我有一隻叫中微子的貓，它對罐頭刀開罐頭的聲音非常敏感，每次旋轉式罐頭刀咯咯地咬著罐頭邊沿的時候，它都會興奮地撲上來抱著我的腿，彷彿我在為它準備食物似的，雖然我開的是它完全沒有興趣的番茄罐頭。我讀到過有些寵物貓狗（比如史努比），因為熟悉了罐頭刀開寵物食罐頭的聲音，一聽見這種聲音就知道吃飯時間到了。可是中微子從小奶貓時期就在我家生活，在被收養前還不能吃固體食物；我也很少喂罐頭給它。偶然喂一次貓糧罐頭，也是易拉式的，不需要動用罐頭刀。中微子是室內貓，從來不出門，因此也沒有機會串門從鄰居那裡學到罐頭刀和晚飯之間的聯繫。它對罐頭刀聲音的興奮是從哪裡來的呢？也許是它祖上一兩代的貓體驗到了這個聯繫，然後以遺傳的方式把這種記憶留給了它？
環境選擇決定生物個體的生存，這是進化論的核心。然而，生物傳宗接代時是否只能指望DNA層面的重組和突變來產生有可能能適應環境的新個體？對繁殖速度很快,可以在短時間內產生大量後代的微生物和低等生物來說，這不是個太大的問題：無論環境怎麼變，在眾多後代裡總有幾個是適應新形勢的；後代數量少的高等動物，若只靠染色體的重組和基因變異的話，卻很可能“輸不起”，被一次饑荒或氣候異常完全滅絕。為什麼高等動物仍然在地球上廣闊多樣又多變的環境中適應得很好呢？科學家在觀察動物行為的時候，似乎有這樣一種感覺：父母輩在生活環境中獲得的經驗，它們的子女不需要從頭學習一遍就可以獲得。換句話說，存在著這樣的可能性：父母的環境經驗通過遺傳物質賦予了後代。
美國喬治亞洲愛默裡大學醫學院心理與行為科學系的兩位科學家，Dias和Ressler，決定深入到分子層面來研究動物對環境中的危險因素的經驗是否可以傳遞給後代。動物最敏銳的感覺之一是嗅覺，因為食物和捕食者都會散發出氣味。嗅覺也便於研究，因為小鼠的嗅覺神經元每一種只表達同一類受體，也就是隻感受同一種氣味。因此用容易觀察的報告基因標記某一特定類型的嗅覺神經元並且觀察它們的數量，可以判斷動物是否對這種氣味特別敏感。最後，為了避免動物的撫育行為“教給”幼年個體的信息，科學家採用雄性老鼠作為實驗材料，因為雄性老鼠可以不參予撫育後代，必要的時候，甚至可以用體外授精的方法完全排除雄性老鼠的行為對後代或對雌性老鼠的影響。
Dias和Ressler讓年輕未生育的雄性老鼠暴露在兩種化學物的氣味之中：苯乙酮和丙醇。對一組老鼠，他們在釋放苯乙酮的氣味同時給老鼠輕微的電擊。很快，這些老鼠在嗅到苯乙酮的氣味時表現出受到驚嚇的行為。另一組沒有被電擊過的老鼠在聞到苯乙酮氣味的時候則不會表現出受驚行為。給老鼠聞另外一種氣味—丙醇時，無論是受過苯乙酮－電擊剌激的還是沒受過的老鼠都不表現出驚嚇，說明老鼠的驚嚇反應只在聞到特定的苯乙酮氣味時才產生。
有苯乙酮－電擊經驗的雄鼠與雌鼠交配後，生下的子代在聞到苯乙酮的氣味時也會表現出驚嚇反應，雖然它們從來沒有象父本一樣在嗅到苯乙柄的同時被電擊。也正如它們的父輩一樣，這些小鼠對丙醇的氣味沒有什麼反應。苯乙酮的氣味由嗅上皮中表達M71受體的嗅覺細胞感知。研究者通過細胞標記實驗發現，有過苯乙酮－電擊經驗的雄鼠，它們子代甚至孫代的M71嗅覺細胞都顯著增加了，表明對苯乙酮的恐懼反應可以傳遞至少兩代，即使是以體外授精的方式繁育的小鼠也如此。這些後代以及它們的母親從未與有過苯乙酮－電擊經驗的父親碰面，仍然表現出了對苯乙酮氣味的恐懼，說明這種恐懼已經寫在基因層面了。
