《孟德尔妖:基因简史》:你不是高贵的人类,你只是基因的容器

食物链顶端的人类俯视着众生,尽管偶尔也会被细菌或病毒或其他生物打乱本来的节奏,引发大量的死亡,但是作为一种动物,人类实在成功得有些“过分”,这一点尤其表现在人类那些对抗动物性本能的道德和礼仪规范上,比如让雄性违反“广撒种”的本能来拥护一夫一妻制。

不过,自诩为天地日月之精华的人类毫无疑问并非是神明降临于地球,而是和其他丰富多彩的生命一样,从无到有进化而来。对于进化,我们容易想到的是达尔文那句著名的“适者生存”,这句话突出了环境和生命之间的互动,也让许多人对进化的概念有了非常直观的理解。

然而,进化也可以从一个更细微的角度来理解。追本溯源,人类之所以是人类,狗之所以是狗,鸟之所以是鸟,都是由那蕴藏着生命全部秘密的链条——基因——所决定的。

1953年年轻的科学家沃森和克里克成功构建了了DNA的著名的双螺旋结构,并因这一项非凡的贡献而获得了诺贝尔奖。不过这并非基因第一次出现在人类的历史上,最早的研究可以追溯到中学课本上著名的孟德尔定律。

这也是为什么一本详述基因的行为逻辑和历史的科普书籍被命名为《孟德尔妖:基因简史》,其中孟德尔妖类比自物理学上著名的假想概念麦克斯韦妖,描述的是基因在自然选择冷酷的威力下最终创造出复杂有序的状态,即我们所见的令人惊叹的各种生命。

《孟德尔妖:基因简史》:你不是高贵的人类,你只是基因的容器

我们可以很容易理解自然选择作用于一个具体的物种,比如从始祖鸟到现在的鸟,形态发生了巨大的变化,另外有许多灭绝的物种,也可以看作无法适应环境而被淘汰。

事实上,自然选择并非如同一位严苛的上司对下属(即生物们)提出各种挑战,促使他们往自己希望的方向努力,而是更直接、更深入地以严谨的逻辑为基础作用于基因上。

对于地球上最早产生的基因分子,我们很难将其视作生命,它更像是现在科学家们试图模仿DNA而创造的一种小机器人。这种机器人结构十分简单,往往只是几个可以互相连接的方块,内置的程序使得它会搜寻周围更多的方块,并且利用它们制造(或称之为复制)出更多的自己——这就是基因一直以来在做的事情,从最简单的原核生物到复杂的真核生物,从至今无法妥当安置在生物谱系的病毒到研究这一切的人类,无一例外。

和任何事情一样,当同样的过程重复成百上千次,就无法保证成功率维持在100%。意外(或者叫错误),是这个宇宙间最常见的事情,也是构成这个绚烂的世界必不可少的基石。可以说没有这样的意外,也不会有如今的我们,如今的一切。

意外让基因的复制传承出现错误,从基因的延续而言,大部分意外都是有害的。为了对抗这一必然会出现的现象,基因逐渐又发展出了纠错机制和对照机制,以及不表达全部基因的弥补机制。

以DNA为例,双螺旋结构的两条长链上的嘌呤一一对应,很显然,这样的结构相当于保存了一个副本,在复制过程中产生问题时不至于无源可查(当然是基因自己去查)。

《孟德尔妖:基因简史》:你不是高贵的人类,你只是基因的容器

听起来简直像一个井井有条的公司在开展业务,实际上以人类的视角观察基因由简至繁的发展历程,很难认为这些深埋于生命体内、举重若轻的小东西确实没有逻辑学的概念。或许它们的许多不可思议的精巧机制只是在漫长的岁月中误打误撞产生而来,自然选择在这一点上永远没有例外。

不过这依然足以让我们惊叹,特别是《孟德尔妖》中用三个章节介绍的“主动自私”基因以及如何处理这类基因的内容,我们可以想象基因也能以自私与否来论处吗?自私基因通过杀掉正常版本的基因,从而提高了自己遗传下去的概率,这等操作实在让人目瞪口呆,基因是否存在一个我们看不见的智囊团呢?当然没有,这依然是自然选择在悄无声息地发挥着作用。

在了解了基因的过去和现在,那也有必要预测一下它的未来,这就是《孟德尔妖》最后两章的内容。预测是建立在已知内容的基础上,而我们现在最明确的一点就是基因的变化具有未知性,或者换个说法,自然选择导致的未知性,这就让人类的预测进一步强化了本文开头所述的孟德尔妖的概念。某种意义上而言,我们是在和自然选择进行对抗呢。

基因的诞生和改变或许是无数个偶然堆砌的结果,不过人类势必要在这其中发挥越来越多的作用。对于大众的意义从疾病的角度考虑更为现实。近年来,越来越多的疾病已经可以定位于某个发生突变的基因上,也有一些据此研发出的特效药。再往更遥远的未来看,修改人类的基因进行某种优化无疑面临着严峻的伦理问题,不过关于这一点的畅想已经出现于太多的科幻作品中,可见这一课题具有恒久的魅力。

到那一天,《孟德尔妖:基因简史》的内容应当已变为常识,正如我们现在随口能就“适者生存”谈上两句一样,只不过那时我们就可以从基因的角度来侃侃而谈一番了。


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