他的三大成就——光的分析、万有引力定律和微积分学,对现代科学的发展奠定了基础。

揭示物种进化奥秘的生物学家达尔文的成功来得太晚了。他一生辛勤研究至今仍一事无成。黑色的土地和它的神秘奥妙,数十年的研究,无穷无尽地一件又一件地筛选事实:但所有这一切对眼前又意味着什么呢?

牛顿为什么能在科学上获得巨大成就?他怎样由一个平常的人成为一个伟大的科学家?要回答这些问题,我们不禁要联想到他刻苦学习和勤奋工作的几个故事。

自从达尔文开始他的伟大的探索真理的研究以来,已有23年时间了。他终于发现了真理。要是他已经设法完成了他正在写作的那本书该多好!要是他不那么煞费苦心地、不那么焦急不安地对付每一个可能出现的瑕疵或反对意见该多好。但是现在一切已成过去。

“我一定要超过他!”

有一位竞争对手也获得了同样的真理:这位竞争对手,将把他的发现告诉世界。这位竞争对手曾经给予他友谊和帮助。

一谈到牛顿,人们可能认为他小时候一定是个“神童”、“天才”、有着非凡的智力。其实不然,牛顿童年身体瘦弱,头脑并不聪明。在家乡读书的时候,很不用功,在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣却是广泛的,游戏的本领也比一般儿童高。平时他爱好制作机械模型一类的玩艺儿,如风车、水车、日晷等等。他精心制作的一只水钟,计时较准确,得到了人们的赞许。

达尔文弯腰曲背、脸色严峻,拖着沉重的步子在做午后散步。他知道他正面临着他一生中最大的危机。

有时,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盏灯笼挂在风筝尾巴上。当夜幕降临时,点燃的灯笼借风筝上升的力升入空中。发光的灯笼在空中流动,人们大惊,以为是出现了彗星。尽管如此,因为他学习成绩不好,还是经常受到歧视。

夏天的气息沁入鼻孔,甜蜜而令他陶醉。但是他毫不在意,他的注意力正在远离英格兰乡村的某个地方,远离1858年的那个岁月。达尔文将注意力集中在一片被太平洋的浪涛昼夜不停地冲刷的黑色海滩上。黑色的岩石烫得令人难以触摸,巨大的黑色蜥蜴伸展着四肢,懒洋洋地爬着。奇形怪状的大海龟缓缓爬行,大口地啃嚼着仙人掌。在仙人掌的叶刺上栖息的小鸟叽叽喳喳地叫个不停,所有这些都被一股刺鼻的、沉闷的气味笼罩着,就像干枯的灌木丛着了火。

当时,封建社会的英国等级制度很严重,中小学里学习好的学生,可以歧视学习差的同学。有一次课间游戏,大家正玩得兴高采烈的时候,一个学习好的学生借故踢了牛顿一脚,并骂他笨蛋。牛顿的心灵受到这种刺激,愤怒极了。他想,我俩都是学生,我为什么受他的欺侮?我一定要超过他!从此,牛顿下定决心,发奋读书。他早起晚睡,抓紧分秒、勤学勤思。

1835年,达尔文到达加拉帕戈斯群岛。在西班牙语里,这些岛屿被称之为“迷惑群岛”。有人曾经说,那地方有点像地狱。

经过刻苦钻研,牛顿的学习成绩不断提高,不久就超过了曾欺侮过他的那个同学,名列班级前茅。

拉帕戈斯群岛的回忆从达尔文受尽折磨的脑海中渐渐消失了。代替它们的是其他的更新的回忆:几小时前,达尔文兴高采烈地打开一封来自东印度群岛他的同行阿尔弗德·罗塞尔·华莱士的信,他的满足感也随之烟消云散了。信中说远在摩鹿加群岛上的华莱士有两件事令他十分高兴。他曾染上了疟疾,现在康复了。还有,他已研究出各种不同的生物或物种是如何创造出来的。华莱士认识到,所有的生物都面临一场为生存而进行的生死斗争。它们被人们捕猎;它们会得病;它们遭受饥饿。这些危险威胁着所有的物种。那么,为什么有的死亡了,有的生存下来了呢?答案在于有机体之间出现的小小变异。例如群体中跑得最快的动物能比它的敌人跑得更快,最机警的动物能以智取胜,而最强健的动物能摆脱疾病的侵袭,只有为生存而装备得最好的生物体才有较多的生存机会。这些生存下来的生物体中的年轻一代也有更多的生存机会。它们也许继承了它们父母的异乎寻常的速度、机警或力量。而它们的儿子、孙子……也将会继承这种秉赋……慢慢地,新的动物变种出现了:新的种类,其中所有的动物都拥有帮助它们生存的某些特别的、优良的特性。

篱笆下的乐趣

这就是华莱士来信的内容,在一种狂热的灵感冲动下写成的洋洋4000字的信,充满了解释和论证。猫的爪子,老鹰强劲的大爪,以及长颈鹿的用于在高大的树下觅食的长脖子……华莱士的理论可以对此包罗无遗。虽然写得非常匆忙,他的文章却是一篇非常值得其他科学家研读和评估的现成的论文。

世界上有许多著名的科学家的家境是清贫的。他们在通往成功的道路上,都曾与困苦的境遇作过顽强的斗争。牛顿少年时代的境遇也是十分令人同情的。

凉风习习,可达尔文意识到他正在流汗。华莱士的研究工作,着实令人钦佩。他理解这篇文章,每一个思想和论据中的每一个环节,他全都熟悉,他一直在从事这方面的研究。自从达尔文考察了加拉帕戈斯群岛以及岛上稀奇古怪的生物之后,这些想法就以其朦胧模糊的形式一直萦绕在他脑海中。华莱士是在1858年才形成这个有关生存竞争的伟大思想的。而他早在19世纪30年代末期就已得出了这个相同的基本结论。达尔文在1842年就第一次粗略地提出了“物种理论”,从那时起他一直在从事这方面的研究,并不断地扩展、论证和完善这个理论。他的朋友们一直在催促他把他的思想公之于众,即写一本书。两年以前,他已开始了这项工作。它需要把达尔文所搜集到的各种事实包含在内,以支持“自然选择”的假设。这是达尔文的终身之作,他要使它尽善尽美。可现在……科学界的竞争就像自然界一样,成功属于那些以最快的速度接近目标的人。第一个公布这个发现的将是华莱士,而不是达尔文。更糟的是,华莱士现在又来请求达尔文帮助了。华莱士委托达尔文将论文转交给另一位,颇具名望的地质学家查尔斯·赖尔爵士。他怎么可以压制他的这位同行呢?华莱士的手稿必须立即送交到查尔斯·赖尔爵士手中。但是,这样做以后,他就无法公布他的观点。他一生的辛勤工作就只能成为其他某个人已公布的思想的脚注说明。他无法相信他是否能经受得起这种打击。

牛顿一六四二年出生在英国一个普通农民的家里。在牛顿出生前不久,他的父亲就去世了。母亲在他两岁那年改嫁了。当牛顿十四岁的时候,他的继父不幸故去了,母亲回到家乡,牛顿被迫休学回家,帮助母亲种田过日子。母亲想培养他独立谋生,要他经营农产品的买卖。

突然,达尔文意识到,他脚下感觉到的是卵石而不是草地。他该回到屋子里去了,于是他疲惫不堪地打开高大的玻璃门,走进屋内。

一个勤奋好学的孩子多么不愿意离开心爱的学校啊!他伤心地哭闹了几次,母亲始终没有回心转意,最后只得违心地按母亲的意愿去学习经商。每天一早,他跟一个老仆人到十几里外的大镇子去做买卖。牛顿非常不喜欢经商,把一切事务都交托老仆人经办,自己却偷偷跑到一个地方去读书。

达尔文始终未能完成他的那本“伟大的著作”。但是他也不可能放弃他终身从事的那项工作以及他应得的声誉。在极度痛苦的良心的折磨下,他决定让华莱士取得“物种理论”发现者的荣誉。但是赖尔和达尔文的其他几位朋友及时地制止了他的自暴自弃。于是他们设法安排把达尔文早期的著作草稿与华莱士的论文一起提交给英国的最高级的科学家会议讨论。他们都认识到现在已没有多少时间可耽搁了。华莱士本人很快就会写出一本书来。达尔文必须尽快根据他研究得出的“自然选择”理论写出著作。如果他不赶快写,他的机会就永远不会再来了。于是达尔文匆匆写作。在夏季结束之前,他已经写好了这部伟大著作的简明扼要的版本。1859年11月24日,这本“书中之书”终于出版了。这本叫做《物种起源》的书,改变了世界。粗粗一读,当代读者也许会发现这本书难以理解。这本著作的内容广博深奥,涉及生物学的许多方面。例如,该书的第一章考察了园艺作物和家禽家畜的生长和喂养,涉及玫瑰、草莓、母牛和鸽子。第三和第四章介绍了达尔文思想的核心概念:野生生物界为生存而进行的斗争;装备最佳的生物体得以生存,以及自然选择的整个过程导致新物种的进化。而其他章节考察了动物的本能、地质学以及化石。

