19世纪，再次掀起思想革命的契机不再是数理科学成就，也不是在此基础上构建的工业文明大厦，而主要是地质学和生物学。在这个过程中，达尔文成为生物学的牛顿——19世纪思想界的中心人物。在达尔文发表了《物种起源》后，生物普遍进化的思想以及物竞天择、适者生存的进化机制成为学术界、思想界的公论，从而引发了一场影响深远的思想革命。
3.？1？ 进化论的早期思想
人类起源和存在的历史一直是令人无比感兴趣的问题。近代以来，特别是誉为地质学史“英雄时代”的1790年—1830年间，地质学获得了极大进步。早期的水成论与火成论之争演化成了灾变说与渐变说之争，地球缓慢变化的思想最终得到承认。随着博物学研究成果的累积和丰富，使得人类起源问题也得以挣脱神学的束缚，重新回到自然本身寻求答案。
物种进化的观念甚至可以上溯到古希腊时代。至18世纪末期，欧洲科学界已有一些学者发表了倾向于某种生物进化的观点，但是当时主流生物学理论仍然没有接受进化观念。法国生物学家布丰（1707─1788）是早期进化论萌芽时期的代表人物，著有《自然史》。他曾详细研究过物种的起源和发展过程，他认为气候、营养等条件都会影响物种的变异。他所主张的生物自然分类法也反映了他的生物进化思想。
最早系统阐述物种进化思想的人是法国生物学家拉马克（1744—1829）。1809年，他出版了《动物哲学》一书，认为物种进化是一个逐渐而缓慢的过程，他写道：“生物的物种是在不识不知之间相继形成的”。他相信自然按照循序渐进的方式产生各种物种，最早的物种一定是最简单的低级生物，后来产生的一定是较复杂、较高级的生物，形成一种由低等向高等排列的自然进化的顺序。至于进化机制，他认为一方面是因为生物固有的向上发展以获得生存优势的倾向；另一面是外部生存环境的变化导致动物生活习性的变化。
基于上述分析，拉马克提出了两条著名的进化法则：动物器官“用进废退”，二是所谓“获得性遗传”。由于习性的变化，动物的器官使用得较多或较少就会产生变异，这种变异是永久性的，并能遗传下去。他举例说：长颈鹿由于吃高大树木的叶子而发展了长颈，并把这一特点遗传给后代。他还推测，为了看得更远，猿学会了直立行走，这种经常的持续的行为必然使身体结构产生了变化，又通过遗传使这种结构变化得到发展和强化。他进一步推测，由于猿和人在身体结构上是相似的，人可能是由猿进化来的。
拉马克的进化论首次以严密的逻辑和翔实的事实描述了生物界的变化历程，完全摒弃了宗教神学的约束，对达尔文产生了很大影响。达尔文在《物种起源》一书中曾写道：“他的卓越贡献，就是最先唤起世人注意：有机界的一切改变与无机界一样，可能根据一定的法则，而不是神奇的干预。”
布丰的学生圣提雷尔（1772—1844）也主张进化论。1818年，他出版了《解剖哲学》，主张物种因环境变化而变异。他虽钦佩拉马克，却不同意拉马克主张的“用进废退”观点。除圣提雷尔以外，钱伯斯（1802—1871）等人也研究过进化论。
3.？2？ 达尔文的进化论思想
争论了一个世纪的生物进化思想，最终在伟大的英国博物学家达尔文手中确立。
达尔文（1809—1882）出生于一个英国医生世家。其祖父伊·达尔文（1731—1802）就是进化论思想的提倡者。少年时代，达尔文并未表现出过人天分，父亲认为他游手好闲，连他的中学校长也曾当众责骂他是“浪子”。达尔文自己也认为中学时代所受的教育“对我的思想发展起了极坏的影响，因为它是严格的古典中学”。1825年，达尔文被送到爱丁堡大学去学医，以便于继承家族传统，但是达尔文并不喜欢医学。父亲又于1827年送他进剑桥基督学院学习神学，希望他将来当个牧师。
在剑桥大学的3年学习期间，神学依然不是他的兴趣，但他遇到了一生中最重要的人——植物学教授亨斯洛（1796—1861）。从亨斯洛那里学到了许多东西，通过这位老师，达尔文又结识了一些著名学者，这激发了青年达尔文积极向上的人生愿望。他决心“要比一般青年的水平略为高些”，“要对于建筑高贵的自然科学之宫方面，尽力提供自己一份最微薄的贡献”。
