與孩子一起閱讀這本書，學(xué)偉人的科學(xué)思維，讓小小科學(xué)家茁壯成長(zhǎng)

如果我們要給生物學(xué)找一個(gè)生日的話，可以把它定在《物種起源》出版那一天——1859年11月24日。

                                           ———方舟子

《物種起源》的出版，“不僅改變了一個(gè)學(xué)科，而且改變了全人類的思維方式、認(rèn)識(shí)方式和行為方式”，這本書被譽(yù)為“科學(xué)界至今為止最重要的書”。書中提出的生物進(jìn)化論學(xué)說(shuō)，被恩格斯列為19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一，它不僅推翻了神造論和物種不變論，還對(duì)人類學(xué)、心理學(xué)及哲學(xué)等學(xué)科甚至全人類帶來(lái)了極大的影響。

那么，《物種起源》的作者查爾斯·羅伯特·達(dá)爾文，是如何做到這一點(diǎn)，又是如何寫出這本曠世奇作的呢？

在《科學(xué)家如何思考：達(dá)爾文與物種起源》一書中，作者安娜貝勒·克雷默和弗朗索瓦·奧利斯拉格，以圖文并茂的方式，通過(guò)日志、化石、傳記、科學(xué)謎題等內(nèi)容，讓我們近距離接觸達(dá)爾文。

通過(guò)了解達(dá)爾文的生活細(xì)節(jié)，進(jìn)一步了解科學(xué)家的思考方式。

讓我們跟隨達(dá)爾文的環(huán)球之旅，還原達(dá)爾文進(jìn)化思想的真正起源。

科學(xué)家的成長(zhǎng)之路

持久的興趣愛(ài)好

我對(duì)于自然科學(xué)的喜愛(ài)熱烈而持久。從很小的時(shí)候起，我就有很強(qiáng)烈的愿望，去了解、去解釋我所看到的一切，并將它們納入自然法則之中。

                                    ——查爾斯·達(dá)爾文，《自傳》，1887

達(dá)爾文從小就對(duì)大自然著迷，他對(duì)自己觀察到的一切，尤其是昆蟲，都做了非常詳細(xì)的筆記，并收集了許多標(biāo)本。

父親雖然看不上達(dá)爾文的這些興趣愛(ài)好，但是也沒(méi)有橫加干涉。

小小達(dá)爾文在父母家的花園里，就開(kāi)始了探險(xiǎn)。

他對(duì)金龜子的多樣性感到好奇，為了抓到第三只金龜子，把快逃跑的金龜子放到嘴里，后果可想而知。

不僅對(duì)昆蟲，小動(dòng)物感興趣，達(dá)爾文對(duì)一切未知的新鮮事物都感興趣，充滿了好奇。

改變命運(yùn)的環(huán)球旅行

1831年12月27日，22歲的達(dá)爾文離開(kāi)宗教學(xué)院，登上貝格爾號(hào)，開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)五年，1700多天的航行之旅。

貝格爾號(hào)每次靠岸，達(dá)爾文都會(huì)采集各種各樣的標(biāo)本：動(dòng)物、植物、礦物、化石等。

不同地區(qū)的人口、種植的作物及養(yǎng)殖的動(dòng)物，同樣引起他極大的興趣。

達(dá)爾文數(shù)年如一日的保持的強(qiáng)烈的好奇心，把觀察的記錄下來(lái)，把收集的物種仔細(xì)保存好，寄回英國(guó)讓其他科學(xué)家開(kāi)展進(jìn)一步研究。

旅途中的所見(jiàn)，所聞，所思，所想，不僅改變了達(dá)爾文自己，改變了英國(guó)的自然科學(xué)進(jìn)展，最終，改變了我們?nèi)祟悺?/span>

1833年，達(dá)爾文在巴塔哥尼亞高原，發(fā)現(xiàn)了一些已經(jīng)滅絕的巨型哺乳動(dòng)物化石。

達(dá)爾文仔細(xì)的觀察和比較了這些動(dòng)物的骨骼，開(kāi)始思索導(dǎo)致這些哺乳動(dòng)物死亡的原因，以及這些變成化石的物種與現(xiàn)存物種之間存在的某種聯(lián)系。

