今天，我推荐的书叫《为什么要相信达尔文》，刚好是多伦多大学生命科学系的推荐阅读书目。不像其他繁杂的教科书，这本书的语言非常平实，又用很多简单明了的例子，解释了演化论的核心理念。
其实，回顾一个科学界重要理论证实的过程，实际上也是提醒我们尊重科学研究的重要性，并且还要学会向日渐抬头的反智主义说「不」。
我看过一篇很火的短文，说的是：「假如一个国家穿了 60 年秋裤，就再也没可能脱下它了。给人们穿上保暖的秋裤，人的双腿和关节的抗寒基因会在几代内消失。」每个高冷而严肃的生物学家，在听完这段话之后，都会忍不住发笑，因为这有违演化论的基本条件。然而，类似的言论层出不穷，甚至还有人用演化论为种族歧视进行辩解。那今天，就让我们来正经地聊聊演化论，破除这些谣言。
《为什么要相信达尔文》中，简明扼要地总结了演化论的核心思想和机理，也就是「随机差异的非随机存活」。正如译者叶盛先生所说：「这本书解释了很多有趣的问题，为什么人会起鸡皮疙瘩？为什么寄生虫会控制宿主的行为？为什么植物世界中一点点的差别就会被视为两个物种，而外观体形迥异的宠物犬却是一个物种？了解了这些，下次再去动物园或博物馆的时候，你的观感就会大不相同：无论是动物还是化石，都不再只是一个个枯燥的名字，而蕴含着一个个传承了千万年的故事。」
在这本书中，作者科因教授重点探讨了三个问题：
第一，什么是演化论，化石为什么会是支持它的证据。
第二，演化这一过程由什么因素推动。
第三，当今社会对于演化论的质疑是否合理。
让我们先来解答第一个问题，什么是演化论，化石为什么会是支持它的证据。
现代演化论的核心实际可以总结为两句话：一个在 35 亿多年前的原始物种，或者一个可以自行复制的分子，逐渐演化出了地球上的所有物种。而这一过程中，大多数演化改变由自然选择决定。
让我们先来聊聊演化本身。今天生活在我们身边的很多动植物，在远古的时候，都是不存在的。我们人类，也是从猿一样的生物演化而来。所有的物种，包括人类，事实上都在演化，但是速度却千差万别。面对巨大演化压力的物种，往往会快速地演化，比如鲸类和人类。而一些俗称为活化石的物种，在数亿年中基本没有变化，银杏树就是一个很好的例子。
在电影中，我们往往会看到一些神奇的针剂，注射之后，一个人马上就能长出三头六臂。而在现实世界中，物种的演化是一个渐进的过程。一个新特征的演化往往需要成千上万代，甚至上百万代的时间。刚刚我们提过，因为演化压力的不同，不同物种之间的演化速度有快有慢。其实，出于相同的原因，同一个物种的演化速度也是时快时慢的。当一个物种移居到新环境的时候，演化压力激增，演化速度就会加快，而当它适应了新环境之后，演化的速度往往就大大降低了。
今天的地球上，居住着超过 1000 万个物种，这些多种多样的生命，实际来源于一个祖先，这就涉及演化论中物种形成的部分。物种形成，不过意味着演化出了不能彼此交配、交换基因的两个物种。面对不同的演化压力，不同栖息地的种群间，会逐渐演化出一些差异性。日积月累，这些差异被逐渐放大，最终达到了无法进行种间交配，或者即使能交配也无法产生可育性后代的程度，也就是教科书中所提到的，「生殖隔离」。
人们总是把生命史诗比为一颗苍天大树，事实也的确如此。所有的物种都源自同一个祖先，同一个主干，经过不断地演化、分岔，变成今天地球上的生命，也就是树的末梢。我们可以想象，对于任意的末梢物种而言，只要向上游追溯，总会找到一个交叉分裂点，也就是两者的共同祖先。但如果我们有机会穿越回这一时刻，并不会看到什么特别之处。现代化石证据表明，恐龙和鸟类有着共同的祖先。然而，我们不会在恐龙的分叉处看到突然会飞的鸟类，我们看到的，只会是稍有差异的两个恐龙种群。所有的重要改变，实际上都发生在分化之后的数千代中。自然选择作用于其中一个枝丫，才演化出了有飞行能力的鸟类。整个过程是渐进的，每几十代相差一点点，数千代下来积攒的差异，就形成了物种的分化。
我们经常能看到一种说法，黑猩猩是我们的近亲。从生物学的角度来说，人类和黑猩猩确实是两个亲缘关系较近的物种，因为我们的共同祖先年代比较接近于现代，大约存在于 600 万年前。在这段时间内，两个物种之间积累了一定的差异，但并没有到所谓天崩地裂的程度。而亲缘关系远的物种，共同祖先存在的年代也会相对久远，例如人和啮齿类动物的共同祖先存在于大约 7000 万年前，我们和老鼠看起来完全不同，也是因为在这么长的时间内，两个物种不断演化、积累差异的缘故。在生物学发展的早期，科学家们往往利用外在的特征来进行归类，判断两个物种之间的关系。而现在，借助现代科技，我们可以使用 DNA 测序，检测生物基因序列的相似程度，来判断物种演化上的亲缘关系。而根据共同祖先的思想，如果发现鸟类和爬行类的 DNA 接近，那么，应该可以在化石中找到两者的共同祖先。化石，事实上也成了演化论最强大的证据之一。
一直以来，人们都知道化石的存在。易经中说，「龙战于野，其血玄黄」，据推测就是古人在野外发现化石后的感叹。而化石的发现，也很有可能启迪了古代人类，让神话中的怪物变得更加具象，栩栩如生。但是，对于化石的研究起步得很晚，即便是到了十九世纪，人们对于化石的认知，也仅仅停留在超自然力量产物这一层面。直到近代，人们才意识到化石的真正意义。
化石中，蕴含的是生命的历史，然而它的形成，需要非常特殊的环境。首先，动植物的遗骸必须沉入水底，被沉积物快速覆盖，避免腐化或者被吃掉，只有这样，才有可能形成化石。由于植物或陆生动物死在湖泊或者海洋底部的概率极小，所以它们的化石也相对较少。不仅如此，由于动植物残骸中的软组织部分很难形成化石，这就导致我们对古代生物的了解严重失衡。考虑到种种因素，化石对于演化的记录，实际上是不完整的。大约只有 0.1%到 1% 的物种，能够出现在已知的化石记录中。好在，这些化石已经提供了足够的证据，帮助我们了解动植物的分化事件。
那么化石是如何成为演化论的证据的呢？
首先是演化的整体图景，如果我们纵观所有化石，我们会发现，早期的生命形式极为简单，而复杂的生命在很长时间之后才会出现。更重要的是，最年轻的化石，与现存物种最为相似。光合细菌，出现在 35 亿年历史的沉积岩层中，它们逐渐演化成真核生物，拥有了细胞核和染色体。接下来，大约 6 亿年前，多细胞生物出现了。这些物种不断分化，变成了现在地球上的各个物种，而化石忠实地记录下了这一切。
另外，化石所记录的过渡形态，给予了科学家们无限的支持。根据演化论，任意两个物种之间都有一个单一的共同祖先，而化石恰恰提供了共同祖先存在的证据。鱼类到两栖类的演化，就是一个很好的例子。
直到大约 3.9 亿年前，地球上唯一的脊椎动物还是鱼类，但是，在 3000 万年之后，出现了在陆地上可以行走的四足动物，这些动物和今天的两栖类动物有很多相像之处，有扁平的头部和身体，然而它们的其他特征，又和早期鱼类非常类似。根据演化论，在这 3000 万年中，一定出现过一个过渡形态的生物，事实上也的确如此。2004 年，科学家在加拿大北部的沉积岩中，发现了提塔利克鱼，也就是演化图景上的过渡环节。它有鱼类的鳃、鳞和鳍，但也有很多两栖动物的特征，比如颈部，也就是俗称的脖子。更为重要的是，提塔利克鱼有两个独有的变化，一个是，它有强壮的肋骨，科学家猜测，这有助于把空气吸入肺中；另一个则是，相比鱼类来说，提塔利克鱼的鳍中骨头更少，使它拥有了更强壮的四肢。这些特征，让它更好地适应了浅滩的生活。提塔利克鱼迈向陆地的一小步，成了所有脊椎动物的一大步，进而造就了今天生活在陆地上每一种有脊椎的动物，比如你我。
正如开篇中所提到的，一个在 35 亿多年前的原始物种，或者一个可以自行复制的分子，逐渐演化出了地球上的所有物种。化石默默地记录了这一切，为我们提供了演化论的证据。
了解了演化论的概念和证据之后，你一定好奇了，那演化是被什么所驱动的呢？这里，让我们来看下书中的第二个要点，演化论的引擎。
