生命不息 ——進化是永恒的主題

當我15歲時，我的祖父被診斷患了阿爾茨海默癥，那年他71?歲。正如大多數人所知道的，阿爾茨海默癥是一種令人討厭的疾 病。設想一下，你只有15歲光景，卻眼見著一個本來強健的、生 機勃勃的至親在眼皮底下日漸衰弱，你不僅會覺得慘不忍睹，而且 更難于接受。你需要答案，你想知道為什么。

當時，祖父的一種愛好讓我覺得頗為蹊踐——他熱衷于獻血。 請注意，我指的是“熱衷”。他喜歡獻血帶給他的感覺，那讓他覺 得活力煥發。事實上，大多數人參與獻血，僅僅是為了從情感上體 味慷慨無私、樂于助人的愉悅。但對我的祖父而言，事情不是如 此。獻血不僅在情感上，同時能讓他在身體中有一種良好感覺。他 告訴我，無論他的身體受到了何種傷害，他所需要的僅僅是一次放 血，便能驅散他的疼痛和苦惱。當時我完全不能理解，為什么身體 失去一些賴以生存的東西會讓一個人感覺如此良好。我請教了高中 生物學老師，還請教了家庭醫生，沒有人能給我答案。于是，我決定自己把這件事弄個水落石出。

我說服父親把我帶到了一個醫學圖書館，在那里我度過了許多 時光來尋找答案。雖然我不知道如何才能在浩瀚的醫學書籍中找到 合理解釋，但是一種堅定的信念在支撐著我。無奈之下，我決定夜 以繼日地讀遍所有與鐵元素有關的書籍，因為那時我所知道的只是每次祖父獻血時，體內都將會失去一部分鐵。難以置信的是，我在 書里居然找到了一種以前聞所未聞的遺傳性疾病——血色病。后面 我們將更為詳盡的討論血色病，但是簡單說來，這是一種體內鐵沉 積過多的疾病，最后當鐵過度沉積時，會損傷胰腺和肝臟等器官， 因此這種疾病也被稱為“鐵過度沉積癥”。某些情況下，如果鐵沉 積于皮膚，就會出現終年不褪的色素沉著。當時認為放血是治療該 病的最佳方法，因為這可以有效減少體內鐵的儲存量。至此，我終 于找到了祖父喜歡獻血的原委，盡管他一無所知，但他正用這種方 式治療他的血色病。

出于直覺，我意識到祖父的阿爾茨海默癥和血色病間或許存在 某種關聯。既然鐵沉積可以損傷其他器官，它會不會損傷大腦呢??顯然，不會有人把一個15歲孩子的推測當真。于是，我只能繼續 徜徉于圖書館，研究阿爾茨海默癥，研究血色病，試圖找到它們之間的聯系。

數年后，當面臨大學志愿選擇時，我毫不猶豫地填報了生物學。我仍孜孜不倦地致力于發現阿爾茨海默癥和血色病之間的關 聯。畢業后不久，我便得知血色病的基因已被精確定位，我想是追尋直覺之路的時候了。于是我推遲了醫學院的學習（美國的醫學院 入學制度為：必須先取得大學學士學位才可以申請醫學院），加入 了一個專門研究自然科學的博士生研究項目，這個項目囊括了來自 不同實驗室、具有不同背景的研究人員和醫生。經過三年并肩作 戰，我們終于找到了答案。雖然基因間的聯系錯綜復雜，但我們發現血色病和某種類型的阿爾茨海默癥間確實存在關聯。

這一成功的發現讓我喜憂參半。一方面我證實了自高中以來就有的直覺（同時為此獲得了博士學位），但另一方面我的研究對祖父卻毫無幫助。12年前，也就是罹患阿爾茨海默癥5年后，他離 開了我們，享年76歲。親人離世的憂傷盡管難于撫平，但我知道 這一發現可以惠及眾人，這促使我毫不猶豫地繼續投身到科學事 業中。

在后面的章節中我們將要討論到，與其他許多科學發現不同， 我們的發現可能蘊藏著巨大的實用價值。在西歐的后裔中，血色病是最為常見的遺傳病之一。如果你知道自己罹患了血色病，就可以 采取一些簡單易行的方法來降低血液內的鐵含量，從而阻止鐵沉積 對全身器官的損傷，方法之一就是我的祖父自己發現的放血療法。 而如果你自己還不清楚是否患血色病，那么首先需要確認的是家族成員中是否有血色病患者。如果的確如此，那么你就有必要進行一 些簡單的血液檢查以明確診斷。如果檢查結果為陽性，那么你就要 定期進行放血治療，同時控制飲食。但是，不必擔心，你完全可以在和疾病的和睦共處中正常生活。

我就是如此。

18歲那年，我第一次感受到了?“疼痛難忍”的滋味，這讓我 立刻意識到或許我也和祖父一樣患上了?“鐵過度沉積癥”。檢查結 果毫無懸念——陽性！這一結果讓我陷入沉思：它對我到底意味著 什么？它怎么就找上了我呢？而最讓我困惑的是，明明進化是優勝 劣汰，為什么這樣討厭的基因還能代代相傳？為什么進化還要讓這 種碁因持續存在？

