序

由于對(duì)科學(xué)傳播事業(yè)的共同熱愛(ài)，我與王章俊先生結(jié)識(shí)多年。他是一位熱情飽滿的科普達(dá)人，10 多年來(lái)，筆耕不輟，持之以恒，先后出版了多套生命進(jìn)化類科普?qǐng)D書和繪本，拍攝了 4D 特效電影《會(huì)飛的恐龍》，還在不同場(chǎng)合做過(guò)百余場(chǎng)講座，深受聽(tīng)眾喜歡，獲得業(yè)內(nèi)同行和生物課老師的認(rèn)可。他的著作屢次獲獎(jiǎng)，其中《生命進(jìn)化史》三部曲榮獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)2021 年中國(guó)十大科普?qǐng)D書，數(shù)次重印，廣受好評(píng)。此次出版的《生命進(jìn)化的秘密：滿足你好奇心的100個(gè)為什么》，選取了作者在今日頭條悟空問(wèn)答中的部分回答，都是讀者zui感興趣的內(nèi)容，是精華中的精華。為支持和鼓勵(lì)，特寫如下文字，是為序。

兩暗一黑三起源（暗物質(zhì)、暗能量、黑洞、宇宙起源、天體起源、生命起源）是當(dāng)代科學(xué)的六大謎題。作者從大歷史的宏觀角度，介紹了宇宙和生命的本源、演化和命運(yùn)；從遺傳學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)的微觀視角，闡述了宇宙和生命的運(yùn)行機(jī)制和演化規(guī)律，使讀者對(duì)進(jìn)化知其然，更知其所以然，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，了解隱藏在世間萬(wàn)物背后的故事。

生命是宇宙奇跡中的皇冠，智慧是皇冠上的寶石。生命因宇宙而誕生，宇宙因生命而精彩，也因人類智慧而被理解。每個(gè)生命都是一個(gè)不朽的傳奇，每個(gè)傳奇的背后都有一個(gè)精彩的故事。

世間萬(wàn)物都遵從熵增定律，也就是說(shuō)，在自然演化過(guò)程中，一切事物都向混亂度大（熵增）的方向發(fā)展，最終走向毀滅，宇宙萬(wàn)物，概莫能外。達(dá)爾文進(jìn)化論的核心思想科學(xué)地闡釋了生命的進(jìn)化規(guī)律，即基因突變、物種變異、自然選擇、適者生存。也就是說(shuō)，生物基因的突變，使物種發(fā)生變異，在自然選擇作用下，最終只有適合生存的物種才有機(jī)會(huì)繁衍生息。

基因突變具有普遍性、稀有性、少利多害性和隨機(jī)性，這導(dǎo)致生命進(jìn)化也體現(xiàn)了這四個(gè)特性，即生命進(jìn)化發(fā)生在所有生物種群內(nèi)，總有新物種不斷誕生，然而在單個(gè)生物體內(nèi)，基因突變率卻很低（人類的基因突變率約為十億分之一）。隨著基因突變的不斷積累，生命演化長(zhǎng)河呈現(xiàn)為一個(gè)由量變到質(zhì)變、漸變與突變不斷交替發(fā)展的過(guò)程。漸變保證了原物種的延續(xù)，突變催生了新物種的臨盆。在自然選擇的壓力下，只有極少數(shù)有利的基因突變能傳遞和遺傳下去，多數(shù)有害的基因突變會(huì)被清洗淘汰。

生命進(jìn)化是必然與偶然的統(tǒng)一。

生命進(jìn)化的歷史總體上呈現(xiàn)出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的趨勢(shì)。另一方面，隨機(jī)突變又造成各類群不斷歧化。在無(wú)處不在的遺傳變異和自然選擇的雙重驅(qū)動(dòng)下，生命進(jìn)化構(gòu)建出一棵隨時(shí)間不斷流變的生命樹(shù)，它不停地開(kāi)枝散葉，新芽換舊枝，盡管其眾多低等枝條（細(xì)菌和古細(xì)菌）因基因橫向傳遞而彼此交錯(cuò)糾纏。