时光渐渐流逝,牛顿越发对经商感到厌恶,心里所喜欢的只是读书。后来,牛顿索性不去镇里营商了,仅嘱老仆人独去。怕家里人发觉,他每天与老仆人一同出去,到半路停下,在一个篱笆下读书。每当下午老仆人归来时,再一同回家。

今天,进化论的思想已家喻户晓,大多数人认为这是理所当然的。在科学界,很明显,那个第一个提出某个新思想的人必然会引起一阵轰动。为什么一本有关生物体进化方式的书竟会如此重要?答案在于当时的欧洲人看待生物体的思维方式。在19世纪,世界被西方的基督教国家所统治。大多数基督教徒非常虔诚地相信全世界的生命和植物是上帝的杰作。它们是由上帝这位万能的设计师在他第一天创造出世界之后的6天内一次性地塑造出来的。

这样,日复一日,篱笆下的读书生活倒也其乐无穷。一天,他正在篱笆下兴致勃勃地读书,赶巧被过路的舅舅看见。舅舅一看这个情景,很是生气,大声责骂他不务正业;把牛顿的书抢了过来。舅舅一看他所读的是数学书,上面画着种种记号,心里受到感动。舅舅一把抱住牛顿,激动地说:“孩子,就按你的志向发展吧,你的正道应该是读书。”

许多基督教徒事实上也非常相信世界诞生的日期。像其他生物一样,人类也是上帝的杰作。如《圣经》所记载的,人类是上帝“按其自身的形象”塑造的,不同于任何其他生物体,人类分享着上帝自己所具有的权力和荣耀。然而,达尔文的著作推翻了这些思想。它从《创世记》的图景中抹去了仁慈的万能的上帝。而认为生物体是一直在不断进化,在血泊和痛苦中被自然界的各种不引人注意的力量重新塑造。达尔文的自然选择理论的另一种说法叫做:“最适者生存”,在这本著作的结尾处,甚至包括了这样一个暗示,即人类像其他任何物种一样,同样服从自然选择的法则。要使所有的基督教徒相信达尔文的伟大理论是不可能的。要是承认达尔文是正确的,那所有他们有关宇宙和人类地位的观点便土崩瓦解了。当《物种起源》一书出版时,它自然引起了一阵愤怒的飓风,一阵可怕的抗议。但是科学家们很快就开始认识到达尔文是正确的,其他人也跟着承认了。甚至在达尔文逝世之前,那些一度看来非常危险的思想已成为19世纪人类共识的一部分。

回到家里后,舅舅竭力劝说牛顿的母亲,让牛顿弃商就学。在舅舅的帮助下,牛顿如愿以偿地复学了。

《物种起源》并非仅仅是一本关于生物学的书,这是一个革命的宣言。而这本书的作者达尔文被称为是一位辛勤刻苦的、追求至善至美的世界上最伟大的革命者之一。

在暴风中研究和计算风力

达尔文的青年时代,没有人会认为他有出息。他父亲在绝望之中对他说,“你除了打猎、养狗、抓老鼠以外,无所事事。这样下去,会给自己及全家丢脸。”他的学校除了教授少量的拉丁文和希腊文外很少教授其他知识。而学校也对他很失望。

时间对人是一视同仁的,给人以同等的量,但人对时间的利用不同,而所得的知识也大不一样。

但年轻的达尔文对此毫不在意。除了拉丁文,达尔文非常欣赏英格兰的乡镇生活。当他有机会逃学时,他就整天在树林子里闲逛来打发日子。他喜欢采集像岩石、昆虫等这些玩意儿。他还喜欢养狗、种花草、钓鱼,而他的父亲罗伯特·达尔文是一个高大轩昂的男人,使每个遇见他的人都会肃然起敬。

牛顿十六岁时数学知识还很肤浅,对高深的数学知识甚至可以说是不懂。“知识在于积累,聪明来自学习”。牛顿下决心靠自己的努力攀上数学的高峰。在基础差的不利条件下,牛顿能正确认识自己,知难而进。他从基础知识、基本公式重新学起,扎扎实实、步步推进。他研究完了欧几里德几何学后,又研究笛卡儿几何学,对比之下觉得欧几里德几何学肤浅,便悉心钻研笛氏

罗伯特·达尔文是一位颇有成就的、受人尊敬的医生。他的妻子苏珊娜出身富家,查尔斯·达尔文是他的第五个孩子,1809年2月12日降生。达尔文出生之后,从无衣食之虑。同样,他也是一个专业人员的儿子。他也应该从事某项专业工作。惟一的问题是:干哪一行?

几何学,直到掌握要领、融会贯通。遂之发明了代数二项式定理。传说中牛顿“大暴风中算风力”的佳话,可为牛顿身体力学的佐证。有一天,天刮着大风暴。风撒野地呼号着,尘土飞扬,迷迷漫漫,使人难以睁眼。牛顿认为这是个准确地研究和计算风力的好机会。于是,便拿着用具,独自在暴风中来回奔走。他踉踉跄跄、吃力地测量着。几次沙尘迷了眼睛,几次风吹走了算纸,几次风使他不得不暂停工作,但都没有动摇他求知的欲望。他一遍又一遍,终于求得了正确的数据。他快乐极了,急忙跑回家去,继续进行研究。有志者事竟成。经过勤奋学习,牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。不久,牛顿的数学高塔就建成了,二十二岁时发明了微分学,二十三岁时发明了积分学,为人类科学事业作出了巨大贡献。

他父亲认定,他的儿子也许可以成为一个好医生。无论如何,学医毕竟是家庭的传统,而查尔斯的哥哥伊拉兹莫斯早已在爱丁堡大学学习医学。所以当查尔斯16岁时,也去了爱丁堡大学学医。那儿的生活给了他许多的机会去干他最喜欢干的事情。他采集海洋生物,结交其他那些对生物学感兴趣的人。他参加了一个自然史协会。他把他在海边的研究成果撰写成论文,并向他的新朋友们宣读。但是他对医学是厌恶透了。

万有引力和光的秘密

医学课程的内容甚至比拉丁文还要枯燥无味。解剖学使他感到作呕;医院的日常工作使他厌恶。最使他反感的是做手术。在那个时代,做手术简直像做恶梦:病人的尖叫,满身血污,极度的痛苦……达尔文在手术室里上过两堂这种可怕的课就再也没有去过。

牛顿二十三岁时,鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染,通告学生休学回家避疫,学校暂时关闭。牛顿回到故乡林肯郡乡下。在乡下度过的休学日子里,他从没间断过学习和研究。万有引力、微积分、光的分析等发明的基础工作,都是这个期间完成的。

父亲明白儿子不可能在医学上有所成就。就让他学神学?性情随和的查尔斯同意了。但是当牧师需要有文凭,所以他再次南下,进入剑桥大学,兴致勃勃地投入丰富多彩的学生生活。他同他的朋友们饮酒,聚餐,玩纸牌,通宵达旦。白天,他从事两项他最热心干的事情:采集甲虫和打猎。他在学校宿舍里没完没了地练习瞄准,以提高射击的准确性。这种喧闹声把教授们也搞糊涂了。有几位教授对年轻的达尔文的古怪行径并不感到茫然不解。达尔文对科学的浓厚兴趣给两位教授印象很深,以致他们成了朋友。其中一位是植物学家,名叫约翰·亨斯洛。亨斯洛帮助达尔文大大开扩了眼界。他带达尔文外出进行植物考察,鼓励他阅读著名德国探险家和博物学家亚历山大·冯·洪堡的著作。

那时,乡下的孩子是常常用投石器打几个转转之后,把石抛得很远。他们还可以把一桶牛奶用力从头上转过,而牛奶不掉下来。

1831年夏,他与地质学家亚当·塞奇威克一起外出度假,在威尔士徒步旅行,研究岩石的形成,寻找化石。8月29日,当他回到希鲁兹伯里的家里时,收到了两封信。

这些事实使他怀疑起来:“什么力量使投石器里面的石头,以及水桶里的牛奶不掉下来呢?对于这个问题,他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他从浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,广寒的月球,直至庞大的地球,进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这时,牛顿一头扎进“引力”的计算和验证中了。牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求月球距

