1、 进化论是生物科学的进化论是生物科学的核心核心理论，是生理论，是生物学中最大的物学中最大的统一理论统一理论，是生物学的，是生物学的哲哲学学，生物学各学科无不贯穿进化的思想。，生物学各学科无不贯穿进化的思想。生物科学对整个自然科学最重要的，生物科学对整个自然科学最重要的，最值得骄傲的贡献就是进化思想和进化最值得骄傲的贡献就是进化思想和进化理论。理论。主要参考书目 沈银柱.进化生物学.高教出版社 张昀.生物进化.北京大学出版社 郝守刚，张昀等.生命的起源与演化.高教出版社 史蒂文琼斯著.达尔文的幽灵物种起源更新版.中国社会科学出版社 克里斯蒂安德迪夫著.生机勃勃的尘埃地球生命的起源和进化.上海科技
2、教育出版社 詹腓力著.审判达尔文.中央编译出版社 麦瑞尔戴维斯著.达尔文与基要主义.北京大学出版社中科院南京地质古生物研究（南古所）中科院南京地质古生物研究（南古所）在早期生命起源和寒武纪大爆发、早期植物的起源与演化等领域获得了一系列国际著名的研究成果。例如，六亿年前最早的地衣 化 石（S c i e n c e，2005）、前寒武纪两侧对称 动 物 演 化 的 证 据（Science，2006）以及6.32亿年前动物休眠卵化石（Nature，2007）。中科院古脊椎动物与古人类研究所（北古所）中科院古脊椎动物与古人类研究所（北古所）在鸟类的早期演化、热河脊椎动物群、蓝田猿人、哺乳动物群、中国
3、远古人类等领域获得了一系列国际著名的研究成果。 绪 论基本概念学习进化理论的意义进化科学的产生和发展基本概念基本概念1、广义进化广义进化 指事物的变化发展。它包含了宇宙的演化指事物的变化发展。它包含了宇宙的演化（即天体的消长），生物的进化，以及人类的（即天体的消长），生物的进化，以及人类的出现和社会的发展。出现和社会的发展。2 2、生物进化生物进化 生物在与其生存环境相互作用过程中，其生物在与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间而发生一系列遗传系统随时间而发生一系列不可逆不可逆的改变，的改变，并并，在大多数情况下这种，在大多数情况下这种改变导致改变导致生物总体生物总体对其生存环境的对其生
4、存环境的相对适应相对适应。生物的进化既有进步性的发展进步性的发展，也有退步退步性的进化性的进化，都是都是以适应环境为标准的以适应环境为标准的 。3 3、生物进化论生物进化论 是研究生物界进化发展的规律，以及如何是研究生物界进化发展的规律，以及如何运用这些规律的科学。其主要研究对象为生物运用这些规律的科学。其主要研究对象为生物界的界的系统发展系统发展，重点是研究生物如何由简单向，重点是研究生物如何由简单向复杂的发展过程。复杂的发展过程。4 4、进化生物学进化生物学 进化生物学进化生物学是研究生物进化的过程以及进化是研究生物进化的过程以及进化的原因、机制、速率和方向的科学。的原因、机制、速率和方向
5、的科学。进化发育生物学进化发育生物学 学习进化理论的意义学习进化理论的意义 1、促进生命科学的发展；2、指导动植物育种；3、有助于树立辩证唯物主义自然观。进化科学的产生和发展进化科学的产生和发展 1、进化思想的产生 宗教神话式宇宙观 朴素的唯物主义宇宙观 原始社会 周文王 特创论、目的论 物种不变论 封建社会 文艺复兴时期 物种不变论（创世论）物种可变论（进化论）上帝创造了宇宙、自然万物。圣经包括旧约39卷和新约27卷，共66卷，两约之间有400年的间隔，新、旧约的写作历时1500年左右。圣经的四十几位作者四十几位作者，不仅各自所处的时代不同，不仅各自所处的时代不同，职业、身分不同，写作的环境
6、也有很大差异职业、身分不同，写作的环境也有很大差异。摩西是政治领袖，约书亚是军事领袖，大卫和所罗门是君王，等等。有的写于皇宫之中，有的则在牢狱或流放岛上，有的写于戎马战时，有的却完成于太平盛世。圣经圣经各各卷书都是独立写成的，卷书都是独立写成的，写成后即在各犹太会堂或基督教堂传读。圣经的作者们并不知道这些书卷日后会被汇编成册，形成新、旧约正典。奇怪的是，当人们把这把这6666卷书编在一起时，这些跨越六十代人写成的、风格迥卷书编在一起时，这些跨越六十代人写成的、风格迥异的作品却是那样的和谐，前后呼应，浑然一体！异的作品却是那样的和谐，前后呼应，浑然一体！1748年，法国的马耶（Benoit de
