序  内华达的侏罗纪公园
引言  回顾历史
第一章  从神明到科学
  科学本身的进化
  从博物学家到地质学家再到进化论者
  第一个达尔文
第二章  从拉马克到达尔文
第三章  从达尔文到新（现代）综论
  达尔文VS.拉马克
  时间的考验
  二十世纪
  现代综论之后：在二十一世纪受到攻击的达尔文式进化
第四章  表观遗传学和更新版新综论
  第三个时代：表观遗传学加入
  二十世纪的事件，二十一世纪的推论和发现
  改变范式
  环境的作用
  表观遗传学和生命史
  表观遗传学和激素
  科学上的现状
第五章  最美好的时代，最糟糕的时代--远古时代
  环境和生命史
  达尔文时代VS.表观遗传时代
  对生命最惨痛的环境灾难
第六章  表观遗传学和生命的起源及多样化
  定义生命，生命的起源
  早期生命的种类以及进化的过程
  地球生命的LUCA出现之前
  基因水平转移--地球历史上最重要的一种可遗传表观遗传
  早期地球生命的多样化
  马古利斯内共生学说的表观遗传学方面
第七章  表观遗传学和寒武纪大爆发
  运动能力和寒武纪大爆发
  寒武纪动物的感觉提升
  如何在一个缓慢（或没有）运动的世界里当一条鱼
  脊索动物的激素--助我们成功的无名英雄？
第八章  大灭绝前后的表观遗传过程
  大灭绝的范式和表观遗传学的作用
  导致灭绝的已知表观遗传效应
  作为大灭绝后果线索的家养动物
  大灭绝后
  二叠纪大灭绝之后
第九章  人类历史上最美好和最糟糕的时代
  第二次认知革命
  文化演变还是进化演变，或两者皆是？
  从新石器时代到农业
  可能引起进化演变的后农业时代人类历史事件
  现代人类行为--表观遗传学在其形成中的作用仍未可知
第十章  表观遗传学和暴力
  简要的战争史
  基因和暴力
  老鼠的压力和下一代
  发现MAOA受害儿童时该怎么办？
  行为和遗传学的三大定律：埃里克·塔克海默
  比较过去和现在的暴力
  二十世纪暴力的崛起
  2017年：皮质醇分子之年
第十一章  饥荒和食物能改变我们的DNA吗？
  暴饮暴食还是食不果腹：微生物组和表观基因组学
  硫化氢和动物细胞
  同型半胱氨酸积聚和心脏病--从硫化氢到救援的表观遗传变化
第十二章  大流行病的可遗传后遗症
  疾病大流行的表观遗传结果
  宗教体验和基因功能
第十三章  现有的化学物质
  毒素的作用
  迈克尔·斯金纳和农业毒素
  大麻烟疯潮
  其他毒品
  新清教徒时代的可能性
第十四章  CRISPR-Cas9世界的未来生物进化
  证明最近进化的新研究
  战争猛犬
  跳转到人类
  超级士兵离我们有多近？
  基因变化的新拉马克时代
  瓶中魔怪
结语  展望未来
注释

    第一章从神明到科学
    可遗传表观遗传学理论的意识形态雏形最早出现在十九世纪初，当时让-巴蒂斯特·拉马克将其描述为后世生物学家所谓的“‘获得性性状’的获取”。
    十九世纪后期，拉马克主义者继续着拉马克的探索，观察自然并回答这样的问题：物种真的会改变吗?它的形态——或许还有更为重要的，它的行为——会永远一成不变吗?地球上多种生命的形态组成是否并非出自造物主之手，而是受到了影响这些生命的环境变化的作用？
    最终，拉马克得出了一种三个步骤的过程，这是对我们现在所说的“有机进化”的第一种真正合理的解释。首先，动物经历了周围环境的彻底变化；其次，对环境变化最先作出反应的是这个动物（或整个物种）的某种新行为；第三，紧随行为改变之后的是可遗传给后代的形态变化。拉马克提出的这个过程后来以其名字命名。如今，当时拉马克的理论有了一个新版本，有时被称为“新拉马克主义”，更多时候则是“表观遗传学”，或“可遗传表观遗传学”。
    然而，在十九世纪六十年代时，拉马克主义遭人摒弃，人们更青睐于由查尔斯·达尔文首次阐述的一种解释：大多数进化演变是自然选择的产物。但现在，我们又重新认识到，某些曾发生过、正发生着、将要发生的进化演变，就算未必在科学上特指拉马克主义，但其精髓已十分接近了。毕竟在拉马克的年代，甚至是达尔文的年代，遗传学还没问世，更别提DNA和RNA的知识了。
