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这门科学,或许能解开所有人的生命密码|豆爸读书会·099

 亲子学乐 2022-03-03

文/编辑:豆爸读书会

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豆爸最近观看的节目中,《圆桌派》第五季收官的两期,让我最觉震撼。这两期的主题是基因,主要嘉宾是尹烨。

尹烨本身是基因科学家,但除了基因知识外,他还很博学,并且能接住所有话题,无论是聊医学,还是历史,或者哲学,都可以融汇贯通地讲述出来。

听这样的人聊天,本身就是一种享受。听君一席话,胜读十年书,或许有些夸张,但这种被知识洗礼的感受,却很能让人感到羡慕和神往。

于是,我就去买了尹烨博士的著作《生命密码》来读,这本书果然不负期望,让我感受到了更多的震撼。

《生命密码》,是一本讲述人类生命基因的书,它向我们展示了一个不一样的生命科学世界:这个世界和我们每个人都息息相关,却又不为大家所熟悉。

本书作者尹烨,是华大基因CEO,也是基因科学家。当年的人类基因组计划,华大基因和尹烨博士都是亲身参与者。

此外,他还参与了SARS病毒和新冠病毒的基因测序工作,为打赢这场防疫工作也贡献了不小的力量。

尹烨立足于现代科技和最新科研成果,撰写了让不懂生物技术的普通读者,也能有所收获的读物。

他将生命科学同历史、人文结合到一起,让普通人也能了解到生命科学的世界,让基因不再是高深莫测的知识,让生命科学流行起来。

书中由许多个饶有趣味的小故事组成,每个故事的内容既贴近生活,又包含了许多科学知识。读完本书,一定能刷新你对生命、健康,及自然及宇宙万物的认知。

下面,我们一起来走进本书,了解生命密码的神奇。

人类的大脑已经6亿岁

大脑从远古生物的无脑时代,到现在即使普通人的大脑,每天也可以接受和处理大量的信息,经过了6亿年的演化。

在这6亿年中,大脑就像手机应用不断迭代一样,大脑也在不断升级。

6亿年前,远古生物可以说压根就没有大脑结构,神经系统只有最简单的反应能力,书中把这样的大脑称为爬虫脑

爬虫脑仅能在外界刺激下做“有食物,快吃”“有危险,快躲”的简单反应,几乎没有任何记忆存储功能。就像最初的BP机,只能接受信息。

后来,爬虫脑不断升级,就像鸟和哺乳动物的脑,这个时候,大脑可以产生一些复杂的感情了,比如说,老鸟可以呵护小鸟,可以表达亲情和爱意这些高级情感。书中把这样的大脑成为哺乳脑。这时,脑子有了交互功能,如同BP机升级为功能手机。

到了人类,因为一些关键节点的跃升,大脑得到更好的发育,脑容量激增,可以达到1400毫升,人们思考更加有条理。大脑像是从功能手机升级到了智能手机,人脑成了智慧脑

神奇的是,这三种脑同时存在于人类的脑袋里,而且可以清晰地分区。人类作为地球生命的最高智慧生物,我们的大脑发育过程本身就是6亿年进化的浓缩:

大脑最先发育的部分,就是负责神经系统的爬虫脑;随后会完善表达情感的部分,最后等人类的智慧脑完全发育成熟,要到20岁以后了。

从这个角度,我们也就能理解,为什么孩子们的控制力比较弱,情绪转化能力却很强,这一切都是因为大脑的发育规则决定的。

不过,就像电子操作系统,在更新换代的过程中,容易出现漏洞一样,人类祖先的脑容量,在达到1400毫升这个里程碑的过程中,也走过几次岔路,险些我们这些现代人就不存在了。

作者在书中讲到,在人类演化的过程中,出现过好多种人。

大约40万年前,在欧洲有一种人叫海德堡人,它们的脑容量只有1100毫升,因为演化程度远远不够,后来,海德堡人被淘汰。

一味追求脑容量大,就能能笑到最后吗?也不尽然。

在欧洲,还有一种洞穴人,叫尼安德特人,它们的脑容量比海德堡人大很多,将近1700毫升,但是后来也灭绝了。

这是因为,尼安德特人的脑容量虽然大,但是几乎被视觉功能和运动功能占据主要位置,也就是说,他们单打独斗可以,但是他们的思维功能和沟通功能差,不能组织大家一起对抗敌人。所以,尼安德特人在部落间的撕打过程中,不幸灭种。归根结底,是他们大脑功能太弱。

经历了相当长时间的演化后,人类虽然以大脑的成功演化成了地球的主宰,但是,随着生活方式的改变和人均寿命的提升,跟大脑相关的疾病也越来越多,像阿尔茨海默症、自闭症、抑郁症等,越来越威胁着人类的健康。

虽然时空的尺度有限,但是智慧的思维无涯,21世纪将是脑研究世纪,我们期待,脑科学的研究和应用,能够帮助人类再上一个新台阶,在大脑未来的的演化中,书写最好的答案。

生存与繁衍,隐藏着造化之妙

任何生命,进化的最终目标,都是为了生存和繁衍。各个物种为了让自己活下来,并且把自己的子孙后代散遍全球,可谓是想尽了一切招数,真可谓“只有想不到,没有做不到”。

1、从食肉动物到食草动物

我们去公园时,看到憨态可掬的熊猫抱着竹子不停地吃呀吃,你如果认为它们天生就是吃竹子的动物,那就大错特错了。

800万年前,熊猫的祖先生活在潮湿的雨林中,个个是会爬树、善于奔跑、咬合力强捕猎高手,更是一个餐餐有肉的肉食动物。

然而,冰河时期的到来,迫使包括原始熊猫在内的许多动物,向更温暖的南方迁徙。在迁徙的途中,更多食肉动物抢走了熊猫的食物,为了活下去,无奈之下,它们找到了小众食物竹子。

