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关于基因的常识——观《圆桌派第五季》之基因和生命篇(1)

 云蔚志读书 2022-03-28

《圆桌派》是一档全新风格的聊天真人秀节目,由著名媒体人窦文涛主持。在第五季的收官之作中,他请到了华大集团CEO尹烨,与其他两位嘉宾一起聊起了基因和生命这样既关系科技,又颇具哲思的话题。

尹烨不仅是一个企业高管,也是一位研究基因的科学家,更拥有广阔的视野。他关心人文和公平,反对永生,破除科技迷信,其鲜明又犀利的观点令人印象深刻。关于尹烨的进一步信息,可以阅读他的著作《生命密码》,以及专题视频《生命·觉者》。以下是对这次聊天内容的一番整理和总结。

一、关于基因的常识

(一)基因与物种相似性

人类基因有三十亿个碱基对。一个人大概储存着全人类密码的百分之八十七。中国人之间的基因差别较小,只有千分之五或者更低。三十亿乘以千分之五,这也足以产生相当大的个体之间的差异。

令人惊讶的是,人与动物的基因差异并没有想象的那么大。人与猩猩的基因差异约为百分之二或者百分之四,即人与猩猩的相似度可达百分之九十八。

所有的哺乳动物几乎都是三十亿个碱基对。虽然人与狗差异极大,但二者基因组的大小是一样的。据保守的估计,人与狗的相似度不低于百分之八十五,人与老鼠的相似度也有大约百分之八十。会飞的动物因为能量代谢大,基因组就略小一些,比如蝙蝠的是二十二亿。其他的,人与鱼的相似度大概为百分之六十三。人与苍蝇的相似度约为百分之四十,确实意外。

(所以,这里要有一个认知就是,即使两个物种的基因差异极小,但实际上的差别就会很大。当我们在分析病毒时,就不能看到某生物的样本与之相似度到了百分之九十以上,就以为可以确定来源了。)

(二)基因与遗传

1. 遗传的多样性

通常意义上的遗传,仅仅指基因的代际传递。而对于一个社会性质的人,遗传应该包括血脉、文脉、菌脉这三方面。

其中的血脉就是基因的遗传。中华民族的基因源头来自三个Y染色体。它们在五六千年前急剧扩张,对应的就是黄帝、炎帝、蚩尤。作为蒙古西征的结果之一,现在的欧洲,至少有百分之七的男性是成吉思汗的黄金家族这一脉的后代。

在生殖健康方面,需要关注的是基因的有害突变。精子在做减数分裂时,以表观遗传学的方式,产生甲基化,更多的是累积了有害的突变。对于三十五岁以上的人,平均每一年会多两个突变。在过去的几十年中,男子的精子质量在下降,精液中的活精子数从每毫升的近一个亿降到了两千万。所以说,孩子还要早生比较好

菌脉指人体将本身携带的大量细菌和病毒传给下一代。比如,奶妈把自己大量的细菌的这部分基因转移给了喂养的孩子。另外,还有长相似乳母的现象。这就是表观遗传学,即基因没有变,而基因表达的位置变化了。以李白的《静夜思》的第一句“床前明月光”为例子,可以读成“床前、明月光”,或者“床、前明月光”。一样的句子,但表达就不同了。

另外一个很重要的遗传就是文化遗传。老鼠见了猫会怕,即使以前没有见过猫,这种恐惧就是通过遗传的方式记了下来。线虫之所以知道吃哪些细菌,会让自己中毒而死,就是通过mRNA的方式代代遗传。所以,这就是有文化遗传的要素存在,比如认知。一个人抽过的烟,喝过的酒,打过的仗,都被记录在精子中,甚至可以通过精子把自闭症传给了后代。

需要注意的是,许多优秀人物的能力更多是来自后天的习得,而非天赋或者遗传。俗话说,富不过三代,尹烨还有一个有趣的发现,985其实也不过三代。他问过好多人,复旦、北大、清华连续三代的几乎就没有。

2. 自私及利他基因、真利他主义

基因是自私的。母狮子会相互照顾小狮子,但公狮子一定会先咬死上一个公狮子的小狮子,才会使母狮子停止哺乳,重新进入受孕期,然后生自己的孩子。

互相帮助的族群生存下来的概率会更高。在当年大迁徙的过程中,有血缘关系的家族生存的概率高。这同样符合基因自私的规律,因为只要照顾好家族,就是在延续自己的基因。

蜜蜂可以为了群体的基因而牺牲自己,这是基因的自私性决定的,是动物的利他,但不是真利他。动物最多为自己的亲戚死,人类会为其他人而死。像黄继光牺牲是为了国家民族,不是因为血缘关系,这是人之所以为人的一个重要的因素。不管是在科学,还是哲学层面上,都需要去提倡真利他。

