读了本文的题目，千万别以为我是在嘲讽达尔文进化论，更不要把我划入标题党。握着板砖高高举起的手，请你打住，且让我把话讲完。这是一项最新的重要科研成果，刚发表在的美国权威科学期刊PNAS上（2015年2月17日，vol. 112 no. 7）。该文第一作者J. William Schopf是我们学校地理系的教授，UCLA 进化和生物起源研究中心主任。

达尔文的进化理论，从生物与环境相互作用出发，认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。进化论由于有充分的科学事实作根据，所以能经受住时间的考验，百余年来在学术界产生了深远的影响。但是長年以来，人们多关注着生物种群的变异和进化，似乎变异和进化是自发的、必然的，而往往忽略了生物进化的必要条件-生态环境的变化。生物物群的进化是适应所处生态环境变化的必然结果，也就是说如果生态环境不变，生活在其中的物群是不会变异和进化的。

Schopf教授和他的科研小组長期研究一种深海海底中的硫细菌化石，研究表明这种保存在18亿年前化石中的细菌与23亿年前化石中它们的祖宗毫无区别，而且竟然与它们现今还活着的子孫们一模一样。沧海桑田，二十多亿年过去了（地球形成到现在也仅有四十六亿年），这些硫细菌却我行我素、安然如故、一成不变，其原因是它们所赖以生存的环境对于它们而言丝毫没有变化。该项研究成果从另一个角度再次从历史的大尺度上支持了达尔文进化论。

1.載有远古微生物化石（照片中深黑色部份）的深海底部的岩块，左边是18亿年前的化石，右边为23亿年前的化石。

2.放大了的深海微生物（硫细菌）图象，它们在二十多亿年中一点没有变化。

就在上星期三（4月29日）的傍晚，我回到母校UCLA亲耳聆听了Schopf教授的演讲，受益匪浅。参加演讲会的听众有一百多位，人人专注认真，都非常投入，演讲结束后的提问也极为专业深入。我在这场演讲中竟然遇到了四位来自物理系的同事和朋友，分别多年，能在这种场合重逢真是高兴,对一切最新的科学探索成果都保持一颗童心般的热情大概应是许多物理工作者的共性吧。

一切重要的科学成果都来自不易，Schopf教授专注与这项研究长达四十多年，並与世界上多国科学家长期合作，採集了位于澳大利亚西部海岸和南美洲太平洋沿岸广阔区域的深海海底的岩石标本。同时技术的飞速进步也为研究者提供了利器。他们的拉曼光谱仪(Raman spectroscopy)可以穿透岩石把里面的微生物遗体的组织结构分析得一清二楚。他们又用共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser scanning microscopy)得到化石中的微生物的三维图像。依靠新技术，他们对二十多亿年化石的年代测定可精确到正负八百万年以内。

这项有关硫细菌的研究成果在学术界引起强烈反响，受到众多学者的高度赞赏，但从认识论来看，其研究的方法应属“证伪”（Falsification），这是科学研究中常用的手段。除了数学主要由演绎推理得出，其他的实用学科如物理、化学、生物等理论的产生几乎都是经验的积累和归纳。因而除了数学，其它学科的假说和理论都是无法证明的，例如牛顿的力学三大定理主要是对天体运行规律的归纳和总结，是没有任何方法可以加以证明的。人们对物体的运动可以做种种新的观察和实验，即使得到的事实和数据全部支持牛顿力学定理的描述，还是不能证明这套理论是正确的，因为本质上理论应该是普适的，而观察和实验的例子总是有限的，N种实验是对的，也不能保证N+1种还是对的。

因此在假设或理论形成后，为了验证它们、改进它们，科学工作者往往不是顺着理论的指向去“证实”，而是逆向思维，去寻找反例以“证伪”。只要找到一个反例，一票否决，理论被推翻。这样的方法更具说服力、更有效率，因为正例实在太多，反例相对较为好寻，如果它存在的话。

Schopf教授研究的是达尔文进化论，进化论指出：生物种群的进化是为了适应生态环境的变化。从理论提出后，我们看到了各种各样的生物种群隨着环境变化而进化的标本、化石、实物，无数的例子对进化论作了“证实”。Schopf教授的研究另辟蹊径，寻找反例以“证伪”，这个反例就是深海海底二十多亿年设有进化的硫细菌。对这个反例的深入研究发现这种生物没有进化的原因是它们赖以生存的生态环境没有任何变化，而进化论指出物种进化的根本原因（也就是假设的条件和范围）是环境的变化，因而这个反例恰好在理论的条件、范围之外，这个反例反过来为进化论提供了更为有力的支持！更为难能可贵的是，这个反例跨越了难以想象的巨大时空，进化论这次经受的考验不是百万年和千万年，而是二十多亿年！正是从这一点上，我们应该由衷的感谢Schopf教授和他领导的整个科研团隊长年来的努力和贡献。

提高到哲学层次来思考，应该认识到只有可被证伪的命题才是科学的命题，反之则不是，也就是说，只有存在一定适用范围，并在适用范围外存在反例的命题才是科学命题。若一个命题不存在适用范围和反例，就不是科学的命题。科学实际上是在证伪的过程中完善、发展和进步的。在多数的情况下，並不是找到反例而把科学理论全盘否定，而是修正理论的条件或适用范围，把反例排除在理论的适用范围之外，从而使理论更为完善，从而使人们对客观规律的认识更全面更深入。可以毫不夸张地说，物理学就是不断地在证伪中一步一步向前发展的。光速不变的实验结果就是牛顿运动力学理论中的一个反例，从而导致狭义相对论的诞生。但是牛顿定律並没有完全被摒弃，它成了狹义相对论在低速运动体系中的近似结果，也可以认为：牛顿力学定律成为了更高层次理论-狭义相对论的一个特例。

真正的理性在于它可以接受批判，不迷信、不盲从的批判和探索是理性真正的精髓所在。理性和科学的态度应该是通过讨论和真诚的批评，让人们可以更接近于真理。科学之所以科学正在于它既可以被证伪又不服从任何权威。科学不仅不怕证伪，反而是大力支持和鼓励证伪，並常常会重赏成功的证伪者。我们华人熟知的吳健雄愽士就是用实验找到了宇称守恒的一个反例，推翻了宇称守恒定律，得到了全球物理学界的尊敬，事实上她完全有资格与楊振宁、李政道一起共享当年的诺貝尔物理学奨。

与科学相背的就是宗教。科学的知识是从怀疑中建立﹐而且是时刻受到测试的(“可证伪性”)。与科学不同，宗教的建立是先要我们相信，之后才可以意会和明白宗教的内涵。因此宗教和科学的哲学取向是绝然相反的，往好处说：它们可能就是互补的知识体系吧。我採用这样的说法，归根结底，不想挨板砖。好了，仍要砸砖的，可以开始了，只是请手下留情,尽量轻一点，念我也是一个相当顾及各方情面、胆小怕事之徒。

补后：好友王博士看完本文后提了如下两条意见，特补于后。
1.牛顿定律可以看作狹义相对论在低速运动过程時的极限。
2.在推翻宇称守恒定律的过程中，有李政道和楊振宁理论先行，吳健雄博士是根据他们两人的假设在预测范围中寻找到宇称守恒的反例的。

3.四月二十九日 Schopf教授在 UCLA Faculty Center 作了近四十五分钟精彩演讲，我有幸躬逢盛会，坐在会场第三排右侧。

4.UCLA Faculty Center, 演讲开始前的招待会。右边第二位穿紫色衬衫的即是Schopf教授，在演讲的前后，我与他各有一次交谈，谈的都是有关证伪问题。