科學革命之前的世界觀
公元前3、4世紀，古希臘哲學家柏拉圖和亞里士多德認為，地球是宇宙的中心，而宇宙被分為兩個完全不同的區域：月球之下的世界與月球之上的世界。他們認為，月球之下的世界（包括人類所處的位置）既不是完美的也不是永恆的。月下世界的萬物只不過是一些永恆思想或形式(Form)的寫照，是由土、水、氣、火四種元素構成的。
這四種元素始終會奔向它們被指定的位置：土的自然位置是宇宙中心，水的自然位置是地面，氣和火的自然位置在大氣上層。這就解釋了為什麼石頭扔到空中之後仍會落地，也解釋了為什麼火焰會向上躥。
而在月球軌道的另一側是月上世界，一切都是完美而永恆的。月上世界裡的規則與月下世界完全不同：眾天體是由一種叫以太(Ether)的元素構成的，它們沿著圓形軌道繞地球旋轉，在第一推動力(Uncaused cause)的驅使下運行。
公元4、5世紀，教會作家奧古斯丁將古希臘的世界觀納入神學：地球及所有生物都是上帝的創造，有生命的自然物體現了上帝創造的盡善盡美。
人們認為，生物的種類是永恆不變的。上帝按照自身的模樣創造了人，並讓人統治其他生物。
在中世紀，『設計論』被明確提出：宇宙中的等級秩序，及生物所擁有的各種實用能力，都使人們推測，一定是一位設計師創造出了世間萬物。
13世紀，神學家托馬斯·阿奎那將『設計論』歸入上帝存在的證據之中：世間萬物都是目的明確地並且針對其實用性而建造成的，所以是上帝把世界安排成現在這個樣子。
中世紀經院哲學的特點是教條與權威：聖經中的說法不需要經過實驗檢驗，凡是哲學與聖經矛盾之處，後者總是正確的。在博物學問題方面，亞里士多德是極其重要的權威，只可惜他是一名異教徒，因為那個時候還沒有基督教嘛。也正是因此，在但丁的《神曲》中，他被打入地獄一層。
科學革命的興起
15世紀，隨著文藝復興的興起，一種與經院哲學不同的批判性的思維方式漸漸形成，人們不再盲目地相信教條。
16世紀，哥白尼提出了『日心說』：位於宇宙中心的是太陽，而不是地球。不過，這種觀點也是部分地以神學信念為其基礎的。哥白尼認為，太陽作為無所不能的上帝的代表，應該佔有宇宙萬物的中心位置。
17世紀，伽利略力圖通過理論推導及實驗來證明哥白尼的宇宙體系。同時，與哥白尼一樣，他認為一切天體的自然狀態都是沿正圓形軌道運行：石頭掉落的軌跡也是圓形軌道的一段弧線，因為這軌道是與地球同步旋轉的。（當然，哥白尼的理論總是無法正確預測行星的位置，直到後來開普勒指出行星軌道是橢圓形的）
於是，伽利略成了第一位斷言『月下世界的力學與月上世界的力學相同』的科學家。這樣一來，之前的層級理論便失效了。伽利略用實驗告訴人們，即使像亞里士多德這樣的權威，也是有可能出錯的，比如事實上並不是『重的物體落得快』。同時，他用望遠鏡觀測到了月球上的環形山、太陽表面的斑點以及木星最大的四顆衛星，這些觀測結果都與亞里士多德學說和基督教教義相矛盾。儘管伽利略後來因其言論被判刑，但教會漸漸喪失了權威，現代科學已經勢不可擋地發展起來。
16、17世紀科學革命的特點是採取了數學的量化方法：一切運動都可以用數學的語言來加以描述，宇宙猶如一部結構複雜的機械鐘，其運行遵循著自然的規律。牛頓用三條運動定律和萬有引力定律，對橢圓形行星軌道做出瞭解釋。自此，月上世界與月下世界的劃分成為了歷史。
自然神學
