植物发生了什么变化科学实验报告

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通过资料的查阅、收集了解植物精油的实用价值与功效。搜集工业化及实验室提取精油的有效方法，选择最适合的实验方法订立实验方案并加以实施。根据实验结果调整实验方案，总结经验，加以改进，进行第二次实验。最终分析两次实验的结果，得出关于精油提取最佳方案的结论。

关键词：精油 玫瑰 水蒸气 蒸馏 萃取

植物精油为花朵芳香味的来源，具有医疗功效，同时也十分昂贵。

我组组员经过讨论后认为通过对植物精油提取资料的收集，了解可以加深我们对这门提取工业的认识。通过亲自选择，拟定实验方案，可以提高我们的科学探究水平。实验带来的种种不可预测的变化又能够使我们亲身感受到科学实验成功的来之不易。最终决定，把题目定为：植物精油的提取方法的选择与实验探究。

订立研究性学习的题目后，我们首先收集了关于植物精油提取方法的有关资料。

主要提取方法有：水蒸气蒸馏法，化学溶剂萃取法，油脂分离法（脂吸法），冷冻压缩法（压榨法），二氧化碳萃取法。此五种方法各有特色：水蒸气蒸馏法：操作最简单，成本较低，是最常用的萃取方法。化学溶剂（有机物）萃取法：是花类精油的常用萃取方法。油脂分离法（脂吸法）：是花朵精油的昂贵的萃取方法。冷冻压缩法（压榨法）：专门用来萃取贮藏在果皮部分的精油，如柑橘类的果实。二氧化碳萃取法：是一种十分昂贵的方法，所萃取的精油品质近乎完美，价格也非常昂贵。

我们经过对实验成本与实验难度等多方面的考虑并结合学校现有实验条件后最终决定选用了水蒸气蒸馏法与有机物萃取法提取精油。

第二步，我们选取了实验材料（植物的品种）：在众多的植物中（柠檬香茅，薰衣草，迷迭香，天竺葵，茶树，檀香，佛手柑，尤加利，松树，玫瑰，月季，薄荷等）最终从实验材料的价格，运输难易程度，与对实验效果的预测出发，选择了玫瑰花瓣作为我们的实验材料。实验的准备工作就绪以后，我们着手开始实验：

经过讨论，我们决定按照课本拟定了第一次实验的方案：

材料及用具：

提取物，蒸馏水，酒精，苯酚，NaCl, 导管，锥形瓶，蒸馏设备，烧杯，胶塞，细玻璃管，温度计，铁架台，研钵，酒精灯，玻璃棒等

实验步骤：

如图组装好提取设备后，将玫瑰花瓣均等的分成两组（α，γ）。

将α组花瓣放入烧瓶，加入蒸馏水致1/2处后点燃酒精灯。

水沸腾后，蒸发出来的气体会在冷凝管处凝集，从牛角管流出进入锥形瓶。收集

提取液。待收集约20ml提取液后停止收集。熄灭酒精灯。将提取液分为4组：

a1,a2,a3,a4，装入试管。将a1组内放入一小勺NaCl, a2组内放入苯酚，a3组内

放入NaCl与苯酚，a4为对照组。将烧瓶中沸腾以后的溶液（**）过滤后收集，

分为相等的4组b1,b2,b3,b4，实验步骤与前者对应相同。将γ组花瓣研碎放入烧

杯中，加入乙醇，用玻璃棒将花瓣在乙醇溶液中搅匀，静置，待乙醇溶被被染成

玫瑰色后将所得溶液分成4组r1, ,r4，实验步骤与a组相同。全部试管盖上橡皮

塞后封存。

理论根据：

精油提取出来之后会形成

混浊液，因为密度与溶液

密度相近所以不易沉淀。

加入NaCl的目的为增加

溶液密度，使精油漂浮于

液体上层从而利用分液漏

斗加以分离，得到精油。

加入苯酚与酒精的目的为

利用精油易溶于有机溶剂

的性质达到提纯目的。

实验说明：

a,b组互为对照精油在实验装置中的含量的高低，判断从实验装置的那部分提取

精油更高。横向为比较装置相同位置的液体应选用何种提取方法更加理想。

a2,b2,r4可以对照酒精与苯酚溶液对不同装精油的萃取效果。

实验结果：静置1周之后 ，a组与1周前状态相同，未出现任何现象。通过对b组的认真观察发现b3组底部存有极少量絮状沉淀，其他组内为初始的淡**，但都具有淡淡的植物香味。r1,r4试管上层漂浮着薄膜似的不明物质。打开试管口后有嗅有浓重的酒精气味。也许是冲淡了精油的芳香，我们没有闻到芳香气味。

