秦溢阳 认知基础2021年秋 主页
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开题报告
进化生物学是研究生物体的性状和特征随着代际而变化的规律与机制的学科。在确立了生物是不断演化的这个理念过后，进化生物学尝试解答下面的基本问题：生物的演变是否沿着某种方向进行、推动生物演变的动力主要是什么。进化生物学为生命科学研究提供了重要的底层逻辑，作为逻辑起点为现代生命科学提供理论基石与指导。
最早对自然解释的讨论源于古希腊的哲学家们。柏拉图认为我们生活的世界分为理想世界与现实世界，现实世界是理想世界的投影。在这种哲学观下，每一种生物都有一个理想的存在，实际个体是这种理想情况的不完美的投影。这种不完美的偏差造成了个体之间的差异。在这种哲学思想指导下，自然会有物种不变的推论。 古希腊学者的观点对基督教有很深的影响。基督教徒发展了他们的思想，认为万物神创。这种物种不变的观点和生物与环境之间精细适应的现实成为了神创论的力证。他们相信上帝按照一定顺序创造生物。从无生命的矿石土壤，到有生命的植物动物，到人类，再到天使和恶魔。这构成了“存在之链”。所有生物包括其中且永远不变。 文艺复兴给思想的更新带来了契机，让人们的研究不再基于想象或者圣经，而是观察和实验，并且破除了一些旧的宗教观念。随着人们探索世界的进一步深入，大量的生物发现使得传统物种理论的解释难以自圆其说。同时天文学和物理学都有所突破。哥白尼提出了日心说，使得人类在宇宙中的位置不在特殊；伽利略和牛顿为理解世界提供了机械论解释，是自然科学的一大突破。虽然进化思想尚未出现，但是多少动摇了人们的宗教信念。 研究行星起源的天文学家和研究地质变化的地质学家的发现为进化思想的提出打下了基础。人们认识到无机世界是在变化的，与《创世纪》中的描述不同，地质科学证明地球已经有数十亿年的历史，这一认知为人们获得生物进化的想法提供了基础。随着地质学的进一步发展，新地质学初步描绘了生命的历史以及不同类群的出现顺序，证明了物种的变化。1830年，Lyell[1]提出了均变说，认为岩石磨损和火山活动的快慢自古如此，如果时间够长，就会导致巨大的改变。Lyell的思想认为变化是渐变的，而不是之前神创理论的不连续变化。 18世纪由于牛顿理论的成功，人们对科学解释自然界重拾信心，同时，当时的农业改良让人们认识到新生物学背后潜在的的经济机遇，政府开始鼓励探险。这对不同地区动植物的观察大有裨益，更为进化观念的萌芽提供了一片沃土。生物学蓬勃发展，不同学者分别给出了自己的观察和假说。 林奈在1735年出版的《自然系统》提出了纲目属种的分类概念，建立了现代生物分类体系，自下而上进行归类。这是一种科学研究方法，同时分支式的等级结构为产生所有生物由共同祖先进化而来的思想做了铺垫。随着社会和经济发展，开始有人们提出生命演变的可能性。
科学革命结构
第一章
在《结构》一书的绪论中，库恩指出，科学包含着与人们现今普遍持有信念不相容的信念，科学的发展绝不是事实、方法、概念等的简单积累过程。在科学的发展历程中，某些事件跳脱了积累的范畴，对于这些非常规的时期，库恩称之为科学革命。而与之相对的常规时期，进行的研究被称为常规科学。
第二章
一门科学，在其成熟之前，存在着对许多基本问题的大量争论。而其成熟时，直观上有这样的特点：拥有系统全面的知识体系，有成熟的教科书供使用，可以清晰区分出已被接受的知识和有待探索的问题。带来这样转变的，或者说科学成熟的标志，是范式的出现。范式的成就能吸引一批坚定的拥护者，并可以无限制地为他们留下种种待解决的问题。范式的确立，使人们化解争论形成共识，摆脱莫衷一是的局面，进入到常规科学时期。
第三、四章
科学家在常规科学时期从事的是一种“扫尾工作”，即实现范式所选取的、有可能成功的预示。范式的确立使得科学家不再为一些基本观点争论不休，而将注意力放在范式所指示出的问题上。科学家需要做的，是确定重要事实、比较理论事实的一致性，以及进一步阐明范式理论。这些工作就像是在解谜。常规科学的目的不在于发现重大的实质性的新事物，范式筛选出了一系列谜，在范式所带来的约束下，它们被确信有解的存在，而常规科学的目的便是找到这些解。
第五、六、七章
常规科学即解谜，在成熟科学的发展过程中，人们总是会发现一些另类的谜，实验的现象与范式所提供的预测并不相合，这即是反常。对反常的意识将开辟一个新时期，期间概念范畴将被调整以使反常现象重回预期，科学发现便是这样完成的。与科学发现相伴的是范式有限幅度的变化，而新的科学理论的突现则可能导致类似但规模更大的范式变化。当一个反常变得似乎不只是常规科学的一个谜时，向危机和向非常科学的转变就开始了。危机之中，已确立范式的权威大打折扣，范式带来的那种共识难以维持，对一些基本概念的争论再度出现，新理论在这一时期得以完全建立，进一步，则可能出现一个全新的范式取代旧有范式。
第八、九、十章
科学革命就是范式转换。在新范式的视角下，旧范式揭示的反常现象重新成为了正常现象，这也意味着新旧范式必然冲突，二者不可通约。此时科学的发展不再是积累的模式，范式转换不可避免，科学革命必然发生。同时，库恩认为，范式的取舍问题并不能单凭逻辑和实验明确解决，新旧范式间没有客观标准作为标尺衡量二者的优劣。 科学革命的本质是科学家据以观察世界的概念网络的变更，是世界观的改变。革命之后，科学家们所面对的是一个不同的世界。在这之中，即使是同样的观测工具也能观察到新的东西，即使是同样的考察对象也能出现不一样的形象，甚至于之前的数据或者研究本身现在也都已改变。
第十一、十二、十三章
革命无形，因为在革命结束后，作为知识权威性来源的科学教科书开始了重写，但它只把科学革命的结果写进去，革命本身却被掩饰起来，科学又一次波归结为似乎主要是积累起来的。革命的解决，往往要经历一代科学家的更迭。新一代接受新范式的原因通常并不能确切地归结于某一点，可以是新范式化解了危机，可以是它预见了未曾料想的现象，甚至于可以是它具有某种美感，使得追随者进一步挖掘它的合理性。在常规科学时期，科学共同体通过解决范式所规定的问题带来进步，而在革命前后，范式转化使科学所能解决问题的数量和解决问题的精确度都不断提升，也使得科学得到明显发展，即通过革命而进步。