一封来自达尔文的密友亨斯洛,另一封信来自剑桥大学的一位科学家乔治·皮科克。两封来信邀请达尔文作一次环绕世界的旅行。皮科克的来信解释说,英国政府打算对南美洲的海岸线和一些太平洋岛屿作一次勘测,邀请皮科克推荐一个人作为随行的博物学家一起行动:在勘测船停靠的陆地上观察、记录和搜集任何有意义的东西。他已把这个要求转给了亨斯洛。亨斯洛的来信说,他已推荐了达尔文。这艘考察船叫“贝格尔”号,是一艘军舰,不久将启航。

地球的距离,由于引用的资料数据不正确,计算的结果错了。因为依理推算月球围绕地球转,每分钟的向心加速度应是十六英尺,但据推算仅得十三点九英尺。在失败的困境中,牛顿毫不灰心和气馁,反而以更大的努力进行辛勤地研究。整整经过了七个春秋寒暑,到三十岁时终于把举世闻名的“万有引力定律”全面证明出来,奠定了理论天文学、天体力学的基础。

这项邀请使达尔文大为惊讶。为什么他们会邀请他这个有自然科学研究方面初出茅庐的新手?但是亨斯洛对这个问题也有答复。“贝格尔”号舰长也是个年轻人,并不比达尔文本人大多少。他需要一群年龄与他相仿的朋友一起航行。

这时期牛顿还对光学进行了研究,发现了颜色的根源。一次,他在用自制望远镜观察天体时,无论怎样调整镜片,视点总是不清楚。他想,这可能与光线的折光有关。接着就实验起来。他在暗室的窗户上留一个小圆孔用来透光,在室内窗孔后放一个三棱镜,在三棱镜后挂好白屏接受通过三棱镜折进的光。结果,大出意外,牛顿惊异地看到,白屏上所接受的折光呈椭圆形,两端

达尔文对于他的运气高兴得不知所措,他打算接受亨斯洛的邀请。他忘记了问问他的父亲。多年来,达尔文医生一直试图支配他那任性倔强的儿子的生活道路。现在他所作的一切努力都因达尔文这一轻率的“贝格尔”号计划而受到威胁。父亲拒绝批准儿子的请求,除非他能找到一个有常识的人赞成他去。

现出多彩的颜色来。对这个奇异的现象,牛顿进行了深入的思考。得知光受折射后,太阳的白光散为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。因此,白光是由红、橙、黄、绿、蓝、
靛、紫七色光线汇合而成。自然界雨后天晴,阳光经过天空中余围的雨滴的折射、反射,形成五彩缤纷的虹霓,正是这个道理。

查尔斯·达尔文的整个生活都处在他父亲的支配之下。现在,他仍然不忍心反抗。年轻的达尔文悲伤地写信给亨斯洛谢绝了他的邀请,然后他动身前去拜访亲戚。猎取鹧鸪的季节即将到来,他不想失去开头几天的机会。

经过进一步研究,牛顿指出世界万物所以有颜色,并非其自身有颜色。太阳普照万物,各物体只吸收它所接受的颜色,而将它所不能接受的颜色反射出来。这反射出来的颜色就是人们见到的各种物体的颜色。这一学说准确地道出颜色的根源,世界上自古以来所出现的各种颜色学说都被它所推翻。

达尔文把他受到邀请的事告诉了他的舅舅乔赛亚·韦奇伍德。令他惊喜的是,乔赛亚舅舅的反应与他父亲的完全不同。乔赛亚舅舅认定,“贝格尔”号之行是一次绝好的机会。立即拖着外甥离开打猎场,赶快乘马车赶回达尔文的家里。

牛顿所以能取得如此巨大的成就,早年苦学所打下的深厚数学基础起了重要作用。

回到家里,达尔文医生发现他面对的是苦苦哀求的儿子和好支配人的内兄。他不得不承认乔赛亚是一个“有常识的人”。他无法反驳乔赛亚的说理,同意了让查尔斯参加环绕世界的航行。

进入忘我的境界

在收到“贝格尔”号舰的提议3天之内,达尔文高兴地接受了邀请。9月5日,他到了伦敦,与“贝格尔”号的舰长他叫罗伯特·菲茨罗伊会面。

在一个崎岖的山路上,一位白发苍苍的老人牵着一匹马在缓缓登山。人在前面慢慢地走,马在后面一步步地跟,山谷中响着单调的马蹄声。走啊,走啊,马突然脱缰而跑,老人由于沉浸在极度的思索之中,竟没有发觉。老人依然不畏艰难地登着山,手里还牵着那根马缰绳。当他登到较平坦的地方想要骑马时
一拉缰绳,拽到面前的只是一根绳,回头一看马早已没有了。

起初,菲茨罗伊舰长并不喜欢达尔文,因为他的鼻子既小又扁。菲茨罗伊认为,可以通过一个人的鼻子判别他的性格。从达尔文的鼻子可看出,他是个软弱的人,对签约作数年环球航行的人来说,这并非是一个好兆头。但是很快达尔文的热情和善良的天性完全赢得了舰长的好感。待一切准备停当,船就要启航。

牛顿每天除抽出少量的时间锻炼身体外,大部分时间是在书房里度过的。一次,在书房中,他一边思考着问题,一边在煮鸡蛋。苦苦地思索,简直使他痴呆。突然,锅里的水沸腾了,赶忙掀锅一看,“啊!”他惊叫起来,锅里煮的却是一块怀表。原来他考虑问题时竟心不在焉地随手把怀表当做鸡蛋放在锅里了。

立即动手打点行装,他催促家里人给他送上显微镜和靴子。他订购了一打新衬衫,并根据非茨罗伊的建议买了一枝来复枪和几枝手枪。然后他和舰长前往普利茅斯去看“贝格尔”号。即使按照当时标准,“贝格尔”号也是条小船。从头到尾,不会大于一艘教练船。这艘军舰不仅要容纳70多人生活,而且还要载着他们作跨越世界和大洋的长途航行。对于从未出过海的达尔文来说,“贝格尔”号给他的印象极为深刻。他一点没想到等待着他的是困在木墙壁船舱内晕船的痛苦滋味。“贝格尔”号的启航日程推迟了。在等待过程中,达尔文注意到他的手上突然出现了皮疹。他惊呆了,他还感觉到胸疼。难道他的心脏出了毛病?他不敢去看病。假如医生告诉他,不能出去航海怎么办?胸疼总算不再严重,而“贝格尔”号终于在1831年12月31日驶入大西洋。

还有一次,牛顿邀请一位朋友到他家吃午饭。他研究科学入了迷,把这件事忘掉了。他的佣人照例只准备了牛顿个人吃的午饭。临近中午,客人应邀而来。客人看见牛顿正在埋头计算问题,桌上、床上摆着稿纸、书籍。看到这种情形,客人没有打搅牛顿,见桌上摆着饭菜,以为是给他准备的,便坐下吃了起来。吃完后就悄悄地走了。当牛顿把题计算完了,走到餐桌旁准备吃午

达尔文终于到了南美洲。他正站在一个茂盛的热带森林的一片小树丛中间。环顾四周,达尔文眼花缭乱,欣喜若狂。达尔文热爱自然界,现在他已来到鸟类、野兽、昆虫和植物的天堂。鸟儿在飞翔,动物在觅食,昆虫闪闪发光,空气中充满着奇特的诱人的香味。处于一种近乎顶礼膜拜的状态。

饭时,看见盘子里吃过的鸡骨头,恍然大悟地说:“我以为我没有吃饭呢,我还是吃了。”

达尔文第一个到达的热带雨林是在巴西的巴伊亚州萨尔瓦多市附近。他从这里,沿着巴西的海岸线南下抵达里约热内卢,接着又到布宜诺斯艾利斯,到达火地岛和合恩角。当“贝格尔”号进行它的勘测任务时,达尔文就会登岸待上几天,甚至几个星期从事他的观察和采集工作。每到一个停泊点,他就会产生阵阵至高无上的快乐、兴奋和自由。

这些故事究竟是真是假,并不关重要,不过表明了牛顿是一个怎样沉思默想,不修边幅,虚己敛容的人,他对科学极度的专心,总是想着星辰的旋转,宇宙的变化,而进入了忘我的境界。

达尔文是一个爱好户外活动的精力充沛的年轻人,既喜欢骑马,喜欢打猎。在南美洲,他成了一个久经风霜、坚韧不拔、不知疲倦的实干家。

谦虚谨慎、一丝不苟的学风

在蒙得维的亚,当地人请求菲茨罗伊帮助平息一场叛乱。在枪林弹雨下,达尔文与其他水兵一起巡逻。在火地岛沿岸勘探过程中,当一阵怪风几乎把他们的小船卷走时,达尔文冲上前去,抢在小船被卷走之前一把拖住该船。当“贝格尔”号绕过海甲再度转向北航行时,达尔文骑马穿越阿根廷的大草原。