第一次实验结果大大出乎我们的意料。这几乎宣布了实验的失败。我们立即着手

检查问题，

认真分析了每一步骤可能存在的缺陷。主要有如下4点：

1， 加入烧瓶的花瓣未经研碎，或许对精油的萃取产生影响。导致效果不明显。

2， 精油未溶于蒸馏水中，导致蒸馏后所得溶液近乎于蒸馏水。

3， 酒精气味过于浓烈，导致精油物质的芳香气味无法闻到。

4， 无法提取与测定“可疑物质”是否确实是玫瑰精油。

我们针对第一次实验产生的问题，自行设计了实验方案2：

材料及用具：

提取物，酒精，NaCl, 导管，锥形瓶，蒸馏设备，胶塞，温度计，铁架台，水浴锅，研钵等

实验步骤：

如图组装好提取设备后，将研磨好的花瓣放入烧瓶中，加入酒精致1/2处。点燃

酒精灯，控制酒精温度于摄氏78度左右。持续收集10ml蒸馏液。将其分为2

组：D1，D2组。D1组放入NaCl溶液，D2 组为对照组。分别装入锥形瓶中用

保鲜膜覆盖瓶口，扎上小孔，使酒精能够挥发出来，而尘土不易进入。

实验说明：在本次试验中，我们将花瓣研碎避免了问题1的出现。由于上一实验已经证实精油确实溶于酒精（酒精颜色发生改变，有薄膜状物质产生），我们决定用酒精对玫瑰花瓣进行有机溶剂萃取的同时进行蒸馏，让酒精蒸汽带出精油。精油溶于酒精从而避免了问题2的出现。由于酒精的沸点为摄氏78度，为避免由于瓶内液体温度过高（高于精油沸点）导致精油自行逸出而无法收集的后果，我们决定将液体温度控制在酒精的沸点。从而使精油与酒精“协同”蒸馏而出。针对最后的酒精气味浓烈与精油成分判定的问题，我们决定用酒精易挥发的性质使酒精自行挥发完成最终的提纯工作。

实验结果与备注：从锥形瓶液体中能够闻到明显的植物香味。这说明蒸馏液中已经含有了精油成分（重大突破）。静置一周后发现D，E组无明显差异，液体透明，无色。有淡淡的植物香味。截止至今日为止，D，E组的酒精尚未挥发完成。未发现有明显的精油迹象（絮状沉淀）。

两次实验的总结：第一次实验我们按照书本所叙述的设计了实验方案。第一次存在的问题在第二次自主设计的实验中得到了较好的解决。直接效果便是提取出了（与第一次实验比）拥有较浓芳香气味的液体。虽然至今无法尝试使用我们自己提取出来的精油，我们的收获却远远不止那10支试管与2瓶具有芳香气味的液体。

在研究性学习的两次试验的准备，计划与实施中，我们对真正的探究性实验有了清晰的认识。主要收获有如下3点：

切身感受到了书本的非万能性：书本仅仅局限于叙述实验的大体步骤，许多关系到实验成功与否的重要细节却欠详细。而这些细节的发现者却往往是那些亲身体验到实验失败的人们。我们得到的经验便是不能盲目相信课本教授的知识。实践才是检验真理的唯一标准。

拥有了科学实验的实践经验：通过对课本实验的再现与改进，我们自行设计并执行了实验方案。而实验的结果直到最后一刻才展现在我们面前。这如同是在进行一次真正的科学发现实验。如此从始至终自主的探究性实验是在原来从未经历过的。我们从中体会到来作为一个真正的科研工作者的艰辛历程。我们从中体验到的远远不止精油宜人的香味……

懂得了成功的实验成果的来之不易：2次实验的设计，实施与分析，组员们无一不投入了大量的时间与精力。但实验成果却不那么尽如人意。在失望的同时，冷静下来想想，世界上又有哪个重大的科技成果凭借仅仅凭借2次实验就能够获得成功呢？科学的发展就是一个不断发现与完善的过程，失败的泪水始终伴随着成功的微笑。我们要想获得实验的成功只有不断总结经验教训，不断完善方案，经过多次的失败后成功才可垂青于我们。而对实验始终执著的精神是万不可动摇的。

结论：我们达到了了解精油提取业的预期目标，完成了两次实验，从中收获了书本中无法获得的实践经验；从中体验了自主性探究的发现过程；从中懂得了科学成果的来之不易……达到了课程目的，圆满地完成了高一学年的研究性学习课题。