我想，這大概是達(dá)爾文思想的最早起源吧。

科學(xué)研究路徑

善于觀察，勤于思考，是達(dá)爾文獲得成功的重要秘訣。

在科學(xué)研究中，如果你同時(shí)具備以上兩個(gè)特點(diǎn)，一定會(huì)有所建樹。

閱讀《科學(xué)家如何思考：達(dá)爾文與物種起源》一書，可以看到：觀察，思考，實(shí)驗(yàn)，幾乎占據(jù)了達(dá)爾文的一生。

確實(shí)，“觀察——（思考）——實(shí)驗(yàn)——思考”這一過(guò)程，被看做是科學(xué)研究的科學(xué)程序。

科研活動(dòng)大致分為三個(gè)階段：

觀察，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；

根據(jù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)必要的實(shí)驗(yàn)；

或者根據(jù)問(wèn)題，尋找更多的證據(jù)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果/收集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，驗(yàn)證，并總結(jié)規(guī)律，最終解決問(wèn)題 。

觀察與思考

從24種瓢蟲的差異，達(dá)爾文觀察到了物種的多樣性；

從消失的化石，巖石的成分與形態(tài)，土壤層的分布，達(dá)爾文推測(cè)地球風(fēng)貌在變化，尋找線索了解過(guò)去的樣子。

雕齒獸化石與現(xiàn)代犰狳的觀察比較研究。

《科學(xué)家如何思考：達(dá)爾文與物種起源》書中，詳細(xì)介紹了達(dá)爾文對(duì)“雕齒獸化石與現(xiàn)代犰狳”的觀察比較研究。

從形態(tài)學(xué)，解剖學(xué)上的觀察比較得知，二者之間存在很高的相似性：

后背包括尾部都有背甲，背甲都由鱗片組成，四肢強(qiáng)壯有鋒利的爪子。

二者的差異性：

雕齒獸的背甲是完整的一大塊，犰狳分為幾部分，中間由關(guān)節(jié)聯(lián)結(jié)；

雕齒獸四肢沒(méi)有鱗板，犰狳四肢有鱗板。

雕齒獸的體重和身長(zhǎng)是犰狳的幾倍。?

為什么滅絕的雕齒獸與犰狳有如此高的相似性？

達(dá)爾文大膽假設(shè)：現(xiàn)代犰狳是雕齒獸的后代。

原因解釋：生物特征會(huì)隨著時(shí)間流逝而發(fā)生改變。

這種改變非常緩慢，是由長(zhǎng)期積累而成的。

今天我們閱讀這段文字，會(huì)覺(jué)得這是多么簡(jiǎn)單的道理，但在幾百年前達(dá)爾文生活的時(shí)代，提出這樣超前的異端思想，是需要極大的勇氣，以及強(qiáng)大的心理支持。

所以，達(dá)爾文一直在尋找更多的證據(jù)。

加拉帕戈斯群島的雀鳥

功夫不負(fù)有心人，1835年，達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上找到的13種雀鳥，為其研究結(jié)果，提供了很好的例證。

因?yàn)檫@些雀鳥大小相近，但喙長(zhǎng)短不一。

喜歡探究思考的達(dá)爾文又提出了問(wèn)題：

為什么這些雀鳥的喙長(zhǎng)得不一樣？

如此小的地域范圍內(nèi)，為什么有這么豐富的生物多樣性呢？

為什么這些雀鳥與鄰近的南美大陸上的一種雀鳥長(zhǎng)得那么像呢？

經(jīng)過(guò)其他科學(xué)家不懈的努力研究，終于揭開(kāi)了這些謎團(tuán)：

嘴巴又短又硬的雀鳥，主要以去殼的谷類為食；

嘴巴細(xì)小的雀鳥，以昆蟲和小粒谷物為食；

嘴巴又長(zhǎng)又硬的雀鳥，主要以仙人掌的刺中間散落的果實(shí)為食。

不同海島上的雀鳥，因?yàn)槊孔鶏u上的食物不同，逐漸改變了喙的外形。

物種與周圍環(huán)境之間存在著非常密切的聯(lián)系。

環(huán)境復(fù)雜性越高，物種多樣性也越高。

此外，書中還詳細(xì)介紹了達(dá)爾文對(duì)“環(huán)形珊瑚環(huán)礁形成之謎”的觀察，思考，謎題的解決過(guò)程。

對(duì)科學(xué)感興趣的小讀者，一定不要放過(guò)發(fā)現(xiàn)周圍新事物，認(rèn)真觀察，提出問(wèn)題，思考問(wèn)題的過(guò)程。

