兴趣与恒心是科学发展的动力.pptx
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1、兴趣与恒心是科学发展的动力兴趣与恒心是科学发展的动力Charles Robert DarwinCharles Robert Darwin英国博物学家英国博物学家陕西省铜川市第一中学陕西省铜川市第一中学 郭庆繁郭庆繁在英国蜿蜒曲折的塞弗恩河畔,有一座叫在英国蜿蜒曲折的塞弗恩河畔,有一座叫希留布里的小城镇,达尔文希留布里的小城镇,达尔文(18091882)就诞生在镇上一个世代名医的家庭。达尔文的就诞生在镇上一个世代名医的家庭。达尔文的母亲喜欢栽培花卉果树,常教孩子们怎样通过母亲喜欢栽培花卉果树,常教孩子们怎样通过花瓣识别不同的花卉,年幼的达尔文也渐渐地花瓣识别不同的花卉,年幼的达尔文也渐渐地和草木
2、花卉建立了感情。和草木花卉建立了感情。8岁时,达尔文进入镇上的小学校。由于课岁时,达尔文进入镇上的小学校。由于课堂上讲的都是些难懂的经文,达尔文感到很枯堂上讲的都是些难懂的经文,达尔文感到很枯燥无味。于是,他把精力倾注在课外活动中,燥无味。于是,他把精力倾注在课外活动中,常常去捕捉昆虫,寻找矿石,拾拣贝壳和采集常常去捕捉昆虫,寻找矿石,拾拣贝壳和采集动植物标本。动植物标本。父亲认为他的野外活动是父亲认为他的野外活动是“不务正业不务正业”。为。为了使儿子将来能成为一位医生以继承家业,父了使儿子将来能成为一位医生以继承家业,父亲把达尔文送到爱丁堡医学院去学医亲把达尔文送到爱丁堡医学院去学医(182
3、5年至年至1828年年)。可是,达尔文自幼培养的兴趣没有。可是,达尔文自幼培养的兴趣没有改变,每当课余或假日,他就奔向海滨、田野改变,每当课余或假日,他就奔向海滨、田野和高山。自然界的虫鱼鸟兽、花草树木简直成和高山。自然界的虫鱼鸟兽、花草树木简直成了他的好朋友。了他的好朋友。父亲看到儿子的父亲看到儿子的“习性习性”不改,很生气,不改,很生气,又把达尔文送进英国剑桥大学的基督教学院去又把达尔文送进英国剑桥大学的基督教学院去学神学。学神学。1831年年大学毕业后,达尔文获得了牧大学毕业后,达尔文获得了牧师的职位。但是,他根本不想去做神职人员。师的职位。但是,他根本不想去做神职人员。正在这时候,英国
4、政府为了寻找更多的资源和正在这时候,英国政府为了寻找更多的资源和扩大市场,决定派扩大市场,决定派“贝格尔贝格尔”舰到世界各地做舰到世界各地做环球考察,船上需要一位博物学者,达尔文的环球考察,船上需要一位博物学者,达尔文的老师汉斯罗推荐了达尔文。老师汉斯罗推荐了达尔文。达尔文的心情激动极了,久已盼望的展翅达尔文的心情激动极了,久已盼望的展翅飞翔的机会终于到来了。他满怀激情地登上了飞翔的机会终于到来了。他满怀激情地登上了“贝格尔贝格尔”舰,开始了为期舰,开始了为期5年的环球考察。年的环球考察。考察的征程是艰辛的。达尔文有晕船症,考察的征程是艰辛的。达尔文有晕船症,晕得很厉害。但航船每到一处,他都要
5、上岸考晕得很厉害。但航船每到一处,他都要上岸考察当地的物产资源、生态环境,向当地人细细察当地的物产资源、生态环境,向当地人细细询问动植物的种类和特性。他常常冒着被毒蛇询问动植物的种类和特性。他常常冒着被毒蛇猛兽袭击的危险,单身深入到陆地内部甚至荒猛兽袭击的危险,单身深入到陆地内部甚至荒无人烟的原始地带,寻找化石,采制标本。无人烟的原始地带,寻找化石,采制标本。有一天,他组织人挖掘出了一种剑齿兽的有一天,他组织人挖掘出了一种剑齿兽的化石,它的身体像大象,牙齿却小得像老鼠,化石,它的身体像大象,牙齿却小得像老鼠,而眼睛、耳朵和鼻孔又像水中的海牛。为什么而眼睛、耳朵和鼻孔又像水中的海牛。为什么现代不
