📄 03.htm
字号:
达3米,体重两吨。尽管由于恶劣天气的影响,这个古猛犸的头部有些损坏,
但其内脏、骨肉以及长毛部分都保存得相当完好。贝尔纳目前正准备从这只古
猛犸身体中分离出完整无缺的DNA,并用它最终克隆出猛犸。
不过,复活恐龙的难度还要大许多,但是在生物技术日新月异的基因时
代,技术上的难题终将迎刃而解。”
“听你这么一说,仿佛恐龙真的快有一天会再度横行天下了。”
“很有可能,不过,我们应当认识到,现代最可怕的动物不是恐龙,而是
人。”
<font color=green><b>无所不在</b></font>
有一次,我到一家计算机软件销售店去买最新版本的WINDOWS,一看价
格,竟然要近两千元人民币,我不禁对柜台后面的销售员说:“微软真是黑心,
一个简单的电脑操作系统就要两千元。”那位先生显然对我的话不满意,说:
“这个版本的WINDOWS功能更加强大,虽然价格不菲,但物有所值。”正在
说话间,我发现台子上有一根头发,我拿起头发笑着对他说:“干脆这样吧,
我拿一套功能强大得多的操作系统和你交换WINDOWS。”说着,我把这根头
发递过去,这位先生显然不知所云,但随即指了指他自己的头发说:“我也有
不少,你还是自己留着吧。”说罢,我们都相视大笑。
其实,我也无意贬低微软的WINDOWS,这套计算机操作系统的确功能强
大,简单易用,两千元的价格与其本身的价值恐怕也并无多少背离。但是恐怕
任何人,包括微软公司的总裁盖茨在内,都不得不承认人类自身的操作系统要
比计算机的操作系统复杂而精妙得多。
谈到人类的操作系统,不少人都会想像它位居于人身体当中某个极其隐秘
的地方。其实不然,在人体大约1000万亿个细胞中,除了个别的细胞不予考虑
外,每个细胞里都有一套一模一样的完整的操作系统。换句话说,无论是肌肉
还是表皮,抑或头发的发根,尽管各种组织细胞的功能与结构大相径庭,但 深
藏于每个细胞的操作系统均别无二致。
<font color=green><b>各取所需 </b></font>
研究计算机软件工程的程序员一定清楚,在五彩缤纷的WINDOWS视窗背
后是一条条多么枯燥的程序语句。说来惭愧,我们人体的操作系统其实同样地
令人乏味。人体所有的操作系统信息都蕴藏在30亿个碱基对的排列组合中,任
何人都可以想像的出,一部仅由四个字母A、G、C、T构成的有十几本大英百
科全书容量的鸿篇巨著将会多么令人生畏。
这30亿个碱基对被包装在24个彼此独立的微观结构——染色体上。每个
染色体实际上就是一个巨大的DNA分子与一些蛋白质结合后层层折叠而成。
每个人体细胞的细胞核中都有两套染色体,分别来自父母双方。每套有22条常
染色体(与性染色体相对)和一条性染色体(X或Y),通常,每个女性有一
对X染色体,每个男性则有一条X染色体和一条Y染色体。大量基因就排列
在这些染色体上。
任何一条来自父方的染色体都有一条来自母方的染色体与之相对应,这样
一对染色体称为同源染色体。同源染色体之间不仅大小结构相似,而且在彼此
同样的位点上都有功能相对应的基因,称为等位基因。
或许你已经产生这样一个问题:既然每个细胞都有同样的23对染色体,那
么它们也就有同样的基因组,同样的遗传信息,同样的操作系统,但是为什么
这些细胞的结构和功能却大相径庭,有的参与人体的运动,有的参与消化食
物,还有的则参与思维?
