在浩渺無垠的宇宙中,生命無疑是最偉大的奇跡。因為整個宇宙的趨勢都是熵增。而生命卻是迎著熵的逆流而上,靠消耗大量能量建立一個有序的復雜的局部結構,在混亂的世界里建立起秩序的集合。
研究生命的生物學也因此成了一門具有特殊意義的學科。記得在上“生命科學導論”的選修課時,老師就說過聯合國(還是某權威組織)把生物學列為當代最應該學習的學科之一?!秙cience》雜志在2015年公布的涉及物理,化學,計算機科學等的 25個最重要的科學問題中,生物方面的足足占據了13個。
為什么生物學這么重要呢?或許是因為我們一直都有了解我們自己的渴望。我們是誰?我們從哪里來?到哪里去?這雖然被稱為哲學的終極問題,但是最有可能找到答案的地方是生物學。
生物學能夠構建出我們對于人體,對于人類的系統的認識。
而在生物學里,最神秘最迷人的恐怕非基因學莫屬了。
基因是如此獨特而又神奇的東西,那是構建出我們整個生命個體的藍圖。在極其長的一條基因鏈上,只要出現一兩個字母的改變,最終就可能造成完全不同的形狀。高或矮,美或丑,健康或是得病。
關于基因的研究汗牛充棟,這本《基因組:人種自傳23章》應該是目前為止關于基因組的最好的科普書之一了。作者巧妙的在人體23對染色體上每一號染色體選取一個或幾個基因形成一個主題,物種,歷史,本能,智慧,永生,個性,自由意志等等,討論了基因組和我們的方方面面,令人受益匪淺。有不少觀點甚至是對世界觀的顛覆。
看完書,給我印象最深刻的是兩點內容:體內的基因組真實面貌和自由意志的討論。
基因組的真實面貌
大概高中的時候就從科普雜志上了解到:人體內97%的基因都是無法表達成蛋白質的無用的垃圾dna。當時不懂為什么會是這樣子的。很久以來,像我一樣的很多人,甚至包括相當數量的生物學家眼中,基因組是一本精心設計編寫的關于創造生物的組裝說明書。是生命設計的藍圖。
“如果人的基因組里有一個什么東西,那么它肯定是為了人的目的而存在的,而不是為了它自己的自私的目的?;虿贿^是蛋白質的配方?!边@是上世紀80年代遺傳學家們的普遍思維。
但是深入的研究徹底的打破了這一或許是十分幼稚的想法。
事實是:我們的體內充滿了自私的基因。我們體內真正有用的基因只有百分之三。剩下的,其中有相當一部分是病毒dna。即能夠轉錄后靠著逆轉錄酶復制出一份原來的dna再塞回到基因組里去。這就是為什么會有那么多垃圾dna的一個原因?;蚪M里到處是病毒dna,垃圾dna。它們之所以那么多,原因很簡單,就是因為它們善于復制自己。
想起了存在于qq空間,朋友圈里的那種:“不轉不是中國人?!被蛘摺叭绻晦D發,幾天內親人會出事”之類的話。
就像真正的病毒。
然而這還遠遠不是全部,對這些我們眼中的“垃圾dna”的研究揭示了一個十分令人震驚的可怕的真相。
“自然選擇的進化方式不是關于物種,群落或者個體的競爭,而是基因的競爭。而個體或群體只是它們暫時的載體。”
“如果讓一個個體要么選擇一個安全,舒適,長壽的生活,要么選擇有風險,辛苦,危險地繁殖后代,幾乎所有動物都選擇后者。它們為擁有后代而選擇增加自己死亡的幾率。實際上,它們的身體被有計劃的設計了廢棄的過程,叫做衰老。它使動物在達到了生育年齡之后就逐漸開始機能的衰退,或者像槍烏賊或太平洋大馬哈魚那樣,馬上死亡。除非你把動物的身體看成是基因的載體,看成是基因在讓它們自己長生不死的競賽中的工具,否則這些便無法解釋。與給下一代以生命這個目標相比,一個個體在生育之后是否繼續存活是次要的。”
我們的身體只是基因這個自私的復制機器的工具,是用完后可以丟棄的載體。所謂的衰老只是基因設計的讓工具廢棄的程序而已。沒有比這更讓人膽寒沮喪的結論了。進化第一次成了遺傳學的概念。
“基因組里到處都是被亂丟的垃圾,甚至可以說基因組被電腦病毒那樣的東西,自私的寄生給堵上了。它們存在的原因很簡單很單純,就是因為它們善于復制自己?!?/p>
這或許就是我們人類體內的這份基因組的真實面貌。它不是什么一份蛋白質的配方,不是一份完美的生命的設計圖,而只是一塊被各色基因爭奪的地盤。這里充滿了只為自己生存并且不斷繁殖下去的自私基因,占據著大部分人體的資源,只留下一小部分給生物個體生存下去必要的資源為“酬勞”。
但是,對于我們人體來說,這些自私的基因就是病毒,是害蟲。
“大約35%的人類基因組是各種形式的自私dna。也就是說,想要復制我們自己的基因需要多花費35%的能量。我們的基因組太需要除蟲了?!?/p>
如果這個說法是正確的,那么,我們研究基因組,并且試圖改進基因組,找到抑制衰老的方法,使我們更健康長壽的方法,就不僅僅是醫學上的進步,而更是一場反抗基因暴政的戰爭了。即使這可能會造成些社會倫理問題,也是無比值得支持的行為。
自由意志
基因決定我們的所有性狀,個性,天賦,行為。這個說法稱為基因決定論。
長久以來,關于基因與自由意志的討論總是處在這樣一個怪異的狀況:人們排斥基因對于自由意志的影響;卻很樂意接受環境對于個人行為的影響。
但是,環境的影響又何嘗不是一種決定論。
“他們否定基因決定論,不過是因為他們建立了其他形式的生物決定論替代它--父母影響決定論或社會環境決定論。很奇怪的是有那么多作者捍衛人類的尊嚴不受基因的統治,卻似乎很高興接受我們的環境的統治?!?/p>
基因決定論與環境決定論,后者一定比前者更好嗎?
一位研究孿生子的心理學家林登?伊弗斯說:“自由是站起來超越環境限制的能力,這個能力是自然選擇賦予我們的,因為它具有適應性......如果你要被推著走,你是寧愿被你的環境推著走,還是被你的基因推著走?環境不是你,而基因在某種意義上說就是你?!?/p>
“自由在于表達決定你自己的那些因素,而不是決定別人的那些?!皼Q定”不是區別所在,誰是決定因素的之人才是區別所在。如果自由是我們想要的,那么最好是讓來自于我們內部的力量來決定我們,而不是讓其他人內部的力量來決定。”
基因一定程度上決定了我們的性格,行為。但是環境的影響同樣重要。
“自由的反面是強制,而不是因果決定。”
“壓力可以改變基因的表達,基因的表達又可以影響對壓力的反應。人類的短期行為是無法預測的,但是長期行為卻大致可以。這樣,在一天中的任何一個時刻我可以選擇不吃飯,我有不吃飯的自由,但是幾乎可以肯定,在那一天之內我是要吃飯的。我吃飯的時間可能會由很多因素決定--我的饑餓程度(部分由我的基因決定),天氣(由眾多外界因素以混沌方式決定),或者是另外某人決定問我要不要去吃午飯(他是一個做事有因果的個體,我無法控制他)。這些基因與外界影響的相互作用使我的行為無法預測,但是它們并非沒有決定我的行動。在字詞的空隙里,有著自由?!?/p>
我們不總是在基因的統治下瑟瑟發抖。相反,基因是需要被激活的。而外界事件,或者說自由意志控制的行為,可以激活基因。這就是反駁基因決定論的最有力論點。