进化论有证据吗？

1）废旧电池污染环境简介

电池的组成： 干电池、充电电池的组成成分：锌皮（铁皮）、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。举例：1号废旧锌锰电池的组成，重量70克左右，其中碳棒5.2克，锌皮7.0克，锰粉25克，铜帽0.5克，其他32克。

废旧电池的危害性： 废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。

废旧电池污染环境的途径： 这些电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。过程简述如下：电池——土壤——微生物——动物——粉尘循环——农作物——食物——人体神经——沉积发病。其他水源植物食品消化生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用，逐级在较高的生物中成千上万地富积，然后经过食物进入人体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒。日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。

废旧电池危害的其他表现： 目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方法，混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在：填埋：废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。焚烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发，在飞灰中造成大气污染；再利用：一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握，但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化碳会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。

（2）我国废电池潜在危害不容忽视：

废电池虽小，危害却甚大。由于废电池污染不象垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐藏性，所以一直没有得到应有的重视。目前，我国已经成为电池的生产和消费大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环保问题。面对日益增加的废旧电池，一些专家大声疾呼：我国废旧电池潜在危害不容忽视，亟待引起全社会的广泛重视和关注。现在人们在社会生活中几乎一天也离不开电池。按我国年消费电池70亿——80亿只计算，人均一年要消费5至6只电池。最常用电池的是寻呼机、手机、袖珍收音机、随身听、遥控器等。仅以寻呼机为例，目前全国寻呼机用户大约在4000万户左右，一个用户一年至少要用六七节电池，一年就消耗2.5亿只左右。有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的引用量。在对自然环境威胁最大的几种物质中，电池里就含有汞、铅、镉等多种，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，或者随手丢弃，渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。汞就是我们俗称的水银。科学家发现，汞具有明显的神经毒性。20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病——水俣病，就是由于汞污染造成的。专家们认为，由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜在的危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。据杨毅夫博士介绍，我国沿海某省的一些农民在回收铅酸蓄电池中的铅时，因为回收处理不当，把含有硫酸的废液倒掉，不仅造成了铅中毒，而且使当地农作物无法生长。

（3）全面解决废旧电池污染仍然是一个环保难题

短期内，国内市场上无汞电池无法取代含汞电池，如何解决电池汞污染是摆在我们面前的一个环保难题。随着人们环保意识的增强，全国各地的环保志愿者和一些学校企业收集的废电池越来越多。中国电池工业协会秘书长王敬中说：“电池回收的热情很高，这是高兴的事情，面对消费者回收的电池，放在哪里去，这是一个新问题。如果处理不合格，原料吃不饱，工厂就会倒闭。北京的电池回收率连5%都不到，几百吨，怎么处理？” 统计数字显示，北京、河北、天津的电池年消费量总计约为20000吨。按回收率20%计算，每年就可以回收4000吨。但这只是理想的计算，我国还没有形成一个完善的电池回收网络，要把这些电池收上来难度很大。专家指出，尽管一些地区已经收集了大量的废旧电池，但电池回收处理厂一旦正式开工，目前的废旧电池回收量远远满足不了处理厂正常运转的需要。目前必须加快普及垃圾的分类回收，在各居民点普遍设立专门回收电池的垃圾桶，废旧电池的回收量才能满足废电池处理厂的需要，同时，国家有关方面应提供适当补贴，支持废电池处理企业的建立和发展。

