1944年，當日本侵略軍在中國戰場進退兩難之際，二十歲的木村資生(KimuraMotoo)進了京都大學。為了避免被投入到前景暗淡的戰場中去，木村到了細胞學實驗室學習遺傳學。日本無條件投降以後，木村已獲得了理學碩士學位，並開始群體遺傳學研究。1953年夏天到美國繼續深造遺傳學，1956年獲博士學位，後回日本國家遺傳學研究所從事教學和研究工作。

就在綜合進化論大局已定的時候，以1953年DNA雙螺旋結構模型為標誌，國際生物學研究進入了分子生物學時代，用分子生物學來研究進化論是一種新興的領域。當很多人以為新的科學將提出新的理論，並威脅到達爾文主義時，出人意料的是，新型的研究方式和研究成果不但沒有影響達爾文的理論，相反，卻有力地支持了進化論。所有的生物都在使用幾乎相同的分子機製構建自己的機體。中心法則表明，生物信息隻能從核酸傳遞給蛋白質，而蛋白質卻無法把大量信息傳遞給核酸，這從根本上否定了拉馬克的獲得性遺傳的可能性，也使綜合進化論的核心更加幹淨簡潔。

分子生物學還為進化論研究提供了很多新的工具，其中重要的一條是，可以在分子水平上比較各物種關鍵蛋白質的氨基酸序列或者重要基因的核苷酸序列，根據序列差異大小來確定物種親緣關係的遠近。這要比尋找古化石證據來判明物種之間的親緣關係要方便得多，似乎也更準確得多。

很多學者在做這樣的工作，當時測定核苷酸序列還不太容易，但用電泳的方法方便地比較同類蛋白質之間的差距已成為可能：把需要研究的蛋白質放在一個合適的跑道上，通電以後讓它們一齊向前跑，如果蛋白質完全相同，那麽跑出來的速度和方向就是完全一樣的。一旦兩種蛋白質之間有一些氨基酸序列發生改變，那麽就會跑出不同的結果來，距離相隔多大，基本能表明氨基酸序列差距有多大。而氨基酸序列差距越大，表明基因序列差距越大，從而證明兩種物種之間的親緣關係就越遠。

用這種方法研究不同物種中執行相同功能的蛋白質，甚至同一生物體內也會含有功能相同但結構不同的蛋白質。這些蛋白質雖然結構不同，但在完成相同工作的時候，工作的效率並沒有因為氨基酸序列的不同而受到過太大的影響。一種蛋白質能幹好的事情，換了一種稍有不同的蛋白質，照樣完成得漂亮。進一步表明控製相同性狀的等位基因也有很多麵孔，就好比是一個人戴了很多麵具，但幹的是相同的活。現在的問題是，實驗證明，不同的麵具太多了，大大高於原先的判斷。這意味著什麽呢？意味著蛋白質的變異速度要比原先估計的要高得多。變異高得多又說明了什麽？說明蛋白質變來變去不是什麽大不了的事情！

也就是說，這些變異了的蛋白質都能完成正常的生理功能。同時也就表明，一些基因就算發生了一些突變，也沒什麽大不了的。

這又是什麽意思？

意思是，自然麵對如此多的突變，卻並沒有做出選擇！或者，自然即便做出了選擇，也隻是淘汰那些極度不符合條件的突變體，而對大多數的中性突變體，大自然是無動於衷的。

把這個中性選擇學說換一個詞說，就是自然不選擇。

這下問題大了，既然自然對某些突變不選擇，那麽，是不是意味著，適應性的變化隻不過是進化的一個部分？有學者就提出，適應性的變化並不完全等同於進化，此前的研究太看重適應性的意義了，從而把解釋適應性的學說等同於解釋整個生物進化的學說。而這似乎是一個誤區。

然而木村本人沒有這個意思，他本是自然選擇進化論的忠實信徒，否定自然選擇的念頭是他平時想都不會想的，但他的研究結果卻讓他不得不這麽想。

他領導的研究小組通過計算發現，從整個基因組水平來看，堿基發生替換的速率大概是每兩年一個；而此前霍爾丹有過一個計算，證明每一次替換突變平均約需300個世代的時間，這兩種結果相差太大了，肯定是什麽地方出了差錯。而木村一向崇拜霍爾丹，深信隻要自然選擇的力量存在，霍爾丹的計算就不應該有什麽大錯，可是自己的計算也沒問題，那麽問題出在哪裏呢？

結論隻能是，在分子水平上，大自然並沒有產生應有的嚴厲的選擇力量，大部分堿基替換產生的突變並沒有被自然選擇淘汰。這種突變對機體可能很有好處，也可能沒有更多的好處，但也沒有那麽多的害處，它們是中性的，這就是中性突變理論。木村在1968年正式提出了這個進化論上的重要理論。

