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《自发进化》节选(32-36)

[转载]《自发进化》节选(32)

已有 49 次阅读 2013-1-23 15:26 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:竞争的意义 狂热舞厅 屋里的聪明人 分形几何学 整体子 相合相荣 复杂性系统

从自私的基因到无私的天赋

当代的人类社会已经让“竞争是生存的手段”这一观念深入人心,尽管这个词已经被扭曲和误解了。在原始的希腊词源学上,“竞赛”(to compete)意味着“共同战斗”。对希腊人来说,竞争意味着利用彼此在表演中的能量来提高你自己;它并不意味着我们应当碾碎对手,或者试图不惜代价地获胜[1]

尽管超越你的个人最好成绩肯定是有价值的雄心,但想想所有那些比赛和运动吧,在那里输家比起赢家要多出太多、太多了。电影狂热舞厅是一部优秀而富有启迪的纪录片,它讲述了通过舞厅的舞蹈来教给内城区的问题学生学会自尊的故事,不幸的是,这部影片演出了误解竞争含义导致的阴暗面。尽管有了那种学习过程,那种欢乐享受,以及那种来自在舞蹈比赛中共同奋斗的成长,但除了最后的胜利者,所有的学生都失声痛哭,因为他们没有赢。那么,看在老天的份上,这究竟有什么意义?

在更阴暗的一面上,安然公司,这个一度被福布斯杂志华尔街期刊预示为“属于未来的公司”,而后来显示出已经腐败到了骨子里的庞然大物,曾把达尔文主义作为他们公司的信条。公司CEO杰弗里·斯基林把他最喜欢的书,英国科学作家理查德·道金斯的《自私的基因》当做他的圣经兜售,而且就像真正的达尔文主义时尚那样,引以为傲于定期地从安然的员工当中剔除一部分,以便提高公司的适应性。他会走进公司的一个分部,告诉雇员们他在下个季度内会解雇业绩垫底的那百分之十的员工。而且他的确就是那么做的。这种选择过程所产生的压力,造成了一种残酷无情、自由混战的风气,在那里你最好的朋友在审判日那天可能会变成你最糟糕的敌人。

这种用误解了的竞争观念作为判断进化适应性的标准的做法,被凶暴地传递到了公司所有的业务往来之中。如果你有机会观看影片安然:房间里最聪明的人,你会看到和听到那些商人们高兴地谈论“把他们的奶奶的退休金都诈出来”;为了毁灭性的威胁生命的火灾而欢呼,因为它会增加他们股票的价值;或者庆祝整个一个州的经济崩溃,因为他们可以从那些受害者身上收割果实。

但这些笑声注定要戛然而止,因为安然的官员们以一种真正属于爬行动物的方式吃掉了他们的年轻后辈,他们弄垮了公司,卷走了他们公司员工所有的工资、退休金和股票红利。安然大厦的倾颓,以及由此在无忧无虑的达尔文式商业团体中间引发的震荡波,实际上是一通重要的唤醒电话,提醒我们那种关注个人短期收益的做法,包括把下季度利润当做最高专注点,都是不可行的。然而,隐藏在自私基因背后的那同样的错误思想仍然在持续,并且阻止我们面对我们真正的天赋。

我们全都置身其中

或许,由量子物理学和场的实验带给我们的最重要的信息,就是一切都是相互连接的。我们的宇宙不是等级森严的或者线性的;它是连接的和分形的。

我们说的分形是什么意思?分形几何学,正如我们后边将要看到的,是描述自然界模式的数学分支。当你观察一片树叶、一支叶茎、一根树枝、一棵树或者一片树林时;或者当你从不同的远近距离上观察一片海滩时;你会注意到在不同的复杂性水平上出现的某种重复的、自相似的模式。

在自然的世界中,自相似分形模式会在组织的每一个水平上重复它自身。因此,我们的细胞、我们自身、以及我们的文明都需要氧气、水和食物来维持生存。这一点为什么很重要呢?因为,对其中任何一个水平有益的东西就会对一切都有益;反过来,对其中一个水平有害的也会危害所有的一切。这一点或许看起来是非常明显的常识;然而,当人们被那些广泛认同的错觉魔咒所迷惑时,常识就悲剧地变得非常不正常了。坏消息里边的好消息是,把我们自己从生命之网中抽提出来导致的严峻后果已经开始让我们觉醒了。

