基因不是为了你，而是为了自己而存在

讲到基因，大多数普通人并不能分清基因和 DNA 之间的关系。

我们可以把DNA 想象成是一根长长的拉链。这根拉链上大约有 1000 个齿，每一个齿就是一个基因，所以，DNA 就是由很多个基因组成的。当然，基因的长度不像拉链上的齿那样大小均匀，基因片段的长短不一。　　　

DNA 的绝妙之处就在于它的复制方式。当需要生成一个新的 DNA 分子时，两条单链从中间平分开，就像拉开一件夹克的拉链，然后每条单链都脱落去形成新的组合。由于沿着一条单链的每个核苷酸都会与其他特定的核苷酸配对，所以每条单链都可以作为创建新匹配链的模板。

如果你的 DNA 只有一条单链，那么你可以很简单地通过建立必要的组合来重构另一条与之匹配的单链。假设一条单链上的最顶层由鸟嘌呤构成，你就知道匹配链上的最顶层必须是胞嘧啶。一路往下进行核苷酸的配对，最终你将得到一个新分子的密码。这就是自然界发生的事情，一眨眼几秒钟的功夫就能完成，虽然工程量着实巨大。

大多数时候，我们的 DNA尽职尽责毫无差池地进行着复制工作，但偶尔，概率大约是百万分之一，生成的核苷酸放错了地儿。这种错误就是单核苷酸多态性，英文缩写是SNP，生物化学家一般把出错的核苷酸称为“Snip”。

通常，这些 Snip 深埋在非编码的 DNA 片段中，身体也察觉不出它出错了。但身体不时也会对它作出反应。Snip 可能会使你更容易患上某种疾病，不过很公平，它也可能带来些好处，例如更多的保护性色素、使生活在高海拔地区的人生成更多的红细胞等等。

日积月累，这些细微的变化会积累起来，个人也好，人群也罢，特征都会越来越明显。

在亿万年的演化过程中，DNA 复制的准确度和出错率会达到一个微妙的平衡。

错误如果太多，身体将不能运作自如。但如果错误太少，人的适应性就会下降。机体在稳定性和创新性上也有着类似的平衡，这种平衡是人类必须的。红细胞的增加可以帮助高海拔地区的人群呼吸和移动起来更轻松，因为红细胞增多后能携带更多的氧气。但红细胞增多也会使血液变得粘稠，如果红细胞加的太多，心脏泵血“就像用泵抽石油”，心脏的负担一下子就加重了。

因此，高海拔地区的人获得了更高的呼吸效率，但是，付出的代价却是心脏病风险的增加。

你和我的基因差异，这是由Snip 造成的。现在，你把你的基因和第三个人进行对照，仍然是 99.9% 完全一致，但 Snip 的差异大多是在和我不同的地方。把更多的人拉来进行对比，你会发现更多不同地方的 Snip 差异。我们每一个人的身体里都有着 32 亿个碱基，所以，准确地说，并不存在一个标准的“人类基因组”，每一个人都有每一个人的基因组。但从宏观上来看，我们所有人的基因有 99.9% 是相同的。所以，如果盯着基因看，我们每个人都几乎一模一样，但如果盯着 Snip 看，那么我们又可以说，这世界上没有完全一模一样的两个人。

哪怕将来克隆人出现了，Snip 也是不可避免的，DNA 在复制的过程中，必然会出错。

我们现在依然无法解释为什么有那么多数量的基因片段只是漫无目的地存在。生命的目的好像就是为了使 DNA 永存，用生物学家马特·雷德利的话说，“它们的存在纯粹只是因为它们擅长自我复制”。换句话说，你身上大多数的基因不是为了你、而是为了自己而存在。你是对它有益的机器，而不是，它是对你有益的物质。

令人意外的是，即使是那些有确定功能的基因，也不全都是对生命的健康成长有益的。也就是说，有时候我们的身体花费了巨大的能量来生成一种毫无益处的蛋白质，这种蛋白质甚至还会对我们造成致命的伤害。

我们的身体毫无选择，只能照做，因为这是基因下达的命令，我们对基因从来就是言听计从。总之就目前的发现而言，将近一半的人类基因除了复制自己无所事事，这个比例是所有生物中最高的。    

所有生物在某种意义上都是他们基因的奴隶。这就是为什么三文鱼、蜘蛛以及其他不计其数的生物做好了在交配中死亡的准备。繁殖后代和传递基因的欲望是大自然中最强烈的冲动。从进化的角度来看，性满足是一种奖励机制，鼓励我们向后代传递基因。

对科学家而言，还来不及细细领悟为什么我们大部分的 DNA 都无所事事，更多意想不到的研究发现就冒出了头。首先是德国、然后是瑞士的研究人员做了一些相当奇特的实验。其中有一个实验，他们把控制老鼠眼睛发育的基因，注入了果蝇幼虫的体内，期待着有一些新奇的怪物质生成。结果，老鼠眼睛的基因使果蝇又长出了一只活的蝇眼。要知道，老鼠和果蝇的进化在 5 亿年前就分道扬镳了，但它们却可以像亲属那样交换基因。