事实上,这个问题并不难理解。我们完全可以想一想一种相似的情况:几
台电脑的硬盘上装有完全相同的软件,但每台电脑每次运行的程序却根据各人
的需要不尽相同,有的在进行文本处理,有的在玩游戏,有的则正漫游在因特
网上。可见,虽然所有计算机硬盘里的内容一样,但调入内存的程序却可以千
变万化。
与之同样道理,每个细胞也根据各自功能的需要仅启动相应那部分基因,
而整个基因组中的其他基因只处于关闭状态。这种按需所求的功能对我们人体
非常重要,毕竟,我们谁也不希望自己大脑里的神经细胞去分泌胃酸,手指表
皮的细胞却能够分辨味道。
<font color=green><b>高明的系统</b></font>
我们常常会有这种感觉:计算机与生物竟然有那么多相似之处。比如生物
体的DNA在功能上就颇为类似计算机的操作系统,一个控制我们的电脑,另
一个控制生物体,两者都是用一些枯燥乏味的语言编码出绚丽多彩的世界,而
且两者还分享有另一个共性——即都存在一定数量的BUG。
不过,我相信这些共性其实只是肤浅的表象而已。我之所以这样说,是因
为DNA远比计算机操作系统复杂的多,这种复杂的程度已经超越了任何一台
机器能够模拟的极限。以至于一台结构复杂的计算机即使放在一个低等的细菌
面前,也简单得像个玩具。
除此之外,两者还有一个重要的区别:计算机操作系统中存在的BUG只会
导致我们的计算机莫名其妙地出错,因此它们除了迫使我们不断掏钱升级之
外,没有任何其他用处;而DNA分子中出现的所谓BUG,却是生命进化的原
材料。如果一个DNA分子自始至终不出一点错误,我们至今还只是原始汤团
里的一小片DNA,假设这样一段DNA已经有原始意识的话,我们可能至今唯
一知道的一件事就是:复制,精确的复制,永远重复着一个原始汤团的故事。
看来,我们不得不得出一个看似好笑的结论:我们能够走到今天这一步,
完全得益于DNA分子出现的错误。
不过,有人并不愿意因此而赞成DNA是一个高明的系统,他们把DNA出
错看成是它自身的无奈,尽管这些错误的确成为进化的原动力,但这只是DNA
被动的选择而已。就好像一个敌国间谍潜伏在我方内部,他一次酒后无意中泄
漏出重要的情报,而且这个情报又恰恰成为我们战胜敌国的关键,但我们显然
并不会把这个间谍奉为功臣。
之所以会把DNA视作这样一个尴尬的角色,是因为我们过去一直以为,
DNA出错完全是个偶然而且随机的现象。幸好这些稀罕的现象还是足够为自然
提供丰富选择的余地。接着,大自然就像一个挑剔的考官,将变化后产生的一
大堆形形色色的基因与原来的基因进行比较,选出最优秀的那个,其余的则不
同程度地遭到自然的冷落。但即使是这个“最优秀”的基因也只是暂时得到大
自然宠幸,它继续要面临随时被打入冷宫的危险。从这点来看,大自然绝对是
个喜新厌旧的主人,而DNA更象一群只知道忍气吞声、任人摆布的丫鬟。
但现在这种看法似乎应该得到修正,因为有越来越多的证据表明,DNA出
错的程度和频率可能比我们想像的要大得多,而且更加重要的是,DNA出错也
不是一个完全随机的过程,某些序列的DNA好像更容易发生变化,而另一些
序列就相对要保守得多。换句话说,虽然DNA仍旧必需要服从自然的选择,
但它却拥有一定程度的自主性,它可以控制哪些序列要多变化一点,而哪些序
列则要尽量避免错误。无论它究竟是采用什么手段进行这样的控制,我们至少
可以得出一个结论:DNA出错正是DNA高明之所在,而绝不应该将其看作是
一个被迫无奈的举措。
<font color=green><b>演奏正确的旋律 </b></font>
我这个乐盲也曾经试着用音乐编辑软件对电影“铁达尼克”的主题音乐进
行修改,试听后,我可以向你保证:当杰克和罗斯在船头做出展翅飞翔的动作
时,如果播放我这段修改过的音乐,一定会把当时的浪漫情调破坏殆尽。
我不知道 DNA 究竟比我要高明多少,也许它会尽量不去改动那些已经非
常经典的片段,而对另一些片段则采取相对激进的态度。但不管怎样,一个基
因要想通过变化而产生更加优秀的基因,实在是一件非常困难的事情,而绝大
多数的变化都导致产生有害的BUG。
这些BUG有时由于其他方面的弥补,可以在生命个体的一生中不出现任何
负面影响,但另一些BUG却有可能造成生命系统的崩溃。有时,即使同一个基
因内不同的BUG,造成的影响也会大相径庭。
例如有一种人类常见的遗传病:杜兴氏肌萎缩(Duchenne muscular
dystrophy, DMD),这种病的患者通常到了10岁左右便要与轮椅相伴,并且
常常在20岁前就因最终呼吸肌衰竭死亡;但同样还是这个基因上的另外一个
BUG,造成另一种疾病贝克氏肌萎缩(Becker's muscular dystrophy),病情就
要缓和得多,通常不会有生命危险。
我们的目标之一就是修复这些BUG,纠正系统错误,避免系统崩溃。随着
人们读取生命系统源代码的能力越来越强,人们对这个黑匣子的了解越来越透
彻,人们开始更加关心如何去修复生命操作系统中的BUG。
对于WINDOWS系统来说,在微软或其他第三方还没有拿出修复一个
BUG的程序之前,要减少不利影响,只有暂时用其他方法纠正,比如忍痛割
爱,避免运行那些容易造成冲突的程序。类似的,在生物学家尚未能够直接修
复有缺陷的基因时,我们只有用其他办法来尽量减少损害,常用的办法是尽量
避免吃某种食物和调整生活习惯。
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -