读《基因传》前我对基因的认知少之又少,虽然会常常惊叹于生活中某些家庭成员外貌、性格、行为的高度一致性,但是从来没有深究其原因,也没有意识到科幻片出现的基因变异怪物离我们并不遥远。悉达多·穆克吉在这本书里按照时间顺序,详细讲述了基因理论的起源、发展和未来,也花了大量篇幅介绍基因理论发展背后科学家们的斗争、合作与艰辛。
基因理论的起源
在基因理论萌芽前,欧洲一直信奉神学,认为世界万物都是上帝创造的,就连当时提出“物竞天择,适者生存”、拥有一定社会地位的达尔文也不敢公开质疑物种的起源。但是达尔文在非洲考察收集动植物样本后,发现物种的多样性,同一品种的鸟类为适应不同的生存环境逐渐进化成外表差异显著的物种。进化论的提出反应了当时人类已经开始思考“who am I ?”。
与达尔文同时期的孟德尔就没有那么好的运气与名望,每次参加高校教师职级考试都以失败结束,可以说是屡败屡战,屡战屡败的典范了。然而,就是这个职业生涯被命运捉弄的神教工作者揭示了伟大的遗传定律。孟德尔通过培育各种特征的豌豆,几十年如一日,记录不同性状的豌豆杂交后的特征,有些性状是显性遗传,有些则是隐性遗传,孟德尔归纳总结得出:存在某种不可分割的最小因子决定着生物所有遗传特性,这个最小因子就是基因。
基因理论的发展
达尔文的进化论和孟德尔的遗传定律像打开了生物学大门的钥匙,一大批科学家开始涌入生物学领域,生物学研究进入快速发展阶段。格里菲斯通过肺炎细菌转化实验证明里DNA是遗传物质,沃森克里克发现了DNA双螺旋结构的中心法则,桑格发明了DNA的测序方法,一些科学家通过遗传疾病定位到突变基因。
事物都有两面性,有好的一面一定也会存在坏的一面。基因理论曾被一些极端分子扭曲利用,对一些无辜者造成了不可磨灭的伤害。美国在20世纪曾大肆鼓吹“优生学”,无知的政府、学者认为优秀的父母必定能够生出优秀的孩子,而那些没有受到多少教育、精神状况不好的父母所生的小孩智商一定不高,并且以后小孩的精神状态也会跟他的父母一样,他们信奉遗传学中的“马太效应”。美国有些洲竟然将“优生学”编入法律法规,对某些妇女及其子女进行了绝育手术,残忍的剥夺了他们的生育权。德国的纳粹分子也是极端基因论的产物,他们试图通过种族灭绝的'方式避免自己的“高贵”统被“污染”。基因的发现带来了生物学的革命,而革命总是伴随着雨腥风。
基因理论的未来
人类认识到基因在遗传中扮演着及其重要的角色,很多家族遗传疾病是由于染色体中的基因发生突变引发的,部分遗传领域学家已经可以定位到某些遗传疾病的致病基因,理想的情况下只需将致病基因切除掉,替换成健康正常的基因就能治愈困扰了几代人的家族遗传疾病。然后这种简单粗暴的方式将违背伦理,如果人类可以自由修改自己的遗传基因,几十万年的进化可能只需在一天内完成,美好远景的外衣下可能隐藏着巨大的危机,基因技术将带来很多不可控的因素。
虽然基因技术现在仍然面临着很多争议,但是我相信先进的技术总是在不断摸索、犯错、修正中螺旋式前进的,科学家们将为我们揭示更多基因的奥秘,我们人类也将能够更好的掌握自己的命运!
蚁群效应
蚂蚁、蜜蜂、白蚁的种群通过化学信号来互通情报,整个集体行动起来好像是一个单位,具备自己的神经系统和感觉器官。KK的《失控》一书中把这种昆虫群体的集体行动称为“涌现”。
在群居昆虫的群落里,大多数个体是不育的职虫。不朽的基因连续线只贯穿在少数有生殖能力的个体之内,它们和我们精巢和卵巢里的生殖细胞相似。而不育的职虫和我们的肝脏,肌肉和神经细胞相似。
一个群居昆虫的群落就是一个大家庭,其所有成员通常都为一母所生。有生殖能力的雌虫叫女王,它们不干其他任何事情,依靠职虫为它提供食物和保护。职虫从不繁殖,一般分为若干明显的等级,包括兵虫,大职虫,小职虫以及一些高度专业化的等级如“蜜罐蚁”。
蜜罐蚁的蚁群中,有一种工蚁不做其他工作,整天吊在巢顶上一动不动。它们腹部装满了食物,大的像电灯泡,其他工蚁把它们当作食品库。它们不再是作为个体而存在,而是为了集体的利益抑制自己的利益。
一只正常动物的躯体之所以受到操纵就是为了要生育后代以及抚养拥有同样基因的其他个体,以保证基因得以生存下去。只要我们接受了职虫都不能生育这个事实,它们的自行为以及其他形式的利他性或合作性行为就不那么惊讶了。自性的自我牺牲行为很少进化——工蜂从不生育自己的后代。它们全部的精力都用于照顾不属于自己后代的亲属从而保存自己的基因。一只不育的工蜂的亡对它自身基因的印象,宛如秋天一颗树落下的一片树叶对树的基因的影响。
一个与此相反的观点是,职虫“耕耘”有生殖能力的雌虫,驱使雌虫提高繁殖能力以复制职虫的基因。女王制造出来的不是职虫的后台,但它们都是职虫的近亲。有实验证明,为女王提供食物和保护的职虫其实可以出于其自身的利益(传递更多与自己相同的基因而实际上操纵一切。
觅母——文化基因
秦始皇不能够和一个现代中国人交谈,尽管我们和他之间大约“仅”有100代,而每一代人都能和其上一代或下一代人交谈。语言是通过非遗传途径“进化”的,而且速率比遗传进化快几个数量级。
文化不是人类所独有,实验证明黑背鸥的歌唱曲目也是通过非遗传途径进化的。
当你把一个有生命力的觅母移植到我的思想中时,事实上我的大脑就变成了这个觅母的宿主,使之成为传播这个觅母的工具,就像病毒寄生于一个宿主细胞的遗传机制一样。
我们的基因可能是不朽的,但体现在我们每一个人身上的基因集体迟早要消亡。伊丽莎白二世是英王威廉一世的直系后裔。然而在她身上非常可能找不到一个来自老国王的基因。我们不应该指望生殖能带来永恒。但如果你能为世界文明作出贡献,如果你有一个精辟的见解或作了一个曲子、发明了一个火花塞、写了一首诗,及时你的基因在共有的基因库里全部分解后,这些东西(觅母仍能长久存在,永不湮灭。
基因的延伸
基因作用于行为学:石蚕蛾的基因决定了它将造出哪种形状的房子。
寄生生物的基因也可以间接作用于寄主,而关键点是寄生生物将基因传递给后代的方式是否和宿主的基因相同。如果相同,寄生生物与寄主的目标一致:是帮助其宿主生存并繁殖。随着演化进行,它将不再是一个寄生生物,而将与宿主合作,甚至最终融入宿主组织,完全无法辨认其原为寄生虫。我们实际上是所有古代寄生生物合成的遗物。更甚一步,如果寄生生物与宿主的基因共享一个离开方式:进入宿主的生殖细胞。这时哪些是宿主基因,哪些是寄生基因已经无关紧要了,因为生殖细胞是它们共同抵达未来的方式。
当我们感冒咳嗽时,我们通常认为这些症状是病毒行为的副作用。但某些情况下,它们更可能是病毒精心策划的方法,以帮助其寻得下一个宿主。
瓶颈生命循环
想象两种虚拟的海藻:瓶藻和散藻。
散藻有杂乱无章的枝叶,这些枝叶时不时断落并漂浮而去。这种断落可以发生在支部任何部位,碎片可大可小。散藻的枝叶可以像断枝的正常植物一样重新成长,掉落的部位其实是一种繁殖的方法。
瓶藻的繁殖方式是释放单细胞孢子,由其在海里漂浮离去并成长为新的植物。这些孢子只是植物的细胞,和其他植物细胞没有区别。瓶藻没有性生活,子女所含的细胞只是父母植物细胞的克隆。
