我们不妨以之前提到过的果蝇繁殖实验为例。野生果蝇拥有灰色的身体和长长的翅膀，你在花园里抓到的果蝇基本都长这样。但是这样的果蝇在实验室环境下繁殖数代以后，你可能会突然看到一只翅膀特别短、身体近乎黑色的“怪胎”（图102）。

重要的是，除了这只短翅黑身的怪胎以外，你很可能找不到其他翅膀长度各异、身体灰度不一的变种，也就是说，这种极端的例外情况和它“正常”的祖先之间不存在逐渐过渡的过程。事情总是这样，新一代的所有果蝇（可能有好几百只！）身体灰度都差不多，翅膀也一样长，只有一只（或者几只）长得完全不一样。要么完全不变，要么大变样（突变）。类似的例子我们能举出几百个。比如说，色盲不一定来自遗传，祖先完全“清白”的家族中可能会突然出现一个色盲宝宝。人类的色盲和果蝇的短翅都同样遵循“要么都有，要么都没有”的原则；色盲的问题并不是说某人分辨两种特定颜色的能力强一点或者弱一点——他要么完全能分清，要么完全分不清。

如果你听说过查尔斯·达尔文（CharlesDarwin）的名字，那你大概知道，新生代的这种性状变化和物竞天择、适者生存的铁律不断共同促使物种演化[112]；正是出于这个原因，几十亿年前统治自然界的简单软体动物才发展成了你这样能够读懂深奥书籍（譬如本书）的高智慧生物。

根据我们前面的讨论，从基因分子同分异构变化的角度来说，我们完全可以理解遗传性状为什么会发生跳跃性的改变。事实上，如果决定性状的吊坠在基因分子中的位置发生了变化，那么它不可能只变一半；它要么留在原地，要么彻底转移到新的位置，从而导致生命体的性状发生不连续的改变。

动植物繁殖环境的温度将直接影响它们的突变率，这个发现有力地支持了“突变”来自基因分子同分异构变化的观点。事实上，季默斐耶夫（Timoféff）和齐默（Zimmer）通过实验研究了温度对突变率的影响，结果发现，（排除了培养酶和其他因素的影响以后）和其他普通的分子反应一样，基因分子的突变也完全遵循基本的物理化学定律。这个重要的发现促使马克斯·德尔布吕克（MaxDelbrück，他曾是一位理论物理学家，后来又成了实验遗传学家）提出了一个划时代的观点：生物的突变现象实际上源自分子内部的同分异构变化，这是一个纯粹的物理化学过程。

基因理论的物理证据多不胜数，其中科学家利用X射线和其他辐射获得的证据尤为重要，不过，刚才我们介绍的内容应该足以说服读者：为“神秘的”生命现象寻找物理解释，目前的科学正在跨越这道门槛。

结束本章之前，我们还必须介绍一种名叫病毒的生物单元，它似乎以自由基因的形式存在，外面并未包裹一层细胞。直到不久前，生物学家仍相信，各种各样的细菌是最简单的生命形式；这些单细胞微生物在动植物的活组织中生长、繁殖，有时候还会导致各种疾病。比如说，显微研究表明，伤寒的病原体是一种体型细长的特殊细菌，它长约3微米（μm）[113]，宽约1/2微米；引发猩红热的细菌则是一种直径约2微米的球状细胞。但是还有很多疾病我们无法通过显微观察找到正常细菌尺寸的病原体，譬如人类的流行性感冒和烟草的花叶病。这些“找不到细菌”的疾病由患者“传染”给健康个体的方式和其他普通的细菌性疾病没什么两样，而且这种“感染”会迅速扩散到患者全身，所以我们有理由假设，这些疾病应该是由某种生物性载体传播的，我们称之为“病毒”。

不过直到最近，得益于超显微技术的发展（利用紫外线），尤其是电子显微镜的发明（这种显微镜用电子束取代普通可见光，由此获得了高得多的放大倍数），微生物学家才第一次看到了曾经隐藏在迷雾中的病毒结构。