進(jìn)化論不僅成為生物學(xué)家的核心，還登上了其他學(xué)科的舞臺(tái)。物理學(xué)家根據(jù)達(dá)爾文觀點(diǎn)，建立了“宇宙哲學(xué)的自然選擇論”，認(rèn)為存在“多元宇宙”，它是從一個(gè)簡(jiǎn)單的宇宙“進(jìn)化”成不同的多個(gè)宇宙的；計(jì)算機(jī)科學(xué)家借鑒進(jìn)化的概念和原理，創(chuàng)造出“遺傳編程”并廣泛應(yīng)用于尋找復(fù)雜問(wèn)題的最優(yōu)解答，包括預(yù)報(bào)天氣、優(yōu)化藥物組合等；新興的進(jìn)化醫(yī)學(xué)從進(jìn)化的角度來(lái)理解我們對(duì)疾病的易感性，以增進(jìn)我們的健康；進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)為研究物種變異帶來(lái)了曙光。

在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，進(jìn)化論被用來(lái)解釋人類的政治和消費(fèi)習(xí)慣；經(jīng)濟(jì)學(xué)家最近認(rèn)為，從進(jìn)化的觀點(diǎn)來(lái)看，個(gè)體的合作有利于群體的發(fā)展；文學(xué)評(píng)論家也會(huì)借用達(dá)爾文的觀點(diǎn)來(lái)分析小說(shuō)的故事情節(jié)和人物形象；心理學(xué)專家根據(jù)進(jìn)化論觀點(diǎn)，提出人類具有的認(rèn)知能力和情感源于祖先對(duì)古老環(huán)境的適應(yīng)。

盡管進(jìn)化論幫助我們完成了這么多的認(rèn)識(shí)上的飛躍，但仍然還有許多問(wèn)題是進(jìn)化論所不能解釋的。

謎題1　生命是如何以及在哪里起源的?

科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了距今34億年前的微生物化石，在更古老的巖石上也找到了生物光合作用的痕跡。不過(guò)科學(xué)家還是沒(méi)弄明白：蛋白質(zhì)和DNA這兩大生命支柱究竟哪一個(gè)先出現(xiàn)在地球上?抑或它們是一起出現(xiàn)的?有科學(xué)家認(rèn)為，RNA不僅可以編碼遺傳信息，還能起到部分類似于蛋白質(zhì)的作用，因此RNA有可能是最早的生命起源。那么生命是在什么樣的環(huán)境下起源的?有假說(shuō)認(rèn)為，生命最早起源于海底的沸水中，可是脆弱的RNA怎么可能在沸水中存活呢?這就自相矛盾了。生命的起源問(wèn)題至今沒(méi)有定論。如今，科學(xué)家一方面在實(shí)驗(yàn)室里探尋有機(jī)物從簡(jiǎn)單到可以自我復(fù)制的發(fā)展過(guò)程，另—方面在研究彗星和火星，希望從中獲得重要啟示。

謎題2　是什么決定了物種多樣性?

數(shù)不清的動(dòng)物、植物、微生物居住在地球上，但它們的分布密度卻有很大差別。為什么熱帶比寒帶擁有更多樣的物種?僅僅是因?yàn)闊釒П群畮Ц鼰釂?科學(xué)家認(rèn)為，人類的分布、生物和環(huán)境之間的相互作用對(duì)多樣性起到關(guān)鍵的作用，可是多樣性究竟是怎樣形成的?即使是最時(shí)髦的基因技術(shù)也還不能回答。更讓人懊惱的是，我們掌握的資料太少，我們甚至連地球上到底有多少種物種都還不知道。直到今天，新的物種還在被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。也許研究滅絕物種有利于我們了解新物種產(chǎn)生的機(jī)制。實(shí)際上，進(jìn)化科學(xué)家對(duì)物種的分類研究才剛剛開始。

謎題3　為什么人類的基因這么少?

2003年，就在人類基因組序列即將破解的時(shí)候，生物學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)：人類的基因數(shù)量并沒(méi)有先前預(yù)計(jì)的那么多，它與物種的復(fù)雜性并不成正比。一些植物的基因數(shù)量反而比人類稍多，而水稻的基因數(shù)量則比人類多一倍。更讓科學(xué)家們感到驚奇的是，基因組的運(yùn)作方式非常靈活復(fù)雜，一個(gè)基因有時(shí)能夠“身兼數(shù)職”。這些“懷揣絕技”的基因究竟是怎么聚在了一起，又是怎樣形成了我和你?科學(xué)家們還在不停地探尋答案。

謎題4　一個(gè)體細(xì)胞是如何變成整株植物的?

從某種意義上講，植物在生存和繁衍上比動(dòng)物有更大的靈活性，植物的某些特征堪稱“絕活”。比如，對(duì)于大多數(shù)的柑橘屬植物，它們--的體細(xì)胞不需要繁瑣的體細(xì)胞核移植技術(shù)，就能重新變成植物胚胎細(xì)胞。又如，只通過(guò)一小塊植物組織，在實(shí)驗(yàn)室里就能培養(yǎng)出可以供一片森林使用的幼苗。這樣的本領(lǐng)讓所有的動(dòng)物都望塵莫及?？茖W(xué)家早已發(fā)現(xiàn)并一直在利用植物的這種特性，但他們至今還是不能回答為什么植物細(xì)胞具有這種靈活性，而動(dòng)物卻不具有。

謎題5　皮膚細(xì)胞如何變成神經(jīng)細(xì)胞?