7、 Maillet，1656-1738）的物种可变观点得以发表。法国的莫泊丢（P.L.M de Maupertuis，1698-1759）发表他对物种起源的看法。法国的布丰（L.C de Buffon，1707-1788）在1739年出版了44卷的“自然史纲要自然史纲要”，比较隐蔽地提出他的关于物种起源和物种可变的观点。法国的拉马克（Lamarck，1744-1829）于1809年在其著作动物哲学动物哲学中阐述了其进化思想，于1815年在无脊椎动物学中提出完整的进化理论。2、进化理论的形成用进废退获得性遗传 瑞典一个科学小组的一项研究结果表明：瑞典一个科学小组的一项研究结果表明：对生于对生于18
8、901890-19201920年的瑞典男人的年的瑞典男人的孙辈孙辈而言，而言，如果其祖父在青少年期间营养很好，那么孙如果其祖父在青少年期间营养很好，那么孙辈因糖尿病而死亡的概率就很高；如果其祖辈因糖尿病而死亡的概率就很高；如果其祖父是在饥饿中长大的，那么孙辈死于心脏病父是在饥饿中长大的，那么孙辈死于心脏病的概率就很小。也就是说，的概率就很小。也就是说，祖父辈的饮食状祖父辈的饮食状态影响到了孙辈的健康状态态影响到了孙辈的健康状态。从这个例子可。从这个例子可以得到这样一种推测性结论：以得到这样一种推测性结论：个体在发育和个体在发育和生长过程中获得的环境影响，被遗传给了后生长过程中获得的环境影响，被
9、遗传给了后代代。研究与实践表明：研究与实践表明：环境对疾病有着巨大的影环境对疾病有着巨大的影响响。对结肠癌、中风、冠心病和。对结肠癌、中风、冠心病和IIII型糖尿病等多型糖尿病等多种复杂性疾病的统计学分析发现，至少种复杂性疾病的统计学分析发现，至少7070的患的患者表现出各种不良的者表现出各种不良的“环境因素环境因素”，如偏食、超，如偏食、超重、不运动和抽烟。如果对不良生活习惯加以改重、不运动和抽烟。如果对不良生活习惯加以改变，就可以大大地降低这些疾病的发生。例如，变，就可以大大地降低这些疾病的发生。例如，不抽烟，少喝酒，良好的饮食以及适量的运动，不抽烟，少喝酒，良好的饮食以及适量的运动，可以
10、让冠心病和中风的患病率降低可以让冠心病和中风的患病率降低7070。越是复越是复杂的性状或行为，环境发挥的作用就相对越强、杂的性状或行为，环境发挥的作用就相对越强、越重要越重要。表观遗传（表观遗传（Epigenetics）是指是指DNA序列不发序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变，生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，且即基因型未发生变化而表型却发生了改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。主要从以下三个层面上调控基因的表达：主要从以下三个层面上调控基因的表达：DNA修饰修饰 蛋白修饰蛋白修饰
11、非编码非编码RNA的调控的调控 基因组印迹基因组印迹是指来自父方和母方的等位基因是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰，在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰，使带有亲代印迹的等位基因具有不同的表达特使带有亲代印迹的等位基因具有不同的表达特性，这种修饰常为性，这种修饰常为DNADNA甲基化修饰，也包括组甲基化修饰，也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰蛋白乙酰化、甲基化等修饰。在生殖细胞形成在生殖细胞形成早期，来自父方和母方的印迹早期，来自父方和母方的印迹(一般一般)将全部被将全部被消除消除，父方等位基因在精母细胞形成精子时产，父方等位基因在精母细胞形成精子时产生新的甲基