那些告急的问题,比如全球气候改变和物种丧失,正在告诉我们没有任何个体——不论我们在生理上或者财政上多么的适应,或者躲在多安全的保护墙后边生活——能够生存,如果那些物种都不能生存下去的话。博学者亚瑟·凯斯特勒创造了新词整体子(holon)来描述那种同时即拥有组成自己的部件,同时也是组成其他事物的部件的情况。人就是整体子,我们都是由部件构成的——细胞、组织和器官。然而,我们也是某些更大的东西的部件。我们属于社会、国家和人类。我们甚至把自己当做大地母亲的一个细胞。要获得生存的关键是整个世界系统的繁荣:健康的细胞,健康的人,健康的行星。换句话说,没有地球,我们就无处可去。

因此,那曾经被称为生物必要性的东西看来有两重同等重要的关注:有机体个体的生存,以及各个物种的生存。一般地说,各个物种的生存表达为繁殖的欲望。然而,当各个物种本身受到了环境变化的威胁时,繁殖不仅不再是一个可选项,它根本就失去了任何意义。我们已经制造了这样一种环境,只要我们还继续做我们正在做的事,那么这环境就将无法再支持人类的生存。

这意味着新的生物必要性对人类而言,必须包括这样一种了解,即我们全都置身其中,最适者方能生存现在必须让位于“最相合者方得繁荣”。这意味着我们必须把人的活动调整到能够带来整个系统的繁荣上。看起来,我们现在的复杂性已经达到了这样一种水平,以至于在这颗行星上的七十亿人类细胞,如果还是无意识地运作,并且把大家的能量都毁灭性地用在相左的目的上,那么我们在生物学上就再也无法运转了。

就像那些单细胞有机体们使用了环境觉察以导致更为复杂高效的新式有机体的出现一样,人类社会也必须采用某种新的社会与经济关系范式。看似相互矛盾的是,这种新水平上的合作式觉察,意味着最大程度地表达出个体,同时又最大程度地有利于整体。只有在这些被错觉为对立的东西之间作出看似不可能的调和,才能创造出新兴的人类,那就是各位精神导师们所说的,我们人类的使命。


[1] 有趣的是,古汉语的竞字写作“競”,形象地说明,这个字代表两个人并肩前进,彼此促进之意。简化后的 “竞” 字失去了一半,就有了达尔文式的干掉所有对手以取胜的含义。这个字的简化是文化上的失败。


[转载]《自发进化》节选(33)

已有 47 次阅读 2013-1-27 12:46 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:生命的钥匙 自然界 奥秘 薛定谔

第七章:错觉三——全怪基因

“坏消息是,没有通往宇宙的钥匙。好消息是,它根本就没有锁起来。”

——斯瓦米·贝雍达南达

我们找到了生命的钥匙——但它没打开奥秘

现代科学的使命,正如弗朗西斯·培根在400多年前所陈述的,是操纵与控制自然界。学者们确信,通过对物质界的了解,人类将获得对自然环境的控制权。因此,很自然地,唯物论者的信仰系统会在物质世界本身当中——特别是在基因当中——寻找通往人类生命的钥匙。

为了寻找这把钥匙,遗传科学承担了一项目光短浅的使命,要确认一些物质分子的结构与行为,而这些分子应当能够控制其载体,也就是我们所栖居的这个身体。一旦拥有了对于生物遗传机制的认识,科学就将走上主宰自然界之路。这样的了解将推动基因工程学的发展,从而为科学提供一个机会,去控制生命本身,包括人类的生命在内。

然而,在寻找生命钥匙之路上发生了一件同样的怪事,就像当初带着有保证的确定性,试图确立只有物质才重要的那条箴言时所发生的一样。那位宇宙笑星对我们抛出了另一个全球性的宇宙玩笑。就在我们以为我们已经掌握了通往生命的钥匙时,当我们试图打开奥秘,却发现这钥匙不好使。

基因是那把钥匙吗?

