发表《物种起源》时，达尔文就面临三大困惑。其一是化石的困惑：过渡型生物的化石难寻。因而他本人坦承化石的证据是“最明显的反对我的进化论的最大理由”，“自然界好像故意隐藏证据，不让我们发现过渡性的中间型”，对此“我不能提供满意的答案”。其二是保证进化所需要的足够时间：自然选择的假说主张连续、渐进的变化，因而必须有漫长的时间。当时，英国著名物理学家凯尔文（W.Thomson Lord Kelvin）计算出地球的年龄只有1500～3000万年，这离使进化论成立所必须的时间相差太远。由于局限，达尔文无法推翻凯尔文用物理定律所得的结论，故将后者称为“讨厌的幽灵”。虽然化石的记录对突变或灾变说有利，但达尔文依然认同赖尔（Charles Lyell）的均变说，而不顾其与化石记录并不相符，因为这个均变论既类似于自己连续和渐变的进化假说，又能够保证进化论理论关于生物进化所需的循序渐进的过程。其三，很难有力地反对某些有关创造的证据，比如眼睛。对达尔文来说，眼睛的形成并非自然选择，以致在自己的学说正式提出之后，他始终对眼睛的困惑胆怯不已。其实，甚至连研究进化论的专业人士对进化论也并不觉得可以自圆其说。彼得逊（Colin Patterson）是英国自然博物馆的资深古生物学家。该馆出版的进化论简介就是他的手笔。1981年他在美国自然博物馆作了一次演讲，详细地比较了创造论与进化论，他认为两者要靠信心才能接受。演讲中他向在座的专家们严肃地提出了这样的问题：“你们谁能告诉我进化论里面有哪一条、任何一条……是你确实知道、完全无误的真理呢？我曾问过自然博物馆地质部的人员，我所得到的惟一答案是完全的静默。我又问芝加哥大学进化形态学讲座的听众，内中有一群著名的进化论学者，但我等了很久，还是一片沉寂。最后有一个人说：‘我确知的只有一个，就是在高中课程中不应该教进化论。’”

    达尔文具有坦诚的态度，丝毫不隐瞒自己的困惑、烦恼和恐慌。有学者认为，从达尔文的内心表白中，不难看出其进化论推出的全过程：仰赖无神论及纯自然的方法阐明生命起源的信念，仅依靠少量而不足的观察来构架进化假说，然后再忽略某些不利的证据，而有选择性地搜集支撑其假说的证据。因此，在一定的意义上说，达尔文的进化论仍主要源于某种信仰而并非基于可靠而充分的科学依据。不过以笔者见，这倒不奇怪，现在回过头来看一些学科理论的形成，都是先假说而后论证，并在论证过程中剔除不利于论点之因素，或许暂且搁置一旁，以望就其具体问题假设特别定理而圆其说。科学常常就是在这种人类认知的局限下不断假设、不断论证、不断演义、不断认识、不断推翻、再不断假设的周而复始中螺旋式地向前发展的。

    达尔文的困惑、烦恼和恐慌最终让他在晚年时对自己原本的信念产生了动摇，甚至近乎愧疚。据霍普夫人回忆录描述，达尔文临终前，曾在病榻上表示了自己对进化论的最后看法：“我那时是个思想尚不成熟的年轻人，对许多事都感到好奇，发出了一些疑问，并提出一些解释建议。可是，使我吃惊的是，这些不成熟的想法后来竟像野火一样蔓延开来，人们竟然把它变成了一种宗教。” 《物种起源》一书出版时，达尔文就对当时已发现的志留纪（在达尔文时代，寒武纪的概念还未提出，它包含在志留纪中）化石疑惑不已，而提到“我深信志留纪的三叶虫起源于志留纪之前的甲壳类的祖先，如果我的理论正确的话，那么，这段时间是很长的，甚至比志留纪到今天所代表的时间还要长得多，……这一事实到目前仍令人费解，这将可能成为反对本书所持观点最有力的证据”。的确，虽然达尔文所期待的寒武纪之前的甲壳类的祖先至今仍未被发现，但已被发现的化石证明，三叶虫以及更复杂的动物的确都是在寒武纪突然出现的。其实，达尔文本人从来也没有回避过未来可能出现的不可预见的事实。

