达尔文错了吗？
Douglas Futuyma是位颇受尊敬的进化生物学家，写过多本教科书和一些很有影响力的研究论文。他在密歇根大学的办公室是自然科学楼中一间长而窄的屋子，里面整齐地摆放着杂志和书籍，其中包括讲述神创论和进化论冲突的。我带着一本有关这个话题被反复阅读过的书——他撰写的Science on Trial: The Case for Evolution来到了那里。在我们约定见面之前，我在走廊里消磨时间，并注意到系公告牌上的一张蓝色传单，它在一堆为毕业生准备的求职通知中显得很奇怪。上面写道：“神创论 vs 进化论。一系列挑战公众的圣经真理认知和科学证据的信息。”一次由什么起源研究协会组织的巡回演讲将在当地浸信会教堂中传达这些信息。在演讲者照片的旁边画着一只恐龙。下面写着一行小字：“晚祷后有免费比萨饼供应”。恐龙，圣经真理，比萨饼：为每个人准备的什么东西。
作为对我问他证据问题的回应，Futuyma博士很快地谈了谈传统的领域——古生物学、生物地理学，然后转而主要谈论现代遗传学。他取出了已被他密密麻麻地做过标记的Nature杂志2001年2月15日号，这期杂志有着历史意义，因为刊载了报道和分析人类基因组计划的论文而显得很厚。另外，他还拿出一本新近出版的Nature，这期是花费了很大篇幅讨论家鼠Mus musculus已被测序的基因组。头条社论的标题是《代理人类生物学》。按Nature杂志编辑的说法，对老鼠基因组的研究已揭示出了3万个基因，其中99%在人类基因组中有直接对应者。
Futuyma解释说，我们人类30000个基因与老鼠30000个相应基因之间的相似性是同源的另一种表现，这类似于有五个手指的手与五个脚趾的爪子之间的相似性。这种基因的相似性正是使用老鼠和其他动物（包括与我们关系最近的黑猩猩，这对它们来说是个不幸）来进行生物医学研究的依据所在。
极度类似的物种——解剖学线索：在阿根廷的荒野中，达尔文看到了两种不会飞行的大鸟，为纪念达尔文，其中一种被称为达尔文美洲驼。为什么在南美洲存在着这些类似物种，而没有非洲鸵鸟或是新西兰恐鸟呢？被他称作“极度类似”物种的聚类形式暗示着源自共同祖先的区域性进化。保存在白垩纪琥珀中的两只原始工蚁（上）提供了另一种线索：解剖学线索（如类似黄蜂的触角和阔腰），这揭示出了其祖先黄蜂与蚂蚁之间的变化关系。生物地理学（什么生物生活在什么地方）和保存在琥珀及岩石中的化石记录对于现代生物学家的重要性不亚于对于达尔文的。
找回失落的环节——化石证据：在埃及的挖掘现场，包括密歇根大学的Philip Gingerich在内的一群古生物学家发现了一具类似鲸鱼的生物Dorudon（左，复制品）近乎完好的骨骼。它生活在4000万年前，在尾巴和无用的小腿末端附近有着分离的骨盆。与人手类似，早期鲸鱼的前足（右）仍保留着五指的结构；退化了的后足缺失了几块趾骨，但它的存在证明了鲸鱼起源于四臂祖先。化石记录具有启发性但又存在缺陷，就象是在剪辑室里每1000张底片就丢失了999张的进化影片。不过Gingerich和其他人仍旧找到了数十种中间类型——失落的环节不再缺失了。
今天看来，生物医学最需要研究的领域是由微生物导致的疾病。另外，对微生物在人体内和人群中活动的了解只能用进化论来理解。
微生物导致的那些另人恐惧的疾病既包括之间从一个人传播到另一个人的传染病（如艾滋病、埃博拉、SARS），也包括由昆虫叮咬或其他媒介传播的疾病（如疟疾、西尼罗河热病）。致病微生物可以很快发生变异，这使得它们对很多人来说相当危险，且治疗起来也是困难而昂贵的。它们从野生或家养的动物身上转移到人体内，并适应了新的环境。它们天生的变异性使它们可以抵抗足以杀死它们的药物。它们在进化着。
以常见的金黄色葡萄球菌为例，它们潜藏在医院中，可以对人特别是对手术病人造成严重的感染。1943年出现的青霉素对抵抗葡萄球菌干扰有着神奇的效果。它的使用使人类与致病微生物的古老斗争进入了一个新的时期，这时人类在发明新型杀菌药，而微生物则寻找新路以图不被药物杀死。青霉素的强大威力并没有持续多久。1947年，有报道说首种有抗药性的金黄色葡萄球菌被发现。1960年代，一种能杀死葡萄球菌的新药甲氧苯青霉投入了使用，但不久就出现了对甲氧苯青霉有抗药性的菌种，并且这一菌种在1980年代大面积出现。对付葡萄球菌的新一代武器是万古霉素，而第一例对万古霉素的抗药性变异出现在2002年。这些对抗生素的抗药性变异代表了一个进化序列，与利用从始行马到真马的化石序列追溯马的进化史无甚本质区别。对于应付葡萄球菌的挑战来说，进化是个与实际密切相关的问题，因为这牵扯到开支，还有疾病和危险性。
海岛生物地理学：1835年，达尔文在加拉帕戈斯群岛收集了一些小型棕色鸟类的标本，它们之间差异很小，只有大小和喙形的区别。回到英国后，鸟类学家John Gould称它们为“地雀”，有十多个品种，对于当时的科学界来说是未知的。达尔文注意到，加拉帕戈斯的龟类和嘲鸟也有类似的多样性。为什么在偏僻的群岛上有如此多样性存在呢？他的回答是，地理隔离再加上时间以及对当地环境的适应造就了新的物种。这看起来比假定它们被创造出来并分别安置在加拉帕戈斯各岛屿上更合逻辑。