經典遺傳學的認識是：只有基因水平的變化才能傳給後代，普通生理層面的變化則不會。用個淺顯的比方來說：把老鼠每一代都截去尾巴，無論做多少代也不會生出無尾鼠。上述實驗中的老鼠對苯乙酮產生恐懼是因為隨之而來的電擊，這種純粹來自後天的體驗如何改變了雄老鼠的生殖細胞，並傳給後代呢？此中的答案也許藏在近年被廣為報道的“表觀遺傳學“的機制中。Dias和Ressler檢測了雄鼠精子的M17基因，發現這個基因的甲基化程度降低了。通過調節甲基化程度，生物體可以調節基因的表達量。甲基化程度高的基因被“關上”的程度也高，表達量少；甲基化程度低的基因處於“打開”狀態，表達量高。表觀遺傳調節能令同一個基因在不同的組織和細胞內有不同的表達量。因此生物體內雖然所有的細胞都共享同一套基因組，但細胞之間的基因表達差異很大。
動物對環境的體驗能通過表觀遺傳的機制傳給後代，並使後代獲得相似的性狀。這個發現讓人想起常常被擺到達爾文對立面的讓·巴蒂斯特·拉馬克和他著名的“用進廢退“學說，即長頸鹿的脖子本是短的，但因為常常去夠高處的樹葉，一代代努力的累積就形成了現在的長脖子。達爾文則認為：動物在繁殖生代的過程中在產生各種基因變異，只有最適應環境的變異被留了下來，其他均被淘汰。長頸鹿的脖子長，不是因為它們主觀努力地去夠高處的樹葉，而是因為後代中脖子較長的個體因為能吃到更多的樹葉所以在生存上更有優勢，一代代地被環境選擇成了超長的脖子。
在十九世紀，基因的概念還沒有深入到生物學中來，人們普遍相信上帝造了萬物，萬物生來就是它們現在的樣子。拉馬克和達爾文都基於他們的豐富生物學經驗，認為生物不是固定的，會發生變化；相對他們的同時代人，此二人之間其實有更多的共同點。但拉馬克與達爾文的學說後來演變成了意識形態之爭，成了考驗人性和科學精神的修羅場，“拉馬克主義”也蒙上了恥辱。雖然拉馬克最早提出的假說就象其他被證明不成立的科學假說一樣，並沒有什麼“可恥”之處。
表觀遺傳學的發現和深入研究，令拉馬克的學說擺脫了歷史汙名，重新被審視並在某種程度上被證實。表觀遺傳不僅調控著動物對環境中氣味的感知，也調節著動物在食物豐富或食物缺乏環境中的新陳代謝。有科學家發現生活在營養不良環境中的小鼠生下的後代即使在營養充足的環境中長大，它們身體的生理仍然傾向於積聚脂肪和糖，導致代謝類疾病。這一現象在人類中也存在：調查發現在荷蘭經歷過戰爭年代要忍受食物不足的人們，他們的孫輩更容易患上糖尿病。
生物把收集到的環境信息，尤其是與食物和捕食者相關的信息，通過遺傳的方式傳遞給下一代。這樣的機制是基因遺傳的合理補充，令生物對環境的適應更快更靈活。意識形態之爭脫離政治背景後淡化，拉馬克與達爾文的學說再次在科學理論的層面上和平共處了。
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