当达尔文提出他的基于遗传的进化理论时,那条关于特征是由父母传递给子代的前提假设对任何曾经繁殖过动物的人而言都是非常有道理的:龙生龙,凤生凤。由于那个时代的牛顿式观点强调物质的首要性,因此看上去可以确定,生命的奥秘应该是由身体自己的分子所编码的。

根据当时能找得到的讯息,达尔文假设存在某些特定的芽体(gemmules),它们编程了各种生理的和行为的特性,并且分布在全身各处。在发育过程中,携带特性的芽体会以某种方式合并到各种生殖细胞——卵细胞和精子——中,后者则把这些芽体专递给下一代。

牛顿式唯物论逻辑指出,生殖细胞应当在其各种分子当中携带某种物理的决定因素,正是这些因素控制着由这些细胞所产生的有机体的特性。将这个概念与基本的达尔文式自然选择观念——也就是,那些增强了物种生存的特性更倾向于得到延续——相结合之后,后达尔文遗传学家手头就产生了一项挑战:发现编码遗传特性的物理因素,描述它们如何在细胞水平上工作,然后利用这些讯息来反过来设计那些“设计者人类”。

遗传学家们付出了近百年热忱的研究工作来证明达尔文关于遗传的推测。1882年,德国细胞学家沃尔瑟·弗莱明鉴定了遗传的物质要素,从而取得了最初的进展。弗莱明是一位显微学家,也是他第一个描述了有丝分裂,即细胞分裂的过程。在他的研究中,弗莱明强调了在细胞核内发现的某种丝状物质在繁殖上的重要性。六年之后的1888年,德国解剖学家海因里希·瓦尔代尔创造了名词染色体,用来描述这些授予遗传特性的丝状物。

时间刚刚进入19世纪,美国遗传学家与胚胎学家托马斯·亨特·摩根就成了第一位描述被人们称作基因突变的这种罕见事件的科学家,他在他所培养的红眼果蝇当中发现了一只白眼的苍蝇,而且它还能产生类似的后代。根据他关于这种以及其他突变果蝇的观察,摩根推断出控制遗传特性的遗传因子以某种精确的线性顺序排列在染色体上。

进一步的化学分析显示,染色体由蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA)组成。然而,遗传的关键究竟是蛋白质还是DNA,这个问题却迟迟没有得到解答,直到1944年,洛克菲勒研究所的研究者奥斯瓦德·艾弗里、科林·麦克劳德和麦克林恩·麦卡蒂用实验证明了,DNA才是编码遗传特性的分子。

他们的实验简洁而优美。他们从1号细菌种群中提取染色体,并分离其中的蛋白质和DNA。然后把分离好的属于染色体的蛋白质或者DNA分别加入培养中的2号细菌种群里。结果表明,当1号细菌种群的DNA加入2号种群培养中时,种群开始表达出1号种群所具有的特殊特征。反过来,加入1号种群的蛋白质却没有转变其接受者2号种群特性的能力。尽管这项研究第一个分辨出了DNA是控制遗传的分子,但它却没有为DNA究竟怎样完成的这项丰功伟绩提供任何深刻的了解。

有趣的是,生物学家并没有站在这项揭开生命最大的小秘密之运动的第一线。为DNA作用机制的本质提供了深刻洞察的是科学当中真正的机械师——物理学家。在他1944年出版的书《生命是什么》中,诺贝尔奖获得者、物理学家欧文·薛定谔引入了一个观念,即在理论上,遗传讯息可能编码在晶体分子中分子键的组合方式当中。

薛定谔提出了一个理由充分的理论预测,说明生物学家们应当在他们关于遗传元素的搜寻中找些什么。正是由于受到了薛定谔机械论观点的启发,分子生物学家詹姆斯·D·华生和物理学家弗朗西斯·克里克开始了一项合作研究,这将是一项注定导致生物学历史上最重要的发现之一的研究。


[转载]《自发进化》节选(34)

已有 2 次阅读 2013-1-29 10:20 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:遗传分子 基因蓝图 环境决定 表观遗传学

基因决定论:那条不会打猎的宠物小狗

1953年,当华生和克里克在著名科学杂志《自然》上发表他们的文章“核酸的分子结构”时,人类历史进程也随之发生了重大转变。他们使用X射线晶体学技术,发现DNA分子是某种线性长链,由四种称为核苷酸碱基的不同分子组块构成,它们是:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶,分别缩写为ATGC。他们还发现,一对DNA链组装成双股螺旋结构。最重要的是,他们发现ATGC四种碱基在DNA分子链上的顺序代表了某种用来合成身体蛋白质分子的密码。

因此,基因就代表了一段特定长度的DNA分子密码,它所包含的核苷酸碱基序列可以用来合成特定的蛋白质。而各种蛋白质分子则是构成细胞的物质组块,因而是造成有机体的生理与行为特征的原因。

根据DNA编码机制的本质,弗朗西斯·克里克提出了一个概念性假设,它被称为分子生物学的中心法则(central dogma)。这个中心法则,也被称为DNA首要性,它定义了生物系统中的讯息流动。DNAATGC四种碱基序列代表了某种讯息——表达为基因——它编码着某种蛋白质的结构。细胞会给基因做一个相当于复印件的复制品,这复制品所用的材料是另一类称为核糖核酸(RNA)的核酸。

这种RNA复制品才是机体在使用基因密码合成蛋白质的物理过程中实际上使用的分子。因此,DNA中所含的讯息首先要转录(transcribe)RNA中,然后,RNA中的讯息再翻译(translate)到蛋白质分子中。克里克的中心法则,把绝大多数生物系统中的讯息流动描绘成了单向图景:从DNARNA再到蛋白质。

由于用来决定我们的特性的蛋白质结构,其最初原型是在DNA中编码的,因而这种分子被考虑为我们的生物学特征的首要决定者。这样,中心法则在字面上就可以翻译成,DNA是导致我们人生状态的首要原因。根据华生与克里克所说,人生的奥秘可以最终还原为起于细胞核的分子连锁反应,该反应的启动是由特定DNA基因的开或关决定的。这个结论代表了生物学还原论的缩影——生命发源于物质的基因。

中心法则成为了现代科学中最重要的基本原则之一,它显著地影响了其后50年以来的遗传学研究方向。有关自己置身于某种物质的牛顿式世界之中的信仰让生物学家们确信,生命及其机制显然是物质相互作用的结果,就像那个关于运动的古老故事,在上了发条的手表内部那些相互咬合的齿轮一样。因此,甚至早在华生和克里克出生之前,科学就已经得出结论说,是一套物理分子控制了生命。唯一剩下的问题是,“究竟是那些分子?”当华生和克里克报告了他们的DNA结果时,其裁决就像是一次超级大灌篮:DNA分子控制了生命。

科学家们不加质疑地把中心法则的结论接受下来作为真理,因为他们早就在预期这样的结果了。令人惊奇的是,生物学家们立即采纳了克里克的假说,尽管它的合理性从来也没有被检验过。而且,有件事是即有趣又十分重要的,那就是克里克把他的DNA?RNA?蛋白质分子讯息通路假说称为法则(dogma)。根据定义,法则一词代表着某种“基于宗教说服而非基于科学事实的信仰”。

通过采纳了一种未加验证的法则,并把它作为了生物医学的根本基础,科学唯物论就正式地而且具有讽刺意味地滑进了宗教的范畴!现代科学究竟是代表了科学呢还是宗教呢,这个问题的答案就将取决于DNA是否真的控制了生命。在我们走进世界上每一个宾馆房间,把抽屉里的《吉迪恩氏圣经》都换成一本遗传学著作之前,让我们先深入考察这个关于DNA首要性的问题。这真的是真相吗?

克里克的中心法则的一条关键推论是,遗传讯息只能按照一个方向流动,从DNA到蛋白质——DNA?RNA?蛋白质——而永远不会走相反的方向;根据克里克所说,这就意味着蛋白质无法影响DNA密码的结构与活动。这里边的麻烦是:能够体验生命的身体是由蛋白质构成的;由于蛋白质无法把关于生命之体验的信息送回给DNA,因此环境讯息无法改变遗传命运。这就意味着,遗传讯息是与环境脱节的。

中心法则所阐释的讯息流动方向把基因决定论的观念具体化了,这个观念已经影响了这颗行星上生活的每个人的人生。

基因决定论所信仰的是,基因控制了我们所有的特性——物理的、行为的和情绪的特性。这就是为什么我们会去寻找在家族中流传的特性的原因,也是为什么科学会不停地搜寻负责控制这个或那个特定特征的基因的原因。简单地说,这个信仰说的是,我们的命运被锁定在我们的基因之中;而由于我们无法改变自己的基因,我们真的就是,如他们所说的,我们自己遗传的牺牲品。

然而,随着时间的推移,新的科学发现悄然削弱了这一信仰的可靠性。

1960年代晚期,威斯康辛大学遗传学家霍华德·泰明当时正在研究肿瘤病毒如何劫持受感染细胞的基因编码控制权。他所研究的病毒中的遗传分子只有RNA。因此,当泰明发表他的研究,提出RNA中所含的讯息可能反向流动,改变宿主细胞的DNA编码时,他被科学界宣布为异端分子而遭到放逐。在这件事上,这一异端标签的宗教性涵义是某种很恰当的修饰语:他由于挑战了法则[1]而获罪。