6、同类型动物的特征集中在古代同一种动现代不同类型动物的特征集中在古代同一种动物身上呢?达尔文想,也许现在的不同动物是物身上呢?达尔文想,也许现在的不同动物是从古代某种动物演变来的?可是,从古代某种动物演变来的?可是,圣经圣经上上说万物是上帝创造,且不能改变的呀!达尔文说万物是上帝创造,且不能改变的呀!达尔文对此感到怀疑了。对此感到怀疑了。在以后的考察过程中,达尔在以后的考察过程中,达尔文又耳闻目睹了生物界大量变异的事实,大胆文又耳闻目睹了生物界大量变异的事实,大胆地提出了物种可变的设想。经过地提出了物种可变的设想。经过22年不懈的努年不懈的努力,达尔文终于揭开了其中的秘密,发表了震力,达尔文终于
7、揭开了其中的秘密,发表了震动世界的名著动世界的名著物种起源物种起源。书中用。书中用许多令人信服的事实,论证了各种生许多令人信服的事实,论证了各种生物是进化而来。它推翻了上帝创造一物是进化而来。它推翻了上帝创造一切的谬论,在生物界引起了一场革命。切的谬论,在生物界引起了一场革命。它沉重地打击了神权统治的根基它沉重地打击了神权统治的根基,从反从反动教会到封建御用文人都狂怒了。他动教会到封建御用文人都狂怒了。他们群起攻之,诬蔑达尔文的学说们群起攻之,诬蔑达尔文的学说“亵亵渎圣灵渎圣灵”.与此相反,以赫胥黎为代与此相反,以赫胥黎为代表的进步学者,积极宣传和捍卫达尔表的进步学者,积极宣传和捍卫达尔文主义
8、。指出:进化论轰开了人们的文主义。指出:进化论轰开了人们的思想禁锢,启发和教育人们从宗教迷思想禁锢,启发和教育人们从宗教迷信的束缚下解放出来。信的束缚下解放出来。1882年年4月月19日日,这位伟大的科学家因病,这位伟大的科学家因病在离伦敦约在离伦敦约32公里的唐恩村公里的唐恩村逝世,人们把他逝世,人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁,以表达对这位科的遗体安葬在牛顿的墓旁,以表达对这位科学家的敬仰。学家的敬仰。达尔文从一个被看作是智力平庸的孩子成长达尔文从一个被看作是智力平庸的孩子成长为举世闻名的伟大科学家,从一个虔诚的神为举世闻名的伟大科学家,从一个虔诚的神学院学生转变成推翻学院学生转变成推翻“特
9、创论特创论”和和“物种不物种不变论变论”的进化论的伟大创始人,在科学上作的进化论的伟大创始人,在科学上作出了划时代的贡献,这一方面因为他参加了出了划时代的贡献,这一方面因为他参加了多方面的实际活动(其中包括环球航行考察多方面的实际活动(其中包括环球航行考察在内),另一方面还因为他具有追求真理、在内),另一方面还因为他具有追求真理、勤奋自学、谦虚谨慎、治学严谨、勇于克服勤奋自学、谦虚谨慎、治学严谨、勇于克服困难和坚韧不拔的精神。困难和坚韧不拔的精神。达尔文在伦敦的乡居达尔文在伦敦的乡居 方舟子方舟子进化论简史进化论简史由于达尔文一生最大的贡献就是提出了进由于达尔文一生最大的贡献就是提出了进化论,
10、教材中节选部分主要就是达尔文写化论,教材中节选部分主要就是达尔文写作作物种起源物种起源过程那一章,其中涉及许过程那一章,其中涉及许多生物学与进化论知识,所以我们先了解多生物学与进化论知识,所以我们先了解一下这方面的常识,对阅读选文会有帮助。一下这方面的常识,对阅读选文会有帮助。(包括:(包括:“达尔文之前达尔文之前”“达尔文达尔文”“达达尔文的三大难题尔文的三大难题”“伟大的综合伟大的综合”“没有没有止境的进化止境的进化”)1840年的达尔文年的达尔文 达尔文在晚年达尔文在晚年 18311831 18361836年,乘年,乘 海军勘探船海军勘探船“贝格尔贝格尔 号号”进行进行5 5年环球旅行年
11、环球旅行 观察搜集动植物和观察搜集动植物和 地质方面大量材料地质方面大量材料 归纳整理综合分析归纳整理综合分析 形成生物进化概念形成生物进化概念 18591859出版出版物种起源物种起源环球考察图环球考察图贝贝格格尔尔号号船船环球旅行路线图环球旅行路线图环游世界的环游世界的“小猎犬号小猎犬号”5.5.物种起源物种起源.rmvb.rmvb达尔文环游世界时达尔文环游世界时观察到的龟和鸟类观察到的龟和鸟类 下下 面面 是是达达 尔尔 文文 关关于于 甲甲 虫虫 的的科科 学学 绘绘 图图右右 面面 是是 达达 尔尔 文文搜搜 集集 的的 部部 分分 甲甲 虫虫 样样 本本 达尔文的望远达尔文的望远镜
12、。连同他的笔记镜。连同他的笔记本、枪枝以及一双本、枪枝以及一双善于观察的眼睛善于观察的眼睛,都是年轻的博物学都是年轻的博物学家达尔文的重要的家达尔文的重要的装备装备顽皮的达尔文顽皮的达尔文把别人东西藏起来,把别人东西藏起来,别别人急得不得了,人急得不得了,他他才才故意展示他找到了丢失故意展示他找到了丢失的的东西。东西。他故意偷邻居水果,并制造机会被人发现,他故意偷邻居水果,并制造机会被人发现,然后拼命跑,只为了让其他孩子称赞:然后拼命跑,只为了让其他孩子称赞:“达尔文,你跑得好快!达尔文,你跑得好快!”大人对他恶作剧觉得有趣不去拆穿,没大人对他恶作剧觉得有趣不去拆穿,没想到他越来越过分。想到他
13、越来越过分。他竟然和父亲开玩笑,把他的医疗箱藏起他竟然和父亲开玩笑,把他的医疗箱藏起来,差点使他找不到医疗箱延误给病人治来,差点使他找不到医疗箱延误给病人治病。达尔文的姐姐严厉责备了他,达尔文病。达尔文的姐姐严厉责备了他,达尔文才明白过分的玩笑会伤害别人,于是他诚才明白过分的玩笑会伤害别人,于是他诚恳认错,此后就把时间精力转移到科学上恳认错,此后就把时间精力转移到科学上了。了。达尔文的兰花达尔文的兰花 1862年,在年,在物种起源物种起源发表发表3年后,年后,达尔文出版了一部研究兰花的著作。达尔达尔文出版了一部研究兰花的著作。达尔文研究兰花的目的,是要证明自然选择是文研究兰花的目的,是要证明自
14、然选择是生物进化的动力,为生物进化的动力,为物种起源物种起源提供补提供补充材料。充材料。野生兰花有两万多种,花的形状、大野生兰花有两万多种,花的形状、大小、颜色、香味千奇百怪,但是目的只有小、颜色、香味千奇百怪,但是目的只有一个一个:用花香吸引昆虫:用花香吸引昆虫(或蜂鸟或蜂鸟)来采蜜,花来采蜜,花粉沾到了它们的身上,就为兰花完成了传粉沾到了它们的身上,就为兰花完成了传粉。因此兰花的繁衍离不开这些授粉者,粉。因此兰花的繁衍离不开这些授粉者,不管它有着什么样奇怪的形状、构造,也不管它有着什么样奇怪的形状、构造,也都是为了适应授粉者。授粉者为了都是为了适应授粉者。授粉者为了能采到花蜜,也要适应兰花
15、。在自然选择能采到花蜜,也要适应兰花。在自然选择的作用下,兰花和授粉者之间会一起进化。的作用下,兰花和授粉者之间会一起进化。只有自然选择才能解释兰花构造的由来,只有自然选择才能解释兰花构造的由来,这是达尔文研究兰花一书的主旨。这是达尔文研究兰花一书的主旨。但是有一种原产马达加斯加的彗星兰却但是有一种原产马达加斯加的彗星兰却让达尔文感到为难。这种彗星兰拉丁文学让达尔文感到为难。这种彗星兰拉丁文学名的意思是名的意思是“一尺半一尺半”,其名称源自它那,其名称源自它那“令人惊骇令人惊骇”(达尔文语达尔文语)的花的形状:它有的花的形状:它有又长又细的花距,从花的开口到底部是一又长又细的花距,从花的开口到
16、底部是一条长达条长达11.5英寸英寸(29.2厘米厘米)的细管,只有底的细管,只有底部部1.5英寸英寸(3.8厘米厘米)处才有花蜜。处才有花蜜。“什么样什么样的昆虫能够吸到它的花蜜?的昆虫能够吸到它的花蜜?”达尔文大胆达尔文大胆地预测:地预测:“在马达加斯加必定生活着一种在马达加斯加必定生活着一种蛾,它们的喙能够伸到蛾,它们的喙能够伸到10到到11英寸长!英寸长!”但是有谁见过嘴巴如此细长的昆虫但是有谁见过嘴巴如此细长的昆虫呢?呢?“荒唐!荒唐!”当时有些昆虫学家这么认当时有些昆虫学家这么认为。不过达尔文的盟友、曾经独立提出自为。不过达尔文的盟友、曾经独立提出自然选择学说的华莱士则坚定地站在达
17、尔文然选择学说的华莱士则坚定地站在达尔文一边。他写道:一边。他写道:“可以很安全地预测在马可以很安全地预测在马达加斯加存在这样的蛾;访问那个岛屿的达加斯加存在这样的蛾;访问那个岛屿的博物学家应该抱着和天文学家寻找海王星博物学家应该抱着和天文学家寻找海王星一样的信心去寻找它,我斗胆预测他们将一样的信心去寻找它,我斗胆预测他们将会同样成功!会同样成功!”1873年,著名博物学家赫曼年,著名博物学家赫曼缪勒在缪勒在自然自然杂志上报告说他的哥哥曾经在巴杂志上报告说他的哥哥曾经在巴西抓到过喙长达西抓到过喙长达25厘米的天蛾,说明达尔厘米的天蛾,说明达尔文的预测并不那么荒唐。文的预测并不那么荒唐。1903
18、年,这种蛾年,这种蛾终于在马达加斯加被找到了终于在马达加斯加被找到了一种长着一种长着25厘米长的喙、像小鸟一般大小厘米长的喙、像小鸟一般大小(展翅展翅1315厘米厘米)的大型天蛾。它被命名为的大型天蛾。它被命名为“预预测测”。这时候距离达尔文做出预测已过了。这时候距离达尔文做出预测已过了41年。年。纽约的美国自然历史博物馆正在举办纽约的美国自然历史博物馆正在举办达尔文:其生平和时代达尔文:其生平和时代的展览,最后的展览,最后一个展品就是成功地证明了自然选择学说一个展品就是成功地证明了自然选择学说的预测能力的彗星兰和天蛾的标本。我虽的预测能力的彗星兰和天蛾的标本。我虽然早就知道达尔文的这个著名预
19、测,但是然早就知道达尔文的这个著名预测,但是在看到有着如此细长的喙的天蛾标本时,在看到有着如此细长的喙的天蛾标本时,还是感到了还是感到了“惊骇惊骇”,不能不感叹进化之,不能不感叹进化之奇妙。奇妙。达尔文之所以敢于做出这个令人惊骇达尔文之所以敢于做出这个令人惊骇的预测,是因为他深知自然选择的威力。的预测,是因为他深知自然选择的威力。兰花的花距应该略长于授粉者的喙,这样兰花的花距应该略长于授粉者的喙,这样授粉者在尽量伸长喙去吸花距底部的花蜜授粉者在尽量伸长喙去吸花距底部的花蜜时,身体挤压到花冠,花粉才会沾到授粉时,身体挤压到花冠,花粉才会沾到授粉者的身上。因此,在这样的情形下,兰花者的身上。因此,
20、在这样的情形下,兰花的花距越长,就会迫使授粉者沾到更多的的花距越长,就会迫使授粉者沾到更多的花粉,就越容易留下更多的后代。反过来,花粉,就越容易留下更多的后代。反过来,授粉者的喙越长,就越容易吸到花蜜,有授粉者的喙越长,就越容易吸到花蜜,有更充足的营养,也就越容易留下更多的后更充足的营养,也就越容易留下更多的后代。如此这般长期互相竞赛的结果,使兰代。如此这般长期互相竞赛的结果,使兰花的花距变得越来越长,天蛾的喙也变得花的花距变得越来越长,天蛾的喙也变得越来越长。越来越长。这种现象并非绝无仅有。在南非,生这种现象并非绝无仅有。在南非,生活着十几种活着十几种“长鼻苍蝇长鼻苍蝇”,它们也长着细,它们
21、也长着细长的喙,长度可以与长的喙,长度可以与“预测预测”天蛾相媲美,天蛾相媲美,而身体却小得多。相应的,在那里有许多而身体却小得多。相应的,在那里有许多种有着细长的花距的花由它们传粉。种有着细长的花距的花由它们传粉。在马达加斯加还有一种与在马达加斯加还有一种与“一尺半一尺半”彗彗星星兰同属的兰花,它的花距还要长,长达兰同属的兰花,它的花距还要长,长达40厘米。厘米。1991年,美国昆虫学家基因年,美国昆虫学家基因克里茨克里茨基基(GeneKritsky)学达尔文做出预测:在马学达尔文做出预测:在马达加斯加还存在着一种未知的大型蛾类,达加斯加还存在着一种未知的大型蛾类,其喙长达其喙长达38厘米!
