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资助的远征队，到了印度的北边。1846 年，赫胥黎（T。H。Huxlcy）离开英国，
在“响尾蛇号”船上做外科医生，在澳大利亚海上进行了几年测量与制图工
作。他生性热情，观察力锐敏，常常因为没有机会从事普遍感兴趣的精密科
学研究而慨叹。这样，在十九世纪思想革命中起了重大作用的人物当中，就
有三个在科学探险的航行中当过一个时期的学徒。有组织的发现与研究的最
高潮是“挑战者号”（the Challenger）的远征。这艘船于1872 年出发，
在大西洋与太平洋上游弋几年，记录了有关海洋学、气象学及自然历史各个
部门的资料。
海洋学尤其变得重要起来。美国海军部的莫里（Maury）研究了一个半世
纪以前丹皮尔（Dampier）所留下来的有关风和洋流的问题，对于海上路线航
行作了很大改进。海上的集群生物具有无数的形态，有显微镜下才看得见的、
经亨森（Henson）命名的浮游生物、原生动物、变成海底软泥的放射虫的骸
骨，还有各式各样大270 小的鱼类；它们的生活迁徙部分地以浮游生物为转
移，因为有些鱼群以这些生物为饵料，常追随它们而游行。
地质学
拉普拉斯由于企图提出一个合理的学说来说明太阳系的起源，就促使人
们注意到这个问题并激发了人们把地球当做太阳系的一部分加以研究的兴
趣。不幸，在不顾教皇的无上权威，思想自由最为盛行的国家，《圣经》文
字的权威也最为深入人心。所以在《创世记》以外任何有关地球起源的看法，
必须经过一番新的斗争，才能得到一般的承认。就是在十九世纪中期，还有
人认真地说化石是上帝（或魔鬼）埋藏在地下，以考验人们的信心的，但是
我们都知道化石告诉我们的是另外一套故事。
从很早的时候以来，在开矿的过程中，人们就得到一些有关岩石、金属
与矿物的知识。正象一些希腊哲学家那样，达·芬奇与帕利两（Palissy）已
经认识到化石是动植物的遗体，但是一般人却以为化石是“造物的游戏”，
是一种神秘的“溯形力”——自然界以各种方法创造所喜爱的形式的倾向—
—的产物。只有个别的观察者，如斯但森（Niels Stensen，1669 年），才
认识到我们可以利用化石来探索地球的历史，但这种看法没有得到一般人的
接受。伍德沃德（JohnWoodward，1665…1728 年）赠给剑桥大学的大批化石
大有助于证实化石来源于动植物的看法。1674 年，佩劳尔（Perrault）证明
地上的雨量足以解释泉水与河流的来源而有余①，盖塔尔（Guettard，1715－1786 年）说明风化怎样改变了地球的面貌。虽然如此，仍然有人对事实加
以曲解，以附会圣经中关于天地开辟时有洪水或大火的说法，而有水成派与
火成派的争论。
首先有系统地和这种观点作斗争的是在1785 年发表《地球论》的赫顿
（James Hutton，1726…1797 年）。这一次又是对自然过程的实际认识，铺
平了科学前进的道路。赫顿为了改进他在柏韦克271 郡（Berwickshire）
的农场，先在诺尔福克（Norfolk）研究本国农业’再到荷兰、比利时与法国
北部学习外国的农业方法。他对人们所熟悉的沟、坑、河床等熟思了十四年，
然后回到爱丁堡，奠定现代地质科学的基础。赫顿认为岩石的层比与化石的
埋藏现今仍在海、河、湖沼之内进行。赫顿说：“不是地球固有的因素不予
使用，而且不了解其原理的作用不予承认”——这是一句真正的科学格言，
因为它力求避免一切不必要的假设。
一直到沃纳（Werncr）指出地质岩层有规律地相继出现以后，一直到斯
密斯（WiIliam Smith）根据化石的窖藏算出岩层的相对年龄以后；一直到
居维叶根据在巴黎附近发现的化石与骨骼、重新构成久已绝迹的哺乳动物以
①
F。D。Adams， ScienceLXVII。P。500，1928，引用在Isis，No；XIII，P。180。1929。
后；一直到拉马克（Jean BaPtiste deLamarck）比较现今的介壳和化石的