這正是本書關注的問題。

對基因的研究越是深入，我就越想知道“為什么”。為了解開疑團，我向來自世界各地的不同學科、不同背景的同事一一求教。 這本書就是凡此種種“為什么”的產物，它為我的研究指明方向， 幫助我發現其中的某些內在聯系。希望這本書也能為廣大讀者打開?一扇窗，看看我們賴以生存的這個大千世界中，生命是多么的光怪 陸離、美輪美奐。

本書的初衷不僅是想讓讀者對疾病“知其然”，還要“知其所以然”。因此，我不但要知道自己患了什么病，如何對付它們， 還希望能揭示這些疾病的進化之謎，最終為人類獲得更長壽、更健康的生活盡一份綿薄之力。我相信書中許多答案會使你茅塞頓開。

比如關于遺傳病。對研究進化生物學的科學家而言，遺傳病真是令人著迷、耐人尋味。進化一方面幫助我們選擇那些有助于生存 和繁衍的遺傳特征，另一方面也淘汰那些使我們更為脆弱，或直接威脅我們健康的遺傳特征（尤其是那些在我們出生前就會影響健康 的遺傳特征）。對基因的優勝劣汰使我們獲得生存和繁衍的優勢， 這被稱為自然選擇。自然選擇的基本原理：如果一種基因對應的特征使物種難以生存和繁衍，那么這種基因及其相應的特征就將逐漸 消亡，因為攜帶這種基因的個體難于生存和繁衍；反之，如果一種 基因對應的特征使物種更加強大、生生不息，那么這種基因及其相應的特征就會代代相傳。同時，這種特征越具有優勢，與之相應的 基因就越容易在基因庫中傳播。

由此看來，遺傳病似乎絲毫不具備進化意義。那么，為什么歷經數百萬年，這些致病基因還會在基因庫中持續存在？答案即將在 本書中揭曉。

此外，我們還將探究人類先祖生存的環境如何影響了他們的遺傳密碼，同時我們還將看到在與人類社會截然不同的世界中都發生 了些什么。基于此，我們會先環視周圍的世界，去看那些和我們共 同生活在地球上的植物和動物，或許我們能從它們的進化中得到啟示。一直以來，我們都與這些萬物眾生共同進化，它們是昆蟲、細 菌、原生動物，以及準生物（包括寄生性病毒和我們稱之為轉座子 和反轉錄轉座子的基因）。

當我們步入神奇的生命之旅時，我們將會為這個神奇星球上多 姿多彩的蕓蕓眾生而禮贊。對于我們來自何方，我們與誰共生共 息，它們來自何方等問題，我們所知越多，就越能控制自己的 命運。

但是在繼續閱讀此書以前，你需要摒棄一些固有觀念。

首先，你并不孤獨。無論躺在床上，還是坐在海灘邊，都有不 計其數的生物陪伴在你左右。這些細菌、真菌、植物、動物，或其 他不知名的生物與我們如影隨形。它們中甚至有一些就存在于你的 體內，你的消化系統中就定居著數以萬計的細菌，它們為消化食物 提供了重要的環境。除非在實驗室中，否則生物間總是相依相伴 的。不同生物間的相互作用有的有益，有的有害，有的則益害各半。

其次，進化并不會自行發生。大千世界，生物多樣，令人目不暇接。每種生物，無論是最簡單的（例如教科書中的經典例子阿米巴原蟲），還是最復雜的（如你、我等人類），都有兩種最基本的需 求——生存和繁衍。當生物體力求擴大生存和繁衍范圍時，進化便發生了。某些時候，一種生物的生存意味著對另一種生物宣判了死 刑，因此一個物種的進化通常會給其他成千上萬的物種造成進化壓力。你可以想象一下這是何種景象。

再者，突變并非總是有百害而無一益的，并非只有X戰警才能從中獲益（《X戰警》是美國科幻片系列，劇中有一群具備特異 功能的另類人物，他們出生時都帶有突變的基因）。突變僅僅意味 著改變，當其有害無益時，它難以維系；當其有所裨益時，它將引發進化。確保這一篩選過程順利進行的機制便是自然選擇。當然， 有害或有益只能從某一方的角度定義，例如一種突變使細菌對抗生素產生了耐藥性，這對我們而言顯然無益，但對細菌卻是好事。

最后，需要說明的是，基因盡管能使人的生命初步成形，但是 它并不能注定我們的一生，我們的父母、生活環境和后天的選擇都 會使這種作用蕩然無存。我們的基因是周圍各種生物進化的產物， 源自父母，但可一直追溯到物種起源。我們的遺傳密碼中蘊涵著波 瀾起伏的故事，每一場瘟疫，每一個掠奪者，每一種寄生蟲，每一 次星球劇變，都書寫著祖先奮力抗爭的傳奇。無論是突變，還是改 變，都是為了我們更好地適應環境。

著名的愛爾蘭詩人謝默斯?希尼有一首詩專門描述了生命的希 望和進程，其中進化是永恒的主題：

山顧的烈火，

閃電和暴雨，

上帝的聲音從天而降。

生靈側耳傾聽，

于是生死輪回，

生命不息。