被颠覆的达尔文

来源 :视野 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lele5126596
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

  有三个问题困扰了人类几千年——我是谁?我从哪里来?我要去哪里?
  究竟我们的生命的本质是什么,我们从怎么样的一个形式,演化而来,我们未来可能会变成什么样子?

从上帝到基因


  在文明初期,关于这个问题,西方主要是以上帝创世纪的故事呈现,而东方则是盘古开天辟地、女娲造人的传说。

  我们的生命的本质是什么,我们从怎么样的一个形式,演化而来,我们未来可能会变成什么样子?

  冥冥之中,大家都觉得有一个超越生命之上的存在,在掌控着生命,这好像已经成为一个共识,但是科学的发展使得我们摒弃了这样陈旧的观念。
  从孟德尔用三万多株豌豆发现遗传的规律,到后来格里菲斯和艾弗里证明了DNA才是遗传物质的基础,再到富兰克林通过晶体衍射给DNA拍了照片,在这个基础之上,沃森和克里克又通过解析DNA,发现它原来是双螺旋结构……这样一步一步,我们慢慢对生命的本质有了一个清晰的概念。
  那么下一步就是研究这些信息是怎么样构成生命的,这样简单的四个碱基,A、T、C、G,它是以怎么样的一个形式,使得我们人成为人,动物成为动物?
  在20世纪的最后十年,“人类基因组计划”使这个问题有了决定性进展。
  参与“人类基因组计划”的六个国家,用了13年的时间,花了30亿美金,完成了第一个个人的基因组的测定和描绘,这之后,我们才大概知道了原来生命是这个样子。
  在这之后有成千上万的基因组得到解析,我们慢慢地知道了我们头发的颜色,五官的样子,我们的高矮胖瘦,为什么会这么不同。
  除了人类之外,我们对其它的物种也有了遍地开花的研究,我们越来越了解到生命是怎么样演化过来的,我们也知道物种之间的相似处和差别是什么。
  所有的这些秘密都藏在基因和基因组里面。

基因一直在变化


  比如说我们和植物只有17%的相似性,我们和小白鼠却有80%的相似性,我们和猴子、大猩猩的相似性已经超过90%。我们人和人之间这么不同,但是在我们的基因组上,也只有0.5%的差异。
  基因这个生命密码,就像是一个启动生命的程序,但它并不是一成不变的,相反,它一直在变化。
  大家看到西兰花、卷心菜、花菜,这几种我们餐桌上非常常见的食物,它们长相不同,味道不同,但它们却是甘蓝这个2500年以前出现的植物,因为基因随机突变,长期自然选择之后演化出来的一些新的生物。

颠覆达尔文


  随着技术的发展,我们已经进入可以人为加速生命密码改变的阶段。
  比如说线粒体缺陷的问题。线粒体是细胞里面的一个细胞器,当这个很小的细胞器产生缺陷之后,会导致非常严重的结果,比如说先天性心脏病、失明或者是肝衰竭,并且线粒体缺陷是随着母亲向下遗传的,这也就意味着如果一个母亲是线粒体缺陷疾病的患者,那她的孩子无一例外一定都是患者。
  而人为的干预可以改变这个情况。
  我们把患病母亲的DNA通过核移植的方式,转运到另外一个健康女性的卵子里面,然后用这个卵子来做受孕的载体,这样一来就可以使得她的孩子不再成为线粒体缺陷类疾病的患者。
  他的基因,即他的生命密码,也由此发生了改变,这个改变逆转了他一定会得病的命运。
  所以,40亿年前,生命主要是依靠随机突变和自然选择的方式生存的,而我们现在正在通过一种并行式的思路,把进化的过程加速,使它成为一种可以是非自然选择的定向变异的过程。
  在某种程度上,我们已经在逐渐地颠覆达尔文的进化论。
  紧接着下一个问题是,我们有没有可能扮演上帝,创造生命?
  这里的人造生命不是指AI,不是指Alpha Go,而是指我们在DNA、RNA,以及一系列必需的物质基础上,创造出来的一个活生生的生命。
  这个问题在2010年的时候就已经有了一个非常肯定的答案。

第一个人造生命


  这是一个叫做支原体的基因组的一个序列,科学家通过计算机以及四种不同化学试剂的配合,可以从无到有地创造一个完整的基因组,然后把基因组转移到一个受体的细胞里面,这个生命的密码得以启动,使得这个细胞摇身一变,变成另外一个物种,我们把这个物种叫做“辛西娅”。
  辛西娅是第一个以计算机为母体的一个生命,它的出现意味着什么呢?意味着我们可以以计算机为起点,创造一个生命。
  大多数的细菌都是原核生物,相比较而言是比较低等的生物,而生命的高级形式是真核生物,比如说我们人就是真核生物。
  能否创造一个人造的真核生物,这是造物的一个新的高度。
  这个微生物叫做酿酒酵母,我们平时用它来做面包、馒头,用来酿酒。最近,我们的团队做了一个酵母2.0版本,这个2.0版本就是世界上第一个真核的人造生物。
  跟辛西娅和酵母1.0相比较,它的区别是什么?
  简单来说,我们不仅是重现了一个真核生命,我们同时使得它变成了一种工具。
  举个例子,大家都知道胡萝卜素,它主要是从胡萝卜里面提取出来的。这个胡萝卜素在你摄取之后,可以转化成维生素A,它能够改善你的眼睛和皮肤的问题,那么这个酵母2.0作為工具,只要简单地通过外源基因的导入,就能生产胡萝卜素,甚至我们可以控制它的产量。所以这意味着未来我们不需要有胡萝卜,就可以获得大量的胡萝卜素。
  再举另外一个例子,屠呦呦因为成功地从这种叫做黄蒿的植物中提取出青蒿素,获得了去年的诺贝尔医学或生理学奖。
  青蒿素是目前用来治疗疟疾的唯一有效的药物,但是在黄蒿里面提取率非常低,只有1%~5%左右,而如刚才所说,通过酵母外源基因的导入,就可以使得我们的酵母变成青蒿素的一个细胞工厂,利用这样的技术,一个简单的生产线,青蒿素年产量即可超过全球需求量的三分之一,这是一个非常可观的数字。
  在回顾我们创造2.0版本的酵母人造生命的历程里面,我们发现它在基因组的解读上,也是有同样的趋势,就是从小到大,从简单到复杂。

合成生物学的作用


  大家可能会问,为什么我们要做这样的事情?
  我们现在整个世界的人口是60亿,但是在不到40年的时间,这个60亿马上会变成90亿。
  我们现在所有的食物、清洁能源以及我们的医药,都是围绕这60亿来准备,满足60亿人口就已经非常困难,更不用提90亿人口会是怎么样的一个挑战。
  而合成生物学的知识和技术有可能改变这种现状。
  “人造生命”、“新物种”这样的概念,已经不再是离我们很远的事情,好像科幻片里面才有的,它现在就在发生,这一刻就在发生。
  在不久的将来,我们也许可以通过生物合成新物种的方式让更高效、更清洁的能源,全面取代传统能源;青蒿素的产量不再由种植面积和天气来决定,可以完全在实验室通过生物发酵的形式,通过合成生物学的方式,大量地产生,惠及大众;甚至说有器官移植需求的患者,他也不需要再经过漫长的等待,而是通过生物合成,让人工器官立等可取;甚至未来我们的海量的数据,都不需要通过硬盘的方式来存储,一管DNA就可以代表整个文明史。
  当那一天到来的时候,合成生物学就已经完全地改变了我们的世界。