这两种海藻唯一的不同是:从散藻处独立的生物有许多细胞,而瓶藻释放的永远是单细胞。
这两种植物让我们看到瓶颈生命循环和非瓶颈生命循环的根本不同。瓶藻的每一个后代都是通过挤压自己,经过单细胞瓶颈繁殖而成。散藻则在生长之后分为两截,很难说是传递单独的后代还是其已包含许多单独的生物。
可以看到,散藻的繁殖与生长方式是相同的,事实上它基本不繁殖。而瓶藻则在生长和繁殖之间划分了清洗的界限。
瓶颈般的生命循环的重要性在于它使回到最初的原点称为可能。
结尾
即使在今天,不是所有基因的表现型作用都只限制在其所在的个体生物内。理论上,也在实际中,基因跨越个体生物的界限,操纵体外世界的物体,包括无生命的事物,有生命的生物体,遥远距离外的事物。我们只需要一点想象力,就可以看见基因端坐于延伸表现放射网的中心位置。世界上任何一个物体都处于这张影响力网中的.节点,这些影响力来自许多生物体内的许多基因。基因的触及范围没有明显的界限。整个世界是一个十字,是有狙击的基因指向表现型作用的因果箭头,或远或近。
物理学的时间箭头是是熵增加的方向,曾有科学家定义生命为:可以减少熵的事物。那么,从这个意义上,也可以这么说,宇宙的物理学定律与基因共同塑造了我们今天的世界。
注:本书作者自始至终强调不能把基因看做是自觉地有目的的行为者,但是,盲目的自然选择使它们的行为好像是带有目的性的。凡是存在有性生殖的地方,每一个基因都同它的等位基因进行竞争,这些等位基因就是它们争夺染色体上同一位置的对手。
“红军不怕远征难,万水千山只等闲”这种红军的长征精神,作为中国人民我们应该牢记于心,最近我看了《王二小》这部电影,我不禁心潮澎湃,思绪万千,王二小少年英雄的光辉形象深深地印在了我的脑海中……
王二小是一个放牛的孩子,他和我们一样拥有美好的童年,但他的命运却和我们截然不同。
随着“牛儿还在山坡上吃草,放牛的孩子却不知道哪去了……”这首歌,电影开始了。二小在山坡上一边放牛,一边为八路军放哨。有一次,鬼子进山扫荡,王二小赶着牛群前去侦查情况。鬼子在山里迷了路,他们看到了王二小正在山坡上放牛。于是就问王二小,说:“小孩,知道卧虎沟怎么走吗?”王二小回答说:“知道。”鬼子说道:“你的,前面带路。”王二小说道:“我的妞还在山坡上呢。如果牛丢了,地主又要抽我鞭子了。”鬼子说:“牛大大的有,给皇军做事,没有人敢抽你鞭子。”王二小一边说:“好吧!”一边在心里想着:小鬼子有你们好看的。于是王二小领这鬼子在山里面转圈,小鬼子的队长起了疑心,拔出军刀威胁王二小,王二小心里很镇静,但他却装出一副非常害怕的样子说道:“你不相信,还让我给你带路。”最后王二小终于把柜子引到了八路军的埋伏圈。鬼子发现中了埋伏,便把英勇的王二小刺在了大石头上。王二小就这样牺牲了,而那时王二小年仅十三岁。
在这部电影里我看到了王二小不畏牺牲,乐于奉献的精神,也看到了王二小的机智、勇敢和镇定自若,还看到了王二小热爱祖国。热爱人民。这不就是长征精神吗?
看完这部电影我也感慨万千。我们生活在和平建设时期,拥有着美好幸福的生活。但这些都是来之不易的,这是由无数条革命先烈的生命换来的,因此我认为我们应该懂得珍惜。
同学们,我们在父母、学校和社会的呵护下无忧无虑,快快乐乐的成长着,或许养成饭来张口,衣来伸手的坏习惯,只知道一味的索取,却不知道奉献,也没有经历过艰难困苦,没有体验老一辈的艰难生活,但我们不能生在福中不知福啊!因此我们应该向王二小学习,严格的要求自己,从点滴小事做起,从现在做起,努力认真的学习,做个不怕困难,乐于奉献,热爱祖国,热爱人民的学生。
从现在起让我们一起学习长征精神,做红色传人,让这些永远留在中国人民心中!
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