    表观遗传学是进化的一个分支。这是一个导致某些特定进化演变的过程。对一些人来说，这只是对已知过程的一个小小微调，在更为宏观的、涵盖进化演变和过去乃至未来生命史的格局中无足轻重。但对另一些人来说，虽然这是一个尚不明确的过程，但它对进化论主流思想的潜在重要性，远超过纯达尔文主义者所承认的。而对少数人来说，关于它的源源不断的发现正在引发一场方兴未艾的科学革命。但它几乎从未与化石记录联系在一起。
    拉马克进化论的浮沉是符合科学发展的历史。但在创立并推广新思想的过程中，拉马克挑战了他那个时代最著名的博物学家的权威，因为这些思想，他被逼到了失去金钱、名誉乃至健康的地步。尽管他的想法在当时很新颖，在科学上也并非无中生有。就像现在科学家的想法（和研究工作)一样，拉马克的想法是建立在前人的思想基础之上的。
    对许多人而言，“科学”这个词让人联想到大量已知的有序信息。但科学与其说是科学发现的汇总，不如说是行动范本。最初，为这些行动提供准则的是哲学家，而非早期的科学家（他们通常自称为“自然哲学家”）。
    但是人类究竟是如何得出这些相互矛盾的进化理论的呢?要构建早期进化论者必备的科学发现工具箱，我们需要回到三个多世纪前。
    P8-9速度的加快或减缓；突发的火山活动；突如其来的小行星或彗星撞击，或是彗星雨；强烈的太阳活动时期（特别是在地球臭氧层形成之前），以及地球磁场快速逆转的时期。
    此处的论点是，自然选择（作用于基因组）和表观遗传选择（作用于表观基因组，或是由那时选择的表观遗传过程产生的众多表型的形成） 之间相对的相互影响，在某种程度上是现存物种一生中所经历环境变化太快并且太严重的结果。美好时代和糟糕时代，实际上都归结于变化的速度。
    美好时代是稳定的时代。糟糕时代则相反。变化出现的形式有：全球和局部地区的气温；大气中的氧气和二氧化碳浓度，它们通过氧气和二氧化碳溶于水而发挥不同作用并相互影响，还有影响两者浓度的二氧化碳温室效应；海洋在酸性，海平面及与小而浅的内陆海的连通性等方面的化学性质；以会影响天气模式的大陆和微大陆（microcontinents）的移动速度。或者还有气候灾害，例如在从未有过季风的地方第一次并且相对突然地出现这种天气模式，在一个季节性干燥的地区头一回持续下了六个月的雨；或是相反，在一贯有季节性大雨的地区爆发了不该有的干旱。这些就是那类可能会引发快速进化演变的变化。
    根据上个世纪的观察，天气变化显然未必是缓慢的变化。例如，被称为厄尔尼诺的天气模式是否出现，季风是否到来。
    其他一些快速的环境变化也是如此，幸运的是，这些变化虽未发生在人类历史上，却留下了丰富的地质和生物学证据表明了它们的突然出现。例如，在 6500 万年前小行星撞击地球之后，一年时间里地球都是一片黑暗。甚至与泥盆纪、三叠纪和二叠纪末的大灭绝相关的巨大的洪流玄武岩的出现，也会迅速导致天气的重大变化，其中最重要的是局部地区气温和水的可利用性的重大变化。尽管不如小行星撞击产生的影响出现得那么快，但约 2.51 亿年前被称为西伯利亚暗色岩（Siberian Traps）的第一次喷发造成了十年内的全球变化，足以开启 5亿年间所有物种大灭绝中规模最大的一场。尽管早些时候，肯定有毁灭性远大于这场的大灭绝发生，  比如突然来袭的全球冰冻，造成了发生在 20 多亿年前被称为“雪球地球”（snowball Earth）的事件，但更具生物学重要性的，还是发生在 7.17 亿至 6.35 亿年前的雪球地球事件。
    现在呢？化学物质正以我们所目睹的速度注入我们的海洋和大气，再加上地球历史上最快速的大气二氧化碳增加，这些正在改变人类进化的轨迹。每次化学物质的泄漏，每立方米南极和格陵兰岛的冰融，每个因栖息地被破坏而死亡的物种，地球生命未来的进化正在被重新改写。
    我们可以问，这些变化中最大的一个——如大气气体、全球温度和全球毒素（至少对某些种类的生命而言有毒，如剧毒气体硫化氢）——是否与生命史的反复变化有关，这可以通过全球范围内物种数量（多样性）的变化和 / 或不同构型数量（分异度）的变化来衡量。另外两种环境波动改变了生命史。一种是整个地壳的运动速度远远超过由大陆漂移引起的已知速度。这个过程被称为“真极漂移”，但现在有了更准确的说法“地幔漂移”（mantle wander）。第二种与地磁逆转的急速发生有关，最近有人提出，地球磁场逆转对全球氧气浓度有重大影响，从而影响多样性