介壳，而加以分类以后；最后一直到赖尔（Charles Lyell）爵士把说明水、
火山与地震等因素至今仍在改变地球的证据以及有关化石的事实，都收罗在
他的《地质学原理》（1830—1833）之内以后，赫顿的“天津不变学说”才
得到普遍的公认。长期不断的过程所积累的效果第一次为人类所充分把握；
人们觉得利用岩石的记录，印证眼前仍在进行的自然作用进行推理，我们可
以寻出地球的历史，至少可以寻出地球上有生物的一段时期的历史。
化石的生态说明生命在各确定的时期里有很大的改变。这与阿加西斯
（Agassiz）与巴克兰德（Buckland）在1840 年左右最先收罗到的关于冰何
作用的地质证据是符合的。这些地质证据可以说明各个冰期。
人类的起源与年龄的问题是人类特别感兴趣的问题。由于发现原始人所
用的石器，由于在现今欧洲已绝迹的动物遗骸附近发现兽骨和象牙雕刻，赖
尔才得以在1863 年确定人类在生物的长系列中的地位，而且指出人类在地球
上存在的时期比公认的圣经年代学所说的年代要长得多。现在看来，很可能，
我们的祖先摆脱比较原始的状态成为真正的人，约在距今百万至千万年之
间，而文明不过是五千至六千年间的事。
自然历史
在布丰发表了他的巨著《动物的自然历史》以后，又有一位法国人对分
类问题进行研究，把分类法放在坚实的基础之上。乔治·居维叶（GeorgesCuvier，1769—1832 年）是一新教教士的儿子。他父亲从朱拉（Jura）迁居
符腾堡（Wurtemberg）保护国境内。在法国革命初期和恐怖时代，他在诺曼
底（Normandy）安静地学习，随后到巴黎，即在法兰西学院得到一个重要的
位置。他的特殊贡献在于，他在博物学家中最先对现在的动物的构造和古代
化石的遗骼加以系统的比较，从而说明在研究生物发展的时候，过去与现在
应当同样注意。居维叶站在科学发现的新时代的门口。他的主要著作《按其
组织分布的动物界》（Le Regne Animal，distribued’apres son
Organisation），是两派人的研究成果之间的桥梁。一派人把世界及其现象
当做是静止的问题加以研究，一派人把世界及其现象当做是一出巨大的进化
戏剧中一系列变动不已的场景加以研究。
不幸，科学家与从事实际工作的花匠和农民之间缺乏密切的联系，后者
用杂交与选种的方法不断培育出许多动植物的新品种，或把已有的品种加以
改良。十八世纪末，贝克韦尔（Bakewell）把长角羊改良为新的有用的勒斯
特（Leicester）种。科林（Colling）兄弟应用贝克韦尔的方法改良了提斯
（Tees）山谷的短角种，这样就培育出最重要的英国羊种。
巨大变异的自发出现，是园艺家们都熟知的事实：
例如，一种变种梨会忽然生出一支结满优良水果的枝条来；山毛榉会莫
名其妙地长出绿叶扶疏的枝干；山茶会开出意料不到的好花。如将它们从母
树取下插枝或嫁接，这种变种可以长久维持下去。园圃中的许多花卉与果木
的品种便是从这样得来的①。园艺家所培殖的新品种，多数是由不同品种甚至
种的个体杂交而来。在后一情况下，我们晓得杂交的结果常比纯种生育不蕃，
①
Art。“Horticulture”；inEncy。Brit。9thed。1881。
有时简直不能生殖。
达尔文以前的进化论
自然界处在进化过程中的观念至少可以上溯到希腊哲学家的时代。赫拉
克利特认为万物皆在流动状态之中。恩培多克勒说生命的发展是一个逐渐的
过程，不完善的形式慢慢地为较完善的形式所代替。到了亚里斯多德的时候，
思辨好象更进一步，以为较完善的形式，不但在时间上来自不完善的形式，
而且就是从不完善中发展而来。原子论者常被称为进化论者。他们好象认为
每一物种都是重新出现的。但由于他们相信只有与环境适合的物种才能生
存，他们在精神上已经接近自然选择说的实质，虽然他们的事实根据还不充
足。有人说得对：“在科学中没有充分考虑到有关事实的意见，不能借口正
确而固执不舍。”象在其他许多知识