“宽阔的河流平静,学识渊博的人谦虚。”凡是对人类发展作出巨大贡献的伟大人物,都有谦虚的美德。牛顿每当在科学上获得伟大成就时,从不沾沾自喜,自以为很了不起,急忙出版著作,以扬名于世。

达尔文凭着自己使用来复枪的技能成为搜索队中有用的一员,他的主要任务是射杀动物,剥皮后经填充制成标本,运往英国。由于摄影技术还未发明,当时记录一种生物体外观的最佳方法就是杀死它并保存其躯体。达尔文小心翼翼地将标本装进一个个盒子,然后运回给亨斯洛,并不是所有的标本都能一帆风顺地送到目的地的,亨斯洛曾抱怨在一些老鼠身上长满了霉菌,幸好这位随船博物学家采集到的另一些标本不会遭到腐烂的威胁。它们曾经是活生生的生物体,现在却变成了化石。所有这些骨骼都十分巨大,达尔文曾偶尔遇到过一个埋有这类巨兽的墓地,把它形容成为“一个已绝种的怪物的地下墓穴”。这个巨兽的墓地在一个叫做蓬塔阿尔塔的地方,达尔文在这儿掘出的第一批骸骨属于一种类似于树獭的动物——大獭兽。像现代的树獭一样,它吃树叶为生,但不用攀上树枝去摘取。它是如此庞大,以致于只要坐在自己的后腿上就可以轻松地抓到树枝,撕下枝叶。接着出土的是大贫齿兽。然后是一个胁兽属动物。还有几种这类怪兽的化石出土,接着出土的是一些真正令人迷惑的遗骸,其中有一具是一匹马的化石。西班牙人是在16世纪将马引入南美洲的,而早在此以前就有马存在于南美洲。另一具化石是箭齿兽,而这类动物大多是生活在水中的。它似乎像老鼠与河马的庞大杂交物,就像一只巨大的水老鼠——当今世界最大的啮齿类动物。

当牛顿费尽心血算出“万有引力定律”后,没有急于发表。而是继续孜孜不倦地深思了数年,研究了数年,埋头于数字计算之中,从未对任何人讲过一句。后来,牛顿的朋友,大天文学家哈雷,在证明一个关于行星轨道的规律遇到困难时,专程登门请教牛顿。牛顿把自己关于计算“万有引力”的书稿交给哈雷看。哈雷看后才知道他所要请教的问题,正是牛顿

达尔文异常兴奋地将他的巨大发现物拖回到“贝格尔”号舰上。存放在甲板上。船员们既气愤又好笑,他们抱怨达尔文把原本整洁的船舱弄得一片狼藉。然而达尔文本人却沉浸在对这一大堆珍贵的生物化石的思考之中:究竟这些动物化石与变得越来越小的它们的后代之间有什么联系呢?这些巨大的动物为什么会灭绝呢?它们又是怎样灭绝的呢?

早已解决、早已算好了的问题,心里钦羡不已。

对此,他知道虔诚的基督教徒们有一种答案,说那是因为特大洪水造成的。如《圣经》所述,由上帝降赐的这场洪水是为了惩罚邪恶的世界。在洪水中,世界上大部分生灵都在诺亚方舟中得到拯救。这些生存下来的物种延续下来直至今日,而大獭兽和其他一些动物就没有那么幸运了。它们被洪水吞噬,这些物种也就灭绝了。

在一六八四年十一月某一天,哈雷又到牛顿的寓所拜访。当谈到有关天文学的学术问题时,牛顿拿出写好的关于论证“万有引力”的论文,请哈雷提意见。哈雷看后,对这一巨著感到非常惊讶。他欣喜地对牛顿说:“这真是伟大的论证、伟大的著作!”他再三奉劝牛顿尽快发表这部伟大著作,以造福于人类。可是牛顿没有听信朋友的好意劝告,轻易地发表自己的著作。而是经

达尔文和其他人一样通晓《圣经》,但有关洪水的说法,还有基督教的一些其他教义却使他感到不安,毕竟,现在的地理学家都声称,地球的年龄比基督教教义所论述的要早得多。在传统上,牧师所讲授的世界历史只能追溯至几千年前。但是,科学家们声称,几百万年的历史似乎更接近事实。科学家们还说地球的外表成形得更早,发怒的上帝降赐的洪水并不是突发的,而是缓慢形成的。洪水遗留下了火山、河流和海洋,它们不停地改变地球的外貌。并且地球上动植物的生存条件也在不断地发生变化,气候或冷或热、或干或湿。

过长时间的一丝不苟的反复验证和计算,确认正确无误后,才于一六八七年七月将《自然哲学的数学原理》发表于世。

也许达尔文困惑不解地这样思索过,生存条件的改变,导致了巨兽的灭绝。但这是怎么回事呢?他们为什么会全部死亡的呢?较小的同类,以及树獭、犰狳和水老鼠又是如何适应这种生活环境的呢?在古代,是不是这些动物偷偷侵占了巨兽的栖息地并吃光了它们的所有的食物呢?

牛顿是个十分谦虚的人,从不自高自大。曾经有人问牛顿:“你获得成功的秘诀是什么?”牛顿回答说:“假如我有一点微小成就的话,没有其它秘诀,唯有勤奋而已。”他又说:“假如我看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。”这些话多么意味深长啊!它生动地道出牛顿获得巨大成就的奥妙所在,这就是在前人研究成果的基础上,以献身的精神,勤奋地创造,开辟出科学的新天地。

无论如何,肯定发生过某些事情,而且它们始终在起作用。某种因素限制了每个物种的种群,如若没有这种限制,生物世界将会超常发展,其数量为当今数量的一百多万倍。达尔文不能肯定这种对生物种群的控制是如何奏效的,但他确信它发生过。并且这种控制也过于严格,过于有效,因此每一种类的动植物数目就开始下降了,变得越来越稀少。达尔文说这就可以很容易地推论出下一步发展趋势:一个稀有的物种可能会轻易地灭绝。古代的怪兽是否也发生了类似情况呢?

从逻辑上说这是成立的,而且是合理的。这比洪水的故事更合乎道理,但《圣经》终究是《圣经》……

人的思维并不难,但要使思想和信仰取得一致却是非常非常困难的。当“贝格尔”号驶入太平洋时,达尔文已经放弃了回家当牧师的计划。现在他明白他应该满怀热情地去做些什么了,他要继续做一名博物学家。

在沿南美洲的西海岸北上的航行中,在安第断山脉,他发现一层层化石贝壳集中在山顶。当船在智利海岸停泊时,他看见远处一座火山在夜间爆发。他耳闻目睹了越来越多的有关自然力量的种种表现,也明白了自然的力量能发挥什么作用。

不久在康塞普西翁镇,他亲眼目睹了一次毁灭性地震所带来的严重后果。眼前所展现出是一片面目全非的土地。在这之前,有一群离岸的礁石,已淹没在水平面以下了。在几英里外,菲茨罗伊船长发现许多蛤贝吸附在超出高水位线的礁石上:又一个正在形成的海洋软件动物的贝壳层。

达尔文始终如一地观察、提问,仔细地记录,迫切地想弄明白所见到的一切。此时,他所乘坐的船继续沿着秘鲁海岸向北航行,接着改变航向,朝西北方向驶去。1835年9月15日,“贝格尔”号载着26岁的达尔文,在加拉帕戈斯群岛登陆了。

这群火山岛上,几乎无人居住,这里距美洲大陆本土有500英里远,船员们可以在此收发邮件,补充淡水和贮备新鲜肉食。这类肉食是一种野生动物的肉,这个群岛就是以这种动物的西班牙名字命名的:加拉帕戈斯,意思是巨龟,它们在岛上的灌木丛中结队而行。

那灼热的黑乎乎的海滩,枯萎的灌木丛和植物,长满刺的仙人掌——这些都显示出一种不好客的情景。“贝格尔”号围绕着群岛航行了一个月,在一个又一个岛屿上作了停留。达尔文对自己所见到的一切日益入迷,仿佛这些岛屿孕育着许多神秘的事物。例如,海蜥或者鬣蜥在这里都有一种古怪的行为方式。大海是它们的天然栖息地,但它们一旦受到惊吓,为什么又拒绝进入海中呢?这位博物学家不止一次地将正在蠕动的三脚爬虫用力掷向一个礁石坑中,每次它都能径直地游回岸上。难道鬣蜥的惟一敌人是鲨鱼吗?为什么它们把海岸沿线的礁石视作它们最佳的安全地点。这一定是一种遗传的天性,世世代代传了下来。