12、化模式，在受精时这种甲基化模式生新的甲基化模式，在受精时这种甲基化模式还将发生改变；母方等位基因甲基化模式在卵还将发生改变；母方等位基因甲基化模式在卵子发生时形成，因此子发生时形成，因此在受精前来自父方和母方在受精前来自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式的等位基因具有不同的甲基化模式。饮食饮食、遗传基因多态性和、遗传基因多态性和环境中的化学物环境中的化学物质的作用质的作用，均可，均可导致导致DNADNA的甲基化状态改的甲基化状态改变变。饮食中的蛋氨酸和叶酸是。饮食中的蛋氨酸和叶酸是DNA甲基化甲基化甲基基团的供体。如果饮食中缺乏叶酸，蛋甲基基团的供体。如果饮食中缺乏叶酸，蛋氨酸或硒元素，
13、就会改变基因的甲基化状态，氨酸或硒元素，就会改变基因的甲基化状态，导致神经管畸形、癌症和动脉硬化。导致神经管畸形、癌症和动脉硬化。在基因组中除了在基因组中除了DNADNA和和RNARNA序列以外，还有序列以外，还有许多调控基因的信息，它们虽然本身不改变许多调控基因的信息，它们虽然本身不改变基因的序列，但是可以通过基因修饰，蛋白基因的序列，但是可以通过基因修饰，蛋白质与蛋白质、质与蛋白质、DNADNA和其它分子的相互作用，和其它分子的相互作用，而影响和调节基因的功能和特性，并且通过而影响和调节基因的功能和特性，并且通过细胞分裂和增殖周期影响遗传。细胞分裂和增殖周期影响遗传。1859年年11月月2
14、4日，日，C h a r l e s Darwin，（，（1809-1882）在伦敦出）在伦敦出版版物种起源物种起源，提出以提出以自然选择学自然选择学说说为核心的进化理为核心的进化理论。论。华莱士华莱士（A.R Wallace，1823-1913），1855年发表“制约新种出现 的 规 律”。1857年在“论变种无限地离开其原始模式的倾向”一文中提出了自然选择为进化机制的观点。从此创世创世与与进化进化一直成为人们热衷讨论的重要主题之一，达尔文及其学说也一直是人们关注的焦点和争论的核心。在科学史上，没有任何一位科学家能比达尔文受到更多的关注和批评，也没有任何一个科学理论能像进化论这样在社会公众之
15、间引起了如此大的反响。受物种起源中达尔文进化理论的启示，赫胥黎（Huxley T H）根据他研究的人类头骨化石等资料，大胆地提出“人类是和猿类由同一个祖先分枝而来”，即人猿同祖论。1860年年6月，在月，在英国英国科学促进会科学促进会在牛津召开在牛津召开的第的第30届年会上，爆发届年会上，爆发了生物学家了生物学家赫胥黎赫胥黎与牛与牛津教区的主教津教区的主教威尔伯福威尔伯福斯斯之间的著名争论。之间的著名争论。牛津大论战 关于关于生物是否是进化生物是否是进化的，的，生物是如何生物是如何进化进化的等问题的争论从的等问题的争论从18世纪到现在仍世纪到现在仍在进行并继续。在进行并继续。为什么在生物进为什
16、么在生物进化问题上有如此化问题上有如此多多、如此、如此久久的争的争论呢？论呢？3、进化理论的发展进化理论的发展 August Weismann 代 表 人 物 有代 表 人 物 有 Johannsen W，杜布赞杜布赞斯基斯基种群遗传种群遗传学的发展对自然选学的发展对自然选择学说本身择学说本身以及相以及相关关概念进行了修正概念进行了修正和补充。和补充。指在一个群体中，同时和经常存在两种或两指在一个群体中，同时和经常存在两种或两种以上的变异型或基因型，即复等位现象。种以上的变异型或基因型，即复等位现象。遗传负荷遗传负荷（genetic loadgenetic load）是）是指一个群体由指一个群
17、体由于有害基因的存在而使其适合度降低的现象于有害基因的存在而使其适合度降低的现象。一般用一个群体中每个个体带有的有害基因的一般用一个群体中每个个体带有的有害基因的数量来衡量。数量来衡量。进化论者 创世论者 达尔文主义者 拉马克主义者 从科学科学角度区分 从哲学哲学角度区分 无神论的进化论者 有神论的进化论者 古老地球派创世论者 年轻地球派创世论者 持续创造的创世论者 智慧设计论派创世论者 冯秉诚，又名里程，毕业于北京大学生物冯秉诚，又名里程，毕业于北京大学生物系。系。1978年于中国科学院研究生院学习，年于中国科学院研究生院学习，1981年获硕士学位。年获硕士学位。1982年赴美，年赴美，1987年获年获密西根州立大学博士学位。先后在俄亥俄大密西根州立大学博士学位。先后在俄亥俄大学和西方储备大学工作。学和西方储备大学工作。1993年至今在威斯年至今在威斯康星医学院从事医学基础研究工作。康星医学院从事医学基础研究工作。1992年复活节受年复活节受洗。洗。