生物学家Stephen Palumbi计算出，仅仅在美国，为治疗对青霉素和甲氧苯青霉素产生抗性的葡萄球菌感染，每年就要花费300亿美元。他在2003年写道：“抗生素作为一种强有力的进化驱动力，使致病菌进化出了足以抵抗所有药物的强大能力，它们仅仅对最新发明出来的药物束手无策。”细菌的DNA与人类、马、八目鳗、忍冬等生物使用相同的遗传密码，它们是生命连续统的一部分，所有成员都在进化力量的作用下成型并发生变化。
在连续统中也应该包括病毒。有些病毒进化得很快，有些则很慢。进化得最快的病毒包括HIV，这是因为它复制自身的方式就包括了高变异率，而变异使病毒呈现出新的形式。仅仅经过几年的感染和药物治疗，每名HIV感染者体内的病毒就都是独一无二的了。由于它们被隔绝在一名感染者体内，加之为适应不同环境而作的努力，这使得不同感染者携带的HIV病毒都是独立进化的。这不过是达尔文在加拉帕戈斯群岛所见情形的微观加速版罢了，只是在这种情况下，每个人的身体都相当与一个岛屿，而新演化出的病毒也没有地雀和嘲鸟那样可爱而已。
了解HIV对抗病毒药物如AZT产生抗性的时间对于改进使用多种药物的鸡尾酒疗法来说是至关重要的。根据Palumbi的观点，“自1996年以来，这项成果已使HIV导致的死亡人数减少了数倍，而它也大大减慢了病毒在人体内进化的速度。”
通过同样的过程，昆虫和杂草获得了对杀虫剂和除草剂的抗药性。在人类试图毒死蚊子或蓟草的同时，自然选择使它们的种群发生了进化并转变成新型生物，更不易受那种药物的毒害。所以我们发明了另一种毒药，之后又是一种。这是个劳而无功的过程。甚至能对整个生态系统产生长期强烈影响的DDT在1939年发明后不到10年的时间里也造就了有抗药性的家蚊。到了1990年，超过500个物种（包括141种蚊虫）都对至少1种毒药产生了抗药性。根据这些并不希望得到的结果，Stephen Palumbi沮丧地评论说：“人类可能是世界进化的支配力量。”
大多数生物进化的过程是缓慢的，单独一位科学家在其研究生涯中不大可能观察到这个过程。但科学不仅仅由于直接观察，更由于推理而起作用，而根据推理得出的证据，比如源自古生物学和生物地理学的那些，并没有因为它们的间接性而显得缺乏说服力。但进化论的怀疑者们还是会问：我们能不能看到进行中的进化？能不能在野外观察到它？能不能在实验室中去测量它？
答案是可以的。英国出生的两位研究人员Peter和Rosemary Grant在查尔斯·达尔文曾经呆过几个星期的地方呆了几十年，从他们对加拉帕戈斯地雀鸟喙大小的长期研究中得以一瞥进化历程。William R. Rice和George W. Salt在他们的实验室中得到了类似结果，他们的实验涉及35代黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。密歇根州立大学的Richard E. Lenski和同事们也做了这样的研究，他们追踪了大肠杆菌（Escherichia coli）20000个基因的进化。这些野外考察和实验室工作证明了前进演化，也就是说，它们展现了一个单独家系的进化演变。耐心的话，它是可以被观察到的，这与钟表分针的运动类似。
物种形成，也就是从一个家系分化出两个物种，是进化演变的另一个主要阶段，它使达尔文所写的家系趋异成为了可能。它比前进演化还有罕见，而且更难捉摸。在两个种群不可逆转地分离之前，必须要有个体变异的大量积累（不管怎么说，大多数情况是如此的，在植物中有某些例外）。这个过程会绵延数千代，而在最终的关键变化发生时可能会突然终止，就象门被砰的一声地关上了！因此它更难为人目睹。尽管困难重重，Rice和Salt在他们用果蝇进行的长期实验中已记录了一次物种形成事件，或是个非常接近的事件。一小群已交配过的雌蝇产下的后代最终产生了两个明显的果蝇种群，适应了不同的环境条件，研究人员判定它们为“早期物种”。
生命的核心DNA——遗传学革命：奥地利牧师Mendel（上左，图片提供：Stepan Bartos at Mendel Museum, Brno, Czech Republic）在达尔文的时代发现了遗传学基本规律，但他的观点被发表在一本不起眼的杂志上，被人们忽视了。后来，生物学家将遗传学理论与进化论融合到了一起，尽管他们仍然不知道遗传信息在分子中的储存方式。罗莎林德·富兰克林1952年拍摄的DNA衍射照片（上右，图片提供：Valley Libraty, Special Collections, Oregon State University）帮助詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克解决了分子双螺旋结构的问题（中左）。基因组学这一新领域利用信息技术如DNA芯片（中右，图片提供：New York State College）描绘出不同物种如Drosophila melanogaster果蝇（下左，图片提供：Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie）、黑猩猩与我们之间的关系。自从达尔文在他的鸽笼中寻找证据以来，我们已经走过了很长的路。