1831年12月，经老师亨斯洛推荐，达尔文以博物学家的身份随英国海军贝格尔号舰作环球科学考察，历时近5年。这次航行对达尔文的科学研究产生了极为深远的影响，此后他的兴趣完全转到了探究物种进化方面。他后来回忆道：“贝格尔舰上的航行，是我一生中最重要的事情，它决定了我此后全部事业的道路”，“当时我接受任命，必须去仔细研究自然史几门学科，因而改进了我的观察能力”。达尔文在5年的考察中采集到大量的动植物和化石标本，并详尽记录了每日的考察见闻。
达尔文在考察行程中深受赖尔的地质进化论影响，他根据《地质学原理》书中的理论考察并解释了一些地质现象。回国后，达尔文已成为一名训练有素的博物学家，先后完成了3部地质学著作，1842年出版了《珊瑚礁》，1844年出版了《火山岛》，1846年出版了《对南美洲的地质观察》。在随贝格尔舰考察的漫长旅途中，自然界中物种的巨大丰富性、复杂性和连续性使达尔文对物种神创论产生了怀疑，转而坚信一个物种是由另一个物种演变进化而来的。
要确立进化论，就必须解决两个问题：自然的历史中，进化的事实是否存在？进化的原因和机制是什么？前一个问题已为达尔文在环球考察中解决；而关键的进化机制，是由达尔文和华莱士各自独立揭示的。
达尔文在科学考察结束后就持续思考有关生物进化的问题。1844年，达尔文初步完成了一个完整提纲。关于进化机制的思考，达尔文显然是受到了英国经济学家马尔萨斯的影响。1838年10月，达尔文偶然读了马尔萨斯的《人口论》。马尔萨斯关于人类为争夺食物所导致的灾难性竞争的观点，结达尔文留下了深刻的印象。达尔文意识到，在自然界中，物种有着巨大的繁殖力，存在大量变种，生物间也一定有类似的生存竞争。只有那些在生存斗争中有适应能力的变种才能存活下来，并得以有最多的后代，其余的变种则被淘汰，这就是自然选择的过程。为了证明自然选择原理，达尔文首先研究了人工选择，结果证明“生活条件的变化，在引起变异上具有高度重要性”，生物通过人工选择能够形成新的物种。某种自然原因对野生物种变异的作用，应当类似于人工选择作用，这就是“自然选择”。1859年11月27日，划时代名著《论通过自然选择或生存斗争中保存良种的物种起源》（简称为《物种起源》）前后历经近20年时间，终于出版。由于达尔文的写作计划早为学界了解，初版的1250本当天就被全部售出。
英国博物学家华莱士（1823—1913）是另一位进化论开创者，长期在东南亚一带从事动植物研究。1858年，他从马来群岛寄给达尔文一篇论文，文中包含了除人工选择以外的进化论要点。这使达尔文深感震惊，一度怀疑自己工作的价值。后来经赖尔等人提议，在林耐学会学报上同时发表了达尔文手稿《摘要》和华莱士的论文。
《物种起源》首次用丰富的材料系统地阐述了达尔文的进化论观点：生物界内部、生物界与自然环境之间存在着普遍的生存竞争；物种存在着普遍的变异，同种生物的不同个体间总是有着差异；变异与生存竞争导致自然选择，其结果是适者生存。
《物种起源》的出版震动了西方科学界，粉碎了神创论和目的论，给宗教神学以沉重的打击，引发了一场全方位的思想大辩论。一些守旧的学者发表了措词尖刻的言论，例如天文学家赫歇尔把进化论说成是“胡闹定律”；地质学家塞治威克写信给达尔文，说这本书“有些部分使我觉得好笑，有些部分则使我为你忧愁”。在信的落款上写道：“你以前的朋友，现在是猿人的后代”；就连达尔文的朋友赖尔开始时也不理解。
但是进化论也得到了一批有见识学者的支持，其中最著名的是英国的赫胥黎（1825—1895）和德国的海克尔（1834—1919）。他们认为进化论必然在人类认识史上引起决定意义的变革。甚至赫胥黎比达尔文本人还要激进，他最先提出人猿同祖论，确定了人类在动物界的位置。他为进化论的传播立下了汗马功劳；赫胥黎于1893年出版的《进化论与伦理学》一书，被我国近代启蒙思想家严复译述成《天演论》，在当时的中国产生了重要影响。
鉴于《物种起源》对于至关重要的人类起源和进化问题没有提及，1871年，达尔文出版了另一部名著《人类的由来及其性选择》。该书论证“所有人类种族无疑都是来源于单独一个原始祖先”。并说“最强壮的雄性，最适于它们在自然中的位置，它们留下的后代最多”，这种选择的形式叫性选择。达尔文还把人的智力、道德属性看作是进化的结果。
1882年，达尔文下葬在威斯敏斯特教堂附近的墓地，与牛顿、法拉第、赖尔等科学伟人一同相邻。19世纪80年代后，进化论终于成为最有影响的科学思潮。