（4）未来废旧电池循环再利用的“三步曲”：

新世纪，环保概念组建深入人心，全国各地环保组织开展一系列废旧电池回收活动，号召人们把用过的废旧电池收集起来，减少环境污染；与此同时，政府机构在这场运动中也发挥了作用，各大中城市的环保部门纷纷与厂家、商家开展合作，商场电池柜台上的收集箱、环卫局专设的分类垃圾箱构成了一张张回收废旧电池的大网。然而，在回收废旧电池的热潮中，不难发现废旧电池仍然没有真正实现循环再利用。那么，废旧电池循环再利用究竟路在何方？日前，南宁市环保局教育宣传中心主任庞仕辉向记者介绍了将来循环再利用废旧电池必须要走的三步曲：第一、废旧电池的回收是循环再利用的第一步。只要充分调动社会的一切力量，废旧电池的回收并不难解决。首先，要加大宣传力度，使越来越多的人树立废旧电池必须回收利用的观念，从而自觉参与回收活动。其次，国家应在政策法规、科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持，制定相关的政策法规，禁止将废旧电池随意丢入生活垃圾之中；对积极参与废旧电池回收的科研单位和企业要给予政府和资金倾斜，确保投资者资本的增值和处理单位产品的优先推广。再次，为废旧电池回收利用创造各种便利条件，如在公共场所设立废旧电池的回收箱，加快普及垃圾的分类回收，在各居民点普遍设立专门回收电池的垃圾桶；在销售电池时，实行抵押金制度，或采取以旧换新制度，确保废旧电池的回收率。第二、成熟的技术是回收废旧电池循环再利用的第二步。据了解，欧美发达国家已经有现成的处理废旧电池的技术，其处理工艺完全可为我国所用。与此同时，国内的一些科研单位和企业也已经研发出来相关的技术，如河南省新乡电池厂已经有科研人员设计出了废旧电池回收再利用的成套技术和生产设备；辽宁鞍山市试制了一种废旧电池回收资源再生及无公害处理工艺，这些技术完全可以在全国各地推广起来。第三、 产业化经营是废旧电池循环再利用的第三步。有关专家分析指出，目前在我国循环再利用废旧电池真正的症结所在是没有形成废旧电池处理的产业化。庞仕辉说：“废旧电池的回收利用必须走市场化道路。企业投资建厂的目的就是赚钱，然而从目前的情况来看，赢利的可能性当然不大。”他认为，按我国“谁污染，谁治理”的原则，电池生产厂家有义务承担起处置废旧电池回收利用责任，投资兴建具有一定规模的废旧电池循环再利用工厂；与此同时，国家应出台支持废旧电池处理企业的新政策，吸引更多的资金和科研人员投向开发新

（二）方法背景：

1、科学方法：（1）如何进行对比观察：同时种植两盆吊兰，定期浇水、施肥、除虫，其中一盆吊兰土壤里插入一节破裂的废旧电池。两组同时进行观察，每五天进行一次记录，把两盆吊兰的生长情况详细记录下来。如：叶、茎、根、花的生长情况，叶的生长情况可具体到叶片的数量、颜色和光泽。两周后根据观察记录进行比较，分析两组吊兰在生长过程中有何不同的变化。之后，小组同学继续进行培植、观察、记录、分析。第三周，小组同学开始整理观察记录，准备撰写实验报告。

（2）怎样撰写实验报告：学生首先对观察日记进行整理，然后再根据观察记录的内容进行摘录编写，必要时可以小组的形式进行讨论，也可以上网查询相关资料或者到图书馆查阅资料等，以确定实验报告的具体内容。

（3）观察记录可以最终以表格形式出现，这样更有助于观察结果的对比：（注：表1为没有废旧电池污染的吊兰生长记录，表2为有废旧电池污染的吊兰生长记录。为了让废旧电池中的有毒物质快速渗透于土壤里，事先可以用工具将废旧电池打碎，再插入花盆的土壤中。）

达尔文的进化论已经创立140余年了，在其诞生之初，是作为一种假说被提出来的。除达尔文本人从对一些植物，动物形态的观察得出的推论外，并没有什么化石证据。达尔文在《物种起源》书中论及化石时，标题为“不完美的地质记录”。他承认在当时的化石研究中并未有证据显示有物种间过渡类型的存在，并指出这可能是最易于检验而又具有杀伤力的反进化论的理由。他看到了进化论的先天缺陷，并希望后人能予以验证。但是时至今日，进化论已成为一个公理；一个信仰；甚至一个宗教。不能讨论，更不能批判，只能无条件接受，否则就将招致无情的围剿，甚至被贴上“伪科学”，“反科学”的标签而断送自己的研究前程。在当今任何一本生物学杂志上，已经找不到任何质疑进化论的论文了。SCOTT和COLE在八十年代初，检索了当时的4000多种学术刊物，未发现任何一篇反进化论的论文，在68种与生物起源有关的学术期刊中，也未发现任何一篇是质疑进化论的。GEORGE W. GILCHRIST在1997年调查了世界上最大的五种期刊数据索引，也未发现反进化论或非进化论的论文。进化论者自豪地宣称，进化论对神创论已取得了决定性的胜利。似乎进化论的合理性及不言自明性又得到了一次证明。

事实真的如此吗？进化论已是绝对的真理了吗？其实不然，SCOTT和COLE的工作还发现，在1985年提交的135000篇论文中，确有18篇论文是反进化论的和非进化论的。而这18篇论文无一例外地遭到拒绝发表。进化论并非无懈可击，而是它的维护者不允许任何针对它的挑战。这更加给人一种印象：进化论并非确立于自身学说的科学性和完美程度，而是确立于众多崇拜者的信仰。进化论并非KARL POPPER意义上的“经验科学”(EMPIRICAL SCIENCE)，而是一个假说，信仰和并不完美的证据的杂合体。

事实上，我们今天科学研究所发现的东西，已经足以让人们重新考虑进化论的正确性了。但这些事实要么被回避，要么被抹杀，人们在思维定式的驱使下，自觉或不自觉地成为盛行理论的卫道士，而丧失了独立思考的能力。这是不符合理性的科学精神的。一个真正的科学家，应正视旧理论的缺陷及其面临的挑战，并勇于摆脱束缚。只有这样，科学才能向前发展，人类才能向前推动。

达尔文在《物种起源》中，曾这样说明进化论的先驱、法国杰出的博物学家拉马克〔拉马克（1744—1829）〕法国生物学家，现代进化论的奠基人之一。主要著作有《法国植物志》《动物哲学》。对进化论的贡献，“他的功绩是伟大的，他第一个使人认识到这样一个假定的可能性：有机界和无机界的一切变异是根据自然界的规律而不是由于神的干涉而发生的”。我们又看到，列宁在总结达尔文进化论的意义时说：“达尔文的著作最后把上帝从自然界赶走了，生物科学便站立起来了。”这些论述首先表明了进化论在打击神学中的作用。

西方社会，从文艺复兴开始，自然科学受到哥白尼“日心说”的鼓舞，得到了迅速的发展。到18世纪，天文学、数学、物理学、力学已经从神学统治中解放出来，但是生物学仍然禁锢在神学之中。神学世界观在生物学中具体表现为物种特创论和物种不变论。这两种观点主张：上帝是创造主，一切生物均为上帝所创造，地球上的各种生物从造物主那里获得永恒不变的构造与功能，包括生活习性。显然，所谓物种特创论与物种不变论实质上就是搬到自然科学中的基督圣经。当时的生物科学只能是对圣经的注释，是“神学的婢女”。在这样一种不容置疑的社会思潮当中，进化思想是怎样占据了拉马克和达尔文等一批科学家头脑的呢？我们知道，从18世纪末开始，不仅有拉马克和达尔文，而且有一批自然科学家树立了进化论的思想。他们当中的杰出代表有：法国科学家布封，法国动物学家圣提雷尔〔圣提雷尔（1772—1844）〕法国动物解剖学家、胚胎学家，现代进化论的先驱者之一。曾任巴黎历史博物馆脊椎动物学教授。主要著作有《解剖学的哲学》。，英国博物学家兼诗人伊拉兹马斯·达尔文（达尔文的祖父），英国自然科学家华莱士，德国植物学家卡尔·尼古拉·弗腊斯（18101875），俄国动物学家路里耶（18141858）等。推动这么多自然科学家挣断神学束缚的力量来自何处？

看一下进化思想在他们头脑中萌发的经过，我们便可以清楚了。例如，达尔文的祖父，伊拉兹马斯·达尔文曾这样谈道：“动物的变形，如由蝌蚪到蛙的变化，……人工造成的变化，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”。这表明，物种在人工培育条件下和在不同外界环境作用下所发生的改变这些自然界的事实启发他产生了物种变化的思想。再拿德国的卡尔·弗腊斯来说，马克思誉他为“达尔文以前的达尔文主义者”，他于1847年发表了《各个时代的气候和植物界二者的历史》一书。书中他利用古希腊作家对植物的形态、生态的描述，与他30年代在波斯、埃及等地的实地考察情况对比，得出结论说：“对植物物种不变的信念，也已为我们所动摇，我们甚至指出，这是自然造成的”。不难理解，正是与自然事实的直接接触导致他摒弃物种不变和物种特创的神学观点。