在当时,没有人做好了准备来迎接泰明的发现所代表的那种深远的意义;但我们后来逐渐认识到,那些据说导致了艾滋病的各种HIV病毒所利用的正是同样的RNA基因遗传机制。泰明最终分享了1975年的诺贝尔生理学奖,其获奖原因是发现了逆转录酶,也就是能够把RNA中所含讯息复制到DNA编码中的那种酶。

泰明的工作实际上打碎了克里克中心法则的脊骨,因为它证明遗传讯息是双向流动的:DNA把讯息传给RNA,而RNA也能把讯息送回给DNA。泰明工作的意义在于,通过反向过程,遗传改变是可以通过设计或者环境影响实现的,而不是像以往人们所认定的那样,只能通过意外的突变产生。

到了1990年,中心法则和遗传决定论的另一条基本教义也被破解了。根据杜克大学生物学家H·弗雷德里克·尼基浩特的报告,基因并不是“自我浮现的”,它也不能“打开或关闭自己”。尼基浩特的文章强调,基因仅仅只是一些蓝图,而那种关于蓝图居然会拥有某种自我开关的品质的概念完全是荒谬的。想象一下你正站在某位建筑师的办公室里,看着眼前的一张蓝图,并且问,“那张蓝图会不会打开或者关闭自己?”更恰当的问题其实是:“那份DNA蓝图有没有谁来读过?”

这是因为,基因们不会自己读自己,这就意味着他们不能激活其自身的表达,从而就不是自我浮现或者自我实现的。下一个问题就变成,“是谁负责来读某个基因?”用尼基浩特的话说:“当有机体需要某个基因产物时,是来自其环境的某种信号,而不是该基因自身的某种浮现特性,激活了该基因的表达。”简单地说,环境信号控制基因活动

正如我们已经看到的,生物医学科学正在哲学上接受超遗传学控制(epigenetic control,即旧译表观遗传学——译者注)这门全新科学的改造。前缀epi-意味着“在某物之上”,因此这门新的科学从字面上说意味着从某种在基因之上的作用产生的控制。换句话说,超遗传学所描述的是,基因活动与细胞表达是如何最终由来自外界影响场的信息,而不是内部物质DNA所控制的。

基因并不控制其自身的活动,而遗传讯息也并不像中心法则所说的那样,只按照单方向流动,这个麻烦的真相早在20多年之前就已经确立了。然而,尽管汤锅里已经有了这颗老鼠屎,但各种基础科学教材、媒体、特别是制药企业,仍然继续拒绝任何远离中心法则观念的运动。他们就这样继续保持着普通外行人的观念,即基因控制了他们的人生。很显然,如果我们继续用宗教性的“法则食品”来喂养它的话,即使一条已经死掉的法则也能继续让它活着[2]

尽管科学已经证明,基因决定论教条是不能成立的,但主流媒体仍然继续关注于各种基因控制了我们的人生这一概念。每天,新闻文章都宣称又有某种基因被发现能控制这个特性或者那个特性。焦虑的人们则排着队等候用最新的、最好的基因芯片技术来读出他们个人的基因组,企图借此一瞥他们自己的命运。基因决定论的观念是如此地与占据优势的主导基本范式相共鸣,以至于即使无可辩驳的科学证据也无法动摇它的位置。


[1] Dogma一词,同时含有法则、教条、信条之义。在各个相似词汇中,具有最浓重的宗教色彩——译者注。

[2] Dogma(法则、教条)一词与dog()谐音,此处作者意指各种法则教条都是信仰者们即使死掉也不愿放弃的宠物小狗——译者注。

[转载]《自发进化》节选(35)

已有 3 次阅读 2013-1-30 10:37 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:基因 自私 癌症 商机 环境

自私的基因

理查德·道金斯的那本缺乏科学依据的书《自私的基因》所产生的广泛吸引力就是这条已死的法则仍然深孚众望的最好例证。道金斯的理论认为,基因创造出我们的目的就是带着它们四处传播,并为它们自己的繁殖提供条件。这个理论不仅是对科幻小说的荒谬的拙劣模仿之作,替不合逻辑的东西强安逻辑;而且它还超出了最严重的还原论的底线,把有机体还原为设计出来单纯为了听从各种基因之召唤的生化载体。

毕竟,如他在争论中所称的,基因能够坚持传递许多世代,而我们人类只能活上一生的时间。基因是驾驶员,而我们则仅仅是汽车,只要开满了五百万英里或者用上120年,不论哪个条件最先满足,就必需折价贴换一款新品。道金斯推理的前提就像那个说小鸡只是鸡蛋用来制造更多鸡蛋之手段的古老观念一样。

