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達3米,體重兩噸。盡管由于惡劣天氣的影響,這個古猛犸的頭部有些損壞,
但其內臟、骨肉以及長毛部分都保存得相當完好。貝爾納目前正準備從這只古
猛犸身體中分離出完整無缺的DNA,并用它最終克隆出猛犸。
不過,復活恐龍的難度還要大許多,但是在生物技術日新月異的基因時
代,技術上的難題終將迎刃而解。”
“聽你這么一說,仿佛恐龍真的快有一天會再度橫行天下了。”
“很有可能,不過,我們應當認識到,現代最可怕的動物不是恐龍,而是
人。”
<font color=green><b>無所不在</b></font>
有一次,我到一家計算機軟件銷售店去買最新版本的WINDOWS,一看價
格,竟然要近兩千元人民幣,我不禁對柜臺后面的銷售員說:“微軟真是黑心,
一個簡單的電腦操作系統就要兩千元。”那位先生顯然對我的話不滿意,說:
“這個版本的WINDOWS功能更加強大,雖然價格不菲,但物有所值。”正在
說話間,我發現臺子上有一根頭發,我拿起頭發笑著對他說:“干脆這樣吧,
我拿一套功能強大得多的操作系統和你交換WINDOWS。”說著,我把這根頭
發遞過去,這位先生顯然不知所云,但隨即指了指他自己的頭發說:“我也有
不少,你還是自己留著吧。”說罷,我們都相視大笑。
其實,我也無意貶低微軟的WINDOWS,這套計算機操作系統的確功能強
大,簡單易用,兩千元的價格與其本身的價值恐怕也并無多少背離。但是恐怕
任何人,包括微軟公司的總裁蓋茨在內,都不得不承認人類自身的操作系統要
比計算機的操作系統復雜而精妙得多。
談到人類的操作系統,不少人都會想像它位居于人身體當中某個極其隱秘
的地方。其實不然,在人體大約1000萬億個細胞中,除了個別的細胞不予考慮
外,每個細胞里都有一套一模一樣的完整的操作系統。換句話說,無論是肌肉
還是表皮,抑或頭發的發根,盡管各種組織細胞的功能與結構大相徑庭,但 深
藏于每個細胞的操作系統均別無二致。
<font color=green><b>各取所需 </b></font>
研究計算機軟件工程的程序員一定清楚,在五彩繽紛的WINDOWS視窗背
后是一條條多么枯燥的程序語句。說來慚愧,我們人體的操作系統其實同樣地
令人乏味。人體所有的操作系統信息都蘊藏在30億個堿基對的排列組合中,任
何人都可以想像的出,一部僅由四個字母A、G、C、T構成的有十幾本大英百
科全書容量的鴻篇巨著將會多么令人生畏。
這30億個堿基對被包裝在24個彼此獨立的微觀結構——染色體上。每個
染色體實際上就是一個巨大的DNA分子與一些蛋白質結合后層層折疊而成。
每個人體細胞的細胞核中都有兩套染色體,分別來自父母雙方。每套有22條常
染色體(與性染色體相對)和一條性染色體(X或Y),通常,每個女性有一
對X染色體,每個男性則有一條X染色體和一條Y染色體。大量基因就排列
在這些染色體上。
任何一條來自父方的染色體都有一條來自母方的染色體與之相對應,這樣
一對染色體稱為同源染色體。同源染色體之間不僅大小結構相似,而且在彼此
同樣的位點上都有功能相對應的基因,稱為等位基因。
或許你已經產生這樣一個問題:既然每個細胞都有同樣的23對染色體,那
么它們也就有同樣的基因組,同樣的遺傳信息,同樣的操作系統,但是為什么
這些細胞的結構和功能卻大相徑庭,有的參與人體的運動,有的參與消化食
物,還有的則參與思維?
