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伟大的科学家是人类智慧的杰出代表，也是人类认识和改造自然的巨匠。他们既是出类拔萃的人，又是普通的人。

达尔文就是这样的人。他从小被认为是一个平庸的孩子，智力水平低下。青年时代，有人断定他“既无才智，又缺少精力”。他的父亲担心他将来一事无成，会给家族丢脸，便强迫他进了神学院，让他成为一名职业牧师，做上帝的忠实仆人。

但是，达尔文没有因为别人说他才智平庸而自卑，也没有沿着神学的道路走到底。他在神学的课堂上没有学到什么有用的东西，却靠自学得到了知识的营养。他还向周围有真知灼见的人学到了有用的经验和本领。崇山峻岭、茫茫草原、无边无际的热带雨林、荒无人烟的群岛都是他坚持自学的课堂。达尔文曾经这样说过“我所学到的任何有价值的东西都是从自学中得来的。”

达尔文一生的主要目标就是弄清真理。他热爱科学、坚持实践，细心地观察事实，不断地进行探索，终于用大量的事实向全世界说明了物种和人类起源的真相。第二次把生物学放在完全科学的基础上，在生物学上完成了一次伟大的革命。

前言

第一章 少年时代

一 出生和命名

二 名门世家

三 “最早的老师”

四 “无限的乐趣”

五 “不可救药”的学生

六 在舅舅乔赛亚的家里

第二章 曲折的大学生活

一 “啊，这一切太可怕了！”

二 业余爱好，初露锋芒

三 改学神学

四 巧遇“伯乐”

五 理想和决心

第三章 环球考察

一 为了第二次生命的诞生

二 决不半途而废

三 赖尔理论的热心信徒

四 奴隶制度的见证人

五 越过安第斯山脉

六 在加拉帕戈斯群岛

七 凯旋而归

八 久别重逢

第四章 从伦敦到唐恩

一 “最有力的朋友”

二 终于投射了光明

三 婚姻、家庭和事业

四 定居唐恩村

第五章 《物种起源》的写作和出版

一 忧心忡忡觅知音

二 生命之网

三 补课

四 不追求优先权

五 《物种起源》的写作

六 在《物种起源》出版的日子里

七 赖尔，赶快站过来吧！

第六章 反响

一 轩然大波

二 短兵相接的战斗

三 友谊和支持

四 “渎神者”的来访

第七章 晚年

一 善于吸取外国科学的营养

二 著作等身

三 把荣华富贵看作尘土

四 苦恼和忧虑

五 在最后的岁月里

附录 达尔文学说在中国

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　　三　“最早的老师”

　　塞文河两岸绿荫葱茏，风景如画。不论是云雾缭绕的坎布连山脉还是希鲁兹伯里一带，到处生机勃勃，钟灵毓秀，好像战祸和天灾从来没有侵入过这个幽静的山区。

　　达尔文医生的花园和花房座落在塞文河陡峭的河岸上，年年群芳吐艳，香气袭人。塞文河岸修成了平台，平台上有一条很长的沿河小路。小路两边绿树成荫，其中有一株西班牙栗树特别高大；它的一根粗大的树枝长出去又弯了回来，长出去和弯回来的枝条几乎是平行的，成了孩子们特别喜欢的空中“座椅”。

　　达尔文就在这个富裕家庭的优美环境中一天天长大。他学会了走路、说话、采摘野草和花朵，捕捉小飞虫，有时还用棍棒当“刀枪”，在花园里和沿河小路上到处“冲锋”，向树上的小鸟“开枪”。

　　1810年夏天，苏珊娜在生了小女儿凯瑟琳（1810—1866）以后，健康状况更加恶化。照顾、教育达尔文的责任落在二姐卡罗琳身上。卡罗琳从小就表现出她是达尔文三个姐姐中最聪明的一个，她认为达尔文是家里最淘气的孩子，总爱把家里发生的一切鬼把戏都算在他的帐上。达尔文心里不服气，也就不服从二姐的管教。因此，卡罗琳虽然在小弟弟身上花了不少功夫，可是收效不大。苏珊娜不得不抱病对小儿子进行一些力所能及的启蒙教育，教他认字、唱儿歌，给他讲故事。

