一百多年以前，达尔文随英国科学考察船进行科学考察时，在太平洋上一个名叫加拉帕哥斯群岛上观察过一些特殊品种的鸟类。那些鸟雀种群身体大小的不同和鸟嘴的差别，使达尔文有一种猜想——这些都是自然选择直接影响的结果。
达尔文认为，在风调雨顺的季节，岛上各处都生产大量小而软的种子，这时候嘴小的鸟雀很容易找到食物，而干旱的年头剩下的只有上年留下的包在坚硬粗糙壳里的种子，这种情况下，只有长着粗壮嘴的鸟雀才能打开坚硬的壳，吃到里面的种子。嘴比较粗壮的鸟雀存活下来了。
加拉帕哥斯群岛特殊品种鸟雀
他把这种猜想写进了他进化论著作——《物种起源》中，做为支持他理论的一个重要的依据。
但事实上，达尔文这个说法却根本上站不住脚。
目前人类已知的所有鸟雀的种群，没有一种鸟类是只食用植物的种子而没有其它食物来源的。包括以食花蕊为主的蜂鸟，它也食用昆虫和其它食物。所以，根本就不存在鸟雀的嘴巴因为只食用单一大的、坚硬带壳种子而改变生命繁衍的可能性。
如果达尔文说法成立的话，他在加拉帕哥斯群岛上应该只看到嘴巴大的鸟雀种群才对。
生物学有两大课题：
第一，有象翅膀眼睛这样新结构的生物体，是怎么从已存在的生物体中产生的。
第二，地球上的最初的生命是如何起源的。
达尔文把他一生在大部分时间都花在第一个问题上。达尔文把地球上生命的历史比成一棵枝繁叶茂的大树，树的根基部分代表最早的活细胞，树枝就是从早期原生质中长年累月发展出的更复杂的生命形式。
达尔文进化树
达尔文试图解释生命树的树枝是怎样起源的，他试图表明自然选择如何改造已有的生物，创造出了今天遍布世界种类繁多的动植物，但是到了代表最初生命起源的根基，达尔文却无法说清楚了。
他在给同事约瑟夫·胡克的一封信中做了如下的猜想：
“关于最早活的生物的产生，假设，哦，好大一个假设，我们可以想象在某个温暖的小池塘里有各种的氨气、磷酸盐、光、热和电流，然后经过化学反应生成了一个蛋白分子，并且预备发生更加复杂的变化，虽然这样的物质在今天立刻被吞吃掉，但是在生物形成前的情况可能并非如此。”
十九世纪，当达尔文还在世的时候，科学家认为生命的基础——细胞只不过是简单的一团原生质，就像一小块胶冻那样是不难解释的东西。但是到了二十世纪下半叶，有关细胞的知识突飞猛进了。现在，强有力的技术揭示了复杂的微观世界，这个世界是如此之小，以致极小量的培养液就可以养活多达四十亿的单细胞细菌，每一个细菌都充满了电路、组装指令和微型机器。
分子机器
细胞里面的复杂程度是达尔文无法想象的。从生命最基础的单元，也就是分子和细胞的水平来看，人们发现了一些机器，真的，就是分子机器。有些很小的分子像上车一样，可以把物质从细胞的一端运送到另一端，有些机器捕捉太阳能并把它转化成可利用的能量，在人体内有许多分子机器，人体有多少功能就有多少分子机器。
你的听觉、视觉、味觉、知觉、血液流动、呼吸作用以及免疫反应，这一切都需要一系列产品机器，当我们看到这些机器的时候，不禁要问它们从哪里来的？
有一个生物机器特别引起了科学家们的怀疑。
细菌鞭毛
这是一个细菌鞭毛的图画，它有各种精美的部件，有一个推进器和钩状区传动轴、驱动机，任何一个科学家看了这个精美的装置，都会得出一个结论，这是一个地地道道的发动机，它一定是设计出来的，这不可能是随意的盲目组装而成。
左：分子离合器处于合的位置，细菌游动；右：分子离合器处于分的位置，细菌停止运动。
那些驱动细菌在液体中游泳的分子驱动机，每一台都是由多个机械部件组合成复杂的系统。
当细胞的一部分被放大到五万倍，这些部件就显露出来了。生物学家利用电子显微镜来分辨细菌鞭毛驱动机的组成部件和它的三维结构。在这个过程中，他们揭示了一个惊人的微观工程。
这些机器中有些部件，能以每分钟十万转的速度运转，并可以连接到另一个信号感测器上，以便能从环境中接收到的反馈的信号。
虽然它们旋转的速度如此之快，却可以立刻停下来，只需要四分之一圈就可以停下来马上改变方向，以每分钟十万转的速度做反方向转动，这些机器就像摩托艇后面的驱动机，它们有许多驱动机工作必须的部件。
细菌鞭毛结构与名称
细菌鞭毛有向前的和向后的两种排挡，是靠水冷却的质子推动，它有一个定子、一个转子、一个U型介面、一个传动轴、一个推进器，它们起到这些机器部件应有的作用。
科学家们不是为了方便叫它们这个名称，它们确实是有这些部件的功能，自从发现这些以来，科学家一直试图解释转动的驱动机是怎么通过自然选择产生的，可是他们无法做出详细的达尔文式的解释。
想知道为什么达尔文的理论无法作出解释吗？
我们要明白分子机器的特征，就是不可简化的复杂性。这个词的意思是说，在任何已知的机体或细胞系统中，都有许多组成的部件，其中有些部件是它的功能所必需的，就是说，如果你去掉一个部件，系统就会失去功能。
这个系统是由四十种不同的蛋白分子组成的，这些成分是必需的，如果缺少任何部件，鞭毛推进器就不能工作，如果缺少镰刀型的钩或者缺少传动轴等等，整个系统就不能在细胞里面组成了。
从进化论的角度来说，你必须解释怎么才能逐步地建造这样的系统，这个系统只有在所有部件都组装好之后才能有功能。
不同状态下的细菌鞭毛
分子机器这个不可简化的复杂性，严峻地挑战了自然选择的学说，根据达尔文的学说，即使很复杂的生物结构，比如眼睛、耳朵和心脏都可以随着时间以较小的步骤累积而逐渐地形成。然而，正如达尔文所阐述的随机遗传变异，只有有利于进化中的有机体生存的时候自然选择才可以成功。
一百五十多年前，科学家还不了解不可简化的复杂的分子机器，但达尔文已经预料到这样的系统会给他的理论带来困难。
他忧心忡忡地在《物种起源》里写到：
“如果可以证实，确有某种复杂器官是不可能经由无数渐进且微小的变异而形成，那我的理论就会彻底崩溃了。”
你看，达尔文其实早就知道自己的进化论理论死穴在哪里！也早已经知道，用不了多长的时间，他的进化论理论就会在科学发展的阳光里，见光死！
（本文重要事实引自纪录片《揭开生命的奥秘》）
附记：今年的诺贝尔化学奖，恰恰颁给了分子机器领域的研究。获奖的3位化学家使用分子构建出了能够按照指定方式输出能量的微小化合物，旋转运动和平移运动都不在话下。这些人工合成的分子，模仿了自然界经过亿万年演化出的同类——生物体内各种组织与器官的内外运动，生命的所有过程，在微观上都是靠这些精巧的小小机械来完成的。——《南方周末》
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