鸟类也同样令人着迷。在达尔文所收集的大量不同种类的岛鸟中,燕雀类占了一半。如同这个黑色岛上的许多其他鸟类一样,这些雄性的燕雀通常也是黑色的。但它们之间还是有很大差别的。有一种鸟像欧洲锡嘴雀那样有一只结实而有力的喙,足以啄开有坚硬外壳的果实。还有一种鸟具有一只用来捕捉昆虫的尖细的喙,其余的鸟喙都介于这两类之间。但它们同属雀类,又生活在非常相似的环境中。为什么它们的长相如此不同呢?海龟本身也是神秘的动物。它们给达尔文出了第一个小小的易解的谜。起先,他无法搞清楚在这些荒无人烟的岛上,从海岸到后面小山之间的那些清晰可见的足迹是谁留下的。不久他就明白了,这些是海龟的踪迹。世世代代,海龟踩出了宽宽的痕迹,一直通往经常出没的饮水点。事实上,加拉帕戈斯的第一批来访者就是借此才在那儿找到水的。

给达尔文及其他许多人出的第二个谜则异常令人费解。这是加拉帕戈斯群岛的副总督,尼古拉斯·劳森向达尔文介绍的。一天,劳森无意中谈及自己一眼就能分辨出捕捉的海龟来自哪个岛,而其他岛民说他们也能做到这一点。不同岛上的海龟有不同的斑纹、不同的体形,甚至吃起来味道也不一样。

起初,达尔文对当地人们的这一说法并未多加注意。后来,猛然间他意识到了它的重要性。当时他肯定感到糟糕透了,他已经收集了加拉帕戈斯群岛的两个岛上的标本——然而他将两套标本完全隔水相望。但是,每个岛似乎都有自己独特的生物种类。他相信,有些岛屿栖息着它们自己特有的海龟种类。那么,它们是否也有自己独特的鸟类呢?达尔文不由得再一次责怪自己将标本搞乱的做法。不过这似乎是很有可能的。况且,当时这些岛上的鸫鸟,或是嘲鸫鸟,它们中间也有一些奇特的差别。

这些差别是如何产生的呢?为什么会有这些差别呢?如果所有不同种类的海龟和鸫鸟真的都是上帝创造的,那么是否每一个小岛都有一个自己独特的种类?或者是否还有其他的某种解释——一个推翻人们所信仰的关于地球上生命的现有理论的解释?

1835年10月20日,“贝格尔”号载着一位富有思想而又感到迷惑的随船博物学家永远地驶离了这个群岛。

跨越了太平洋,穿过印度洋,北上通过大西洋后,27岁的查尔斯·达尔文在1836年10月回到了英国。令他感到惊喜的是,他发现人们已经听说了有关他和他的工作的情况。除了亨斯洛,其他科学家们也已经读了他随同精心包装的盒子寄回剑桥的信件,现在他们都想见见他。查尔斯·赖尔,大名鼎鼎的地质学家,邀请他共进晚餐。富有威望的地质学会邀请他加入该学会。不久他就成为该学会的荣誉秘书。而他最在意的还是自己的科学事业。但作为一名博物学家,他的工作则刚刚开始。他现在必须将所有采集到的标本浏览一遍:检查、归类,并记录下结果。他编辑了一套5卷本的书籍,该书描述了航行中如何进行动物学的研究。他也写了一本关于自己的航海日志。此书计划与另外两本书合为姐妹篇,它们分别由菲茨罗伊和“贝格尔”号前任舰长所著。

达尔文于1837年在伦敦市中心的大马尔博罗街租了房子。他喜欢伦敦所特有的充满社交和科学气息的生活,但不久他发现自己就厌恶这个城市了,它污秽不堪,臭气熏天,狭窄封闭。就这样过了几个月之后,达尔文无法忍受了。他的生活变得同大马尔博罗街一样枯燥和阴沉。他无法离开伦敦,但却可以做些更美好的事情!他开始寻觅一位妻子,那是他的大表妹艾玛·韦奇伍德,乔赛亚舅舅的小女儿。婚礼是在1839年1月29日举行的,这一年,达尔文的《“贝格尔”号航海考察日志》出版了。无论这本书还是这桩婚事都是巨大的成功。

艾玛·达尔文来自一个善于交际的大家庭。她很快就开始为他的新婚丈夫组织起一个善于交际的家庭,像亨斯洛和赖尔这样的人便成了他们家的常客。

但是查尔斯变得体弱多病了,他感到疲劳、晕眩、恶心,极小的努力和丝毫的兴奋会使他感到疲惫不堪。甚至同友人的闲谈都会使他筋疲力尽。显然他不能再在伦敦继续过这种活跃的生活了。他需要安宁和平静,1842年,33岁的查尔斯和艾玛离开了伦敦,搬到了新居“唐恩花园”。在这里,达尔文全神贯注地工作,除去家人和最亲密的朋友外,很少会见客人。

许多人都想知道达尔文怎么啦。有一种揣测是说他患了沙加斯氏病,一种由南美洲的锥虫传染的病。在安第斯山,达尔文曾被这种虫子咬过。也许问题不是出在身体上,而是出在他的情绪上。他曾有一次因自己明显的紧张情绪而感到痛苦:在普利茅斯,他因为等待“贝格尔”号起航显得紧张而没有耐心。接着,这种紧张情绪表现出胸痛和发疹子的症状,现在他的内心充满着更难以解决的问题。他要撇开这个社会,他要忍痛离开所有其他人。

到他结婚之时,他已经开始了这项能使他有朝一日名闻世界的工作。甚至在那个时候,他就知道,他的一些想法也许会毁掉他的一生。如果他的这些想法确实是对的,那么它们也会伤害他妻子的虔诚的心。他所尊敬的每一个人都会批评他,责骂他,厌恶他。他怎么可能经受得住这一切呢?然而,作为一名科学家,他又无法阻止自己奋力地去探索真理。

这项工作是从加拉帕戈斯群岛上的嘲鸫着手的——这种鸟的小小的身躯被制成标本与达尔文的其他标本一同运回英国。有一位名叫约翰·古尔德,他是“动物学会”的鸟类学家,1837年,在仔细观察了加拉帕戈斯的鸟类之后,他告诉达尔文,它们之中确实包括几种不同的鸫鸟。并且正如达尔文原来所想的一样,这些鸟并不单纯是不同的变种。变种是可以互相交配繁殖后代的,而加拉帕戈斯的鸫鸟不可能那样。它们是属于3个独立的物种。至于燕雀类,古尔德的调查报告甚至更令人吃惊,达尔文也已经收集到了不少于13个物种。

天哪!燕雀的标本竟然混淆在一起了。不过有了鸫也就不成问题了。3个不同的种类来自3个不同的岛屿——一个岛有一个种类。3个种类的鸫,13个种类的燕雀……然后还有海龟。这一切已经够令人眼花缭乱的了。竟有如此多的差异——仅在一个研究课题上就有如此多的种类。达尔文认为这已经很明显了。一开始这些加拉帕戈斯群岛的生物肯定是由风吹或被携带或以其他某种方式从南美洲大陆漂洋过海传播过来的,这是南美洲的鸟类。然后,当它们来到这些岛屿栖息时是否就开始进化成为新的种类了呢?每个岛都有新的不同的种类:这是不是因为各自小小的世界都被四面环绕的海水与其余的岛屿相隔离的缘故呢?当然,群岛中的大部分岛屿都十分靠近,但一股股强劲的海流自东向西穿过整个群岛。这些向西的海流将南部的岛屿和北部的岛屿分隔了开来,詹姆斯岛就至少被两股海流隔开。在詹姆斯岛和较大的阿尔伯马尔岛之间还有另一条向北的海流。是因为那儿没有风。达尔文还记得黑色岛上的这种奇怪的令人窒息的空气。没有强风将这些无助的鸟类或昆虫从一个岛吹到邻近的另一个岛。不管以什么方式,一个物种一旦在这群魔岛上找到了立足之地,它的成员就会在那儿待下来……并开始发生变异。这是讲得通的。比上帝特意在太平洋这些偏僻的小岛上塑造了不同的生物的想法要合乎情理得多。

达尔文一次又一次地想弄明白这是如何发生的,好几个星期,他一直苦苦思索着这些问题。1837年7月,他将一本专门记录他所发现的有关世界各地的这种变化和变异的所有其他事实的笔记本特地留下,以便研究。此时的达尔文已经成为一名进化论者。进化不是一个陌生的概念。科学家们早已开始对这样一个观点提出异议,即:所有的物种——活着的和灭绝的——都是由上帝以现有的形式一个一个地创造出来的。对“神创论”提出质疑的人中有一位是达尔文的亲祖父伊拉斯莫斯·达尔文,是著名的医生和思想家。另一位是法国的博物学家,谢瓦利埃·德·拉马克。

