本文作者为日本学者Motoo Kimura。该文章发表于1979年的Scientific American杂志。文章的主题为“分子演化的中性理论”，旨在系统阐述并论证一个与当时主流的、基于自然选择的达尔文进化论（新达尔文主义）相竞争的新理论——分子演进化中的“中性理论”。该理论认为，在分子水平上，大多数进化改变和物种内大多数变异并非由自然选择驱动，而是由随机漂变导致的、选择上等效或近乎等效的突变基因所引起。
本文将详细阐述该理论的核心观点、理论基础、关键证据，以及与“泛选择主义”学派的争议。以下是文章的主要论点及其支撑证据与逻辑结构的详细报告。
第一，分子进化与表型进化的分离现象。 文章开篇即指出，随着分子遗传学技术的发展，科学家能够直接比较不同生物中蛋白质和DNA/RNA分子的序列，这揭示了分子层面进化模式的独特性，与基于表型（形态、功能）的传统进化观察结果存在显著差异。这一观察是提出中性理论的直接动因。作者认为，新达尔文主义的“泛选择主义”假设，即几乎所有突变基因都受到自然选择的作用，是基于表型层面的推论，无法直接解释分子层面的新数据。分子层面的关键发现包括：1）特定蛋白质（如血红蛋白α链）的氨基酸替换速率在不同谱系（如哺乳动物和鱼类）中惊人地恒定，且与世代时间、生活环境、种群大小等生态因素无关；2）进化改变似乎是随机的，而非有方向性的；3）DNA层面的突变替换总速率非常高；4）物种内部存在大量的蛋白质多态性，且这些多态性往往没有可见的表型效应或与环境的明显关联。这些“令人困惑”的观察结果，用传统的选择理论难以自洽解释，促使Kimura等人提出了新的理论框架。
第二，中性理论的核心论点：随机漂变主导分子进化。 中性理论的核心主张是：在分子水平上，绝大多数进化性的突变替换是由随机遗传漂变对中性或近乎中性突变的随机固定所造成的。这里的“中性”并不意味着基因没有功能，而是指突变产生的等位基因（例如编码了不同氨基酸的蛋白质变体）在选择上是等效的，即它们对个体的生存和繁殖适应性没有显著差异或仅有极其微小的差异。这些中性突变的命运不取决于选择优势，而完全取决于种群繁殖过程中的随机抽样（即遗传漂变）。绝大多数新出现的中性突变会因随机事件而丢失，但极少数会纯粹凭借运气在种群中固定下来，从而导致基因组成的长期演化改变。该理论将分子进化（突变基因的替换）和蛋白质多态性视为同一过程的两个侧面：多态性是突变基因在种群中被固定或丢失之前所处的暂时状态。因此，分子水平的演化速率主要由突变率决定，而非选择压力。
第三，支持中性理论的关键定量关系与证据。 文章通过数学模型和具体数据，论证了分子进化模式与中性理论的预期高度吻合，而与选择理论的预期相悖。主要证据包括： 1. 进化速率的恒定性：中性理论预测，中性突变的进化替换速率k等于每配子突变率v（k = v），与种群大小无关。这与观察到的现象——不同谱系中特定蛋白质的氨基酸替换速率大致恒定——相一致。相反，如果突变具有微弱的选择优势s，则替换速率k = 4Nsv（N为有效种群大小）。这一速率强烈依赖于种群大小和环境（体现在s上），难以解释为何在表型进化快慢迥异（如人类谱系与鲤鱼谱系）、生态条件不同的众多脊椎动物谱系中，分子进化速率却保持恒定。文中以血红蛋白α链和β链为例，通过系统进化树和氨基酸差异数目的表格数据，直观展示了这种近似恒定的替换速率。 2. 功能约束与进化速率成反比：中性理论预测，一个分子或其部分所受的功能约束越弱，意味着随机突变更可能表现为中性（不产生有害后果），因此进化替换速率就越高。这一预测得到了广泛数据的支持。例如，功能重要性较低的纤维蛋白肽，其进化速率极高；胰岛素原中被切除丢弃的C肽链，其进化速率远高于构成活性胰岛素的A、B链；血红蛋白分子中，位于分子表面、结构约束较弱的区域，其氨基酸替换速率比内部结合血红素口袋的关键区域快约10倍；在遗传密码层面，密码子第三位点的同义突变（不改变氨基酸）速率远高于能引起氨基酸改变的非同义突变。这些观察都表明，进化速率的上限由突变率设定，并受功能约束程度的调节，这与中性理论的解释框架完全契合。 