然而科學革命主要發生在研究無生命對象的學科，對於有機世界的研究狀況則並沒有多大改變。『設計論』依舊是學界的主流觀點。英國教士兼學者威廉·佩利在其1802年出版的論著《自然神學》中，提出可以通過觀察大自然而推導出上帝存在的觀點。故而人們將其所代表的思潮稱為『自然神學』。佩利論證到：當在田野裡發現了一塊懷錶時，會認為這是某個人丟在這裡的，因為懷錶存在的前提是有人將它製造出來；而即使是最簡單的生物，也比懷錶複雜很多倍，所以一定存在一位十分睿智的創造者，他設計出了種類繁多的生物。
佩利與自然神學的其他代表人物，喜歡以人的眼睛為例進行推斷。他們指出，人眼這麼精密的構造，一定是依據一個設計而製造出來的。（時至今日，仍有進化論的反對者以眼睛為例，試圖反駁進化論。）這個論證還有其他很多版本，比如：假定一隻猴子在打字機上敲擊鍵盤，打出莎士比亞的劇本的概率有多大？
達爾文在1827年中斷其在愛丁堡大學的醫學學習，隨後從1828年至1831年在劍橋學習神學與古英語。在此期間，他細緻地學習了自然神學，佩利的論著他幾乎是倒背如流。他當時絲毫不會料到，自己將成為推翻神創論的人。
拉馬克與斯賓塞
在達爾文的求學年代，已有好幾種進化學說在各處流傳。早在1794年，查爾斯·達爾文的祖父伊拉斯謨·達爾文在其醫學論文《動物生理學或有機生命定律》中，提出了『一切生物均誕生於一種有生命的纖維』的大膽論斷；法國學者拉馬克也提出了『用進廢退』理論，他認為有一種『內力』在推動著生物的進化，比如長頸鹿因為要吃金合歡樹葉，所以不得不一代又一代地把頭伸高一些，最終有了長脖子；英國社會學家斯賓塞受拉馬克思想的激勵，認為進化不僅是科學假說，也是一條普遍適用的規律，萬物都傾向於複雜化，並且進化意味著進步。（後來，達爾文提出他的進化學說之後，斯賓塞的思想變得具體多了，他被稱為『社會達爾文主義之父』。至今廣為流傳的口號『適者生存(survival of the fittest)』也是斯賓塞留下的遺產。）
斯賓塞關於進化的無所不包的思想，其核心還是與拉馬克如出一轍。然而他們的假說都沒能經得起檢驗，是時候輪到達爾文出場了。
加拉帕戈斯燕雀
1831年9月，劍橋植物學教授約翰·亨斯洛將22歲的達爾文推薦給了『比格爾』號船長羅伯特·菲茨羅伊。於是，達爾文便得到了搭乘『比格爾』號測量船做一次遠洋航行的機會。
1831年12月27日，『比格爾』號駛出普利茅斯港，開始了為時五年的遠航之旅，其任務是為英國海軍部測繪南非的海岸線。當繪圖員們做本職工作時，達爾文便離船上岸，去研究當地的動植物。
1835年9月15日至10月20日期間，『比格爾』號停泊在太平洋中厄瓜多爾以西1000公里處、靠近赤道的加拉帕戈斯(Galápagos)群島岸邊。作為一個瘋狂的獵人，達爾文在這裡捕獲了許多鳥兒，並將它們製成標本。達爾文原以為自己捕獲了好多好多種類的鳥兒，結果回到倫敦之後，倫敦動物學會鳥類學家約翰·古爾德告訴他，他帶回來的所有的雀鳥標本幾乎都屬於燕雀類。可惜的是，達爾文並沒有將這些標本按照它們所生存的島嶼來擺放，古爾德的分類也弄得一團混亂……
然而即使是這樣，這些燕雀標本仍然意義重大：它們讓達爾文意識到物種的可變性。
加拉帕戈斯群島上有許多獨特的物種，甚至有的物種只能在該群島中唯一一座島嶼上見到。這一點，燕雀種群表現得特別明顯：在一座海島上，燕雀的鳥喙長而尖，而另一座海島上，鳥喙短而厚。