我们知道，在进化论的先驱者中，拉马克和达尔文曾直接受过神学教育，并可能以神职为终身职业。拉马克的双亲希望他成为一个牧师，因此让他在中学时代入教会学校受了几年神学熏陶。达尔文在剑桥大学神学院毕业，并获得了学位和当牧师的资格。然而，又恰恰是他们两人给物种神创论与不变论以沉重的打击。神学观念的灌输并没有挡住进化论思想在他们头脑中的萌芽，其根本原因也正是由于观察大自然得来的事实。拉马克曾用一句话概括了这一问题，他说：“观察的材料已经明显地证明了种的不变理论的荒谬。”至于达尔文，大自然对他的启示作用就更加明显了，我们不妨多说几句。1935年，厄瓜多尔政府在距其海岸1000公里的加拉帕戈斯群岛上设立了达尔文纪念碑，纪念达尔文考察这一群岛一百周年，碑文写着：“查理士·达尔文于1835年在加拉帕戈斯群岛登陆。他在研究当地动植物分布时，初次考虑到生物进化问题，从此开始了这个悬而未决的论题的思想革命。”达尔文在他当时的考察日记中是这样写的：该群岛“四周都是新的鸟类、新的爬行类、新的软体动物、新的昆虫、新的植物……。为什么这些岛屿上的土著生物，无论在种类上或者在数目上都和大陆上的生物有不同的比例的联系，并且互相以不同的方式起作用呢？为什么它们也按照美洲的生物组织形式被创造出来呢？”“在地质史的近代时期里面，这里还是一片空虚无物的茫茫大洋。因此，无论从空间上或者从时间上看来，我们好像都会得出一个略为接近于那个巨大的事实的见解来，这就是一切秘密当中的秘密：地球上的新的生物第一次出现的问题”。达尔文认为，他的全部思想起源于加拉帕戈斯群岛。对整个贝格尔号舰上的考察生活，他是这样回忆的，“贝格尔旅行是我平生最重要的一件事，它决定了我今后的整个事业”。这里有一段插曲很能说明自然事实对达尔文的启迪。在贝格尔号旅行前，达尔文十分钦佩的剑桥大学植物学教授汉斯罗建议达尔文把地质学家赖尔〔赖尔（1797—1875）〕又译为“莱伊尔”，英国地质学家，地质学的奠基人。主张地质渐变论，其主要著作《地质学原理》标志着经典地质学的成熟。的《地质学原理》一书带在身边，说：“你这次旅行必须将赖尔的新著作带在身边，随时翻阅它，因为它十分有趣，但是你除了它所记载的事实以外，千万不可注意它，因为它的理论都是荒唐到极点的。”原来，赖尔在书中阐述了地球地层是缓慢变化的，而地表环境的变化使生物也逐渐发生变化。赖尔的理论是对当时占统治地位的“灾变说”的批判，而汉斯罗是相信“灾变说”的。达尔文在途中仔细阅读了这部著作。在旅途开始时，他相信“生物是根据上帝的计划而创造出来的”——在旅途中，他曾这样回答军官们向他提出的这类问题。但是，当他刚刚考察了第一个地点——佛得角群岛的圣特雅哥岛，发现地层越深，生物化石的结构越简单；地层越浅，生物化石越复杂，生物的演变不是记录在地层的发展史中吗？在事实面前，达尔文不能不为赖尔的理论所征服。因此，他写道：“这次调查使我相信赖尔的观点远远胜过了我所知道的其他任何著作中提倡的观点。”

综上可见，观察、搜集、分析大自然的事实，这是进化论思想萌芽的一个首要的因素。同时，我们知道，也正是这些客观事实，给一代又一代的自然科学家以坚定的信念，使他们不顾宗教势力的迫害和社会愚昧势力的歧视、打击，承先启后、不断地提出生物进化的观点。同样，正是依靠了大量的事实，进化论才赢得了成功。正如大家今天都清楚看到的，不管人们对进化原因如何解释，不管进化论可能怎样改变自身的形式，自然界中生物进化的事实总是抹杀不了的。

理论的升华

人类的理智从来不满足于“知其然”，总要弄明白“其所以然”，所以任何科学理论不可能停留在对经验事实的描述，必须对事实何以如此发生给予合理的解释。实际上，早于达尔文很多年，人们发现生物演变的事实，就提出了生物进化的思想，恩格斯指出：“卡弗·沃尔弗〔卡弗·沃尔弗（1733—1794）〕德国胚胎学家。他详细观察鸡的胚胎发育，证明鸡的血管是逐渐形成的，为生物体各种器官的“渐成论”提供了有利的证据。主要著作是1759年发表的《发生论》。在1759年对物种不变进行了第一次攻击，并且宣布了种源说。但在他那里不过是天才的预见的东西，到了奥肯〔奥肯（1779—1851）〕德国自然哲学家。认为人是整个宇宙的缩影，是自然界发展的顶峰，精神规律与自然规律有相同之处。、拉马克、贝尔〔贝尔（1792—1876）〕又译为冯·贝尔，德裔俄国生物学家、人类学家和地理学家，比较胚胎学的创始人。最大贡献是1827年发现了哺乳动物的卵。主要著作《动物发生史——观察与思考》，指出所有脊椎动物的胚胎都有一定程度的相似，关系越近，相似程度越大。在发育过程中，门的特征最先出现，然后是纲、目、科、属、种的特征。这一点后来在胚胎学上被称为“贝尔法则”。那里才具有了确定的形式，而在整整一百年之后，即1859年，才被达尔文胜利地完成了。”那么，为什么进化论到达尔文手里才初告大成？其中一个很重要的原因就是他提供了一个比较合理的解释，从理论上正确地阐明了生物进化的机理。