說(shuō)不定會(huì)有大收獲喲。

實(shí)驗(yàn)

《科學(xué)家如何思考：達(dá)爾文與物種起源》書中，介紹了達(dá)爾文帶著兩個(gè)兒子一起做的“種子的旅行”一系列實(shí)驗(yàn)，以解決植物的種子是否能夠完成海洋旅行的問(wèn)題。以破解相隔1000多公里的兩個(gè)地方植物相似的問(wèn)題。

首批實(shí)驗(yàn)的87種植物的種子，在幾天后都沉入水底。

第二批，換了整個(gè)果實(shí)做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是：越大的果實(shí)，漂浮的時(shí)間越長(zhǎng)；

第三批，水果連同生長(zhǎng)的樹枝一起做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果：青澀的果實(shí)掉到海底，風(fēng)干的果實(shí)可以漂浮3個(gè)月，其中的種子仍然可以發(fā)芽。

有10%的植物種子能夠在脫水之后，飄過(guò)1450千米的海洋，然后發(fā)芽。

                               ——查爾斯·達(dá)爾文，《物種起源》，1859年

此外，不同的種子有不同的傳播方式。人類也會(huì)傳播種子。

?構(gòu)建理論《物種起源》發(fā)表

在科學(xué)領(lǐng)域，觀察和實(shí)驗(yàn)是不夠的，還需要很多的熱情和很多的耐心去構(gòu)建理論體系。

也就是說(shuō)，你需要構(gòu)建一個(gè)邏輯思維體系及其規(guī)則，來(lái)解釋已經(jīng)觀察到的現(xiàn)象，并預(yù)言人們尚未見(jiàn)過(guò)的事物。

達(dá)爾文的偉大之處，就在于提出自然選擇理論，成為今天我們解釋這個(gè)世界來(lái)龍去脈的一個(gè)基本原則。他提出的科學(xué)世界觀，更有涵蓋性。

                                                            ——吳國(guó)盛

這就是思考的魅力。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，最終推導(dǎo)出正確的人類進(jìn)化發(fā)展史。

其他的，達(dá)爾文對(duì)花朵傳粉的觀察，對(duì)全世界不同地區(qū)的人的表情的研究。。。

在一次又一次的觀察，認(rèn)真思考，提出問(wèn)題，積極探索，提出理論解釋——自然選擇學(xué)說(shuō)和物種起源。

達(dá)爾文持續(xù)不斷的，耐心的尋找證據(jù)，逐步豐富、完善了自然選擇學(xué)說(shuō)和物種起源這一理論。

最終在1859年11月24日，出版了《論借助自然選擇（即在生存斗爭(zhēng)中保存優(yōu)良族）的方法的物種起源》。

《物種起源》的發(fā)表，標(biāo)志著進(jìn)化論的正式確立。

這本劃時(shí)代的科學(xué)巨著，引發(fā)了科學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)大革命，改變了人類研究的方向和進(jìn)程。

北大鄭也夫教授認(rèn)為，達(dá)爾文是過(guò)去五百年中的人類思想界的王者，在馬克思和愛(ài)因斯坦之上。

達(dá)爾文的思想是幾百年來(lái)，在人類認(rèn)知的歷史上最大的一場(chǎng)革命。——鄭也夫

 給父母的啟示

善于觀察，勤于思考，是達(dá)爾文成功的原因之一。

如果我們不能像達(dá)爾文的父母那樣，為孩子提供優(yōu)渥的物質(zhì)條件，我們可以給孩子提供寬松的成長(zhǎng)環(huán)境，讓孩子自由觀察大自然，自由觀察周圍的一切；或者給孩子自由思考的空間和時(shí)間。

如果我們無(wú)法為孩子提供環(huán)球旅行/國(guó)外游學(xué)的機(jī)會(huì)，我們可以帶著孩子一起閱讀書籍，在書中遨游宇宙，暢游全球，開(kāi)闊孩子們的視野。

尤其是對(duì)科學(xué)感興趣的小小科學(xué)家來(lái)說(shuō)，與父母一起閱讀《科學(xué)家如何思考：達(dá)爾文與物種起源》這本書，學(xué)習(xí)達(dá)爾文的思考方法，一定受益終生。

@擦亮星星，愛(ài)讀書愛(ài)旅行愛(ài)生活。