達爾文意識到，這些差別與各個海島上提供的食物不同有關係。海島之間的距離可以達到100公里之遠，而各個海島上的燕雀漸漸適應了各自的環境，並由於地理隔離的緣故，隨著時間的推移形成了不同的種群：喙長而尖的燕雀善於啄食昆蟲，喙短而厚的燕雀善於咬破帶硬殼的果實及種子；喙強有力的燕雀可以在樹上鑽洞；喙尖帶刺的燕雀可以將朽木中的幼蟲掏出來吃；甚至還有一種燕雀可以啄破動物表皮吸食血液……
今天，人們將達爾文燕雀劃分成十三類，並且遺傳學研究告訴人們，這些燕雀彼此的親緣關係很近，其演變過程就在這些群島上，很可能只有幾萬年時間。在遠古的某個時期，風暴將一些燕雀吹到這組群島上，並由於地理隔離而成為不同的種群。這種現象被稱為輻射適應(Adaptive radiation)。
1836年10月2日，『比格爾』號返回英國。一年之後，他開始論證其關於進化的猜測。他知道，只有拿出大量的證據，才有可能說服維多利亞時代守舊而敬畏上帝的群眾。最終，他整理了六個證據。
直到19世紀上半葉，許多科學家都相信，地球的歷史不會長於幾千年——這與《舊約》的觀點相一致。地球表面的各種形態，都是因為上帝一次次抖動地球，將地球抖得一片狼藉，才形成的。這被稱為災變論。
不過，早在18世紀，蘇格蘭地質學家詹姆斯·赫頓就提出了一種不同的學說，即均變論。他認為，地球其實以年邁蒼蒼，其表面模樣的形成，則是逐漸進行的侵蝕、沉積和火山作用的結果。但直到19世紀，赫頓的思想才通過英國地質學家查爾斯·賴爾的言論得以推廣。
當達爾文隨『比格爾』號出航時，他與賴爾並不相識，然而亨斯洛卻向他推薦了賴爾的《地質學原理》，這本書是漫長航行中達爾文最喜愛的兩本書之一（另一本是彌爾頓的《失樂園》）。受賴爾的影響，達爾文認識到，要解釋地球表面的複雜形狀，並不需要假設上帝的存在。地球的壽命遠遠不止幾千年，而應該有上億年，進化過程在如此長的時間內足以完成。而且地球表面持續變化，所以生物必須不斷適應各自所處的環境。
然而，英國物理學家開爾文勳爵關於地球歷時短暫的論證卻讓達爾文絞盡腦汁。開爾文論證到，如果地球壽命很長，那麼它早就應該冷縮成一塊大石頭了，就不可能有火山的活動。當然，這是因為他不知道地球內部所存在的自然放射性。
不同種類的動物的胚胎，在發展初期極其相似。脊椎動物如爬行動物、鳥類和哺乳動物的胚胎，起初甚至幾乎沒有區別。達爾文認為，這表明這些胚胎來源於共同的祖先。
有類似想法的不止達爾文一個人。19世紀下半葉的生物學家認為，胚胎階段是進化過程的一種加速的重複。德國生物學家恩斯特·海克爾認為，人類的胚胎會再次經歷其祖先的進化過程。也就是說，在變成人之前，胚胎必須先變成魚，然後變成兩棲動物、爬行動物……當然，今天來看，這種概括性的學說把進化過程過於簡化了，而且胚胎階段並不是以往階段的精確重複。然而對於達爾文來說，這是其進化學說的重要證據。
在各種生物的體內，某些器官儘管表面上有差別，但其結構往往是一樣的。比如蝙蝠的翅膀、鼴鼠的腳、鯨魚的胸鰭以及人類的手，都是按照一個模式構成的。這種解剖學上的一致性，也是物種具有共同起源的重要例證。
進化生物學家將蝙蝠、鼴鼠、鯨魚和人類的前肢稱為『同源的(homologous)』，也就是說，雖然它們功能不同，但其結構是依照同一個模式形成的，起源於共同的祖先。與此對應的概念是非同源相似性狀(homoplasy)，即性狀具有同樣的功能，但是各自獨立發展起來的，比如鳥類與昆蟲的翅膀。這是趨同進化的結果，即通過不同的途徑找到相同的解決辦法。
