三、突变与渐进之争

在开发地下矿藏和发展交通的过程中，人们掌握了大量古生物化石的材料。借助于对化石的分析和比较，人们逐渐认识了地壳运动和变化的历史。但是在地壳运动变化的方式上，却存在着突变论与渐变论之争。

一些人认为：突变是一种自然现象，是由渐变长期积累而突然爆发造成的。持这种主张的代表人物是法国著名学者布丰（1707 一 1788 年）。他认为：地球早期的地质作用比晚期更激烈，虽然古今地质作用不同，但其原因是类似的。他指出，地质作用有两种。一般原因：如火、空气、水的作用是连续而缓慢的；而特殊的原因：如地壳的抬升、淹没和下陷是突变的。布丰的突变论是强调地球起源和地壳运动的突然性，古今地质作用的一致性。这种观点在理论上反对神学概念的禁铜，在方法论上是现实主义的，在历史上起过进步作用。

到 19 世纪初，以法国古生物学家、比较解剖学家居维叶为领袖的非现实主义灾变论占据了统治地位。

乔治·居维叶（1769—1832）毕业于斯图加特的加罗林研究院。1792 年他写成第一部著作《帽贝属软体动物解剖学》，得到当时著名科学家圣·伊利的高度评价，并邀请他去巴黎。1795 年，他在皇家植物园任比较解剖学教授，在法兰西学院任博物学教授，同年当选为法国科学院院士。后来，他还当过路易十八的内务大臣、巴黎大学校长、拿破仑时代以及复辟时代的国会议员、贵族院成员等要职，是一个身居爵位的科学家。

居维叶的研究范围，主要是比较解剖学、古生物学以及动物分类等，并成为这些学科的创始人，为地史学以及古脊椎动物学的建立做出了卓越的贡献。

居维叶同布朗尼亚尔（1770—1847 年）合作，对巴黎盆地第三纪沉积岩层（主要是覆盖在白垩系之上的一套岩系）进行了长期、详细的研究。他们取得的成就早已闻名于世。1808 年，他们发表了《巴黎盆地附近地质》一文， 1811 年，居维叶又和布朗尼亚尔合写了《巴黎附近矿物志》，以及《化石骨骼论》（1812 年），都是深受同行赞扬的优秀作品。

他们在长期的地质研究中，发现了在不同的地层中，含有不同的动植物化石，并认为地层越深、越古老，所含动植物化石就越和现在生活着的动植物不相同，有些显然是属于灭绝的种属。这证明生物界是变化着、发展着的，而绝迹了的动物就是现代动物的祖先。这本来是 19 世纪上半叶的重大科学论断，对当时盛行的上帝创世论和物种不变论是个有力的批判。但是，居维叶作为封建贵族的政治代表，政治偏见使他颠倒了科学上的真理和谬误。为了把活生生的科学事实同创世论调和起来，他臆造了一个全球灾变理论，其实质就是用上帝多次创造世界来代替水成论和火成论的一次创造。他说，不同的地层结构是由于发生过多次洪水灾变，不同地层中的不同生物化石则是在每一次灾变后的重新创造。他甚至断言：《圣经）中的诺亚洪水，就发生在五六千年之前。居维叶的这个论点，维护了物种不变论。居维叶的灾变论，在他 1825 年发表的《论地球表面的变动》一书中有系统的阐述。

居维叶在古生物学比较解剖学方面的造诣使他能够达到根据一块化石复原出整个生物的地步。在居维叶活动的年代，虽然进化论与物种不变论的争论还是相当激烈的，但是生物在环境影响下可能发生变异的思想，由于拉马

克的提倡已经不是什么新概念了，甚至连反对拉马克学说的居维叶也承认生物在局部环境和气候长期连续变化的积累下有发生变异的可能性。但是他认为这种变化不足以改变生物原有的类型，即不足以引起物种的改变。因为在居维叶看来，生物在构造上划分为四个不同的类型，如果这些类型在构造上有联系，应该有中间类型存在。可是从地下发掘出来的大量古生物化石中并没有过渡类型的生物化石。为了说明不同地层中脊椎动物化石在物种上的明显差别，以及这些化石与现存生物的差别，居维叶提出了灾变论。居维叶指出：干燥陆地的出现并不是由于水面或多或少引起逐渐的和广泛的下降，而是存在着多次地面突然上升和接连多次水的退却。这种水的反复进退不是缓慢的和渐进的，恰恰相反，大多数是突然激变，先是淹没，然后退却，最后才出现现今的大陆基本轮廓。居维叶还举例说，在辨别化石中发现的新种属，和现有的种属之间存在着重大差异，这是灾变的结果。最近的一次灾变，海水曾淹没了现今的各大洲，后来又退去了，在北方各国留下了大四足动物的尸体（冻土中的猛犸象等）。这些动物连皮、毛、肉都保留到现在，这说明：