中性突變理論還認為，在不同物種體內執行相同功能的同一種蛋白在漫長的進化過程中有一個固定的突變速率，這種速率是如此穩定，幾乎可以拿來當作衡量生物進化速率的“分子鍾”，而這也是中性突變理論的一個證據。因為環境是瞬息萬變的，那麽由此造成的自然選擇的速率也應該是快慢不齊的，可是“分子鍾”卻給出了一個反證，充分證明自然選擇的力量在分子水平不是那麽強烈，所以“分子鍾”才能我行我素地向前爬動。

日常所用的時鍾可以用小時為單位，那麽分子鍾應該以什麽為單位呢？以代為單位還是以年為單位？木村認為，進化的速率與基因突變的速率成正比，而細胞分裂的時候基因才最容易發生突變，因此，分子鍾應該以代為單位。凡一代時間比較短的物種，分子鍾相應跑得就快些，一代時間比較長的物種，分子鍾當然就要慢些了。

木村還有一個更漂亮的證據支持他的理論：很多功能蛋白都是複雜的複合體，內部往往會分為幾個區域，這些不同的蛋白區域的重要性也不同，一些活性區域執行著蛋白的主要功能，是蛋白質的核心所在，這些部位的氨基酸序列往往比較保守，輕易不會改變，進化的速度也就比較慢。其他區域算是郊區，進化的反而比較快些。木村認為，越是重要的區域，麵臨自然選擇的壓力就越大，進化的速率應該越快才對，就好比是重要的領導崗位，麵臨很多優秀人才的競爭，幹不好就淘汰，所以換人應該也快；而掃大街的崗位是沒有多少競爭壓力的，所以換人相應就慢。可是現在蛋白質卻倒了過來，反而是重要的領導崗位換人慢，掃大街的卻換人較快。這說明自然選擇沒有起作用。這從相反的角度證明中性選擇理論是正確的。因為在重要區域，不存在可有可無的中性突變，大多數突變都是破壞性的，嚴重影響了蛋白質的功能，這樣的突變不能得到保存。所以，區域越是重要，中性突變就越少，進化當然也就慢了下來。

1983年，中國中央電視台開始搞春節聯歡晚會的時候，木村資生把自己對中性學說的認識進行了一次全麵總結，寫成一本專著《分子進化的中性學說》。這一理論在世界範圍內受到了學習和尊重，也打破了綜合進化論一直以來的統治局麵，被認為是達爾文自然選擇進化論以來最有創造性的進化理論之一，也讓木村成為了一位進化生物學方麵的重要理論家。盡管這一點還有爭議，但木村分別得到了美國科學院院士頭銜和日本科學院院士頭銜，則是對他的充分肯定。

中性選擇學說無疑是往生物學界扔了一顆炸彈，特別是讓進化論領域的學者們又吵開了鍋。主流的自然選擇派人物當然不能容忍否定自然選擇的威力，他們針對木村的論證，給以針鋒相對的一一反駁，一時間成為論戰的焦點之一。

自然選擇派指出，自然選擇本身可以分為硬性選擇和軟性選擇。硬性的自然選擇就像是脾氣暴躁的老師，學生是不敢跟他硬踫的，隻要與之相抵觸，立馬會遭到淘汰。有一部分蛋白質的突變就是觸犯了硬性的自然選擇。而軟性的自然選擇則相對溫柔，就好像是脾氣很好的老師，就算學生有一點違反紀律行為也不會被他立即趕出教室。另有一些蛋白質突變麵對的就是這種軟性選擇，所以不會被淘汰。

既然自然選擇軟硬不定，那麽蛋白質進化的速率也就飄忽不定了。因此，不能據此推測說蛋白質的突變速率過高。

另一個問題，也就是木村指出的每兩年左右基因組就會有一次突變的情況。自然選擇派也提出了不同看法，因為這是木村假設每個基因都單獨接受自然選擇的壓力才出現的結果，而事實上很多基因會聯起手來，共同接受大自然的選擇。這樣一來，分子的實際進化速率就沒有木村說得那樣有那麽高。

關於分子鍾，自然選擇派也提出了懷疑。根據實驗得出的數據，蛋白質的分子鍾並不像木村所預言的那樣以代為單位，而恰是以絕對時間為單位的，也就是說，無論一個物種的一代時間是長還是短，分子鍾跑的速度都是一樣的。這一結果與中性選擇學說相違背，卻符合自然選擇的原則。比如，普通小鼠大約每四個月繁殖一代，而大象則需要三十年才繁殖一代。它們都要接受細菌的選擇。對於小鼠而言，一代時間內，它身上的細菌可以積累四個月的突變結果，這樣就對小鼠作出了一次選擇。不能抵抗細菌選擇的小鼠將被淘汰。對於大象而言，卻需要三十年才作出一次選擇。可問題是，三十年後，在大象身上居住過的細菌要比在小鼠身上的細菌多出一百倍突變的可能。因此，細菌對大象的選擇強度也要超出小鼠的一百倍。這樣一平衡，雖然小鼠和大象一代時間長度不同，但進化的速率卻是相同的。這一解釋完全與自然選擇相一致。