事實上,這個問題并不難理解。我們完全可以想一想一種相似的情況:幾
臺電腦的硬盤上裝有完全相同的軟件,但每臺電腦每次運行的程序卻根據各人
的需要不盡相同,有的在進行文本處理,有的在玩游戲,有的則正漫游在因特
網上。可見,雖然所有計算機硬盤里的內容一樣,但調入內存的程序卻可以千
變萬化。
與之同樣道理,每個細胞也根據各自功能的需要僅啟動相應那部分基因,
而整個基因組中的其他基因只處于關閉狀態。這種按需所求的功能對我們人體
非常重要,畢竟,我們誰也不希望自己大腦里的神經細胞去分泌胃酸,手指表
皮的細胞卻能夠分辨味道。
<font color=green><b>高明的系統</b></font>
我們常常會有這種感覺:計算機與生物竟然有那么多相似之處。比如生物
體的DNA在功能上就頗為類似計算機的操作系統,一個控制我們的電腦,另
一個控制生物體,兩者都是用一些枯燥乏味的語言編碼出絢麗多彩的世界,而
且兩者還分享有另一個共性——即都存在一定數量的BUG。
不過,我相信這些共性其實只是膚淺的表象而已。我之所以這樣說,是因
為DNA遠比計算機操作系統復雜的多,這種復雜的程度已經超越了任何一臺
機器能夠模擬的極限。以至于一臺結構復雜的計算機即使放在一個低等的細菌
面前,也簡單得像個玩具。
除此之外,兩者還有一個重要的區別:計算機操作系統中存在的BUG只會
導致我們的計算機莫名其妙地出錯,因此它們除了迫使我們不斷掏錢升級之
外,沒有任何其他用處;而DNA分子中出現的所謂BUG,卻是生命進化的原
材料。如果一個DNA分子自始至終不出一點錯誤,我們至今還只是原始湯團
里的一小片DNA,假設這樣一段DNA已經有原始意識的話,我們可能至今唯
一知道的一件事就是:復制,精確的復制,永遠重復著一個原始湯團的故事。
看來,我們不得不得出一個看似好笑的結論:我們能夠走到今天這一步,
完全得益于DNA分子出現的錯誤。
不過,有人并不愿意因此而贊成DNA是一個高明的系統,他們把DNA出
錯看成是它自身的無奈,盡管這些錯誤的確成為進化的原動力,但這只是DNA
被動的選擇而已。就好像一個敵國間諜潛伏在我方內部,他一次酒后無意中泄
漏出重要的情報,而且這個情報又恰恰成為我們戰勝敵國的關鍵,但我們顯然
并不會把這個間諜奉為功臣。
之所以會把DNA視作這樣一個尷尬的角色,是因為我們過去一直以為,
DNA出錯完全是個偶然而且隨機的現象。幸好這些稀罕的現象還是足夠為自然
提供豐富選擇的余地。接著,大自然就像一個挑剔的考官,將變化后產生的一
大堆形形色色的基因與原來的基因進行比較,選出最優秀的那個,其余的則不
同程度地遭到自然的冷落。但即使是這個“最優秀”的基因也只是暫時得到大
自然寵幸,它繼續要面臨隨時被打入冷宮的危險。從這點來看,大自然絕對是
個喜新厭舊的主人,而DNA更象一群只知道忍氣吞聲、任人擺布的丫鬟。
但現在這種看法似乎應該得到修正,因為有越來越多的證據表明,DNA出
錯的程度和頻率可能比我們想像的要大得多,而且更加重要的是,DNA出錯也
不是一個完全隨機的過程,某些序列的DNA好像更容易發生變化,而另一些
序列就相對要保守得多。換句話說,雖然DNA仍舊必需要服從自然的選擇,
但它卻擁有一定程度的自主性,它可以控制哪些序列要多變化一點,而哪些序
列則要盡量避免錯誤。無論它究竟是采用什么手段進行這樣的控制,我們至少
可以得出一個結論:DNA出錯正是DNA高明之所在,而絕不應該將其看作是
一個被迫無奈的舉措。
<font color=green><b>演奏正確的旋律 </b></font>
我這個樂盲也曾經試著用音樂編輯軟件對電影“鐵達尼克”的主題音樂進
行修改,試聽后,我可以向你保證:當杰克和羅斯在船頭做出展翅飛翔的動作
時,如果播放我這段修改過的音樂,一定會把當時的浪漫情調破壞殆盡。
我不知道 DNA 究竟比我要高明多少,也許它會盡量不去改動那些已經非
常經典的片段,而對另一些片段則采取相對激進的態度。但不管怎樣,一個基
因要想通過變化而產生更加優秀的基因,實在是一件非常困難的事情,而絕大
多數的變化都導致產生有害的BUG。
這些BUG有時由于其他方面的彌補,可以在生命個體的一生中不出現任何
負面影響,但另一些BUG卻有可能造成生命系統的崩潰。有時,即使同一個基
因內不同的BUG,造成的影響也會大相徑庭。
例如有一種人類常見的遺傳病:杜興氏肌萎縮(Duchenne muscular
dystrophy, DMD),這種病的患者通常到了10歲左右便要與輪椅相伴,并且
常常在20歲前就因最終呼吸肌衰竭死亡;但同樣還是這個基因上的另外一個
BUG,造成另一種疾病貝克氏肌萎縮(Becker's muscular dystrophy),病情就
要緩和得多,通常不會有生命危險。
我們的目標之一就是修復這些BUG,糾正系統錯誤,避免系統崩潰。隨著
人們讀取生命系統源代碼的能力越來越強,人們對這個黑匣子的了解越來越透
徹,人們開始更加關心如何去修復生命操作系統中的BUG。
對于WINDOWS系統來說,在微軟或其他第三方還沒有拿出修復一個
BUG的程序之前,要減少不利影響,只有暫時用其他方法糾正,比如忍痛割
愛,避免運行那些容易造成沖突的程序。類似的,在生物學家尚未能夠直接修
復有缺陷的基因時,我們只有用其他辦法來盡量減少損害,常用的辦法是盡量
避免吃某種食物和調整生活習慣。
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