（1）当时的普通气候状态，不是常年冰冻的，这些动物不可能在如此低温下生存；（2）这些动物的死亡，是由于当地的气候在瞬间发生了翻天覆地的变化。当那可怕的洪水席卷地球时，那些习惯于干燥陆地生活的生物被大洪水卷走；而当海底灾变为干燥陆地时，另外一些水生生物也被枯死；整个物种灭绝了。在当地的生物灭绝后，从远处迁移过来的生物代替了原有的物种，因此在多次灾变中被埋葬在同一地区地层中的化石在种属上就会有明显的差别。但是居维叶并没有从灾变论中直接引出上帝创造的观点。在《论地球的革命》一书中，他写道：“当我坚持石质地层中包含着不同属的骨头，而泥质地层中包含着现已灭绝的不同种的动物骨头时，我并不是指需要新的创造行动产生生存的物种，我仅仅是说这些不同的种属过去并不存在于同一区域，它们必定是从另外的地方来到这里的”。书中的内容，比较确切地反映了居维叶灾变论的观点和论证。由于他夸大了研究对象的范围，错误地做出了全球性的灾变结论，某些论点就同诺亚洪水结上了亲缘。

以居维叶为首的灾变论者在实际论证方面，修补了水成论学派的一些破绽，使之更加迎合神学家们的口味。在宗教势力的影响下，灾变论曾风行一时。居维叶及其门徒以反科学的理论，来消除新发现的事实与物种不变论的重重矛盾，竭力把地球演化的历史，说成是周期重复的大灾变。这种错误理论，严重地阻碍了地质进化论和生物进化论的发展，而使地质科学蒙上了不可知的神秘色彩。

对灾变论的错误实质，恩格斯在《自然辩证法》一书中做过深刻的批判： “居维叶关于地球经历多次革命的理论在词句上是革命的，而在实质是反动的。它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动，使神迹成为自然界的根本的杠杆。”

作为一个自然科学家，居维叶在实际研究工作中揭示了许多在科学上颇有价值的事实，特别在古脊椎动物学、古生物学和比较解剖学方面确有重大贡献，恩格斯在《自然辩证法》一书中，论述科学上打开 6 个缺口时，与达尔文、拉马克一起，也提到了居维叶的贡献。他所制定的“生物肢体对比” 原则，给人们以很大启示，使人们有可能根据任何一根小骨头来再造出未知动物的整个骨骼，并推论出它生存的条件以及周围的气候条件和古地理环境。

百年来，对居维叶科学成就的评价，批判者多，而对他在科学上的贡献多有忽略。近年来，国外出版了一批介绍居维叶科学成就以及生平传记的论著，使我们对居维叶学术思想和成就有了较多的了解和认识。

正当灾变论思潮风靡地质界的时候，一种生物缓慢进化思想在法国形成，其代表人物是拉马克。

拉马克（174—1829 年）是法国著名的生物学家，公认的物种变异论的创始人。他早年从事过医学、植物学、物理学、地质学研究。1788 年，拉马克著有《法国植物》三大卷，在书中运用了自己独创的植物分类法，颇受重视，不久，政府给予出版。从此，拉马克成为有名的生物学家之一，1793 年任科学院动物学教授。拉马克对于巴黎盆地第三纪介壳类化石与近代介壳类的对比研究，为古生物学的发展做出了重大的贡献，因而拉马克被誉为无脊椎动物学者的先驱，后来著有《动物哲学》及《无脊椎动物》，这两本书早已成为世界名著。

拉马克生活的年代，正巧是灾变论产生与繁荣时期，拉马克对各类化石颇感兴趣，长期进行研究，从而得出种与种之间有过渡关系的结论。他认为一些种属是由另外一些种属逐渐发展而来的，而低级种属向高级种属的变化，则需要一段漫长的地质时期。由此，拉马克得出地球已经存在十分久远的结论：“一旦人类清楚地了解生物的起源——人类心目中的地球的这一久远历史，一定还得拉长。⋯⋯”这种进化的思想，受到当时权势的压制，在拉马克生前没有得到鉴识和发扬。

