第一章 探索 1
第一部分 物质的出现和演化 5
第二章 关于起源的神话传说 6
主题 6
水或原初混沌 7
浮潜的大地 7
宇宙蛋 7
万物的父母 7
子女的反抗 7
牺牲 8
早期战争 8
从虚无中创世 8
轮回转世 9
解释 9
直接真理 9
隐喻 10
绝对真实的视角 11
原型真理 11
胎儿的经历 11
对自然现象有限的理解 12
政治和文化需要 12
领悟 13
证据和推理检验 14
流传至今的原因 14
对科学思想的影响 14
第三章 物质的起源：科学界普遍认可的理论 16
20世纪上半叶 16
目前的理论：大爆炸 19
理论基础 19
简化假设：各向同性与无中心性 20
大爆炸理论的问题 22
磁单极子问题 22
均匀性问题 23
宇宙微波背景的各向同性（视界问题） 23
平直性问题（？） 24
一种解释——暴胀理论 24
验证暴胀大爆炸理论 26
基础大爆炸模型的可靠性 26
支持基础大爆炸理论的证据 28
宇宙学红移 28
宇宙微波背景辐射 28
轻元素的相对丰度 29
年轻星系中的古老天体？ 29
暴胀理论的可靠性 30
暴胀理论所声称的证据 31
结论 33
第四章 主流科学理论无法解释的现象 34
奇点问题 34
观测到的物质与辐射的比率问题 35
暗物质和平直性问题 36
暗能量问题 37
宇宙学参数的精细调整 39
从虚无中创生 40
结论 41
第五章 其他宇宙学假说 43
哈妥-霍金无边界宇宙 43
永恒混沌膨胀 45
光速可变理论 46
循环健壮宇宙 46
宇宙的自然选择 47
圈量子引力 49
准静态宇宙 50
等离子体宇宙学 53
精质宇宙模型 54
循环火劫宇宙模型 55
弦理论的可能性风貌 59
弦理论的问题 60
弦理论的不足之处 60
缺少实验支持 62
宇宙的定义 62
结论 63
第六章 宇宙学作为一种解释性手段所面临的问题 64
实验困难 64
探测极限 64
测量问题 65
宇宙的年龄估计 66
对于观测数据的解释 66
宇宙的年龄 67
高红移Ia型超新星 67
宇宙膨胀速率的增加 67
红移 68
宇宙微波背景中的涟漪 70
夸大其词 71
WMAP的数据 71
普朗克望远镜得到的反面证据 72
数据的选择性 72
数据解释的法则 73
不完备的理论 73
量子理论和相对论的不完备性 73
广义相对论的适用性 74
量子世界的实在性 74
物理宇宙的无限性 75
数学的不足 77
科学的内在局限性 77
结论 77
第七章 宇宙学假说的合理性 79
宇宙学假说的范围 79
物理定律的起因 79
物理定律的本质 80
数学的本质 80
宇宙学假说的验证 81
优美 81
吝啬 82
内部一致性 82
与外部证据保持一致 82
与外部的其他科学信条保持一致 82
宇宙的起源 83
主流模型：大爆炸 83
多重宇宙假说 83
“永恒”模型 84
宇宙的形成 84
宇宙学参数的精细调整 84
多重宇宙解释 86
结论 89
第八章 物质在大尺度上的演化 90
自然界的基本相互作用力 90
万有引力相互作用 91
电磁相互作用 92
强相互作用 93
弱相互作用 93
目前宇宙学中关于物质演化的主流的解释 94
热大爆炸 94
宇宙的结构 98
宇宙中结构的成因 99
初始不均匀性的成因 100
大尺度结构的成因 101
主流模型的证据 102
反对主流模型的证据 103
恒星形成的原因 104
其他解释 106
持续的演化？ 106
可永久自持的星系 106
分形宇宙 107
大挤压 107
长期热寂 107
期热寂 108
结论 108
第九章 物质在小尺度上的演化 110
组成元素的核子的演化 110
介于氦和铁之间的元素 111
比铁重的元素 112
宇宙线产生的元素 112
第二代和第三代恒星 113
产生的化学元素 113
核参数的精细调整 113
原子的形成 114
量子力学定理 115
泡利不相容原理 115
原子参数的精细调整 117
原子的演化 117
原子之间结合的方式 117
独特的碳元素 119
宇宙空间中的分子 119
结论 119
第十章 物质演化的模式 121
与已知科学定律的一致性 121
能量守恒定律 121
熵增加定律 123
与熵增加定律相矛盾的证据 124
