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1851年的查尔斯·达尔文。达尔文发表的一系列贝格尔号航行期内的博物学著作，确立了他作为科学家的地位，但是大约一直到十年以后，他才开始公开发表关于进化论和自然选择的激进思想。
1844年，爱丁堡书商罗伯特·钱伯斯（RobertChambers，1802－1883）出版匿名书籍——《造物遗痕》，或许我们可以从这部书遭受的命运，找到揭开谜底的一个线索。这部作品包含了相当数量不严密或者不精确的科学知识，但是最重要的是，它提出了这样一个论点：宇宙——包括生物体的所有物种——都是依据自然法则进化的。作者并没有解释，进化为什么会发生，又是怎样发生的，只是说它早就开始进行了。他声称，所有生命都是互相联系的；新的物种通过自然进化产生，而不是通过神的创造；物种随着时间的变化而变化。这些观点使这部书颇受争议，以至于罗伯特·钱伯斯从来不敢公开承认，《造物遗痕》是他写的。这部书的作者一直是众多学术聚会普遍流行的热门猜测话题。虽然最后有人知道或者怀疑钱伯斯是真正的撰稿人。这部书并没有否认上帝在进化历程中的指引作用——实际上，书中的语气充满对宗教的崇敬一一但是，由于它威胁了《圣经》的生命观，教会和主流科学家们仍然对此书大加蔑视、大力贬毁。
十九世纪四十年代，关于物种进化的著作《造物遗痕》招致轩然大波。作者深知这部书会颇受争议，将其匿名发表。达尔文忧心忡忡，担心成为类似争论的焦点。
进化论思想不仅仅是简单地违背《圣经》中上帝创造世间万物的故事，它带来了唯物主义的“幽灵”，这使当时的维多利亚社会极为不安。对许多人来说，唯物主义——宇宙的运行可以用物质和自然法则来解释的信仰——意味着上帝的存在不再是必不可少、无可辩驳的真理。
虽然许多人觉得信仰上帝和信仰进化论之间没有什么矛盾，仍然有些人感到他们的信念已经开始动摇。著名诗人阿尔弗雷德·丁尼生（AlfredTennyson）便是后者中的一位。1850年，丁尼生发表长诗《纪念》，这首诗后来成为维多利亚时代最受欢迎的诗作之一。它的灵感部分来自《造物遗痕》这本书。诗中，丁尼生深切悼念死去的朋友。为了制造绝望的情绪，他使用从博物学和对进化论的争论中得到的意象，强调自然世界的无情。这首诗最脍炙人口的意象是“自然，血红的牙齿和利爪”。后来，这句话被许多人广泛引用，作为概括达尔文“适者生存”学说的流行语。丁尼生无比哀伤，描写了埋葬在悬崖中的化石，自然只是冷酷无情地喊道：“成千上万种生物业已消失：我什么也不在乎，一切终将灭亡。”尽管有这么多荒凉的意象，在某种程度上，《纪念》一诗还是对进化论表示赞同。因为作者在诗中描绘，总有一天，人类会以精神进化的模式向前发展，而他死去的朋友将成为这种更高级存在的一个典范，这使他感到莫大的欣慰。
《造物遗痕》一书引发的骚动不安使达尔文清楚地意识到，他的更为深入细致的进化论学说定会掀起狂风暴雨似的争议。由于天性温和羞怯，达尔文不想成为公众议论的焦点，他也不想因此给他深爱的人们，特别是爱玛，带来痛苦。在他们结婚的前几年，爱玛特别担心天堂会因达尔文的非正统思想将他拒之门外。她曾给达尔文写过一封感人肺腑的信，谈到她非常害怕俩人会在天堂永远分离。达尔文一直把这封信带在身边。后来他写道，自己曾经无数次狂吻这封信，也曾经无数次为它而哭泣。达尔文本身从来没有很深地信仰基督教，随着自然选择学说的逐渐形成，他的基督教信仰也慢慢消失了。1851年，女儿安妮在饱经痛苦后惨然去世，使达尔文彻底抛弃了残留的基督教信仰。后来达尔文称自己是不可知论者，怀疑但并不断然否认上帝的存在。虽然直到生命的最后一刻，爱玛也一直信仰基督教并且保持去教堂的习惯，也逐渐容忍甚至支持丈夫的工作——毫不掩饰地、真诚地，对他研究的细节充满了兴趣。