22、厘米!这个预测还未被证实。这种兰花在野这个预测还未被证实。这种兰花在野外已经绝迹了,靠人工栽培存活了下来。外已经绝迹了,靠人工栽培存活了下来。它的传粉者是否也已灭绝?我们只能希望,它的传粉者是否也已灭绝?我们只能希望,它能靠吸取其他花的蜜而生存下去。也许它能靠吸取其他花的蜜而生存下去。也许用不着再等用不着再等41年,又会有一种奇特的天蛾年,又会有一种奇特的天蛾令人惊骇。令人惊骇。挑战挑战1是自然选择?还是机遇使然?是自然选择?还是机遇使然?1968年日本遗传学家木村资生提出了分子进化中性学说,向自然选择学说提出了挑战。第二年,美国学者J.L.金和T.H.朱克斯用大量分子生学实验和资料验证这一学
23、说,并把这一学说称为非达尔文主义。挑战挑战2进化是渐进的?还是跳跃的?进化是渐进的?还是跳跃的?达尔文宣称自然界没有飞跃。美国科学家埃尔德里奇和古尔德却于1972年提出了一个全新的生物进化理论间断平衡论。该理论指出生物的进化是长期的稳定(甚至不变)与短暂的剧变交替的过程。新种的产生是突然的、跳跃的。新种在快速形成之后就处于保守的、或进化的停滞状态,直到下一次新种形成事件发生之前。挑战挑战3进化的是基因?还是个体?进化的是基因?还是个体?达尔文的进化论指出进化的单元是物种,是个体。但100多年后,基因研究的大门徐徐开启,进化论却遭到基因学说的强力挑战。道金斯于1976年出版了自私的基因,提出了一
24、项崭新的观念:基因是最自私的,所有生命的繁衍、演化,都是基因为求自身的生存和繁衍而发生的结果。因此,进化的单元可能既不是物种也不是群体,甚至也不是个体,而是基因。挑战挑战4进化是竞争的?还是协同的?进化是竞争的?还是协同的?达尔文提出适者生存的时候便隐含着竞争的理论,但在自然生存演变中,竞争存在着,协同发展也存在。1976年,德国学者哈肯创立了“协同论”,他指出进化论的解释是一种竞争的世界观,但“使人感到不解的是,为什么世界上会有那么多不同的物种,难道它们都是最适者吗?”他认为在整个系统进化过程中,内部要素具有相互之间的协同行为,竞争并不是绝对的、普遍的,物种之间不但可以共处,而且可以相互依存
25、和相互协同。大自然是一个高度复杂的协同体系。达尔文在今天的“符号意义”符号意义之一:符号意义之一:渴望成功的平凡人的楷模渴望成功的平凡人的楷模符号意义之二:符号意义之二:笃信、超越功利,能让人更加纯粹笃信、超越功利,能让人更加纯粹符号意义之三符号意义之三:想要成功除了勤勉还是勤勉想要成功除了勤勉还是勤勉符号意义之四:符号意义之四:良好的行为习惯是通向成功的必经之路良好的行为习惯是通向成功的必经之路欧文欧文斯通斯通(19031989),美国传记,美国传记作家,生于加利福尼亚。他像他的同作家,生于加利福尼亚。他像他的同乡杰克乡杰克伦敦一样,童年生活十分艰难,先是做报童维持伦敦一样,童年生活十分艰难
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