与此同时，地球缓慢进化的思想在莱伊尔的学术思想中也逐渐孕育成长。莱伊尔的成长，正反映出地质渐进论的形成。

19 世纪 20 年代，莱伊尔满怀对地质科学的深厚感情离开了牛津大学，但在父亲的压力下，他不得不到伦敦从事法律研究工作。

1821 年，莱伊尔得知当时地质权威詹姆逊教授要在爱丁堡讲授地质学课程的消息，为了进一步掌握地质理论，他毅然决定去爱丁堡听课。

詹姆逊（177—1854 年）是魏尔纳的得意门徒，1804 年在苏格兰大学担任自然历史教授，1808 年在爱丁堡创立了魏尔纳自然历史学会，公推魏尔纳为名誉会长。该会的目的，就是宣扬水成论学派的理论。在郝屯的火成论取得公认后，魏尔纳的门徒逐渐发现自己的理论破绽百出，于是纷纷拥戴郝屯学派。这就是地质学发展史上的火成论兴起和水成论的衰落时期。

詹姆逊讲的地质课，内容十分丰富，在理论上概括了 19 世纪以前各家的观点，这对莱伊尔地质思想的形成与发展影响很大。

1823 年，莱伊尔根据自己收集的资料，特别是对自己家乡地质情况的了解，撰写了第一篇论文——佛法尔郡的河流地质，在伦敦地质学会上宣读，受到了与会者的称赞。这篇论文是莱伊尔早期对地质考察的总结，也充分表明了他当时基本上是一个水成论者。论文发表后，有许多评论称赞他观察地质现象的细致和深入，并显示了他在地质研究中的才干。

为了占有各类地质资料，掌握野外考察的基本知识，莱伊尔于 1822 年特地到家乡文其尔海地区考察海退现象，验证这个地区的海陆变迁和地层变化。1823 年，莱伊尔参加了将他引进地质学大门的导师巴克兰教授领导的地质小组，到英格兰南部萨塞克斯郡和怀特岛进行地质考察，研究那里的下白垩统地质界限与相互之间的关系。1824 年，又随同巴克兰到苏格兰湖区进行专题考察，对湖的形成以及该区地层、地质演变做了详细的记载。这些活动

大大丰富了莱伊尔的地质知识。

同年，莱伊尔专程陪同法国地质学创始人普利沃斯特到英格兰和苏格兰进行地质考察，对那里的地层、岩石、矿物及构造等，进行了详细的研究。在野外的共同生活中，莱伊尔从普利沃斯特那里学习他的专长和工作方法；在共同探讨中，莱伊尔受到极大的启发和教育。

1825 年，莱伊尔发表了关于岩脉侵入沉积岩的论文。从这篇论文可以看出，随着对地质现象的广泛观察和深入分析，莱伊尔逐步发现有许多地质现象不能用水成论的观点来解释，开始对老师的水成论产生疑问。

1827 年春，莱伊尔有机会读到拉马克的名著《动物哲学》。这本书引起了他的深思，尽管一时他还不能完全接受拉马克的理论，但这物种可变的真理，不能不动摇他对水成论的崇拜。

同年，莱伊尔在评论施克罗柏写的《法国中部地质》一书时，提出了与郝屯学说相似的论点，把许多地质现象都归因于一般自然进程中水与火的作用。这种论点基本上排除了宗教迷信的愚昧和旧观念，可见莱伊尔通过地质考察和同著名科学家的广泛接触，学术思想有了较大的变化。

1828—1829 年间，莱伊尔的学术思想非常活跃，他认为郝屯的火成论对解释许多地质现象，特别是火山活动、火山作用以及火成岩的生成问题是比较正确的；同时又受到拉马克思想的影响和启发，在他思想上孕育着地球历史是渐进的概念。在这时，他与苏格兰地质学家莫奇逊（1792—1871 年）合作发表了一篇《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》的论文，文中的论点是水成作用与火成作用相结合，并明确提出了自然变化的渐进作用。文章发表后，遭到他的老师——水成论的维护者巴克兰教授以及许多权威地质学家的反对和攻击，这对刚刚形成独立论点的莱伊尔来说，确实承受了沉重的压力。但他的地质渐进观点已初步形成，他尊重科学事实，敢于坚持真理的精神，博得了当时许多进步学者的同情与支持。