人們發現，某些器官已經失去了自己的功能，比如人的尾骨與盲腸、鯨魚和蛇萎縮的後肢、穴居動物的眼睛等等。如果真的是上帝創造萬物，那為什麼上帝要留下各種多餘的零件呢？
達爾文對此的解釋很簡單：進化與修改相伴。生物在進化過程中，為了適應不同的環境，致使無用的器官逐漸退化。其所殘留的，則是進化尚未使之完全消失的零件。
在『比格爾』號的旅途中，達爾文蒐集了大量的化石。比如在阿根廷，他發現了已滅絕的巨型地獺的骨化石與頭顱化石。還有很多化石他很難鑑別，不知道是什麼生物。後來，解剖學家理查德·歐文指出，達爾文帶回來的化石中還有已滅絕的舉行齧齒動物和蟻熊的遺物。
很長一段時間裡，這些化石的存在都是未解之謎。這些奇怪的生物是誰？從哪裡來？到何處去？有人說它們是《聖經》中所講述的大洪水的犧牲品，然而這些化石生成的年代長達數百萬年而非幾千年，與《聖經》的敘述矛盾。
而在達爾文眼裡，這些化石就是生物的發展路線的明證。那些能清楚顯示動物種群發展過程的過渡形態的化石，一定可以被找到。最著名的中間形態的例子就是始祖鳥的化石，於1861年在德國巴伐利亞被發現。始祖鳥生存於1.5億年前，體型與喜鵲相當，既具有爬行動物的特徵（牙齒和由21節椎骨組成的尾巴），也具有鳥類的特徵（獨特的分叉的腿、羽毛及翅膀）。
人們發現，某些動物種群僅出現在特定地域。比如大多數有袋目動物都在澳大利亞，而加拉帕戈斯群島所遇見的某些稀有生物僅能在該群島見到。
如果真的是上帝創造了地球上的動植物，那麼應該看到，相近的自然條件下的生物應該是相似的，而事實並非如此。
比如在『比格爾』號的旅途中，達爾文發現非洲西海岸的佛得角群島無論從地質學還是從地理的角度看，與加拉帕戈斯群島幾乎是一樣的。然而，佛得角群島上的動植物類似於非洲大陸上同科的動植物，加拉帕戈斯群島上的則與美洲大陸上的很相似。故可以推測，群島上和大路上同科動植物起源於『較年輕的』共同祖先。
按照達爾文的觀點，地球上動植物的非均勻分佈，只有用進化論才可以較好地理解——即是地理隔離的結果。
生存競爭
達爾文此時已不再懷疑物種的可變性了，然而還有一個大問題沒有解決：進化的推動力量是什麼呢？有一段時期，他贊同拉馬克『內力』的觀點，然而他又對這個解釋不太滿意。
在達爾文1837年的筆記中，可以讀到，他對馴養動物和栽培植物的變異現象產生了興趣。動物飼養者通過選種，使狗和鴿子的種類大大增加；農作物亦然，人工培育出各種穀類和甘藍科蔬菜作物就是明證。達爾文在思考，這樣的選育原則，如何能在人類無法控制的生物群體中實現呢？
1838年9月，達爾文決定暫時放鬆一下，換個腦筋，於是他閱讀了英國經濟學家馬爾薩斯的《人口論》。馬爾薩斯指出，人口的數量傾向於迅速增長，其增長速度遠超過食物供應量的增速，於是人類必須為了生存而競爭，戰爭、傳染病和饑荒都會使人口縮減到適當的數量。
達爾文意識到，自然選擇正是進化過程的推動力量：一個群體中的個體，一般都有微小的差異，這些差異是由變異產生的。有利的變異，會使得個體有較好的生存與繁殖的機會，並將特性傳給自己的後代；而不利的變異將會縮短個體的壽命或是減少其後代的平均數量。以這樣的方式，遺傳變異與自然選擇使一個群體靈活地適應環境。
回顧一下之前所說的『猴子在打印機上打出莎士比亞劇本的概率』的問題，如果有一種機制可以從猴子所打出來的亂碼中，篩選出正確的字母、空格以及標點，那麼猴子是可以取得差強人意的成功的。自然選擇正是這種機制。
《物種起源》的發表