3. 适者生存与社会达尔文主义

自然界其实就是一个修罗场。生机盎然是人类对自然的人性化。两个物种遇到一起,绝大多数时候都是杀与被杀,吃与被吃,然后延续后代而已,没有多少选择。按照刘慈欣的话说,自然界就是个黑暗森林,即丛林法则。

“物竞天择、适者生存”是与遗传有关的名言,来自严复翻译的英国生物学家赫胥黎的《天演论》。以生命科学的观点来看,对Evolution正确的翻译其实是演化,严复翻译的《天演论》非常准确。物竞天择,得到的是最适,而不是最优。其实没有最优,只有更优。

我们可以找到许多适者生存的例子,比如人类暴力的减少。《人性中的善良天使》认为,这在很大程度上是因为科技提升了,大家不需要再争个你死我活了。传统上有仓廪实而知礼节,现实中也会经过自然选择,逐渐筛选掉这些暴力的基因。而且当人们对战争的代价无法承受之时,比如核战争,就会趋向于以和平的方式来解决问题。在和平年代,这种嗜杀成性的极端基因就没有那么多的机会传下去,即基因漂变,这可以在非常短的时间内发生。


在自然界中的类似例子有,美国的雨燕在高速公路的桥下筑巢,它们在归巢中会被车流撞死。在短短的几十年中,这些雨燕的翅膀全都变短,减少了被车撞的几率。长翅膀的雨燕消失,这就是被筛选的结果。

其实,原书的意思不是适者生存,而是说动物界都是自私的基因,但人类有真利他行为。严复有感于当年的中国处于生死危亡之际,为了促进思想变革,将其改为适者生存。但这种思想是属于社会达尔文主义,强调只有强者才可以活下来,就出现了对人种的筛选。希特勒就是将英国科学家高尔顿的优生论用到了极致。

对人种的优劣进行区分,这是一个非常危险的信号。其实每一个人类活下来,都是有意义的。人的能力高下,是在设定的环境下才得以体现的。在城市生活的人,到了草原上,可能就比不过非洲人或者那些原始民族。

(三)基因测序

1. 人类基因组计划

人类历史上有三大科学工程:阿波罗登月、曼哈顿工程、人类基因组计划。

人类基因组计划的原则:共有、共为、共享。人类的基因属于自然发现,必须公开,不能专利。它类似火星、月球,都是属于人类共同体的概念。

通常,这类大型工程都会带动一系列产业的飞速发展,像曼哈顿工程就因为需要计算海量的核爆炸数据,所以发明了电子计算机。在阿波罗登月时,又出现了晶体管计算机、卫星、导航,继而是半导体产业和硅谷的兴起。由于个人电脑的普及,比尔·盖茨、乔布斯等人才有机会开始创业。所以说,个人是时代的产物,不能创造时代,只能把握时代的脉搏。

对于这种工程,各国没有后发优势可言,只能在最初时就加入,否则就难以追赶。当年,华大“擅自”代表中国参加了国际人类基因组计划,跟当时的美英德法日五国一起,花费了十三年、三十八亿美元,测出了一个白人男性的基因。在亚洲,中国的基因技术是当之无愧的第一,再往下是新加坡和韩国。日本在干细胞研究、免疫治疗、质子重离子领域比较强。

虽然已经完成人类基因测序,但并不完全清楚各个基因所对应的具体病症。目前大概搞清楚了其中的百分之五,也仅是人类在今天的认知下自认为的结果,但不等于真的事实就是如此。所以尹烨说,这只意味着,你拿到了一本《康熙字典》,离写出文章诗词还差得很远。

2. 应用于冠状病毒

相对于非典时用了半年,面对这次的新冠疫情,华大在两周就完成了病毒的测序,并确定:

首先,这是冠状病毒;

其次,这不是非典,二者的基因相似度不到百分之八十。它们的基因差异到百分之二十,比人跟狗的差异还要大,最多都属于冠状病毒科而已。

基因测序非常重要,由于知道了病毒的全貌,就可以做诊断了。

3. 不要污名化

在给病毒定名称时,注意不要污名化,像西班牙流感跟西班牙没有什么关系。当时正处于第一次世界大战,流感先在美国爆发,德国、法国等交战国都有大量士兵感染。但为了不影响战局,各国都选择不声张。唯独西班牙是中立国,而且国王感染了,就被命名为西班牙流感。

历史上类似的污名化很多,比如地中海贫血。最早在地中海发现,其实后来发现,只要在这个纬度上发生疟疾的地方,都有这种病症。地中海贫血是为了对抗疟疾而存在的。在治疗不了疟疾时,地中海贫血携带者是不会得疟疾或者症状较轻,这是两害相权取其轻的一种表现。当然,今天已经没有疟疾了,地中海贫血就成为一个重要的遗传病了。香港脚也是一个污名化的例子,在其他地方都会得脚气。2012年的MERS(中东呼吸综合症)也是,它只是骆驼身上带来的罢了。

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