1824 年以后，莱伊尔曾多次去巴黎，在那里结识了许多著名的自然科学家，除居维叶、拉马克外，还有巴黎自然历史博物院矿物学教授布朗尼亚尔，法国地质学创始人普利沃斯特，德国自然地理学奠基人洪堡（1769—1854 年）等。同他们交往、合作，共同探讨地质理论问题，对善于吸取他人长处、概括能力很强的莱伊尔来说，真是受益非浅，可以说，这对他的进化论地质思想的形成与发展是密切相关的。比如，原来莱伊尔是反对拉马克物种可变理论的，他认为地球上的生物没有什么重要的变化，这一点在最初几版《地质学原理》有关章节中，有明显的反映。1827 年，莱伊尔读了拉马克的《动物哲学》一书后，思想上开始发生变化，后来接受了达尔文的自然选择学说和物种起源理论，纠正了自己的错误观点。

洪堡也是水成论领袖魏尔纳的学生，但他也是给水成论以致命打击的人。他对世界各地的矿物、山脉和形成和变质现象，对火山作用以及自然历史有着极深的造诣。他指出：火山作用不仅在地球的古代地质史中起了巨大作用，并且在现代地质史上也起着巨大的作用。他发现，生成于山脉中或形成火山岛的火山是成线状分布的，他还提出了火山与深入地球内部的地壳断裂有关的思想。

1822 年，洪堡发表了《东西两半球之岩层论》很受称赞，《宇宙》一书的出版，更使他名震天下。洪堡的这些论点，特别是关于火山现象的理论，对莱伊尔影响很深。在《地质学原理》一书中，有大量关于火山问题的论述，

比较充分地反映了洪堡的理论观点。

莱伊尔虽然在跨进地质学大门的初期，受了老师巴克兰的影响，但随着广泛而实际的考察和对地质学史的深入研究，使他逐步清醒，并发现水成论、火成论以及新兴起的灾变论，都与上帝的创世论一脉相承。他先后接受了郝屯和洪堡等人的进步思想，开始建立自己的地质学理论。

莱伊尔在长期野外考察掌握了大量资料的基础上，明确提出：说明过去的地质现象应在现在的自然现象中寻找；并建立了过去和现在的地质作用的同一性的概念，从而奠定了莱伊尔渐进论思想的基本论点。

同时，莱伊尔还进一步提出了地质的外力因素：风、雨、河流、海浪、潮汐、冰川、火山和地震等，经过漫长的地质历史，不断侵蚀、搬运以及沉积作用，改变着地表结构和地壳构造，从而论证了这种地质作用是缓慢的。他根据遍布欧洲的第三系与现代沉积相对比，提出：古今的这种“微弱”的地质作用是均一的，因而推断出过去的地质过程同样也是缓慢的。

莱伊尔的这种论点，同当时盛行的居维叶的灾变论针锋相对，从而揭开了地质学发展史上的又一场大论战——灾变论与渐进论的论战。

论战的焦点主要集中在：地壳及其生命的成因起源与变化是突然瞬间发生的，还是逐渐、连续、缓慢地发生的。莱伊尔在论战中充分地论述了自己的渐进观点，指出灾变论由于过低估计了过去时间的长度，结果把毫无关系的事件扯到一起，好像它们是同时存在似的。他说，居维叶把几百万年，误认为几千年，导致了对地球的年龄和历史做出荒唐的结论；同时指出灾变者过于夸大了各种作用的力量及其猛烈程度，因而在追溯原因时，就虚构出“超自然”神的存在。

论战中，莱伊尔广泛而系统地论证了渐进论的核心——“将今论古”的现实主义理论和方法，并概括成为一句名言：“现在是了解过去的一把钥匙。”莱伊尔以渐进论有力地驳斥了居维叶关于地球历史多次灾变的陈腐论

调。地质学经过对灾变论的批判，抹去了居维叶给地球发展史涂上的神秘色彩，把地质学引向了进化、科学的发展道路，正像恩格斯在《自然辩证法》一书中指出的：“只是莱伊尔才第一次把理性带进地质学中，因为他以地球的缓慢的变化这样一种渐进作用，代替了由于造物主的一时兴发所引起的突然革命。”