此時，達爾文的思想已經與『本質論』徹底決裂。從古希臘時期直到19世紀，『本質論』一直佔據主導地位。『本質論』認為，大自然是由一成不變的本質或者形式所構成的。而達爾文則指出，屬於同一個種類的個體，並非一模一樣的；更重要的是，物種不是一成不變的。
然而，達爾文此時對自己的想法依然沒有十足的把握，他拖了又拖，一直不敢發表自己有爭議的理論。1839年，他與表姐埃瑪·韋奇伍德結婚，同年進入英國科學院，發表第一部著作《調研日誌》。1842年，他舉家從倫敦搬到一個名叫道恩的小村莊，住在幽靜的鄉村住宅裡。
在道恩的這段日子裡，達爾文的手稿不斷增厚，他不斷推敲自己的論證，增加新的細節材料與充實證據，並植入觀察思考的成果。然而，1851年，達爾文年僅十歲的女兒安妮·伊麗莎白不幸死於傳染病。本來就疾病纏身，再加上幼女夭折的打擊，達爾文的元氣一直沒有完全恢復，並失去了對上帝的信仰。
就在安妮病逝的這一年，達爾文結識了醫生兼哲學家托馬斯·赫胥黎，兩人成了莫逆之交。而1856年，之前提到的達爾文的另一位摯友，地質學家查爾斯·賴爾來到道恩拜訪達爾文。在閱讀了達爾文的手稿之後，賴爾竭力說服達爾文發表這些手稿，可達爾文依舊不同意。
1858年6月，事情出現了轉機。一位名叫阿爾弗雷德·華萊士的英國學者給達爾文寄來一部文稿。華萊士說，在一次發燒時，他找到了物種變異問題的答案。達爾文讀了文稿之後深感震驚：華萊士所作出的推論與他自己的一模一樣，即自然選擇是進化的推動力量。
達爾文不得不將自己的思想公之於眾，因為他不想失去領先發明權。於是，同年，達爾文與華萊士聯名發表了題為《On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection》的論文，然而論文並未引起多大反響。
為了加快論著的出版，達爾文對書稿進行了大量刪減，將其總結成一本題為《On the Origin of Species by Means of Natural Selection,or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life》的書，這便是大名鼎鼎的《物種起源》。其首版所印1250冊書在一天之內便銷售一空，接著數次加印。
事實表明，達爾文對負面反應的擔心很大程度上是多餘的，因為他給出的論據相當有說服力，科學界人士大多都是支持他的。誠然，也有人唱反調，但主要是宗教界的人士，而且他們也無法阻擋達爾文思想的傳播。
達爾文思想的傳播在很大程度上也要歸功於赫胥黎。赫胥黎不遺餘力地捍衛達爾文的學說，被反對者稱為『達爾文之犬』。他在1860年夏季與牛津主教塞繆爾·威爾伯福斯的辯論，大大提高了其知名度。達爾文的思想之所以能夠很快傳播開來，赫胥黎可謂功不可沒。此時，凡是嚴肅認真的科學工作者，再也無法迴避進化學說了。
達爾文學說的缺口與拉馬克理論的復興
在19世紀末，人們已經逐漸認識到達爾文學說的意義有多麼重大。儘管重病纏身，達爾文依然全力投身於自己思想的傳播工作。1871年，他在《The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex》一書中指出，人類也是進化發展的產物。這也讓達爾文受到了維多利亞時代公眾的嘲諷。