可是,为什么基因是自私的呢?因为,道金斯断言,基因和我们一样有生存的动机,它们在促进其自身的生存时并不尊重它们所栖身的有机体甚至整个物种的生存需求。道金斯说,在世代延续之中所发生的进化性适应,并不是为了有机体的生存能力而设的,而是为了增进基因本身的繁殖能力。而哪怕那些适应性改变可能会或者不会加强有机体的生存,对自私的基因而言都无所谓。

而由于中心法则规定一切都起源于基因,因此以下事实就显得理所当然——尽管这理由可能如此之不合理——用道金斯的话说,“我们天生就是自私的。”他还相信自然选择会偏爱那些会欺骗、说谎、误导和剥削的人。因此,那些导致儿童做出不道德或者无道德行为的基因在整个基因库中就会更有优势。他断言,利他主义从根本上是行不通的,因为它干扰了自然选择过程。同样的道理也适用于收养儿童的情形,他相信那是“违反我们自私的基因之本能与利益的”。

幸好,没有多少人认可(道金斯的)这种极端的物质主义观点。然而,正如我们在安然公司的实例中所看到的,他的观点为那些最为残酷、最为过分的社会性、商业性、工业性和行政性的达尔文主义提供了某种,在他看来,科学的燃料与合理的辩护。作为自称的无神论者,道金斯既不相信会关爱的神,也不相信会关爱的人。与那些不相信存在某种人格神的人本主义者们不同,道金斯对任何东西,只要它不是纯粹的决定论、唯物论并且彻头彻尾地自私的,他就一概不予理会。

如果真的像道金斯所说的,生存就等同于成功的话,那么转移的癌症就是高度成功的。当然,直到它杀死了宿主为止。不过,到那个时候,如果我们还要相信我们的命运由DNA控制的话,这些导致了癌症的自私的基因已经成功地确立了它们的生存,因为它们已经把自己成功地整合到了其宿主后代的基因血脉之中,在他们身上,这些基因的未来复制品们已经准备好一遍又一遍地做同样的事,这样就能制造更多的基因决定论——直到某种癌症般的程度。

从我们行星的立场上看,经常会产生这样一种感觉,即人类的企业已经很像癌症一般,复制和繁衍自身,危害整体环境。既然我们已经发展了空间旅行技术,我们就已经在准备着为了生存而感染其他行星系统,同时把我们亲爱的、濒死的地球抛在脑后。

人类基因组

与此同时,基因作为创世起源的唯物论含义引导产生了生物学史上最雄心勃勃(同时也是最令人失望)的科学计划之一:人类基因组计划。

人类基因组计划(HGP)启动于1990年,该计划最初由首席科学家詹姆斯·华生领导,他所代表的是美国国立健康研究所(NIH),后者则是美国健康与人类服务部的下属机构。表面上,至少在公众的心目中,HGP是一个利他主义的计划,带有三项主要目标:一、识别所有人类特征的遗传基础,不论它是正性的还是负性的;二、创造一个研究数据库以及相应的数据分析工具,供生物技术工业和私人研究部门分享;三、促进全球医学应用新技术的发展。

当时的考虑是这样的。既然人体中有超过十万种蛋白质,而制造每种蛋白都需要一份相应的基因蓝图,那么就应该至少有同等数量的人类基因,对吧?HGP背后的策划者相信,通过制作一份人类基因纲要,他们就可以利用这些数据来策划某种人类乌托邦。

然而,唯恐理查德·道金斯会为该计划表面上的人道主义目标感到沮丧,这项计划还暗藏了一个隐秘的动机。遗传科学家们让投机资本家们确信,通过识别人类基因组中的十万基因,可以创造出巨大的财富。只要为每种基因的碱基序列申请专利,再把这些信息卖给各大药厂去用于药物开发,整个投资将会获得显著的回报。

然而,自然界再次用它精妙的清晰度,耍了那些试图通过挖掘它的秘密来获得经济利益的人一道。

根据基因控制有机体的特性这一错误假设,HGP的投机商们期待着越复杂的有机体就应该拥有越大数量的基因。因此,作为该计划的预研项目,科学家们首先测定了那些在传统基因研究中常用的简单有机体的基因。

他们发现细菌这类自然界最原始的有机体,通常包含30005000个基因。接下来,他们发现在一种微小的、肉眼几乎看不见的线虫,秀丽隐杆线虫,这种只有1271个细胞、名字比它本身还长的有机体中,拥有大约23000个基因。到此为止,一切都不错。