　　1815年夏天，苏珊娜的健康情况有些好转。一天，天气晴朗，蔚蓝色的天空里飘着几朵白云，大地散发着诱人的清香。苏珊娜带着达尔文和凯瑟琳在花园里玩耍。两个孩子采了一些花朵，又打算去捕捉蝴蝶。苏珊娜拿起花铲想给丈夫栽的几棵树苗培土。她铲起一撮乌黑的泥土，用鼻子闻了闻，然后把它培在小栗树的树根旁边。

　　“妈妈，我也要闻闻，”达尔文欢天喜地地蹦跳过来，学着妈妈的样子闻着乌黑的泥土。苏珊娜心想：孩子，你使劲地闻吧，这是大自然的气味，生活的气味，别看这泥土乌黑，它却是万物生长的基础。她正想着怎样通俗地对孩子进行教育，达尔文提出了问题：“妈妈，您为什么要给树苗培土?”

　　“我要树苗像你一样壮实地成长，”苏珊娜说。“别小看这泥土，是它长出了青草，青草育肥了成群的牛羊，我们才有了肉、奶、奶油和干酪；这泥土使花朵开放，蜜蜂才成群飞来；这泥土滋养着燕麦和小麦，我们才有了粮食和面包。”

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当波遇到任何微小的物体后，如果这一物体的三维比波的波长要短，那么这个物体将不会影响和改变波的传播，就像波长几米的海浪冲击着沙滩上的鹅卵石一样。你需要更短的波长，比如那种在学校的科学实验课上常见的水槽里的涟漪，才能在遇到鹅卵石后产生反射和衍射，使我们最终“看见”这个鹅卵石。

量子纠缠是指，曾经在一起的粒子，无论分开多么遥远的距离，都能保持瞬时的、近乎魔法般的联系。

苏格兰化学家格雷厄姆.凯恩斯—史密斯（Graham Cairns-Smith）估计，由“原始汤”中可能存在的简单有

机化合物合成RNA碱基，需要约140步反应。每一步至少需要避免六种副反应。这就让整个合成过程可以更加形象：你可以把每个分子想象成一个分子骰子，每一步就像掷一次骰子，掷出点数6代表产出了正确的产物，而其他点数意味着得到了错误的产物。因此，任何起始分子最终反应成为RNA的概率就像连续140次掷出了点数6一样。

当然，化学家可以通过精心控制每一步反应来提高反应成功的概率。不过，在生命出现以前的世界里，只能靠机会。或许太阳恰到好处地升起，蒸干了泥火山周围的一小滩化学物质？又或许泥火山喷发，向小水滩添加了水和一点硫，创造出了另一组化合物？还有可能是闪电风暴搅拌了混合物，用电能刺激加速更多的化学变化？这样的例子不胜枚举，但可以估计的是，如果只靠偶然性，这140步必要的反应都能在六种可能的产物中得 到正确产物的概率是1/6¹⁴⁰，即大约1/10¹⁹⁰。为了能够通过纯粹的随机过程获得制造出RNA的概率，“原始汤”中至少要有如此数量级的起始反应分子。但是，10¹⁰⁹比整个可见宇宙中全部基本粒子的总和（约10⁸⁰）还要大得多。按照伊苏古岩显示的时间，从地球形成到生命出现的几百万年中，地球上

显然没有足够的分子，也没有足够的时间来制造出数量显著的RNA。

然而，假设确实通过某些依然不为人知的化学过程合成了数量显著的RNA，我们必须还要克服一个同样棘手的问题一将四种不同的RNA碱基（与编码DNA密码的四个不同字母A、G、C、T类似）按照正确的序列串联形成可以自我复制的核酶。大多数核酶是至少有100个碱基的RNA链。由于链上每个碱基位点一定要有四种碱基之一，因此长度为100个碱基的RNA链就有4¹⁰⁰种不同的排列方式。你觉得随机乱堆的RNA碱基又有多大的可能恰好沿...