不過，達爾文的進化學說暴露出一個奇異的缺口：身體的特徵到底是通過什麼途徑傳給下一代的呢？顯然，變異是進化的前提條件，但什麼樣的變異會傳給下一代，什麼樣的不會呢？當時，人們雖然知道精卵結合會產生下一代，但誰也不知道受精時遺傳信息到底是怎麼傳遞的。
在生命的最後十年裡，達爾文重新回到拉馬克所主張的『已獲得的性狀可以遺傳』的觀點上來。為了對此加以解釋，達爾文創造出了『泛生論』。根據這個理論，性細胞不斷接收關於體內所發生的情況的信息——身體的每一個部分都會製造出微小的機體碎片，並使之通過血液進入精子或卵子，故而遺傳信息始終是最新的。這個假說同時也解釋了拉馬克的『用進廢退』原理。
由於達爾文投身於此（同時還有其他原因），拉馬克的理論在19世紀末期得以復興。
魏斯曼與孟德爾
然而，拉馬克的遺傳理論與達爾文的泛生論很快被證明是有問題的。
德國生物學家奧古斯特·魏斯曼用老鼠做了一個這樣實驗：他接連將幾代老鼠的尾巴都截斷，想確定它們會不會生下沒有尾巴的後代。實驗結果是，每一代老鼠都有尾巴，並且與第一代老鼠的尾巴一樣長。於是，魏斯曼推論，在生命過程中所獲得的性狀是不可遺傳的。（其實魏斯曼用不著這麼大費周章，只需要想想處女膜的存在就好了……）
據此，魏斯曼發展出自己的胚胎原生質理論，在體細胞與生殖細胞之間劃了一道明確的分界線。生殖細胞，也就是胚胎原生質所包含遺傳材料，是不會因為體細胞中發生變異而受到影響的。（後來在20世紀，魏斯曼的理論被擴充為分子生物學的中心法則(Central dogma of molecular biology)：遺傳信息不能由蛋白質轉移到蛋白質或核酸之中。）
在魏斯曼在世的時代，人們仍然在尋找一個具有說服力的遺傳理論……直到達爾文於1882年4月16日去世時，人們依然在黑暗中摸索。幾乎無人知道，早在達爾文去世的17年前，
奧地利的神父兼植物學家格雷戈爾·孟德爾已經找到了答案。
格雷戈爾·孟德爾
早在19世紀60年代，孟德爾就在一篇題為《植物雜交試驗》的論文中發表了自己的觀察結果，然而他的研究並沒有受到重視。
通過對豌豆的雜交試驗，孟德爾發現，性狀會按照一定的規律遺傳下去。遺傳性狀則是由彼此分隔的單個元件（即遺傳因子）所組成，遺傳因子不會融合，只會『連接』或『脫離』。一個生物的表象（表型）並不足以說明其所依據的遺傳藍圖（基因型）。能被顯示出來的遺傳因子（例如黃色的）稱為『顯性的』；會被抑制住的遺傳因子（例如綠色的）稱為『隱性的』。
孟德爾能夠十分精確地預測何種性狀在何種情況下會或不會顯示出來，同時他還發現了生物在設計藍圖中自然會發生的變異，即『突變』。通過突變，有時會產生全新的表型；若突變發生在性細胞中，那麼它就是可遺傳的。在1900年，也就是達爾文去世之後的第18年，孟德爾的論文被重新發現了。人們試圖將他的觀點與達爾文的自然選擇理論相互協調起來，然而這並不容易——很快便形成了兩個相互競爭的陣營：孟德爾派和達爾文派。
孟德爾派認為，偶然突變是進化的動力。進化過程是跳躍式的，有時候甚至可以瞬間出現一個新的物種。於是，自然選擇的原理就變得多餘。達爾文派認為，持續變異是進化的基礎。同一種屬的生物，始終顯示出微小的差異，而自然選擇則可以篩選出小而有益的變異。
綜合進化論
孟德爾派與達爾文派的合二為一，很大程度上歸功於20世紀20年代和30年代的兩部『三駕馬車』。由於他們的努力，終於誕生了現代的進化生物學，亦稱『新達爾文主義』或『綜合進化論』。