局部系统 124
宇宙 125
第十一章 关于物质起源和演化的反思和结论 130
反思 130
结论 132
第二部分 生命的起源和演化 137
第十二章 适宜生命存活的星球 138
已知生命形式存在的必要条件 138
不可或缺的元素和分子 138
行星的质量 140
温度范围 140
能量的来源 141
对于有害辐射和撞击的防护 141
稳定性 141
地球及其生物圈的形成 142
地球的特性 142
地球的形成 144
地球是特殊的吗？ 156
主流观点 156
对主流观点的质疑 157
结论 163
第十三章 生命 165
古人对于生命的理解 165
科学家们对于生命解释的发展 167
一些古老手段和现代思想的结合 168
替代疗法 168
关于场的假说 169
主流科学思想的回应 170
主流科学思想定义生命的方法 171
生命的特征 173
繁殖 173
进化 173
应激反应 174
新陈代谢 174
组织结构 174
复杂性 174
生命的定义 175
斯莫林的自组织系统 176
卡帕的生命之网 176
回避目的论 177
麦克法登的量子生命 178
生命的有效定义 178
结论 179
第十四章 生命的诞生1：证据 180
直接证据 180
化石 180
极端生物 182
间接证据 184
基因分析 184
共同的祖先？ 186
最简单的细胞的大小、复杂程度、结构和运转 187
大小 187
组成和结构 187
DNA分子 188
质粒 191
封闭的细胞 191
结论 192
第十五章 生命的诞生2：假说 194
奥帕林-霍尔丹的原始汤复制器假说 194
自我复制的RNA 196
自我复制的肽 197
二维平面的培养基 197
地外生命起源 198
智能设计论 200
科学无法解释的现象 202
人择原理 203
量子论的出现 205
自组织复杂性 207
生命的涌现理论 210
结论 211
第十六章 关于生物进化的科学观点的发展 213
前人的进化思想 213
亚里士多德 213
神创论 214
林奈 214
进化思想的发展 215
德·梅勒特 215
乔冶斯·路易斯·勒克莱 215
尔·布冯 215
伊拉兹马斯·达尔文 216
詹姆士·赫顿 216
让-巴蒂斯特·拉马克 217
若弗鲁瓦·圣·伊莱尔 218
威廉·威尔斯 218
罗伯特·爱德蒙·格兰特 218
帕特里克·马修 219
阿尔弗雷德·罗素·华莱士 219
查尔斯·达尔文 221
最初的思想家？ 221
达尔文的贡献 222
达尔文假说存在的问题 229
达尔文主义 230
直生论 230
克鲁泡特金和互助论 231
关键的考察之旅 231
互助论 232
证据支持 232
共生起源 234
孟德尔和遗传可能性 235
实验 236
孟德尔定律 236
新达尔文主义 237
基因漂变 237
分子生物学 238
主流的生物进化原理汇总 240
新范式产生的影响 241
第十七章 生物进化的证据1：化石 242
物种 242
化石 246
化石样本的缺乏 246
解释问题 246
化石记录 248
过渡化石 250
物种灭绝 253
停滞和突发的物种形成 256
动植物的化石记录 259
哺乳动物的进化 261
通过化石记录追溯人类的进化 261
结论 263
第十八章 生物进化的证据2：现有物种分析 264
相似的结构 264
退化 265
生物地理学 265
胚胎学及其发展 267
物种的变化 267
人工选择 267
野外物种 269
物种定义 274
生物化学 274
遗传学 275
基因组学 276
结论 278
第十九章 生物进化的证据3：现有物种生活习性 279
单细胞物种 280
多细胞物种 280
基因 281
植物 282
昆虫 282
鱼类 284
猫鼬 284
灵长类动物 284
物种间行为 285
结论 286
第二十章 人类血统 287
进化树 287
人类血统分类 290
第二十一章 生物进化的原因：当前的主流解释 295
目前的范式 296
新达尔文主义不能解释的事实 297
物种形成的停滞和物种的快速形成 298
物种形成 298
瞬时物种形成：多倍体 298
无性繁殖 298
水平基因转移 299
组织胚胎学的发展 299
