今年是2016年。我們知道1個世紀(jì)有100年，現(xiàn)在是第16年，所以還算是21世紀(jì)剛開始的時候。1個世紀(jì)以前，20世紀(jì)剛開始的時候，人們對已經(jīng)過去的19世紀(jì)做了一個總結(jié)。人們認(rèn)為19世紀(jì)科學(xué)界有3個最偉大的發(fā)現(xiàn)。它們是：細(xì)胞學(xué)說，能量守恒定律和進(jìn)化論。這三個發(fā)現(xiàn)里面，進(jìn)化論的名氣要比其它2個大得多。也正因為名氣大，人們對它的誤解也多了很多。

今天你隨便問一個3歲小孩，人類是從哪里來的？他很可能會回答你，從猩猩變來的，或者是從猴子變來的。這說明他懂得一點兒進(jìn)化論，但是這樣的回答其實并不準(zhǔn)確。猩猩并不是我們的祖先，而是我們的兄弟。至于猴子，大概可以算是關(guān)系遠(yuǎn)一點的表兄弟?？梢赃@樣打一個比方：遠(yuǎn)古猿猴是大家族里的爺爺。然后它的兩個后代就是古代猴子和古代猩猩。而古代猩猩的兩個后代就是現(xiàn)代人和現(xiàn)代猩猩。

當(dāng)然，與人類相比，現(xiàn)代猩猩的相貌更接近我們的共同祖先。也許你覺得猩猩長得很難看，但是也許它們還覺得人類長得很難看呢。它們會想：你看人類，混身光禿禿的，只有頭頂上才有一點兒毛。咱們一大家子里，誰會長成那樣呢！

其實不止是猩猩，我們現(xiàn)在能夠看到的所有動物，跟我們都是平輩的。它們的進(jìn)化歷史都跟人類一樣長久。但是有一些動物，比如蟑螂和鯊魚，它們的形態(tài)可能已經(jīng)有上億年沒有變化過了。換句話說，在恐龍時代，蟑螂和鯊魚就已經(jīng)進(jìn)化成了今天的樣子。而我們哺乳類的祖先，當(dāng)年可能也就跟個老鼠差不多。在隨后的千萬年間，哺乳動物發(fā)生了天翻地覆的進(jìn)化，而它們還是老樣子沒有變化。這又是為什么呢？

我們拿北極熊來當(dāng)例子吧。大家知道，世界上的熊，絕大多數(shù)都是棕色的，只有北極熊是白色的。這個白色，是為了適應(yīng)北極的環(huán)境而進(jìn)化出來的保護(hù)色。通常我們說保護(hù)色，都是一些昆蟲、小鳥采用的顏色和圖案，目的是讓自己隱蔽在環(huán)境中，避免捕食者發(fā)現(xiàn)。而北極熊是北極的霸主，誰都不敢動它一根毫毛，為什么它也要用保護(hù)色呢？因為它也害怕被獵物發(fā)現(xiàn)啊。你想象一下，在北極的冰天雪地里，一頭熊披著一身顯眼的棕色皮毛，大搖大擺地走向海豹。你說海豹還會呆在原地等它嗎？

我們再把上一篇《周期規(guī)律》里面講過的多子國、少子國搬到北極來。假設(shè)一群熊共有100頭。碰上年景好的時候，海里的水草多，魚就多，于是海豹也多，吃海豹的北極熊可以從100變成200，再變成400頭。但是如果碰上不好的年份，北極熊的數(shù)量就會從100變成50，再變成25頭。隨著好年份壞年份交替出現(xiàn)，熊群的數(shù)量就會在25和400之間做周期波動。

我們知道，孩子和父母不可能長得一模一樣，多少總會有一些差別。這個叫做變異。現(xiàn)在我們假設(shè)100頭熊里，發(fā)生了2個變異。1頭熊變成了純白色，另1頭熊變成了純黑色。因為變異完全是偶然發(fā)生的，所以變異熊在熊群里只不過占有很小的比例。

接下來碰到了好年景，熊群的數(shù)量增長到400頭，白熊和黑熊家族的數(shù)量也都從1頭變成了4頭。這時候，它們的比例還是1%，沒有變化。

然后饑荒來臨了。熊群數(shù)量銳減到25頭。這時候，黑熊由于捕食不方便，已經(jīng)全部餓死了。而白熊因為有保護(hù)色的優(yōu)勢，所以數(shù)量保持不變，還是4頭。其它21頭都是棕熊。請注意，這時候，熊群中白熊的比例已經(jīng)提高到了16%。