“精神驅動身體,身體驅動基因組。”
“你成為一個罪犯的機會是由你大腦里的化學成分決定的。但是這并不是像人們通常假設的那樣,意味著你的行為不會被社會環境改變。正相反:你的大腦里的化學是由你接收到的由社會環境傳來的信號所決定的。生物結構決定行為,社會又決定生物結構。”
“情緒,思維,個性,行為,真的是由社會環境決定的,但是這又不意味著它們不是由生物結構決定的。社會對行為的影響是通過啟動和關閉基因而完成的。”
嗯,這似乎是個大同的結局。
其他
還有其他很多有意思的知識,觀點。
比如物種間的基因交換:
“現在,絕大多數的生物都不可能從它們父母以外的任何地方得到基因了,但是過去卻不一定如此。即便是今天,細菌也可以通過吞掉其他細菌來得到它們的基因。在過去某一階段,也許有過很普遍的基因交換,甚至基因“盜竊”。”
“因此,存在于我們所有人身體里的基因,也許來自很多不同的“物種”?!?/p>
所以像我這樣害怕蜘蛛之類的昆蟲的人,這部分基因很可能是來自于被它們捕食的更小的物種刻在基因中的對于這類昆蟲的畏懼。其實這和膽小與否無關,只是基因帶來的影響。
進化上,細菌比我們更高級:
細菌繁殖一代的速度遠比人類快得多,因此變異,進化也比人類快得多。人類有更多的基因,而細菌丟掉了很多無用的基因,能生存的更高效,也就是其實細菌比我們進化的更加高級。
一夫一妻制的生物學支持:
“現代的黑猩猩里,南方古猿里和最早的類人猿化石里,雄性是雌性的一倍半大,在現代人里這個比例小得多。這是史前記錄里最受忽視得事實之一。它意味著這個物種得交配方式發生了變化。黑猩猩那種多配偶的,短暫的性關系,大猩猩那種“妻妾成群”的多妻制,被一種類似于一夫一妻制的形式所代替,身體大小方面性別差異的減小就是一個清晰的證據?!?/p>
所以一夫一妻制實際上在進化論上就已經被定下來了。
我們對于基因的了解還很淺薄:
“人類基因名錄里我們看不到它能告訴我們人類有多少潛能,而是一個疾病名單。這個基因會造成什么病,那個基因又會造成什么病。好像基因的作用就是用來造成疾病的。而事實上這和用得什么病來定義器官一樣荒謬。比如肝臟的功能是得肝硬化,心臟的功能是得心臟病一樣。而之所以現在的基因名錄會給我們以這樣的印象,恰恰是因為我們對于基因還是太過無知了。”
“但是,用它們可能導致什么疾病來定義基因,跟用人體器官能得什么病來定義這些器官一樣,有些荒唐。好像是在說:肝臟的功能是得肝硬化,心臟的功能是得心臟病,大腦得功能是中風?;蛎浿匀绱耍皇且驗樗从沉宋覀儗τ诨虻昧私猓欠从沉宋覀儗τ诨虻臒o知。對于某些基因來說,我們對于它們的了解僅限于它們出故障的時候會導致什么疾病,這是事實。但這只是關于這些基因的所有知識里細微得可憐的一個信息,而且還誤導性極大?!?/p>
先有雞還是先有蛋:
終于知道了“先有雞還是先有蛋”問題的答案:先有蛋。蛋是在雞出現之前很久就有了的--爬行類動物是所有鳥類的祖先,它們是下蛋的。
基因組是一部存在生命體內的書。它記載著我們生命的配方和歷史。對于有成熟文字之前的歷史,乃至更加久遠的遠古的歷史,考古上除了寥寥無幾的化石之外,沒有多少史料。但是基因組卻是一本從遠古第一個dna生命以來一直流傳下來的史記。對它的解讀,總有一天會讓我們明白生命誕生的歷史與最終的奧秘。而那值得我們所有人去期待。