20世紀20年代的第一部『三駕馬車』的成員，有英國數學家兼生物學家羅納德·費希爾、英國遺傳學家約翰·霍爾丹和美國生物學家休厄爾·賴特。他們最大的功績是藉助數學工具論證進化生物學——這種方式還要追溯到孟德爾。於是，在生物學內就多了一門新的學科：群體遺傳學。
進化生物學的數學轉向主要是霍爾丹和費希爾推動的。而賴特的貢獻在於發現了小群體的進化意義。一個小群體的遺傳因子儲備的組合，若通過偶然的波動而發生變化，要比大群體變化快得多。這種偶然變化被稱為『遺傳因子的漂流』，在新物種的產生中扮演重要角色。
他們三人的努力，使得生物學家也可以使用精確的數學語言。
在30年代，第二部『三駕馬車』的成員，有美籍俄裔遺傳學家西奧多修斯·杜布贊斯基、美籍德裔動物學家恩斯特·邁爾和美國古生物學家喬治·辛普森。杜布贊斯基流亡到美國後，對果蠅進行了遺傳學研究，於1937年發表論著《Genetics and the Origin of Species》，很好地融合了達爾文與孟德爾的理論。他指出，變異是規律，不是特例——這正是達爾文的觀點。新的生物學特徵，並非通過偶然突變，而主要是通過遺傳因子的重組而產生。
杜布贊斯基和邁爾同時也是生物物種概念(Biological species concept，簡稱BSC)的提出者：『生殖隔離』是物種定義的關鍵。
具有諷刺意味的是，通過許多科學家這麼多年的辛苦努力，今天進化生物學比之前的時期更接近達爾文的本意。
1942年，托馬斯·赫胥黎的孫子、英國生物學家朱利安·赫胥黎以《Evolution: The Modern Synthesis》一書總結了綜合進化論。此書的發表，結束了一個爭論不休的時期，在某種意義上意味著，開始於16世紀的科學革命完成了。超自然的原因逐漸被自然原因所取代，原則上沒有任何現象能夠完全迴避科學的分析。直至20世紀30年代末，綜合進化論的發展過程並沒有結束。正相反，在這個世紀的下半葉，進化生物學堪稱現代自然科學的最重要的支柱之一。
20世紀上半葉，有些科學家和哲學家還是所謂『生機論』的追隨者——據此理論，再有生命和無生命的物體之間，存在著本質的區別，而生命的基礎，應該是一種神秘的、非物質的『生命力』。而分子生物學表明，這樣的假設是多餘的。
1953年，英國人弗朗西斯·克里克和美國人詹姆斯·沃森發現了DNA的分子結構，即雙螺旋分子結構。1962年，這兩位科學家以這項成就獲得了諾貝爾獎。雙螺旋分子結構的發現，再一次表明，在這顆行星上，生命都有一個共同的起源。
此外，分子生物學還使得能夠重新審視生物的發展歷程。藉助『分子鐘』，可以重建進化史。偶然性突變的速度往往是恆定的，所以兩個物種的細胞器DNA之間區別越小，它們起源路線的分叉時間就越近。
在分子生物學和現代遺傳學時代之前，生物學家只能依靠形態特徵來確定物種的親緣關係，而這有時候並不靠譜，比如丹麥犬和獵獾狗在形態上有很大的區別，而DNA分析卻表明這兩種犬系出自同一種屬。分析分子結構的方法確是可靠的工具。另外，分子生物學還表明，遺傳之複雜，遠遠超出了第一代新達爾文主義者的想象。
以上只是對進化論歷史的一個非常粗略的介紹，不少地方說得都不詳細，而且還有很多很多精彩的內容沒有說到，比如Hamilton‘s Rule、Reproductive Skew Theory，還有Sexual Selection裡各種有趣的現象與理論……
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