安妮·达尔文是查尔斯和爱玛的大女儿，十岁时不幸死去。她的夭折摧毁了达尔文对基督教最后残存的信仰。
除了害怕争议外，科学上的原因也使达尔文推迟了学说的发表。观点颇受质疑，这个事实意味着整个理论必须建立在强有力的证据之上。由于达尔文想预见到一切可能的反对意见，在它们出现之前就将其击败，因此他感到需要更多的时间，列举更多的事实和例证来支持自己的论点。因此，虽然达尔文一直在收集关于这方面的资料，计划未来某一天将这个课题写出来，1846年，在完成最后一本地质学著作后，达尔文并没有立即着手写作关于进化论的书籍，而是决定，不久的将来需要着手一项新的工作：细致地观察、研究某一特殊的生物群落。这个方向由胡克引导，他提醒达尔文，生物学家应该通过全面深人地研究一群关系紧密的物种，来展示自己的专业理论知识。达尔文认为，如果能首先证明，自己是一个严肃认真的解剖学家和生物学家，而不仅仅是一个收集者和观察者，进化论学说也许更加易于被人们接受。也许正如一些传记家暗示的那样，达尔文乐于将进化论引起的争议往后延迟。无论如何，1846年达尔文开始的研究工作使他获得了许多物种之间互相联系的知识。
达尔文精心研究的对象是藤壶和海居甲壳类动物，它们坚硬的外壳在岩石丛、桩状物、其它海底表面，甚至船壳上堆积，厚厚的坚硬表面使在水中航行的轮船不得不放慢速度。从贝格尔号航行中，达尔文带回几种非常有趣的藤壶动物，急切地想要解剖和描述它们。与达尔文的许多事情一样，这项工作规模巨大，远远超出他最初的预想。由于热切希望研究全面细致，达尔文通过邮寄与别的博物学家交换标本，解剖，画草图，描绘许多他做梦都没想到会存在的藤壶物种，最终在藤壶动物上整整花费了八年的光阴！达尔文的孩子是在堆满藤壶动物的家中长大的；有人曾无意听到达尔文的一个孩子这样问他的玩伴：“你爸爸在哪儿研究他的藤壶？”
后来，约瑟夫·胡克告诉弗兰西斯·达尔文，他父亲在开始做这项研究之前，很早就开始留意藤壶动物。十九世纪四十年代后期，达尔文在信件和笔记中提到他的研究项目时，也时常称那些藤壶动物“我可爱的藤壶们”。然而，年复一年，这些小小的甲壳类动物对达尔文失去了原有的魅力，他开始叫它们“这些老不死的藤壶”。1852年，他和表弟威廉·达尔文·福克斯开玩笑说：“我恨死藤壶了！我对它们的厌倦没有人比得上，即使是水手对缓慢行驶船只的厌恶，也不及它的万分之一。”1855年，达尔文终于完成了这个庞大的研究项目。出版了四本厚厚的关于存活藤壶和化石藤壶物种的著作之后，达尔文立刻被奉为这个领域的世界级权威人士。直到今天，他关于藤壶动物的书籍，依然被奉为这个领域最重要的著作。
在八年的藤壶研究中，达尔文绘制的大量解剖图中的一部分。一些历史学家认为，关于藤壶的研究课题是达尔文推迟发表进化论会招致混乱迷惘的一种方式。
对于达尔文和他的家庭来说，研究藤壶的八年也是极不寻常的八年，发生了许多重要的事件。有些事情令人愉快：比如，与托马斯·赫胥黎新建立的友情；1853年，因对自然历史的贡献获得了皇家学会授予的奖章。但是，这几年中也发生了一些悲痛的事情：1848年，父亲去世；几年后，女儿安妮也随之而去。由于父亲罗伯特医生的疾病及逝世，达尔文极度悲痛，健康状况极度恶化。1848至1849年，达尔文卧床不起长达数月。还未来得及从失去父亲的伤痛中恢复过来，他最疼爱的女儿安妮又因胃病病倒，长期呕吐不止。达尔文带她去了一个健康中心，找到最好的医生为她治疗，但是这一切都毫不奏效。安妮一天天衰弱下去。守候在她的床边，达尔文悲伤欲绝、泪如泉涌，写信给在家中照料年幼孩子的爱玛说：“我多么希望你现在能够见到她，这是个完美的小天使，你不知道现在她有多温柔、多耐心，那么满怀感激——感谢上帝将她赐予我们，但现在听到她的声音真是令人难受——可怜的小家伙。”经过了长时期的折磨，安妮日渐衰弱下去。1851年春天，她终于也离开了人世。安妮的去世是达尔文“痛苦而残忍的损失”。由于极度悲痛，达尔文又病倒了。安妮去世几周后，达尔文写道：“唉！她如果知道，我们怀着多么深切的柔情永远爱她，永远爱她那可爱快乐的小脸蛋，该有多好！”