顺着复杂性的阶梯一路向上,他们又研究了进化水平更高的果蝇,并且惊奇的发现它只有大约18000个基因。这个结论不合道理。更为复杂得多的果蝇,怎么可能比那个更为简单的线虫拥有的基因更少呢?他们没有气馁,而是正式开始启动了人类基因组计划。

当完整的人类基因组分析结果出来之后,其结果是如此地反响微弱,以至于本来应有的那场大张旗鼓的大肆鼓吹最后变成了卡祖笛般如泣如诉的微声吹奏。我们这些在生物学上高度复杂的人,身上拥有五十万亿个细胞,却只有大约23000个基因,这个数量几乎和从那卑微低等的线虫中找到的基因数目一样多。

该计划的结果发表于2003年,而且尽管如此,这个事件仍然被宣告为人类最伟大的成就之一。事实上,由于未能找到预期中的超过十万种基因,从根本上导致该计划所催生的生物工程集团公司,赛莱拉与人类基因组科学公司的大幅裁员,并导致集团公司总裁辞职。

保尔·西尔弗曼是一位基因组与干细胞研究领域的先驱,也是人类基因组计划的早期提倡者与总设计师,他回应了该计划所得到的惊人结果,并得出结论说,科学需要重新考虑基因决定论的观念了。好吧,你好!西尔弗曼写道:“细胞的信号处理过程严重依赖细胞外部刺激来引发其核内DNA的转导。”换个简单说法:是那个环境,傻蛋!

尽管人类基因组计划未能发现十万基因,而且科学也发现了基因并非自我浮现的,但公众仍然继续信仰基因决定论。尽管基因是蓝图这一隐喻已经广为人知,但看起来没人要问一个更恰当的问题,“承包商是谁?”或者,一个几乎同等重要的问题,“第一个自私的基因是从哪里来的?”以及“是谁或者什么替它编上了自私的程序?”


[转载]《自发进化》节选(36)

已有 82 次阅读 2013-1-31 18:57 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:黑猩猩 狒狒 和平 资源

狒狒与小黑猩猩

就像在其他错觉上发生的情形一样,传统智慧不仅已经吸收了那条关于人是由DNA统治的观念,而且还吸收了关于自私、暴力和攻击性都是已经写在人的硬盘中的程序的想法。这些结论让人们确信,暴力侵蚀我们的文明是不可避免的,因为它是遗传编码在我们基因组中的。毕竟,我们人只不过是裸体的猿类,对吧?

实际上,不对。两项有趣的研究对这种关于人类本质之实质的传统观念提出了质疑。1983年,罗伯特·萨波斯基,这位美国灵长类动物学家,已经在肯尼亚马赛玛拉保护区做了五年的狒狒(baboon)研究,但这时灾难降临了。一场爆发的结核感染杀死了他所研究的群体中一半的雄性狒狒。暴发流行的来源是一处被污染了的垃圾场,而那些最有攻击性和主宰性的雄性狒狒,那些曾经很有能力成功地抢到食物的个体,都在这场灾难中死掉了。

萨波斯基决定放弃这群狒狒,去研究另一个雌雄比例均衡的群体。十年之后,他回到了原来的研究地点,并且惊讶地发现,不只是那些已经死掉的,而且所有原本的雄性狒狒都不见了;那些新出现的雄性生物彻底地不同了。在霸权之争中,大个头的狒狒不再欺负那些身材较小的,而是只选择那些与他们身材相当的作为对手;而且,与以往不同,雄狒狒不再那么经常攻击雌性了。

在他十年前最初研究这群狒狒时,萨波斯基发现它们体内有一类叫做糖皮质激素的激素水平很高,这是一类用于战斗或逃跑的激素,它们会作为对竞争和攻击性的反应而释放出来。然而,萨波斯基对这个新版群体中下位雄性个体重新做了检查,发现这些动物表达出来的应激水平要低得多,其糖皮质激素的水平也要低得多。

这种全新的,更为和平的文化是怎么来的呢?萨波斯基的假设是,随着原有雄性领袖死去,群体中的年长成员都变成了雌性。这些雌性随后教化了那些更为年轻的雄性,并且看起来选择了那些表现出更少的攻击性和更低水平应激行为的个体。萨波斯基对这个群体做了密切的观察,看看入侵或者移民而来的雄性狒狒是否会颠覆这种精致的文化平衡,但迄今为止,这种新文化仍然保持完好无损。