早在19世纪初,拉马克就已经表明:所有世界上的物种,包括人类,都是由其他更早的物种进化而来的。这种进化的过程,他强调说是因为生物都在尽可能地使它们自身适应它们的生存条件。以长颈鹿为例,它们是短颈鹿的后裔,这是因为饥饿的短颈鹿不得不伸长脖子摄取树上的食物。一生不断地伸脖子,使得它们的脖子变长了。而幼小的“伸脖子动物”也就长成长脖子了!拉马克论点中的漏洞现在看来是显而易见的。他把这个情况的因果关系弄颠倒了。最早的长颈动物把自己的体型传给了它们的后代——但它们自身也是生来就是长脖子的。由于它们的脖子比一般动物的脖子长,所以使它们能够摄取树上更多的食物,而且因为获得的食物多于短脖子的动物,因此它们的寿命往往比一般的要长。然而在那个时候,拉马克的观点却是思想上的一个突破。由于他大胆地阐述了进化现象的发生,他的思想引起了其他科学家们对这一问题的思考和争论。争论越来越频繁,越来越激烈。拉马克的观点被当时法国显要的博物学家乔治·居维叶爵士推翻了,他是一个狂热的神创论者。其他也有一些人探讨过这一理论,但没有取得多大进展。

就在这个时候,达尔文带着他的“物种笔记本”登台了。达尔文的研究从根本上说是非常简单的,起先他并不试图证明或推翻预先设想的理论,他只打算收集有关生物体之间差异的事实:所有的以及任何从他能接触到的尽可能多的地方收集来的事实,然后再看看它们能说明什么问题。

于是当大马尔博罗街变得日益炎热和尘土飞扬的时候,达尔文开始了他的这项伟大的研究工程。他在写作《“贝格尔”号航海日志》一书的空闲时间里,与动物饲养员、园丁交谈。他把调查表寄给科学家们,并进行大量阅读。

达尔文结婚后并迁入唐恩花园之后,就不知疲倦地进行观察和实验:观察所收集的鸽子,研究唐恩冬青树的授粉,对甘蓝的不同变种进行杂交并分析其结果。

当时,达尔文已经有一条需要进行反向论证的理论。在1838年,他偶尔读到一本由经济学家马尔萨斯写的《人口原理》的书。马尔萨斯这样计算:如果人类完全任其自然,人口的数量将会飞速增长,每25年就会翻一番。而食品的供应决不会增加得如此之快,因此人类将常常受到饥饿的威胁。惟一能控制人口的就是像战争、饥荒和疾病之类的灾难。因为一些人要生存,其他人就得死亡。生存本身就是一场持久的斗争。每25年!这几个字就像突发的炮弹在达尔文的大脑中轰然作响,而马尔萨斯仅仅谈到了人。那么动物和植物又怎么样呢?它们不需要几年,只需几天就可以使数目翻一番。它们都面临着对可获得的营养物品的野蛮争夺。没有——也决不会有足够的食物来分配。许多生物种类灭亡了:早些时候他观察到的这种控制因素开始发生作用了,但是其他的生物却生存了下来。那么谁是幸存者呢?是那些最适应周围环境的动植物。它们与其他的动植物仅有细微的差别,但却具备较好的条件去赢得这场竞争。这场竞争获胜了,它们就得以生存并繁殖后代。它们的后代也一样,还有它们后代的后代……

过了很长时间,达尔文才非常确定地提出他的伟大理论——进化论。甚至直到最后出版,这个理论的基本思想仍然是非常简单的。世界的物种不是在上帝创造世界时一下子形成的,它们是从早期存在的物种不断发展进化而来的。使新物种进化的力量是自然选择,即保存有助于个体生存的任何特征的过程。在一个物种中,这些独有的特征将会从幸存者身上世世代代地相传下去,最终大量个体都具有这些共同的特征。这些个体就成为一个新物种的成员,不同于它的母体。从新物种中,可能会诞生出一个或多个更新的物种,同样,它们也会成为更多的新物种的母体。随着时间推移,新的物种相互之间以及它们与其原来的母体物种之间都会存在着越来越大的差异。

达尔文大约花了14年的时间研究、验证这一理论,确定可能出现的反对意见,并找出对付这些反对意见的办法。1842年,他用铅笔勾勒出了他的观点的粗略提纲。1844年,他写出了一篇较长的论文。大约在此时,他向一位朋友坦言,他认为物种确实随时都在变化。

他意识到只有一种方法可以使如此危险的观点被人接受,那就是论证的每一步都必须有可靠的内容、充实的论据为后盾,而这些论据又是那些狂热的神创论者无可否认的。此后达尔文中断了对进化论的研究,转而投入到对藤壶的研究之中。

尽管健康状况不允许他每天工作好几小时,但他利用余暇时间阅读、散步,写了大量的书信,并同艾玛对垒十五子游戏棋。他的工作规律很少改变。无论天晴或者下雨,他总是很早起床,在花园里进行早餐前的散步。早餐是在7点45分开始,饭后他立即去书房工作,直至9点30分,他总是说那是一天中的最佳工作时间。接着邮件送到了,他便休息一会,到10点30分,再继续工作至中午。中午实际上标志着他一天工作的结束。达尔文通常会心满意足地呼唤着自己的几只爱犬去散一会儿步,他通常要去他和艾玛在花园偏僻的角落里开辟的一片小树林,那里有生长了几百年的高大橡树。此外他还添种了菩提树、榛树和冬青树,艾玛还种了一些茂盛的灌木。树林周围延伸着一条小路,路面上铺了些从树林中小坑里挖出的沙子。全家把这条路称作“黄沙小径”。达尔文热爱这块地方,孩子们也把它当做他们专用的乐园。

他很爱自己的孩子,孩子们也喜欢他。他大量的时间是与他们一起度过的。当孩子们生病时,他就把书房变成病房,病人蜷曲在沙发上,而这位伟大的科学家则在一旁工作。平时他让孩子们帮他一起做研究工作,观察花园中蜜蜂有规律的飞行路线。尽管如此,孩子们仍然觉得他们的父亲工作得太辛苦了,其中一个4岁的孩子甚至引诱他出去玩。他的平静的生活穿插着有条不紊的工作和愉快舒适的家庭生活。达尔文很富有,他继承了父亲的大笔财产。他没有必要去挣钱,也没有必要去做自己不想做的任何事情:比如向世人推出他的毕生研究成果——物种理论——以免招致评论、批判和攻击。

1858年,华莱士的信就像一道闪电一样冲破了这宁静的环境。正当达尔文在为该怎么办这个问题烦恼不已时,猩红热在村中蔓延开了。几天后达尔文的幼子夭折于这场疾病。在短短的时间里,这位科学家连续遭到双重悲剧的打击,他被彻底压垮了,但他得到了查尔斯·赖尔和植物学家约瑟夫·胡克这些好友们的无私帮助。赖尔和胡克平复了达尔文那颗痛苦的心,劝阻了他打算把出版著作的优先权让给华莱士的想法,并安排在伦敦的林奈学会会议上共同宣读达尔文和华莱士的著作。科学家们对此都非常感兴趣,但也很谨慎。朋友们的鼓励使达尔文觉得实在没法推托了!他必须尽早出版有关这一理论的著作。在游览了怀特岛之后,他开始写作他的《物种起源》。他写道:“在登上皇家海军的军舰‘贝格尔’号的航行期间,作为一名博物学家,某些事实给我留下了深刻的印象……”

《物种起源》是一本相当薄的书,但它仍有600多页的论点和证据。在倒数第3页中,达尔文这样说,如果他的观点被接受,将会导致一场对自然历史研究的革命,新的研究领域将会被开辟,人们将会获得许多“有关人类的起源和它的历史的新知识”。在这本整整600页的书中,达尔文几乎仅此一次提及了人类。他有自己的关于人类起源的明确观点,并且这些观点比他的其他观点更有争议。但他写在《物种起源》附言中的那句话是要想表明他还未研究出人类是如何顺应他的理论的。

即使在当时,他也确实不想去愚弄任何人。那么究竟是什么使他写下了原稿为5页的附言呢?“我相信,”在关键性的一段中他写道:“动物是至多只有4、5个祖先的后裔,而植物的祖先也仅有相同或许更少的数目。”接着,他提出了一个更富有试探性的想法:所有的动植物也许都是从单一的原始种类遗传下来的。那么按照推理,人又怎么样呢?