虽然重病缠身，家庭的不幸，以及对那些“可爱的藤壶动物”的研究，分散了他的精力，达尔文依然没有终止整理进化论材料的工作，继续搜集事实证据，对其进行归类。对藤壶动物的研究刚刚结束，朋友赖尔和胡克就催促达尔文发表关于物种进化的著作，他自己也认为时机已经成熟。1856年，面前摊放着1844年的草稿，身边堆满了一撂撂笔记，达尔文着手写作关于物种通过自然选择“有改进地遗传”的理论著作。他知道这将是自己对科学最重要的贡献，希望多用几年时间写好这本专著。
在此之前，达尔文的同事们已经知道他在研究物种及其变异的课题，但是关于学说的具体内容只有几个人知道：胡克、赖尔、达尔文的哥哥拉斯，另外还有美国植物学家阿萨·格雷。然而即使在那时，有关这方面的研究也并不是完全空白。《造物遗痕》一书已激起了公众对进化观点的激烈争论，同时正在吸引着越来越多的支持者。1852年，英国的哲学家赫伯特·斯宾塞（HerbertSpencer，1820－1903）在某杂志发表文章，认为物种是由进化而来，但他没有试图具体描述它们究竟是怎样进化的。
阿尔弗雷德·罗素·华莱士是达尔文博物学领域的一名同事。正当达尔文准备发表自己的思想时，华莱士独立提出了自然选择理论，使达尔文陷入了事业上的进退两难之中。
与此同时，在地球的另一端，还有一位博物学家也正在进行对物种形成的研究。他就是阿尔弗雷德·罗素·华莱士（A．R．Wallace，1823－1913）。《造物遗痕》一书激起了他对物种进化的兴趣。在亚马逊热带雨林的探险中（1848－1852），他开始搜寻、检验新物种进化的证据。1854年，华莱士开始对印度尼西亚和马来西亚的探险，时间长达八年。在那儿，他继续思考物种进化的问题。第二年，华莱士发表了题为《论限制新物种形成的法则》的文章。在这篇文章里，他论证说每一个新物种都是在一个“事先存在的，相互间联系紧密的”另一物种的前提下形成的。虽然他的文章里没有任何进化以什么方法发生的暗示，但是显而易见，华莱士已经研究物种进化问题。正是这篇文章的出现，促使达尔文最终决定开始写作关于物种进化的著作。他给华莱士写信，为他发表的这篇文章表示祝贺，并补充说他研究这个问题已有多年，正在就这个问题写一本书。
1858年6月之前，达尔文的这部书已经完成了几百页，计划书名为《自然选择》。正如他对赖尔所言，这本“关于物种写不完的书”，依然有大量的内容等待达尔文去完成。但就在这个月，华莱士从德那第岛（现在称做印度尼西亚的摩鹿加群岛的一个岛屿）寄来一个包裹，里面是一篇文章的草稿。之所以将这篇文章寄给达尔文，是因为华莱士敬重达尔文，希望得到他对自己新论点的评价。他还请求达尔文将文章转交给赖尔。达尔文收到包裹，读完文章，立即呆住了，华莱士的文章简要概括了达尔文艰辛研究近20年的大部分自然选择理论。
达尔文发现自己处于可怕的进退两难的境地。公正是达尔文的人生准则，华莱士信任自己，他不想剥夺其创立自然选择学说的荣誉。但是同时，正如一些朋友们所了解的那样，早在几年以前，他的自然选择学说就已经形成了。达尔文渴望自己的工作获得应有的荣誉，这也是可以理解的。达尔文不禁谴责自己拖延时间太久，没有早早将自己的学说公之于众；也许现在他这么多年的努力都将白费了。