不论这些灵长类动物可能遗传了哪些所谓的自私基因,一次环境改变在它们中间触发了某种文化变迁,并且这还是可持续的;这或许是由于该变化有助于更高水平的群体功能。

另一个更为有趣的案例是有关小黑猩猩(bonobo)的,此前人们称它倭黑猩猩,据认为是和我们血缘最近的灵长类亲戚之一。尽管其它种类的黑猩猩都生活在那种大块头雄性欺男霸女的社会中,小黑猩猩们所享受的却是那种美好的“造爱而不造战争”社会的活典型。在面对可能的冲突时,小黑猩猩们会一起搞性活动来缓解紧张关系并加强安全与友谊。尽管雌雄性活动是最常见的,但也会发生多态性活动或者多角性活动。尽管黑猩猩们真的会在战斗之后相互亲吻和按摩,小黑猩猩们却会在开战之前亲吻,这样就提前避免了战斗的发生。而且有趣的是,尽管小黑猩猩们比起它们的黑猩猩表亲来性活动要多得多,但它们的生育率却仍然保持稳定。

黑猩猩们的雄性亲密关系和小黑猩猩们的雌性亲密关系给我们提供了另一种有趣的对比。在这两个物种当中,青春期的雌性个体都会移民到新的群体之中。小黑猩猩群体中新来的雌性个体会立即找到一两个年长一点的雌性,并和她们相互摩擦外生殖器,这是一种在群体中的雌性个体之间产生长期亲密关系的行为,它有助于鼓励她们团结起来,避免受到雄性的欺侮。与此相反,在典型的黑猩猩群体中,亲密关系主要发生在雄性个体之间,然后它们会结成帮派来欺负雌性,而后者的体型本来就比雄性要更小。在小黑猩猩群体中,雄性和雌性个体的个头是差不多的,这可能也是影响他们性平等的一个因素。

可是,那些小黑猩猩的研究者们相信,是环境因素在保持着这种伊甸园式的黑猩猩文化的安然无恙。正如荷兰心理学家与灵长类动物学家弗朗斯·德瓦尔,也就是《小黑猩猩:被遗忘的类人猿》一书的作者提出的,小黑猩猩们从未离开过森林的保护。和其它黑猩猩们一样,小黑猩猩们是杂食动物,它们会猎取小型动物为食。但与其它黑猩猩们不同的是,它们有幸得到了如另一位研究者,戈特弗里德·霍曼所说的“小黑猩猩能量棒”。在它们的天然栖息地中,小黑猩猩们找到了一种非常充足的竹芋属植物haumania liebrechtsiana,这是一种挑战了马尔萨斯学说的高蛋白植物,因为它在一个又一个世纪中,经受了无数世代饥饿的小黑猩猩的采集而长盛不衰。

大部分黑猩猩都不得不努力工作来确保其食物来源,因为在大部分黑猩猩森林中,植物都含有大量的丹宁以及其它毒素,以保护这些植物不会一直被吃到死。由于小黑猩猩们身处于丰盛的能量棒之中,它们很少花费时间来确保食物来源,或者不得不为了资源而战。

那么,人类可以从小黑猩猩那里学到什么呢?尽管在面对冲突时做爱是个很有趣的主意——这肯定会改变法庭的场面,更不要说曲棍球赛场了!——真正的信息是这样的:当资源丰富时,战争就变得毫无必要了。而当战争减少时,资源又会变得更加富足。

这是一条特别重要的领悟,尤其是在当今这个世界上,每年花在制造武器上的钱都超过万亿美元,而这些本来可以都用来制造生活产品的。正如我们后边会看到的,当资源从保护转移到增长上时,其结果将是极大地提高健康和富足——不论是在社会内部还是在身体内部都是如此。

我们需要问自己的其它问题是:如果那些和平的小黑猩猩们能够生活在富足与平衡中,而一群本来很暴力的狒狒们能够享受和平而放弃战争,那么我们这些有知觉能力的、手头拥有远比这些动物多得多的资源的人类,又能够做到何种程度呢?我们是不是要继续假定自己的无能为力,并否认自己的责任,同时把那些严酷的个人和世界状态归罪于自私的基因呢?还是说,我们愿意更聪明地使用自己的才智呢?

如果我们的灵长类表亲未来在进化上竟超过了我们的话,那么不论对于创世论者还是进化论者来说,都将同样是悲哀的。







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