本来以为多长出一只眼睛这种事情太过神奇，有点难以置信。结果查阅资料后发现，长出眼睛，对研究人员来说可能是司空见惯的事情。

根据《科学》杂志的报道，1995 年的时候，由瑞士伯尔尼大学的遗传学家华尔特·格林（Walter Gehring）领导的一个小组发现了一种“EY”基因。通过一些方法操控这个基因，研究人员就使果蝇长出了多余的眼睛，而且令人吃惊的是，这些眼睛居然可以长在翅膀、腿和触角上。同样的事情还发生在了休斯敦贝勒医学院的发育遗传学家格莱美·马登（Graeme Mardon）发现的 DAC 基因上。       

无论研究人员怎么折腾，结果都是一样的。他们发现可以把人类的 DNA 注入果蝇的某些细胞中，果蝇会像接受自己的 DNA 那样接受来自人类的 DNA。出人意料的是，超过 60% 的人类基因本质上与果蝇是一样的。而有将近 90% 的人类基因在某种程度上可以与老鼠身上的基因对应起来。我们和老鼠甚至有着同样的长出尾巴的基因，要是激活了，我们就有尾巴啦。研究人员跨越了一个又一个领域，他们发现无论在哪种生物上实验，不管是线虫还是人类，他们经常都是在研究本质相同的基因。生命似乎都是围绕着同一张蓝图而诞生的。         

进一步的研究揭示了主控基因的存在。每个主控基因指挥一个身体部分的发育，这类基因被称为“同源异形”基因，希腊语里是“相似”的意思。同源异形基因解开了这个长久以来令人困惑的问题：从单一受精卵中产生的数十亿个胚胎细胞，明明携带着完全相同的 DNA，它们又是怎么知道该去哪里该做些什么的呢，比如这个细胞成为了肝细胞，这个细胞成为了伸缩性神经元，这个是拍动的羽翼上的光点……原来正是同源基因在指挥着它们，它们对于所有的生物都是以同样的方式发出指令。       

有趣的是，基因的数量和组织方式并不一定，或者说通常不能反映携带它的生物的复杂程度。我们有 46 条染色体，但有些蕨类植物有 180 多条，而有一种属于酷灰蝶亚属的蝴蝶是所有动物中拥有染色体最多的物种之一，有 268 条染色体。

显然，基因的数量并不是最重要的，重要的是它们对你做了什么事。之前我们一直猜测人类至少有十万个基因，这还是保守的估计。但人类基因组计划的第一批研究结果就修正了这个数字，使得这个数字大幅跳水，把它定在了 20000-25000。

直到今天，科学家们也还在为人类基因的数量到底是多少争论不休。原因还在于不同的生物学家对基因的定义也略有不同，这也会导致基因的数量不同。但不管怎么说，我们现在已经可以肯定，人的基因数量还不如一只青草虫。可见基因也是贵在精而不在于多。         

《科学》杂志 2015 年11 月刊登的一项研究表明，人体 20000 多个基因中，大约有 15%，具体数字是 3230 个基因，是我们无法或缺的，只要对它们稍作改动，你可能连出生的机会也丧失了。一旦这些基因突变，胚胎通常就会死亡，或者一个人太虚弱而失去了生育能力。这些极其重要的人类基因中，许多都与动物一样，有着相同的作用，比如构建生产蛋白质的工厂。但这项研究结果只是初步的。

不过仍然很高兴，至少你我都有着 3230 个基础 DNA，我们才能沟通交流，成为智慧的文明生物。

你可能会跟我有同样的感受，似乎我们人类的弱点越来越多的都被归结于基因惹的祸，前不久在哪里还看到过一篇文章，说美国的一个刑事案件，律师是以基因缺陷为嫌疑人辩护的。

这几年，不断有科学家欣喜若狂地宣布找到了导致各种顽疾的基因，例如肥胖、精神分裂症、犯罪、暴力、酗酒、甚至是商场偷窃和流浪的幕后黑手都成了基因。著名的《科学》杂志，在1980 年刊登的一篇研究文章中说，遗传基因决定了女性在数学方面的表现天生就不如男性。好在现在的我们知道了，一个单一的基因导致人的某个特定的疾病是少见的，至于基因影响人的数学能力，这个就更加武断了。事情远远没有那么简单。         

基因不是一个萝卜一个坑决定一个个人的特征的。因为如果单个基因就能决定单项显著的特征，比如身高、患糖尿病的概率、是否容易秃顶，那么相对地，我们也更容易分离和修正这个基因。不过，两万多个独立运作的基因是无论如何造不出一个令人满意的复杂人类的。这也清晰地意味着，基因与基因之间必须协同合作。

有一些疾病，比如血友病、帕金森症、亨廷顿舞蹈症和囊性纤维化是由单个基因的功能失调引发的。但通常，在这些破坏性的基因对一个物种（比如我们人类）造成永久性的麻烦之前，依照自然选择的规律，它们就会被淘汰掉。

决定我们命运和舒适度的绝大多数特质，哪怕只是眼睛的颜色，也是由复杂的基因相互运作共同决定的，而不是单个基因就能说了算的。

这就是我们难以搞清基因共同运作方式的原因，这也决定了定制一个未来的奥运冠军婴儿是多么科幻的事情。