接下來，好年景再次出現(xiàn)。熊群的數(shù)量翻了8倍，再次膨脹到了400頭。由于黑熊家族已經(jīng)在饑荒中滅亡，所以沒有能夠享受到現(xiàn)在的好年景，他們的數(shù)量還是0。白熊家族的數(shù)量也翻了8倍，達(dá)到64頭。其它336頭都是棕熊。白熊的比例還是16%。

但是當(dāng)饑荒再次來臨的時候，熊群數(shù)量重新縮小到25頭。這一次，即使是有保護(hù)色的白熊也得餓死一大部分，更不要說棕熊了。所以剩下的25頭熊，全都來自白熊家族。而黑熊和棕熊，此時已經(jīng)全部滅絕了。

我們可以想象，當(dāng)好年景再次光臨北極，熊群的數(shù)量又會回到400頭。而這400頭熊全部都是純白色的！從棕熊到北極熊的進(jìn)化，就這樣完成了。

讓我們進(jìn)一步討論。如果只有好年景，沒有壞年景，會出現(xiàn)什么情況？魚和海豹多得吃也吃不完，各種顏色的熊都能活得很好。也許白熊數(shù)量會更多一些，但是黑熊家族也能在北極站穩(wěn)腳跟。甚至將來再變異出金色銀色的熊，也照樣能夠生存下來。北極的熊群居然變成五彩繽紛的了。你覺得搞笑嗎？其實熱帶海洋里的魚類，亞馬遜雨林里的兩棲動物，都是這個情況。這時候我們只能說，熊群出現(xiàn)了多樣化，而不是進(jìn)化。

那么如果反過來，只有壞年景，沒有好年景呢？那么恐怕黑熊白熊和棕熊，誰都活不下來。熊群將會滅絕，這也不是進(jìn)化。其實對于生物歷史來說，滅絕是正常的，進(jìn)化才是特殊的。歷史上曾經(jīng)存在過，現(xiàn)在已經(jīng)滅絕的生物種類，要比目前仍然存在的多得多。

有一句成語叫做“分門別類”，生物學(xué)家把目前世界上所有的生物都按照“門、綱、目、科”的層次來進(jìn)行分類。最后可以形成一張總表。比如說所有生物一共分為10個門，下面再細(xì)分為100個綱，下面再細(xì)分為1000個目。數(shù)字是我隨便說的，但是差不多就是這樣的結(jié)構(gòu)。后來古生物學(xué)興起，有人想把考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)的各種古代生物也都納入這張總表?？墒沁@樣一來，這張總表將會變得巨大無比，而且極其復(fù)雜，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們的想象。最后這件事只得作罷。

所以說，只有好年景和壞年景交替出現(xiàn)，進(jìn)化才能出現(xiàn)。其實進(jìn)化的過程，它本身就具有兩個方面的意義。一方面，它要發(fā)揚優(yōu)點，也就是那些適應(yīng)環(huán)境的特點。另一方面，它要去除缺點，也就是那些不適應(yīng)環(huán)境的特點。好年景有助于發(fā)揚優(yōu)點，壞年景有助于去除缺點。懲惡揚善，缺一不可。

進(jìn)化的條件就先說到這里。最后我想談一點經(jīng)驗。今天的文章里面，數(shù)學(xué)的內(nèi)容多了一點。要說復(fù)雜也算不上復(fù)雜，只不過是整數(shù)乘除法。但是它對說明問題非常有幫助。我自己曾經(jīng)想過很多辦法，能不能不用數(shù)學(xué)，就把這個問題講清楚。不過最后我還是放棄了，想不出這么個辦法來。

大家還記得我們說過，建造大樓需要做模型嗎？其實我們這個熊群的例子，也是一個模型，叫做數(shù)學(xué)模型。現(xiàn)實中的熊群不可能跟我們這個例子一模一樣，但是它們卻有著同構(gòu)關(guān)系。建筑模型可以幫助我們發(fā)現(xiàn)缺點和問題。數(shù)學(xué)模型可以幫助我們發(fā)現(xiàn)事物背后隱藏的道理。

所以我希望你一定要學(xué)好數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)是一個工具。它就像筷子一樣。你說我不用筷子，光吃手抓飯。那當(dāng)然也行。但是第一，吃相非常難看，人家要笑你。第二，高級菜品你用手是吃不了的。