近年來(lái)，科學(xué)家打算將普通的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變成寶貴的干細(xì)胞，再將這些干細(xì)胞制造成各種各樣的人類體細(xì)胞，比如神經(jīng)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、心肌細(xì)胞等，這樣也就繞過(guò)了倫理學(xué)上的禁區(qū)?？墒?，盡管科學(xué)家已經(jīng)取得了一些突破性的進(jìn)展，也不乏成功克隆動(dòng)物的例子，但皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成其他細(xì)胞的機(jī)制究竟是什么，我們所知甚少。

謎題6　是什么遺傳差異導(dǎo)致我們成為獨(dú)特的人類?

這是每一代人類學(xué)家都在試圖解答的問(wèn)題。當(dāng)然，擁有一顆大大的大腦是我們最為獨(dú)特的地方。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們與黑猩猩之間的DNA差異大約是1.2％，這是一個(gè)很小的數(shù)字，但從絕對(duì)數(shù)量上來(lái)看，這種差異意味著近4000萬(wàn)個(gè)堿基的不同。那么，到底是其中的哪些基因讓我們?cè)谂c黑猩猩“分家”之后變得如此獨(dú)特?科學(xué)家認(rèn)為人類的文化、語(yǔ)言等因素可能超過(guò)了基因的作用，但這些都還不是定論。

謎題7　記憶是如何存取的?

所有記憶都儲(chǔ)存在我們的大腦中，我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)和所學(xué)到的一切都通過(guò)記憶促進(jìn)了人類的進(jìn)化。自上世紀(jì)50年代，神經(jīng)科學(xué)家紛紛發(fā)現(xiàn)大腦中的海馬區(qū)對(duì)存儲(chǔ)信息至關(guān)重要，他們還能找到各種不同的記憶在大腦中的定位?？墒?，海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞如何把信息固定下來(lái)?記憶又是怎么恢復(fù)的?這方面的研究還只是冰山一角。

謎題8　為什么人不能像動(dòng)物那樣長(zhǎng)出新的器官?

被切斷的蚯蚓可以重新長(zhǎng)出一半身體，蠑螈可以重建受損的四肢。在這一點(diǎn)上，人類顯得非常失敗，沒(méi)有人可以重新長(zhǎng)出手指，就算傷口能夠愈合，也會(huì)留下不美觀的疤痕。人類聊以自慰的是，被部分切除的肝臟可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，那些動(dòng)物的器官之所以能夠再生，是因?yàn)橹匦聠?dòng)了胚胎時(shí)期的某些程序。那么到底是什么程序使再生的器官保持正常的形狀和大小呢?這有一系列的問(wèn)題需要回答。

謎題9　人類合作的行為是進(jìn)化而來(lái)的嗎?

早在150年前，達(dá)爾文就發(fā)現(xiàn)蜜蜂和螞蟻具有利他行為。人類和其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物的社會(huì)也充滿了合作，人類甚至還會(huì)冒死去營(yíng)救陌生的落水者。達(dá)爾文認(rèn)為合作現(xiàn)象實(shí)際上會(huì)促進(jìn)整個(gè)族群的繁殖，似乎是生物生存的一種高明計(jì)策。但合作行為是怎么進(jìn)化的?科學(xué)家正在探尋合作行為的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。而一種關(guān)于競(jìng)爭(zhēng)、合作和游戲規(guī)則的數(shù)學(xué)理論——博弈論，也有助于科學(xué)家理解合作行為是如何運(yùn)作的。不過(guò)這些解釋都不夠深入，其中的細(xì)節(jié)還有待深化。

謎題10　還會(huì)出現(xiàn)生命大滅絕嗎?

1798年，英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯認(rèn)為人口增長(zhǎng)總是遠(yuǎn)超過(guò)食品供應(yīng)的增長(zhǎng)，只有災(zāi)難才能阻止人口增長(zhǎng)。所幸人類懂得運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，開發(fā)更為廉價(jià)、環(huán)保的能源，200年過(guò)去了’地球總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)到了60億，是馬爾薩斯生活時(shí)代的6倍，而他所預(yù)言的大災(zāi)難并沒(méi)有發(fā)生。但是，人類對(duì)這個(gè)星球的消耗仍然在高速地增長(zhǎng)著，生態(tài)環(huán)境也大不如以前了，氣候異常與饑荒都是不爭(zhēng)的事實(shí)。那么，以目前的人口增長(zhǎng)速度，如何保證大災(zāi)難不會(huì)在未來(lái)發(fā)生呢?可以說(shuō)，這個(gè)令人頭痛的問(wèn)題已經(jīng)超出了科學(xué)界。