物种是演变的，这是事实，可演变的原因是什么？物种为什么会变异？为什么物种竟然呈现出一种由简单到复杂、由低级到高级的进化呢？在达尔文之前，已有一些进化论者试图解答这个问题，但他们的解答或偏离事实，或过于牵强附会。达尔文总结、扬弃了前人的学说，并注意从其他学科的学术思想中吸取养料，经过多年辛勤的探索和紧张的思考，提出了自然选择学说，以此来解释生物进化的事实。自然选择说主要包括以下三个和谐统一的内容：

（1）生存斗争的理论。生殖过剩与生存条件的有限这一矛盾是地球上的物种被淘汰的外在原因之一。

（2）遗传性发生变异的理论。虽然变异的机制并不清楚，但普遍发生变异的事实不容否认，达尔文以此说明物种演变的内在原因。

（3）适者生存的理论。生存条件一直在变化，如果物种的变异适合于变化的环境，那么就在生存斗争中取得胜利而发展；如果物种的变异不适宜于它当时生存的条件，那么就趋于衰减或灭亡。

这样，达尔文基于自然界本身的事实和矛盾，为我们大致描绘了生物进化的机制，各种关键的问题在他这里都有了比较合理的、有事实佐证的回答。新的物种怎么出现的呢？因为旧的物种会变异。很多物种为什么灭绝了？因为它们承受不住生存斗争的压力。为什么现存生物与环境的关系是那么和谐呢？因为无数变异之中的某些变异恰好符合环境的选择。至于为什么低等类型的生物到处存在，达尔文写道：“这是不难理解的，因为自然选择即最适者生存，不一定包含进步性的发展——自然选择只利用有利于处在复杂生活关系中的生物的那些变异。”

这里，需要着重指出的是：达尔文在论证观点时，巧妙运用事实的能力是很值得我们借鉴的。他没有像拉马克那样，把自己的学说大量建立在猜测之上。这样说是否意味着达尔文用事实解答了一切问题？不是。他巧妙运用事实的能力在于：一方面，当他并不能提供事实何以如此发生的机制时，他便声明，目前的科学尚不能解开事实之谜；同时，他动用各方面的大量材料来证明这是事实。这样，虽没有解释“所以然”，但使大家还是容易相信他所说的是符合事实的。例如，关于变异的机制和遗传的机理，达尔文都无法给予合理的解释，他承认：“我们对于变异规律深深地无知。我们能提出这部分或那部分为什么发生变异的任何原因的，在一百个例子中还不到一个。”关于遗传，他说：“遗传的法则是不可思议的，这是未来科学的事情。”自己无法回答的，就不轻易猜测和下结论，以避免让无把握的猜测降低理论的可靠性。但变异和遗传的事实是客观存在、抹杀不了的，于是达尔文就将丰富的材料摆在读者面前，这就使人读来不能不信，而把对原因的探讨寄希望于未来的科学。另一方面，当他解释事实发生的原因，说明自己的理论时，尽量搜集各方面、各种学科的研究成果来佐证自己的观点，这样做无疑增加了新理论的可信性。看一下他1859年发表的《物种起源》一书，其材料的丰富和翔实充满字里行间，不难想见达尔文驾驭事实的功力深厚和用心良苦。

达尔文的科学气质

达尔文回顾一生的道路时，曾谈到两种气质对他的帮助。

首先是“保持思想自由”。1881年，他告诉人们，自己遵循这样一条治学原则：“我曾坚定地努力保持我的思想的自由，以便一旦事实证明这些假说不符合事实时，就丢掉我无论多么爱好的假设（而我不能反对每一问题成立一种假设），除此之外，我并没有别的办法。”考虑到当时宗教的社会习惯势力和神学的影响，考虑到研究进化论这一问题本身的难度，我们可以体会“保持思想自由”对达尔文是特别有意义的。

“保持思想自由”在达尔文身上具体表现为富有怀疑精神和不自满、不保守。

无须说，他的进化论是对当时宗教神学观的叛逆，是大胆怀疑的产物。

他一生最感谢和尊重两位导师，一个是汉斯罗，一个是赖尔。他恳切地接受导师的指导，但这并不妨碍他保持自己的风格，具有自己的思考。例如，汉斯罗认为缠绕植物的运动是由于它们本身具有一种盘旋生长的自然倾向，可是达尔文根据自己对花房中栽培的攀缘植物的观察，提出：“卷须植物或攀缘植物的运动是一种对生活环境的适应，以获取较大的阳光面和较多的空气，利于生存和生长，不这样的话，它们很难生活下去。”又例如，赖尔关于珊瑚礁的形成，曾提出一个火山口理论。人们相信赖尔，谁也不去怀疑。可是达尔文根据自己的观察提出了疑问：“新的事实似乎不像赖尔所说的那样。”他认为珊瑚礁的形成与火山没有必然的联系，它是珊瑚虫长年累月筑成的。