大自然里的各种动物，看起来都是完美地适应了它所生活的环境。北美黑啄木鸟，每秒钟可以击打树干十五次，每次击打的力量，相当于我们人类用马拉松冲刺的速度撞墙。一些寄生虫，为了获得自身的增殖，改变了蚂蚁的外观和行为，让鸟儿误以为蚂蚁是美味的浆果，而虫卵则随着鸟儿的排泄物散播四方。有了这些例子，早期的博物学家会相信动物是上天设计的产物，也就在情理之中了。
达尔文在《物种起源》中，用了完整的一章来推翻这样的神创论思想，并提出了自然选择的概念。这一理念也被不断地证实。为了理解自然选择是如何起作用的，让我们先来看一个毛色的例子。正常颜色的美国仓鼠有着棕色的毛皮，它们在深色土壤中挖洞。但是在佛罗里达州，美国仓鼠却是浅色的。直觉来看，这种苍白的颜色是一种伪装，让仓鼠可以在白色沙丘中更安全地觅食，而实验也证实了这一点。在沙滩上，毛色浅的老鼠比深色老鼠拥有更大的存活机会，因为后者更容易被发现。毛色浅的老鼠有更多的机会繁殖后代，浅色基因有更高的概率能够一代一代传递，长此以往，种群就由深色变为了浅色。这个过程就是自然选择，浅色基因提高了存活率和繁殖率，种群里的毛色分布也逐渐向浅色靠拢。这个被自然选择所推动的过程，被称为演化。科学家把它定义为——「一个种群内基因频率的变化」。
自然选择的过程，需要三个条件。第一，最初的种群必须有差异性。比如，种群中的老鼠，必须有不同的毛色。如果没有浅色老鼠，自然也无从选择。第二，差异性的一部分必须源于基因的改变，也就是说，差异性必须要有遗传基础。如果毛色深浅不由基因决定，虽然浅色老鼠能在沙滩上更好地生活，然而这个差异却不能传递给下一代，也就不会存在演化上的改变。现实世界中，差异性往往就来自于基因的突变。正是随机的基因突变，使得一些老鼠获得了白色的毛发，有了更高的存活率、更多的后代，从而完成了种群的演化。第三，基因的差异性必须影响到个体产下后代的可能性。如果两种不同基因型产下后代的概率一样，自然选择也无从发生。正是因为浅色老鼠存活率高，繁殖数目因此增加，才使得浅色基因在种群中逐渐变多，完成了种群的演化。演化是一个代代相传的过程，而产下后代才能完成两代之间的基因传递，这是必不可少的一步。
总结来说，基于选择的演化是随机和规律性的结合。基因的无规则突变，使得物种产生一定的特征上的差异。这些突变的发生是随机的、没有方向的、杂乱无章的，有可能是好的，也有可能是坏的。而带有某些特征的种群，在一些特定的环境中，会获得一定程度的优势，使得它们能够更好地繁殖，让种群内这一基因的频率增加。这也是自然选择的精髓：「随机差异性的非随机繁殖」。
自然选择很大程度上塑造了物种的演化。比如，四足动物的腿来自于突变之后的鱼鳍，在没有捕食者的陆地上，能够行走这一特征，给予了个体一定程度上的繁殖优势，使得四足动物的种群日渐庞大。我们必须要明确的是，在自然选择中，优势是以繁殖的方式传递的，仅仅增加生存时间则没有用处。假设存在着一个基因，能使人们长生不老而不孕不育，那带有这个基因的人，只能孤独终老，并没有办法来推动演化，因为这个基因无从传递，也没有办法增加它在种群内的频率。相反，如果存在一个对于生育有利、使人早衰的基因，在自然选择的推动下，在种群内的频率反而会增加。
了解了自然选择的核心，「随机差异性的非随机繁殖」之后，我们来聊一聊对于自然选择的误区。
对于自然选择的认识误区，首当其冲的就是，所谓自然选择有利于物种的概念。事实上，自然选择是针对个体而言的，甚至会演化出有利于个体、然而对物种有害的特征。在狮子的世界里，当几只公狮击败了狮群中原来的霸主之后，随之而来的，是对还没断奶的小狮子的大屠杀。这个行为，对狮子种群而言无疑是有害的，然而对入侵的狮子而言，却是好事，因为它们可以快速繁衍得到自己的下一代。所以选择是自私的，选择是利于个体的。