    如果生物的产生真的如达尔文进化论那样，从一种简单低等生物进化到另一种复杂而较高等生物，那么，中间就必须经过无数代具有微小差异的不同形态的生物，但是，迄今为止，考古学并没有这样的发现，任何种类的生物都是各从其类，找不到任何中间生物，存在缺失环节。比如可以找到类人猿，但这只是猿，但却找不到介于猿和人之间的过渡物种——类猿人。那么，如何解释这些缺失环节？ 在长达38亿年的化石记录中，最令人费解的就是寒武纪生命大爆发，因为在地球在这一时期，似乎绝大多数动物门类都突然地出现了，地球生命存在的形式也一下子突然出现了一个从单样性到多样性的飞跃。这一事件非同小可，它一下子就从根本上动摇了达尔文进化论的中心论点：生物进化系由微小变异积累而成的假说。从进化论的分子基础看，基因突变是进化论的主要进化依据。根据统计，一般而言，99％以上的突变都是不正常的、有害的、有缺陷的，甚至是致命的。而且突变后的个体常常在自然环境中存活时间很短，所以生物的突变只是少数，不是多数，突变是退化而不是进化。生物会有突变，然而不管如何突变，这些生物仍然是原来自己那一种属，不会变成高一等的其他种属生物。有学者从基因突变发生的几率着手，计算出了产生新物种的概率，发现小得惊人。其中一个蛋白产生的几率是1×10^-18，至少需要100亿年才能发生。这已经否定了进化论的基因突变基础近年来，随着分子生物学的深入发展，虽然用生物分子的序列差异可以推算进化的时间、比较分子的差异程度、确定进化关系，但科学家们仍然发现，研究不同分子的序列会得出不同的进化谱系。如果进化是事实，则必然存在一个有序的演化过程，可是，分子生物学的深入研究却表明这样的进化体系并不存在，生物的进化关系完全是混乱的，这样的体系又怎么可能存在呢？

    长期以来，人们普遍接受了这样一个观点：化石研究应该是进化论最好的证据。一位现代著名动物学家曾表述：“虽然生物学其他分支的研究，能够引导人们去猜想所有动物之间的联系。但是，进化论最重要的证据却是古生物学的研究成果，即各类化石以及它们在相应的地层和年代的位置的发现，这给现代进化论提供了主要的事实证据。”原本与进化观点毫无关系的化石，直到《物种起源》才得到承认，古生物学界在新观念的启示下，才对它做出了全面的重新思考。19世纪80年代，进化论一跃为科学界的正统观念，于是，每发现一块化石都要与之作相适应的解释，作别的解释都被视为异端邪说。

    倘若用进化论来看化石，人们就会期待以下的发现：（1）最简单的生物应该在地质年代表的最底层、最古老的岩石里发现，当我们穿过不同的岩层走向近代时，就应该看到生物机体变得越来越复杂；（2）化石链接环应该被发现，它们是今天广泛存在的联结者，如鱼和象之间的两栖动物、爬行动物和哺乳动物之中间状态等，而且，当我们来到近代岩层，就会发现类人猿的清楚证据；（3）希望发现岩层正如地质年代表所安排的顺序：年代越久远的在最底层，年代越近则越在上层。为什么最终没有如人所愿？从进化论的角度或许可以这样自圆其说：一是化石的生成条件极苛刻，所以断代，因为正好可能在那个时期，没有条件让中间链条成为化石。二是地壳的变化有可能出现异常，比如火山爆发、地崩等，都可能让地层秩序错乱。

    现代进化论从基因水平解释进化，这是达尔文时代无法想象的。现代进化论认为，基因不发生根本改变，一切表面变化即对进化没有意义。也就是说，进化必须以基因进化为基础，现代进化论因此用基因随机突变假说来解释进化的根本原因。一个非常值得注意现象，直到数学公式和模型普遍应用于生物学领域的今天，进化论者也从来没有提出过任何解释进化论的公式。