为了表述更清楚，我们可能需要多讨论一些与场（Field）相关的内容。场的衍生概念来自它的本意：它表示在空间上铺展的事物，比如打谷场或者足球场。在物理学中，场的基本含义没有改变，但是通常指能对物质施加力的能量场。引力场可以移动其中任何具有质量的物体，电场或者磁场则可以移动带电荷或者具有磁性的粒子，比如穿过神经元细胞膜上通道的离子。

19世纪，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发现电和磁是同一种现象的两个方面，于是两者被合称为电磁（electro--magnetism），两者的场则合称为电磁场。爱因斯坦的质能方程：E=c。左边代表能量而右边则包含了质量，这个著名的公式阐明了能量和质量之间的可转化性。所以具有能量的大脑电磁场一相当于爱因斯坦公式的左边一与构成大脑神经元的物质没有本质区别。由于大脑电磁场是由神经元放电产生的，所以它编码与神经元放电相一致的大脑信息。但是与无法直接共享信息的单个神经元放电不同，大脑电磁场中包含了所有神经元的放电信息，这为捆绑问题的解决提供了可能。此外，通过影响电压门控离子通道的开闭，大脑电磁场直接影响了具有量子相干性的离子活动。

20世纪初，意识的电磁场理论刚刚提出，那时还没有直接证据显示大脑电磁场能够影响神经元的兴奋，进而影响我们的思维和活动。不过，后来在数个实验室里完成的实验都证实，与人类大脑强度、组成相近的外加电磁场的确能够影响神经元的放电和兴奋。实际上，电磁场的作用看起来像是协调神经元兴奋：使众多神经元同步放电，让它们同时兴奋。这些发现提示大脑神经元兴奋所产生的电磁场，同样有可能影响神经元的放电活动，形成一种自我调节的环路。许多理论学家认为，这就是意识的必要组成。

大脑电磁协调神经元同步放电的现象在解决意识这个谜题时显得非常重要，因为这是为数不多的与意识有明确关联的神经活动之一。我们可能都有过这样的经历：看着一堆杂物，然后突然在眼...

（Douglas Hofstadter）在1979年出版的著作。彭罗斯在他的《皇帝的新脑》中以哥德尔的不完全性定理作为自己观点的切入点，他首先指出，经典的计算机会利用统一的逻辑系统（也就是计算机算法）产生命题。根据哥德尔的定理，计算机也一定能够推论出它们无法证明真伪的命题。但是，彭罗斯认为，人类（或者说属于数学家的那一群人类）能够推导和证明这些计算机无法证伪的命题。因此，彭罗斯据此认为，人类的大脑要胜于传统的计算机，因为它能够执行一种彭罗斯称之为非计算性的处理过程。继而，他假设这种非计算性能力需要一些特别的解释，只有量子力学才能提供这样的解释。最终彭罗斯得出结论，意识正是量子计算的产物。

没有复杂的数学证明，仅仅是基于命题的可证明性，不得不说这个结论，总结得实在大胆。彭罗斯在后来出版的著作《意识之影》（The Shadowof the Mind）中更进一步，提出了大脑如何利用量子力学计算的生理学机制。彭罗斯与亚利桑那大学的麻醉学与心理学教授斯图尔特·哈梅罗夫（StuartHameroff）0合作，两人宣称神经元里一种叫微管（microtubules）的结构相当于量子计算机的量子位。

微管是由微管蛋白组成的链状结构。哈梅罗夫和彭罗斯提出这种微管蛋白一组成微管的蛋白珠

至少可以在伸展和收缩这两种形状之间进行转换。最重要的是作为量子物体，微管蛋白可以同时具有伸张或者收缩的状态，这一点让它类似于量子位。哈梅罗夫和彭罗斯的假设还不止如此，他们还认为，一个神经元中的微管蛋白还与其他神经元中的微管蛋白维持着量子纠缠。你可能还记得纠缠就是那种可以把相距甚远的物体联系在一起的“幽灵般的超距作用”。如果大脑中万亿个神经元之间真的存在神秘的遥控力量，那么原本独立的每条神经中所包含的信息就可能通过这种方式被整合起来，捆绑问题也就迎刃而解了。大脑成了一台原理神秘但是异常强大的...

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与生俱有的“离奇”和“怪异”，伴随了达尔文的童年生活。一生对科学的执著追求，使他认识到生命是那么神奇。五年的远航生活，揭开了物种进化和人类起源的秘密。学习、再学习、求索、再求索，是他一生惟一的事业，**的乐趣。除此之外，其他事情都像是枯萎的叶子，不再有生命的意义……