基因型和外显型 300
“垃圾”DNA 300
获得性特征的遗传 300
合作 301
结论 301
进阶的复杂性 301
第二十二章 互补和竞争性假设1：复杂化 308
智能设计论 308
间断平衡说 310
突然的生命起源 311
稳定化选择 312
中性理论 312
基因组完整复制 313
实验胚胎学 314
深度同源性和并行进化 314
进化收敛 315
生命涌现理论 317
自组织复杂性 317
基因组进化法则 319
自然遗传工程 319
系统生物学 320
盖娅假说 321
形成原因 322
第二十三章 互补和竞争性假设2：合作 324
社会生物学 324
群体选择 324
亲属相关的利他主义或包容适应性 325
“互惠利他主义” 326
博弈论 328
实验证明 329
自私的基因 331
和蔼的基因 333
多层选择 333
合作 334
互助 334
共生起源学说 335
第二十四章 意识的演化 339
行为演化 339
细菌和古生菌 340
真核生物：单细胞真核生物 340
真核生物：动物 340
演化模式 344
崛起意识的生理基础 344
神经系统 344
人类进化分支的神经系统 346
第二十五章 关于生命出现及演化的反思和结论 352
反思 352
结论 356
第三部分 人类的出现和演化 367
第二十六章 人类起源 368
何为人类？ 368
个人主张的定义 370
人类反思意识的证据 371
人类的祖先 371
证据与证据的问题 372
人类家族 377
早期人类 378
智人出现的最早标志 381
工具 381
火的控制和利用 382
符号和装饰物 383
贸易？ 383
跨海迁徙 383
葬礼和火化 384
绘画、小雕塑和长笛 384
语言 386
人类进化的完成 387
人类诞生的解释性假说 388
多地区进化说 388
替代或最近非洲起源说 388
同化假说 388
非洲杂交起源说 388
突变假说 389
渐进假说 389
人类诞生的可能原因 389
基因突变 389
东非气候变化 390
全球气候变化 390
结论 391
第二十七章 人类进化1：原始思维 393
人类是如何演化的 393
生理上 393
基因上 393
智力上 395
原始思维的演变 395
从狩猎采集的游牧族到定居的农业社区 396
农业村庄向城邦帝国的转变 400
文字的发展 407
天文学和数学的基础 408
宗教和信仰的发展 410
结论 413
第二十八章 人类进化2：哲学思维 416
哲学思维的出现 416
印度 417
中国 418
欧洲 420
中东 423
美洲中部 423
哲学思维的演变 423
印度 423
中国 427
欧洲 427
哲学思维的分支 432
思维进化概述 435
结论 437
第二十九章 人类进化3：科学思考 438
科学方法（理论上的） 438
科学思维的出现 439
医学科学 439
生命科学 441
物理科学 441
科学思维的演化 443
物理科学 444
生命科学 448
医学科学 449
心理学 449
交互性与混合子分支 452
融合趋势 452
科学思维的结果 453
第三十章 人类的独特性 456
当代正统观点 456
自我-人类中心论 456
遗传同一性 456
不同程度的行为差异 457
独特的人类行为 458
第三十一章 人类诞生与进化的结论和反思 461
结论 461
反思 466
侵略的减少 466
合作的增加 469
变化率 471
全球化 471
复杂化 472
前沿趋势 473
聚合 473
人化过程 474
人性变化的二元性 474
证据模式的整合 475
第四部分 宇宙过程 477
第三十二章 科学的局限 478
科学范畴内的局限性 478
观察与测量 478
数据 479
主观性 479
数据的阐释 480
方法 481
理论 482
有缺陷的科学 482
科学范畴的局限性 486
主观经验 487
社会观和价值观 488
无法验证的猜想 488
形而上学的问题 488
另一个可能的局限 488
第三十三章 关于宇宙的进程作为人类进化的反思与结论 489
反思 489
结论 490
致谢 495
译后记 497
注释 499
参考文献 521