达尔文的著作于1859年11月24日在伦敦出版。出版时该书全名为《自然选择方式下的物种起源,即生存斗争中有利物种的保存》。在发行的当天,就被英国的书商抢购一空。他们认为他们手中这本书也许会是一本畅销书。这本书的销售情况远远超出他们的想像。

1860年,牛津大会堂四周变得一片寂静,几秒钟之内,几乎没有人咳嗽,没有纸张的沙沙声。穿着长裙的女士们一个个紧靠着挤坐在靠窗的座位上,手中的扇子也停止了扇动。在这闷热、令人窒息的寂静中,一句话在空中嗡嗡作响,究竟是他的父系还是母系一方是从猴子传下来的?它听起来彬彬有礼、有条不紊甚至有些诙谐,但却渗透着诽谤之意。气氛顿时紧张起来。萨缪尔·威尔伯福思这位牛津大主教在雷鸣般的掌声中坐了下来。他自鸣得意地环顾一下四周,是的,他的发言确实精彩。它将把达尔文的这一荒唐理论推翻。他没有注意到,一位科学家正得意洋洋地拍打自己的膝盖。赫胥黎,这位权威的博物学家和达尔文的支持者,已经想出了一个恰当的回答。整个大会堂里响起一片要求赫胥黎教授发言的呼声。亨斯洛教授坐在椅子上向他的这位科学家同行点了点头,接着赫胥黎站了起来,他心平气和地开始了他的发言。他为达尔文进行辩护,解释达尔文理论的含义,并就大主教对科学的理解提出疑问。接着他出其不意地把锋芒直指大主教。假设大主教是正确的,假设他从猴子传下来的,这意味着什么呢?他语气坚定地说,他宁愿是猿的后裔,也不愿意成为一个“用伟大的天才来混淆是非”者的后裔。换句话说,他不愿是一个如此有教养、能言善辩、搬弄是非、信口雌黄的播道者的后裔,就像大主教本人那样。一瞬间,整个会堂沉浸在一片欢呼声、嘘声、刺耳的大笑声和喧嚣的掌声之中。赫胥黎以胜利者的姿态走下讲台。而“油腔滑调的萨姆”则灰溜溜地坐在那儿,沉默无言。还有一些牧师愤怒地提出了抗议,会场后排的牛津大学的学生们高兴地喊叫着。靠近窗口处发生了又一出闹剧,一位穿着时髦的女士由于受到刺激像一顶坍塌的帐篷昏倒在地。在大庭广众之中,一位男子一跃而起,手中高举着一本《圣经》,大声叫嚷道,这才是一切真理的源泉。这是罗伯特·菲茨罗伊,一位当时已54岁的海军中将和神创论的竭力拥护者,在沉默了多年之后,今天他又像幽灵一样出现了。

会议结束了,达尔文一方获得了胜利。达尔文本人的缺席并未造成多大影响。在像赫胥黎和胡克这样的著名人士中,有许多拥护者为自己辩护,这比自我辩护要好得多。赫胥黎实际上是达尔文阵营中的一名新成员。他曾被要求在英国最有影响的报纸——《泰晤士报》上评论《物种起源》一书。他热情地赞扬了该书,这对达尔文和他的学说都是一件非常幸运的事。从那以后,只要需要,赫胥黎总是挺身而出为达尔文进行辩护,不久他就被称为是“达尔文的斗士”。

正如牛津会议所表现的那样,“斗士”显示了强大的威力。达尔文主义有一些强大的敌对分子,他们分为科学派和宗教派两大阵营。

科学派基于几种不同的理由攻击达尔文。他们中有的反对他的研究方法说他所做的一切是一项臭名昭著的简单工作;另一些人则反对达尔文提出的进化史的时间划分,说没有一个科学家相信世界仅有4000年的历史。但是,达尔文估计的3亿年,似乎是跳到了另一个极端。随后,对于遗传究竟是如何进行的,产生了一系列疑问。如,最敏捷、最强壮或者适应能力最强的生物是如何把它们独特的本能传给后代的?没有一个人包括达尔文在内,曾想到这些问题的答案。

与科学派的反对理由不同的是,宗教派往往集中围绕着一个论点。每个人都清楚地注意到达尔文在他的理论中试图回避提到人类。显而易见,假如他的自然选择学说成立的话,那么对人类也一样适用。这就意味着人类不是“按上帝的形象塑造出来的”。他们不是造物之主、万物之灵。他们同其他生物一样,是从早期的生物进化而来的。诸如此类的争论直接威胁到基督教会的权威。如果《圣经》被证明是错误的,那么他们的宗教信仰就是空中楼阁,基督教教义也就是一派胡言。

真正使人们惊恐的是达尔文似乎把半神化的人类和满身臭气的毛茸茸的喜欢恶作剧和行为放荡得出了名的猴子联系起来。达尔文从未在任何场合说过人类是类人猿的后裔,但这种观点树立起来了。人们开着有关猴子的玩笑,唱着有关猴子的歌曲,杂志印有猴子的卡通画。

刚开始时,达尔文主义者有时必然会有些疑虑,他们是否能赢得胜利。他们面临着来自教会和科学界中大多数人的共同压力,并且许多人似乎误解了达尔文的理论。达尔文的支持者并不设法去推翻所有来自宗教界的反对论调。但有科学家同行的支持,他们取得了较大的成功。

达尔文的进化论迎合了生物学家所具有的一种无意识的需要。他们需要的是研究物种起源理论的一种科学的思维方法,一种能用于列举事实、进行测定以及论证的方法。而他们所具有的只是一种宗教的思维方法:一种用于处理信仰、感情和无法证实的东西的方法。而进化论给了他们所需要的科学思维方法。

许多科学家并不赞同达尔文的全部理论,尤其是自然选择学说。但达尔文并没有称这是推动进化的惟一的动力,而只是主要的动力,这一说法有助于人们对自然选择学说的理解。1861年,在德国发现的始祖鸟的化石证实了达尔文这一观点的正确性,即在爬行动物和鸟类之间存在着进化的联系,这同样也有助于对这一学说的理解。

最有助于传播这一学说的是“达尔文的斗士赫胥黎”和他的支持者们所发挥的作用。赫胥黎和其他人都已是举足轻重的人物,而且他们的影响越来越大。他们自然会利用他们的影响确保让年轻的前途无量的达尔文主义者进入大学工作!

到1870年,大约已有四分之三的英国生物学家成为进化论者。而到19世纪80年代,反对达尔文观点的科学家已属罕见。达尔文主义在美国和欧洲部分地区也已扎根发芽。在当时正在摆脱封建幕府和武士统治的束缚的日本现代思想家们阅读了达尔文著作的译本并认同了他的学说。

查尔斯·达尔文获胜了。多年来,达尔文一直很害怕由他的工作引起的争论。但当暴风雨来临时,他却能很妥善地应付。他总是非常明智地不让自己卷入任何公开的论争中去,他让赫胥黎和其他人来对付。朋友们的支持给了他信心,使他能泰然自若地经受住种种非难。他甚至还嗤笑“油腔滑调的萨姆”所讲的带刺的笑话。

科学家们争论着,牧师们叫嚣着,精力旺盛的赫胥黎在幕前幕后奋斗着。然而,在唐恩花园,这位发起这场论战的科学家却继续过着正常的生活:工作、散步、休憩以及聆听艾玛的钢琴演奏。

尽管他的工作时间是如此之短,但他完成了大量工作。首先《物种起源》这本书本身就花了他很多工夫。他不断地不辞辛苦地修订、修改原稿。然后,他把他所有新的研究成果著成书或写成科学文献。他还源源不断地给杂志写稿,内容涉及从化学到刺猬等不同课题。当然,进化和推动进化的力量像一条线贯穿着他的大部分工作,例如《物种起源》之后出版的一本书就着眼于兰花授粉过程中进化的作用。一篇有关攀缘植物的文章表明了它们的卷须如何有助于它们获得生存机会。

达尔文接着要论述一个更令人瞠目结舌的课题。这是他在《物种起源》一书中所回避的。1867年,在他58岁时开始撰写一本专论人种起源的书。这本题为《人类的由来》的著作出版于1871年。书中,达尔文大胆地把人类和动物世界,尤其是与猿联系起来。人和猿有着类似的体形和感觉器官,他们会患一些相同的疾病。人的胚胎和猿的胚胎有一个相似的发育过程,即都一度有过尾巴,但这个4足祖先的标志到他们出生时都已消失了。相似之处还不止这些。人和动物还都体验着相同的感情,如快乐和烦恼。人类最宝贵的财富——智慧,在动物中也有所发现,只是程度上有差异而已。