本書中遴選出的 100 個(gè)問(wèn)題，大都是當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題，大眾關(guān)注度高，存在頗多爭(zhēng)議。本書的出版會(huì)為廣大讀者在宇宙與生命的起源、演化等方面答疑解惑，啟發(fā)大眾對(duì)進(jìn)化論的理解，有助于人們樹(shù)立科學(xué)的自然觀和生命觀，對(duì)認(rèn)識(shí)歷史、認(rèn)識(shí)社會(huì)、認(rèn)識(shí)哲學(xué)產(chǎn)生積極的影響。同時(shí)，如同所有科學(xué)問(wèn)題的破譯一樣，本書提供的 100 個(gè)答案，不一定全是標(biāo)準(zhǔn)答案。我特別鼓勵(lì)青少年讀者開(kāi)動(dòng)腦筋，積極思考，如果你能夠?qū)ζ渲幸恍﹩?wèn)題提出自己的新見(jiàn)解，我將給你點(diǎn)一個(gè)大大的贊！

舒德干

進(jìn)化古生物學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士

2024 年 4 月 25 日

前言

幾年前，我被今日頭條聘為高級(jí)簽約作者，主要回答大眾在悟空問(wèn)答里提出的關(guān)于生命演化、進(jìn)化論、宇宙演化等方面的問(wèn)題。在一年多的時(shí)間里，我回答了約260 個(gè)相關(guān)問(wèn)題，總閱讀（播放）量超過(guò)1700 萬(wàn)，部分回答的閱讀量超過(guò)10 萬(wàn)，深受讀者喜愛(ài)。我從中也感受到，大眾對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論充滿興趣，討論熱烈。

不過(guò)，從讀者的回復(fù)和留言來(lái)看，仍有相當(dāng)多的人對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論的認(rèn)識(shí)還停留在較淺顯的層面，甚至有一些誤解。其實(shí)，達(dá)爾文1859 年發(fā)表《物種起源》后的100 多年時(shí)間里，對(duì)于達(dá)爾文進(jìn)化論，來(lái)自宗教、科學(xué)等方面的爭(zhēng)論、質(zhì)疑和反對(duì)聲，此起彼伏，從未間斷，究其原因，主要有三：一，現(xiàn)代生物學(xué)研究還不夠深入；二，發(fā)現(xiàn)的化石還比較有限，再加上基因突變的隨機(jī)性，決定了生命進(jìn)化的偶然性、不定向性和不可預(yù)測(cè)性；三，達(dá)爾文進(jìn)化論不像傳統(tǒng)的牛頓力學(xué)、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論那樣，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和觀察進(jìn)行驗(yàn)證，或通過(guò)計(jì)算做出科學(xué)的預(yù)測(cè)和佐證。

近幾十年來(lái)，分子生物學(xué)研究取得的新進(jìn)展，對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論做出了客觀的、科學(xué)的和定量化的論證，現(xiàn)代達(dá)爾文進(jìn)化論已經(jīng)獲得科學(xué)界的充分認(rèn)可，并成為現(xiàn)代生物學(xué)的核心與靈魂�？梢哉f(shuō)，沒(méi)有進(jìn)化論，就不會(huì)有現(xiàn)代生物學(xué)，正如俄裔美籍進(jìn)化生物學(xué)家杜布贊斯基的一句名言：若無(wú)進(jìn)化之光，生物學(xué)毫無(wú)道理。

本書從260 多個(gè)問(wèn)答中精選出100 個(gè)，都是讀者感興趣、閱讀量高、討論激烈、留言較多的問(wèn)答。此外，我結(jié)合科學(xué)研究的新進(jìn)展、新發(fā)現(xiàn)、新成果，并在海量閱讀的基礎(chǔ)上，對(duì)這100 個(gè)問(wèn)答重新進(jìn)行了梳理和脫胎換骨式的改編，使回答更加嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、觀點(diǎn)更加鮮明突出、內(nèi)容更加豐富完善、敘述更加富有邏輯，使讀者更容易感興趣，也更便于讀者理解和記憶。