熊猫为了生存,把自己从濒临灭绝中挽救回来,不惜改变自己的食谱,但是,让我们想不到的是,经过了800万年的进化,熊猫的消化系统依然不能消化竹子,而是一直依靠体内的菌群纤毛虫,来帮助它们完成消化任务。

从一个肉食动物变成吃素为主,对于熊猫来说令人煎熬,可为了生存,不得不这样做。

2、人类男性的睾丸一高一低,也是进化的结果。

熊猫家族在漫长的时间中生存演化,人类也是。

米开朗基罗的雕像杰作《大卫》,那雄健的身姿、深邃的目光、躯体间氤氲的张力,无一不显示着他的神来之笔。

最具冲击力的,是那象征男性光芒的睾丸。

不难发现,雕像的睾丸左边低右边高,这在崇尚对称的西方美学中,是完全解释不通的。人们议论纷纷,不知道这是美术的设计,还是对人真实的刻画。

其实,人类的睾丸,作为储存精子和产生雄性激素的仓库,就是一边高,一边低,而且大小也不相同,这是人类器官进化的结果。

据科学家的分析,这样进化,大概率是为了减少它们之间的相互碰撞,让睾丸更安全。毕竟,睾丸的安全决定了人类能否很好的繁衍后代。

3、貌不惊人的植物,有效处理了核污染

漫长的演化造就的平凡物种,却让人心生敬意。

向日葵,这个古老的物种,在15世纪由哥伦布将它从南美洲带到全球,此后这个能跟随太阳摇头的植物,一直没离开我们的生活。

奇妙的是,在向日葵的演化过程中,提升了物种的多样性和环境适应力。更让人惊奇的是,比起一般的植物,向日葵对辐射的抗性要强很多。它们在核污染地区也能存活,还能将土地中的污染物吸收到体内,达到净化土地中放射物的效果。

1986年,切尔诺贝利核事故发生后,核电站附近出现了严重核污染。但科学家意外发现,在一个池边生长着向日葵的池塘中,放射性污染物被清除殆尽。

如今,曾是茶余饭后零食的葵花籽,成了日本福岛重获新生的希望。在福岛的周围,800万株向日葵绽开了笑脸,在为净化核污染服务。

你看,生命就是这样的有意思,为了生存和繁衍,不断适应环境,这说明,进化是为了繁衍,繁衍也是为了进化,生命滚滚向前,最终目的是生存和生存的更好。

基因负载生命信息,是一切生物智慧之源

科学飞速发展,生命内部所隐藏的遗传密码,已经被一代代科学家一一破解。人类一步步前进,在倍数越来越高的显微镜下,生命内部的更多秘密被发现。21世纪初,在多国科学家的合作努力下,人类基因组图谱被全面破译。

基因是生命的密码,记录和传递着遗传信息。生物体的面貌、健康、性格、智慧,甚至寿命等一切生命现象,都与基因有关。它同时也决定着人体健康的内在因素,与人类的健康密切相关。

1、基因影响我们的日常饮食。

拿牛奶举例,西方人称牛奶是“人类的保姆”,但中国人与牛奶之间的关系似乎并不总是和谐的,喝了牛奶拉肚子的大有人在。这是因为有些国人身上携带了乳糖不耐受基因,吸收不了,造成泻肚。

对国人来说,虽然先天的基因限制我们对鲜奶的饮用,但是我们可以喝酸奶,酸奶中的乳糖已经被大量发酵为乳酸,而酸奶中所含的乳酸杆菌等细菌还会自带乳糖酶,帮助身体分解摄入的乳糖。

2、基因关乎威胁人生命的疾病。

有一种无法治愈的先天性遗传疾病,也和基因有关。

大家一定记得舟舟吧,在舞台上,他充满激情地挥舞着指挥棒,可以把演奏指挥得行云流水,让人心生佩服。如今,40多岁的舟舟已经逐渐淡出了人们的视野。

他患有无法治愈的唐氏综合症,这是一种由染色体缺陷引起的基因类疾病。这种疾病可以引发智能障碍、发育迟缓、身材矮小以及其它疾病。

对一个家庭来说,唐氏综合症不仅会带来精神压力,还会增加经济成本,这无疑是难以承受的生命之重。

目前,降低这一出生缺陷的唯一手段,就是在孕期进行产前筛查和诊断,通过对胎儿染色体进行遗传学分析,尽可能早地发现和干预。

有人问,基因如果能确保够精准地复制,人类是不是就不会有各种各样的疾病了?

其实,人类基因组拥有高度的稳定性,正常情况下,细胞中也有着诸多的机制,为的就是确保基因能够精准地复制。不过,正如再精密的机械也会出故障,基因同样会发生各种各样的变异。

在相当一部分情况下,变异本身并不一定是坏事。因为大部分变异对基因功能没有什么影响。况且。辩证的看,如果基因复制没有意外的错误,生命也就无法演化,人类更不可能出现在地球上。

从这个角度上,每一次变异都让基因更加多样,也就多了更多的可能性。维持生物多样性就是在保护基因多样性,多生孩子,也是能让人类基因更加多样、产生更多变异的途径。

我们每个人,都是人类基因池的一员;每个孩子身上,都在代表着人类基因的更多可能。

“黑夜给了我们黑色的眼睛,但我们要用它去寻找光明”,探索生命是一个永无止境的过程。

随着基因测序、基因编辑技术的研究和发展,基因科技会让更多的人摆脱疾病的困扰,并给人们带来更多的惊喜。

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