后来他自己成了权威，但这并没有使他变得保守和谨小慎微起来，而是仍然富有怀疑和进取心。有一次，他读着刚出版不久的《血族婚姻》一书，作者引用比利时一位学者发表在权威杂志《比利时皇家学会会报》上的一段实验资料：用近亲的兔子交配许多代，丝毫没有发生有害的后果。人们对权威报刊上的文章，习惯于不去怀疑。但达尔文认为，这一实验报告是站不住脚的，于是写信给那家杂志，提出自己的见解，询问实验是否真实。果然，不久他得到回复，那个实验报告是伪造的。

达尔文从来不以伟人自居，他知道虚怀若谷对科学的价值。因此，他不能接受任何吹捧自己、贬低旁人的做法，面对别人的这种行为，他会直言相告：“反对您加在我们那些伟人身上的巨大重要性；我惯常认为：第二、三、四流人物都极为重要，至少在科学家方面是这样的。”

对自己的理论，他决不抱守一隅，而是不厌深思，反复琢磨。关于遗传的机制，他曾提出“泛生论”的假说，认为从身体各部输出一种名为“pangen”的粒子聚向生殖细胞，以此解释身体的变化即获得性状向子代的遗传。这一假说发表后，有些学者提出异议，达尔文很注意这些批评。例如对意大利植物学家菲得利克·德尔宾诺（18331905）的批评，他表示：“他反对这个假说，但批评得公正；我发现他的批评很有用处。”此后，他们经常通信，讨论植物学问题。也正是在认真考虑批评意见的基础上，达尔文在《物种起源》第六版中，删去了有关泛生论假说的论述。从这个事实，我们可以略见他虚心、严谨的治学之风。当然，从他1842年整理出“物种起源草稿”，直到1859年才发表《物种起源》一书的事实，我们更能体会到他的“不厌深思”之“深”。

达尔文的第二个重要素质是他的观察能力。这似乎是他惟一那么自信的。他说：“我既没有突出的理解能力，也没有过人的机智，只是在觉察那稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上，我可能在众人之上。”这是没有疑问的。从他发表的许多著作中对动植物生态习性的描写，从他对物种与变种在形态与结构上微细差异的比较，我们不禁为他的观察能力叹服。当然，这一素质对达尔文的重要性也是不难理解的。对每一个博物学家和当时的进化论者来说，精细观察是进入研究的一个首要的、也是起码的条件。在达尔文，这真是个人能力与工作需要的巧妙适应。

达尔文还谈到，一个科学家应有的另一重要素质，那就是兴趣，一种探究自然奥秘的兴趣。正是这种兴趣，使童年与少年时代的达尔文热衷于与哥哥去采集标本、旅行、打猎和研究化学。他对功课不感兴趣，因而成绩不好。他在自传里说：“学校对于我的教育来说，是一个空洞的场所。”正是这种兴趣，致使他在爱丁堡大学学医时心不在焉，以后转入剑桥神学系，一边学神学，一边却跟着汉斯罗等生物学教授、地质学教授学习了许多地质学、植物学、动物学知识，并参加植物与地质考察队进行学术探险。正是这种兴趣，使他虽然在神学系毕业，但不愿当神甫，而情愿去参加艰苦的环球考察。也正是这种兴趣，使他后半生虽疾病缠身，还是不懈地研究。兴趣，给了科学巨匠源源不断的动力，激发出忘我工作的热情。

在自传中，达尔文这样总结自己为创立进化论奋斗的一生，“最重要的是，爱好科学——不厌深思——勤勉观察和收集资料——相当的发明能力和常识”。达尔文的经验之谈，难道不值得我们深思吗？

1858年7月1日，达尔文和华莱士在伦敦林耐学会上分别宣读了他们的关于物种起源的论文，科学的进化论由此诞生。1859年达尔文发表了《物种起源》一书，成为进化论的创立者。进化论从根本上否定了“神创论”“物种不变论”的传统观念，在哲学、社会学、伦理学、经济等领域产生了巨大影响。

本文比较详细地介绍了达尔文进化论萌芽、产生、发展、确立的思想历程，并从达尔文自身的科学气质上揭示了他成功的奥秘，高度评价了达尔文及其《物种起源》一书在人类历史上的杰出贡献。阅读时，可以将本文与《〈物种起源〉导言》相参照，加深对进化论思想的认识，对导言内容的理解。

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