本書內(nèi)容涉及范圍寬泛，主要回答了生命和生命演化，以及達(dá)爾文進(jìn)化論、宇宙演化等問(wèn)題。通過(guò)這些問(wèn)題，讀者不僅可以對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題有更深入的了解，還可以對(duì)普遍流行的進(jìn)化論觀點(diǎn)有更正確的認(rèn)識(shí)，更理解宇宙和生命的前世與今生，對(duì)宇宙和人類的未來(lái)命運(yùn)有更客觀的認(rèn)識(shí)。問(wèn)題的提出與回答，對(duì)于讀者了解自然規(guī)律、樹(shù)立科學(xué)態(tài)度、認(rèn)識(shí)人生價(jià)值、鍛煉邏輯思維能力等也都大有幫助。

本書主要包含以下五部分內(nèi)容。

第yi部分，40 億年前的世界，從大歷史的宏觀角度，回答了生命誕生必須具備的客觀條件，如宇宙、太陽(yáng)、地球、月球、元素、巖石、氧氣等的形成。

第二部分，進(jìn)擊的生命，主要圍繞生命的本質(zhì)以及生命進(jìn)化的機(jī)制這一主題，回答了為什么地球是目前已知唯一有生命的星球、第yi個(gè)生命的誕生、先有動(dòng)物還是先有植物、哪種動(dòng)物zui先登陸、古猿如何進(jìn)化成人類、現(xiàn)代人類是否仍在進(jìn)化等問(wèn)題。

第三部分，竟是這樣的萬(wàn)物，主要回答了動(dòng)物、植物進(jìn)化方面的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，如地球上第yi只恐龍是如何誕生的、世界上先有雞還是先有蛋、為什么魚睜著眼睛睡覺(jué)、大熊貓是如何演化的、人與動(dòng)物的根本區(qū)別是什么、人類先褪去體毛還是先穿上衣服，等等。

第四部分，科學(xué)與想象，回答了一些科學(xué)事實(shí)和一些不著邊際的人類腦洞，如地球上有沒(méi)有中間物種、人類基因組中為什么有大量病毒基因、外星人是否存在、如果恐龍還活著會(huì)不會(huì)有人類、地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)怎樣，等等。

第五部分，后來(lái)，主要對(duì)數(shù)萬(wàn)年，甚至數(shù)百萬(wàn)年后的世界展開(kāi)想象和推測(cè)，如未來(lái)人類可能會(huì)面對(duì)哪些災(zāi)難、是否還會(huì)有大冰期、地球上是否會(huì)再次發(fā)生生物大滅絕事件、地球毀滅后人類的出路在哪里，等等。

通過(guò)閱讀本書，你會(huì)從宏觀和微觀角度，對(duì)宇宙演化、生命科學(xué)等有更深入的了解，也許從此你開(kāi)始對(duì)生物學(xué)感興趣，甚至愛(ài)上生命科學(xué)，這對(duì)你未來(lái)的學(xué)習(xí)和規(guī)劃會(huì)產(chǎn)生有益的影響。

我要感謝有緣讀到這本書的讀者，感謝你的努力與付出，希望你能從中受益，并提出你的見(jiàn)解和意見(jiàn)。

同時(shí)，我要感謝撥冗為本書寫序的舒德干院士，感謝他多年來(lái)對(duì)我不離不棄的幫助和支持，他是我科學(xué)傳播事業(yè)上的恩師；感謝他為我國(guó)，乃至世界古生物學(xué)做出的不可磨滅的貢獻(xiàn)。

zui后，我要感謝重慶出版社的肖雪和齊蕾兩位編輯，她們二人，不辭辛勞，逐篇閱讀，從中遴選出百個(gè)問(wèn)答，精心編排，結(jié)集成冊(cè)，予以出版。

王章俊

全國(guó)生物進(jìn)化學(xué)學(xué)科首席科學(xué)傳播專家

2024 年5 月10 日