3. 有效中性突变与种群大小的关系：为了解释在极大种群（如果蝇*Drosophila willistoni*）中观察到的蛋白质多态性水平并未如简单中性模型预测的那样接近100%，Kimura引入了“有效中性”概念。即，大多数所谓“中性”突变可能实际上是极其微弱的有害突变。当种群很大时，即使是很小的选择劣势也会被自然选择有效清除，因此能够被视为“有效中性”并进行随机漂变的突变比例会随种群增大而减小。通过建立包含伽马分布选择系数的数学模型，可以调和观察到的多态性水平与中性理论，同时仍能保持分子进化速率大致恒定的预测。这个修正强调了微弱选择的作用，但其机制与主张强适应性的“泛选择主义”截然不同。
第四，对蛋白质多态性的解释及与选择学派的争议。 关于物种内广泛的蛋白质多态性的维持机制，中性理论与选择理论存在根本分歧。选择学派（如“平衡选择”）认为多态性是由诸如杂合子优势或频率依赖性选择等选择机制主动维持的。然而，中性学派认为多态性是突变输入与随机消失动态平衡的结果，是分子进化过程的副产品。文中列举了反驳选择解释的证据：1）在单倍体生物（如大肠杆菌）中也存在丰富的多态性，排除了杂合子优势的解释；2）一些针对果蝇酶多态性的精密实验未能检测到频率依赖性选择的存在；3）多态性水平与蛋白质分子亚基大小呈正相关，与亚基间需要精确互作形成杂合酶则多态性降低的现象，更符合中性理论中突变率和功能约束决定变异水平的预期，而非环境异质性的选择解释；4）对深海（环境稳定）和潮间带（环境多变）生物遗传变异的调查结果与选择理论的预测相反——深海生物遗传变异极高，而潮间带生物却很低，这对环境决定变异水平的选择假说构成了挑战。
第五，中性理论的数学基础与发展。 文章简要回顾了支撑中性理论的群体遗传学数学工具，特别是扩散方程方法，该方法能够描述在有限种群中，同时考虑随机漂变、突变和选择的等位基因行为。Kimura和James F. Crow在1964年提出了“无限位点模型”，用于处理由大量核苷酸组成的基因可能产生的近乎无限的等位变体。这些数学模型为中性理论的定量预测（如固定概率、固定时间、多态性水平与4Nv的关系等）提供了严谨的框架。后续，Tomoko Ohta和Kimura等人进一步发展的“近似中性”或“微弱有害突变”模型，使理论能够更灵活地解释更广泛的观察数据。
第六，对批评的回应与理论澄清。 文章也直面了当时对中性理论的一些批评并予以澄清。例如，针对进化速率“恒定”的批评（如Richard Lewontin认为这只是大数定律下的平均现象），Kimura反驳指出，比较不同谱系的内在进化速率，需要内在决定因素相同，而分子进化速率的近似恒定恰恰提示其内在决定因素（分子结构和功能约束）是保守的，而非多变的外部环境。此外，他严格区分了达尔文式的正选择（导致适应性进化）和负选择（清除有害突变），强调后者与中性理论并不矛盾，且负选择是更普遍的形式。同时，澄清了“自然选择”应严格基于个体生存和繁殖的差异来评估，而非仅仅基于分子功能的可检测差异。
本文的学术意义与价值在于： 它系统性地提出了一个与主流新达尔文主义分庭抗礼的宏观进化理论，将进化研究的视角从表型层面深入到了分子层面。中性理论并非否定自然选择在塑造生物复杂适应性（表型进化）中的核心作用，而是主张在更基础的分子序列变异层次上，随机过程扮演了比先前认知更为主要的角色。这一理论引发了持续至今的“中性论-选择论”大辩论，极大地推动了分子进化生物学、比较基因组学和群体遗传学的发展。它提供了一个简洁而有力的框架，用于解释分子钟现象、不同基因或基因组区域进化速率的差异、以及遗传变异的分布模式。文章不仅总结了当时的关键证据，还展现了如何运用群体遗传学的数学模型将生物学观察提升到定量预测的理论高度，是理论生物学与实验/观测生物学相结合的一个典范。尽管随着基因组学时代的到来，关于中性与选择相对贡献的争论更加精细化（例如通过检测正选择信号），但Kimura的中性理论已然成为现代进化生物学不可或缺的基石性理论之一。