当然,所有这一切并不意味着人实际上是猿的后代。但这确实表明在远古时期人和猿是从同一祖先进化而来:现在终于有了支持这一观点的大量令人信服的详细资料,这些资料可以作为达尔文关于人类起源的问题的回答。他的书引起了轰动,教会人士痛恨它,评论家们攻击它,爱读书的公众则抢购它。

然而,在科学家们中间,舆论迅速地转变为支持达尔文,进化论的思想——适用于一切生物——变得越来越容易接受。

在以多种方式开展了有关人类起源问题的论争并赢得了胜利之后,达尔文着手写他自己的《人类的由来》一书。紧接着他又平静地开始了下一项巨大的工作,研究人和动物表达感情的方式。在这方面,达尔文又发现人和动物所共有的一些表情和姿态。

在达尔文生命旅程中最后10年,他的大部分时间是在唐恩花园的工作中和享受家庭的天伦之乐与饲养喜欢的宠物中度过的。令人奇怪的是他那体弱多病的身体竟开始好转。他毕生的事业已告完成。长期萦绕在他脑海中的这一论题终于得到了明确的论述并著作成文,推向世界。这一论题是解决了,而他还要做自己的事:研究蚯蚓的活动和撰写自传。

1881年底,他发了一次心脏病,虽然治愈了,但在第二年春天,他73岁高龄时,心脏病又一次复发,接着又是一次。1882年4月19日下午,查尔斯·达尔文与世长辞。

起初,艾玛和他的孩子们想把他安葬在临近的一个小村庄教堂墓地里。但公众却有不同的想法。1882年4月26日,作为国家最高荣誉的象征,与教会分庭抗礼的人被安葬在伦敦威斯敏斯特教堂墓地。

1904年,一位名叫德纳特的德国作家公开发表了他自己的关于进化论的观点,书名为《达尔文主义的末日》。事实上,达尔文理论的有关物种变异和进化的思想仍充满生机。当时几乎没有人否定它。但许多人如德纳特,仍然不同意自然选择学说,并且对此进行诡辩,妄图使这一理论不复存在。然而,由于当时其他科学家做了大量工作,反达尔文主义者的论点开始引起人们的怀疑。到20世纪40年代,达尔文的理论在解释生命如何繁衍方面发展到了一个新的高度。达尔文主义绝非濒临死亡,而是在自身进化,正在以新的形式再现于世。科学家们把这种新的解释叫做“进化综合”。这一名字因朱利安·赫胥黎爵士写的一本书而名声大振。“综合”意即“合在一起”,进化综合就是以许多从事不同领域研究工作的科学家们的发现为基础的。

他们中的第一位便是修道士格雷戈尔·孟德尔。他阅读过达尔文的著作,他在遗传学领域中的发现曾被冷落了许多年,直到1900年才重现光辉。孟德尔发现了生物一代代地遗传其特性的方式。例如,把高茎豌豆和矮茎豌豆进行杂交,那么所有的杂交种全都是高茎的。但假如把这两个高茎的杂种豌豆再进行杂交,那么它们的下一代将有四分之一是矮茎的。孟德尔研究出了发生这一现象的原因。但他没能研究出植物之间互相传递的是什么,决定高茎或是矮茎的“因子”为何物。

美国动物学家汤姆斯·亨特·摩尔根,研究了孟德尔的新发现。这位动物学家从迅速繁殖的果蝇开始,着手研究突变,即某物种的个体中突发的变异。1910年,他发现他能用白眼果蝇培育出一种新的果蝇。他还发现所有的白眼果蝇都是雄的,“白眼因子”和白眼果蝇本身的性别是有联系的。从这联系中摩尔根验证出这种“因子”的存在。至少,他可以说出它在果蝇体内的位置,即他能说明这些遗传的基本结构存在于果蝇体细胞内的线状染色体中。这个结论使人们的认识又向前迈进了一大步——但在其他许多方面,基因仍是一个谜。染色体、基因、自然选择中的数学规律,所有这些发现开始相互补充。达尔文和孟德尔两人的发现不谋而合。

朱利安·赫胥黎的著作于1942年问世。他的理论又取得了更深一层的关键性的发展。科学家们在研究DNA的过程中,发现这就是他们在寻找的“使者”,正是这种物质把遗传信息从这一代传递给下一代。

20世纪60年代,遗传密码开始为人所知。人们还发现所有生物的遗传密码是相同的。达尔文曾推断出所有生物体是“从某一个原型细胞遗传下来的”,这种尝试性的结论得到了意想不到的论证。

在发现生命如何繁衍的过程中,每一个进步都赋予进化论以新的认识。但是即使在今天,还有一些科学家强调进化论仍然是一个有待论证的理论对达尔文主义的争议始终在继续。在科学界,各种有关进化论的新思想不断涌现。同时一些人出于宗教缘由也依然反对进化论。例如在两次世界大战之间,美国田纳西州的教师被严禁教授这种观点,即人不是按上帝的想像塑造出来的,而是从生命的低等形式传下来的。这个所谓的“猴子法”只是在1967年才被废除。在本世纪70年代,美国一些学校的学生仍然使用那些不曾提及“进化”一词的生物学教科书。

但是,正如达尔文本人在150年前意识到的,争论和他的理论是紧密相联的。人们现在仍然在争论他的进化论,这一事实充分显示了它的重要性。达尔文留给我们的遗产经历了这么多年的变化,依然影响着我们的生活和思维方式。

◆达尔文大事年表

1809年2月12日,查尔斯·达尔文出生在英国希鲁兹伯里。

1818年,达尔文成为希鲁兹伯里学校的寄宿生。

1825年,达尔文进入爱丁堡大学学医。

1826年,达尔文在大学自然历史学会上宣读他的第一篇科学论文。

1828年,查尔斯·达尔文进入剑桥大学,并于1831年毕业。

1831年8月29日,22岁的达尔文接到邀请,作为名誉博物学家,参加英国海军“贝格尔”号舰航行。9月初,达尔文会见舰长菲茨罗伊,并被接纳为船员。12月27日,“贝格尔”号启航赴南美洲。

1832——1834年,“贝格尔”号沿着南美洲东海岸航行。途经的主要港口包括萨尔瓦多、里约热内卢、蒙德维的亚以及火地岛地区。1833年在阿根廷的蓬塔阿尔塔,达尔文发现了巨兽的化石。

1835年,“贝格尔”号驶入太平洋。

1835年9月15日,在沿南美洲西海岸向北航行之后“贝格尔”号到达加拉帕戈斯群岛,并一直待到10月20日。

1835——1836年,“贝格尔”号返航,途经新西兰、澳大利亚、印度洋以及好望角,并于1836年10月2日抵达英国。

1837年,达尔文居住在伦敦。在蓬塔阿尔塔和加拉帕戈斯群岛的观察结果的激发下,他开始研究物种进化。在28岁时,他的健康状况开始出现问题。

1838年,达尔文阅读了马尔萨斯的《人口原理》,并发现进化和所有物种的生存斗争之间的联系。

1839年,查尔斯·达尔文娶了他的表妹艾玛·韦奇伍德。他的健康开始恶化。他的《“贝格尔”号航海考察日志》出版。

1842年5月,达尔文开始起草他的物种理论。9月达尔文夫妇移居肯特郡唐恩花园。

1844年,达尔文撰写他的物种理论的修订本。

1846年,达尔文开始为期8年的甲壳动物的研究。

1856年,达尔文开始撰写他的“杰作”,用他的自然选择学说概述进化论。

1858年,达尔文收到华莱士的信。他的早期原稿和华莱士的论文同时在林奈学会报告会上宣读。达尔文开始写作《物种起源》。

1859年11月24日,《物种起源》在伦敦出版。

1860年,赫胥黎教授作为“达尔文的斗士”在牛津的一次辩论会上和“英国科学促进协会”举行的年会上击败了大主教威尔伯福思。

1862年,达尔文出版了有关兰花授粉的著作。

1864年,达尔文因在地理学、动物学和植物学方面做出的杰出贡献,而被授予皇家学会科普利勋章。

1868年,达尔文出版他的《动物和植物在家养下的变异》一书。

1871年,达尔文出版了《人类的由来》。

1872年,达尔文出版了《人类和动物的表情》。

1881年,达尔文72岁,出版了他的最后著作《蚯蚓作用下植物土壤的形成》。

1881年11月,在拜访一位伦敦的朋友时心脏病突发。

1882年4月19日,达尔文在唐恩花园与世长辞,享年73岁。

1882年4月26日,作为国家荣誉的象征,达尔文被安葬在伦敦威斯敏斯特教堂墓地。

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