赖尔不仅熟知达尔文的研究，而且还是当时最受尊敬的科学家之一，所以达尔文向他询问自己应该怎么办。更重要的是，达尔文不想让华莱士认为自己心胸狭窄，贪婪名誉。“我宁愿把整本书都烧掉，也不愿让他或任何人认为我做事委琐卑劣。”赖尔和胡克想出了一个办法，征得达尔文同意后，决定在林奈学会（伦敦博物学协会）七月份举行的会议上，公布达尔文——华莱士学说。这个学说由学会秘书宣读，包括达尔文1844年手稿关于自然选择的部分，1857年他写给阿萨·格雷的信探讨这个问题的部分，以及华莱士寄自德那第岛的论文。自然选择学说终于昭之于世。达尔文与华莱士被正式确认为这个学说的共同创始人，虽然时间的进程清楚地表明是达尔文最先发现了这一学说。
达尔文与华莱士共同分享发现自然选择学说这一荣誉的事实，经常被人们誉为科学家之间无私合作与美好愿望的崇高典范。实际上，华莱士根本没有机会来决定是否同意这样的安排。甚至也没有人询问过他的意见，因为信件到达德那第岛与回信答复总共需要好几个月的时间。会议结束三周以后，华莱士本人才知道他们的学说在林亲学会上一起宣读的消息。华莱士表示，他对事情如此处理感到非常满意，这使达尔文感到莫大的欣慰。直到达尔文生命的最后一刻，两人都保持了良好的朋友和同事关系，尽管在某些重要科学问题上并不总是意见一致。华莱士通过观察大自然成千上万与各自生物龛完全吻合的物种，认识到存在是为了生存而斗争的结果（达尔文的这种认识是吸收了马尔萨斯《人口论》的观点），从而归纳出自然选择的结论。华莱士确信，他和达尔文都是独立得出自然选择的论点——达尔文根本不可能抄袭华莱士的观点——并且欣然接受达尔文最先发现了自然选择学说这个事实。在两人的私人信件和发表的著作中，各自表达了自己对对方的喜爱与尊敬。华莱士一点也不介意是达尔文的名字，而不是他的名字，与他们共同的革命的见解紧密联系在一起。
祸事接连不断，加上难以抚平的忧伤，达尔文没有出席宣读学说的林奈学会会议。最小的孩子查尔斯刚刚死于猩红热，女儿埃塔也病倒了。尽管如此，他意识到现在应当发表一些关于自然选择的论述。达尔文放弃了一直在埋头写作的大部头作品，匆忙准备更加简洁的文本。1859年11月，《论物种起源：通过自然选择的方式》一书终于出版，引起了人们对这一课题极大的兴趣。出版当天，第一版1250册被书商们抢购一空。
1839年，通过自然选择的进化论历经二十年的深思熟虑之后，达尔文发表了关于这一课题的首部著作。果不出其所料，《物种起源》迅速引起激烈的争议。
四百多页的《物种起源》比达尔文计划要写的篇幅短得多，但仍然不失为一本内容充实的巨著。在这本书中，达尔文探讨了丰富多彩、多种多样的课题，例如：冰山、鱼化石、鸽子驯养、俄罗斯蟑螂、以及将猫、鼠、蜜蜂和红花草联系起来的微妙生物链。经过二十年在地质学、解剖学、植物学和动物学领域的阅读、观察，资料收集以及实验，达尔文从中得出了两个主要观点。其一是物种不断进化、不断改进以适应周围的环境（达尔文仍然使用“有改进地遗传”这术语。直到1872年《物种起源》第六版才使用“进化”这个词）。其二是自然选择宠幸那些具有生存和再生能力的生物体，是新物种缓慢形成的首要机制：
或许我们可以这样说，自然选择时时刻刻都在检验着地球上的每一个物种，不放过任何一个最微小的变异；摈弃弱点，保留、添加所有的优点；它无声无息，悄悄地发挥着作用，不管何时何地，只要时机适合，就会提升每一个生命体与其生活环境的关系。通常我们看不到这些缓慢变化的进程，直到时间之手记录下世纪长河缓缓的流逝；我们并不完美的目光穿过这久已逝去的漫长地质年代，只会看到现在生命的形式与它们以前的形式通然不同。
达尔文很贴切地把《物种起源》称做反对神创世奇迹的“一个长长的辩论”。在最后一章，以揭示自然及其法则带给他的奇妙感作为结尾，达尔文总结了这个观点。他并不需要幻想超自然的神秘，展现在眼前的尘世已足够激起他的敬畏：