第二个认识误区是，人们总会认为，像游戏中的科技树一样，自然选择是有完美结局的，甚至有些别有用心的人，用演化论为种族歧视辩解。实际上，自然选择这一过程，选择的并不是完美，而是最适合某一环境的特征。高鼻梁白皮肤，并不比矮鼻梁黑皮肤更高级，只是更适应寒冷地区的环境。演化并无高低贵贱之分，只在乎「适合」二字。英文中的 Evolution，在中文语境下常见有两种翻译，「进化」和「演化」。很多时候，人们会混用这两个词汇，也造成了一些不必要的误解。「进化」的「进」字，往往会让初学者混淆，让人认为，生物从低到高，在不断发生着进化，就像口袋妖怪里发生的进化一样。事实上，演化要比进化，更加贴近英文 Evolution 的意思，也更接近达尔文的思想。基于以上的原因，在这次读书会解读中，我们都会使用「演化」这一表述方法，也希望大家能够理解生命的演化并没有高低贵贱的区别。
第三个认识误区是，自然选择并不是演化的唯一推动方式。以血型为例，如果一个人的血型是 AB 型，且只生一个孩子，那么 ta 的后代有 50%的可能性会获得 A 的基因，也有 50%可能性获得 B 的基因。繁殖的过程，会不可避免地涉及基因的抽样。对小规模种群来说，基因随机抽样在很大程度上可以影响基因的频率，使得种群发生演化，这个过程被称为「基因漂移」。最著名的例子就是美国的阿米什人，这是一个小型的宗教族群，「基因漂移」使得他们拥有了异于美国本地人的血型频率。有些时候，甚至不需要繁殖来做抽样，某些地区内的基因的频率也会发生变化。比如，在北美原住民中，几乎不存在 B 型血的基因，这是因为，1.2 万年前，从亚洲来到北美地区的移民们，几乎没有 B 型的血型。这种现象也被称为「创始者现象」。无论是「基因漂移」，还是「创始者现象」，实际上都在一定程度上推动了演化。自然选择是演化的主要推动者，而不是唯一的引擎。
简而言之，自然选择可以被解释为「随机差异性的非随机繁殖」，这是一个有方向性的过程，也是大多数演化的机理。当然，「基因漂移」等其他随机过程，也在演化中扮演了至关重要的角色，在 35 亿年的演化史中，它们塑造了当今世界上的每一种生物。
我们已经了解了演化这一过程由什么因素推动。最后，让我们来聊聊当今社会对演化论的质疑。
演化论不仅仅是一个科学理论，它是一个事实。今天，我们知道，生命体在不断演化，这个过程是渐进的。共同祖先分化变成了不同的物种，而自然选择是这个过程的主引擎，无数的证据支持着这一结论。当然，有很多细节我们仍然不甚了解。性别选择是如何发挥作用的？「基因漂移」扮演了怎样的角色？如何理解生命大爆炸，为什么几百万年中就出现了如此多的物种？演化论的批评者往往会抓住这些争论，以此推断演化论存在错误。但是，这些争论无关演化论的主体，他们反而推动了这一领域的发展，使得科学家不断研究、验证进化论的存在。正如作者所说，没有争论的科学是不会进步的。
达尔文告诉我们，人类和所有物种一样，是随机差异性的非随机存活塑造的。塑造了松鼠、麻雀、鲸鱼的力量，同样也塑造了我们。很多人对这样的理念有着深深的忧虑，认为认同进化论，就代表着人类与野生动物无异，就是拒绝伦理道德。美国的保守哲学家和智能设计论的鼓吹者南希·皮尔斯曾说：「为什么公众如此热情地关注一个生物学的理论？因为人们意识到，除了科学理论，还有别的什么也在风雨飘摇之中。他们知道，一旦在科学教室中讲授了自然主义的演化论，那么沿着走廊的历史教室，社会学教室，家庭教室都会开始讲授自然主义的伦理观。」
这番言论，实际上也代表了很多人对于演化论的质疑。然而，演化论中并不存在伦理，它只是解释生命演化的一个理论，而不是探讨生命为何存在的哲学方案。它不会告诉我们应该做什么，或者不应该做什么。演化论和社会伦理滑坡并没有联系。
我们并不是演化论所控制的木偶，的确，我们行为中的某些方面确实是由自然选择所塑造的，但这并不意味着我们一定是自私自利的。这个世界上确实充满了自私与不道德，但也有无数的奉献与感恩，它们都来自于演化所带来的烙印。在罗马时代，人们认为，观看斗兽是最好的娱乐活动，而现在并没有人会这么认为。时至今日，平权运动已经被认为是很自然的事，我们帮助贫困人口，善待动物……这些都与演化无关。演化只能告诉我们自己来自哪里，而不是我们该去向何方。
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