朝露


  /黄灿然
  人生不是梦,正相反,
  它是我们宇宙般无边的长梦中的
  一次醒,然后我们又回到梦里。
  这就是为什么,我们合着眼睛
  来到这世界上,为了适应光明;
  又渐渐失去视力,为了再适应黑暗。
  你现在醒着的形式,只是一种偶然,
  下一次你醒来可能是小草,
  或草叶上的露珠。
其他文献
韩国首枚运载火箭“罗老号”原定11月29日16时从全罗南道高兴郡罗老宇航中心发射升空,但距离预定发射时间不到16分钟,出现问题,发射被迫中断。韩教育科学技术部官员表示:“检查二级火箭过程中发现异常。”  这已经是“罗老号”第三次发射受挫。2009年8月25日,韩国首次发射“罗老号”,火箭点火虽然成功,但是整流罩分离异常,没能将卫星送入预定轨道。2010年6月10日,“罗老号”再次尝试发射,但在升空
当地时间8月5日的伦敦温布利体育馆,马来西亚羽毛球选手李宗伟将最后一球打出底线后,林丹绕场飞奔、脱掉上衣、仰天怒吼、敬军礼,随后与落寞的李宗伟紧紧而温情地相拥,全场的气氛也在种种情绪的恣意宣泄中达到了顶点。这块场地,成就了“超级丹”奥运羽毛球男单卫冕第一人的传奇,这是他的第十七个世界冠军,他也成为羽毛球史上第一个拿到两轮大满贯的选手。  就在林丹夺冠后,他的自传《直到世界尽头》出版。在书中,林丹这
回到以前的校园,路过篮球场的时候,想起从前也曾在这里驻足过。清晨的风拂过面颊,带着一丝凉意,阳光照在身上却是暖的,篮球在阳光下跳跃着,已经不见了那个少年的身影。  听到夏天的蝉鸣声声时,常想起16岁夏天的某个暑假傍晚,在附近的公园树上徒手捉几个知了,捂在手心吱吱作响。溜达去附近的篮球场,瞥见那人正在里面打球,新剃了平头,像小学时看过的电视剧《希望之鸽》里的原田浩二。  默默坐在球场边的石凳上,他中
11月15日,环球人物杂志记者如约在北京见到了何亮亮。他与电视上没太大的差别,两鬓略显斑白,时而端肃,时而微笑,侃侃而谈,口若悬河。“其实原来我不太爱说话,也不很爱交际。做了电视评论员之后,这方面还是有点改善。”身为资深时政评论员的他笑称,“如果有需要,我可以滔滔不绝讲上3个小时。”  在房间里,俯瞰着初冬午后的滚滚车流,他果然和记者聊了近3个小时。话题天马行空,从他的人生经历,到他眼中的内地与香
在飞机上,看着窗外的云层,阿里巴巴集团主席和首席执行官马云缓缓拿起耳机,里面放着一首张雨生的老歌《最爱我的人伤我最深》,似乎正描述着他此刻的心境:“我最深爱的人,伤我却是最深,进退我无权选择,紧紧关上心门……”一周之前,因为要提高网络交易平台“淘宝商城”的收费标准,马云招来数千中小卖家的集体恶意攻击,他在微博上说:“心碎了、真累了……”现在,他正从北美飞回祖国,准备面对商务部约谈、媒体盘问、商家责
性丑闻让他成为美国总统竞选中的“流星”    12月3日,美国共和党总统候选人、商人赫尔曼·凯恩在位于佐治亚州亚特兰大市的竞选总部发表声明,“中止”竞选。这位干过电台主持、当过专栏作家、拥有“比萨大亨”头衔的商人,在过去几个月中从不受关注,到成为选战“黑马”,再到黯淡退出,命运的大起大落着实引人关注。美联社记者香农·麦卡弗里说,总统竞选中出各种事不奇怪,但凯恩给人留下的是个“奇葩式”的事件。  穷
我们兰州的504雪糕,奶油都是用分离核燃料的离心机搅拌出来的。  1999年的暑假,我写下了人生的第一份遗书。  彼时,诺查丹玛斯的预言在我们小学中间很有传播度,我作为其中一员,本着宁可信其有不可信其无的态度,在作文本上写下了这份遗书。  其实,与其说是遗书,不如说是一份“人生愿望清单”,上面列举的都是当时作为小学生的我,在生命结束以前渴望得到的东西。现在回想起来,其中绝大多数早已忘记,但对于第一
中日开展人民币对日元直接交易  6月1日,中国外汇交易中心正式开办人民币对日元直接交易。当天上午,中国银行完成人民币对日元首笔直接交易。  此次人民币与日元的直接交易将是人民币首次与美元之外的国际主要货币进行直接交易。据日方统计,中日两国间贸易的结算大部分是以美元为媒介的间接交易,以人民币结算的部分仅占不到1%。实现人民币与日元的直接交易,令世界第二和第三大经济体之间的货币,首次得以“直面”对方。
母亲来电话时,费德兰正忙得不可开交。“下班后,你带我去姨妈家拿下收音机,晚上我要听广播。”母亲说。  望着窗外飘着的雪花,费德兰试探着说:“今天太冷了,我们改天再去吧?”“不行,就今天!”母亲语气坚定。“好吧,那我下班开车送您去。”挂上电话,费德兰无奈地摇摇头——母亲的脾气越来越古怪了,居然突然要听广播!  下班后,费德兰先去接了儿子菲利普。接母亲时,她已站在大雪中等着了。  把收音机拿回家,已是
世界上最恐怖的毒物是什么?日剧《非自然死亡》中给出了答案:成分完全未知的无名之毒。若是毒性剧烈且毒发缓慢,症状隐蔽还无色无味无形,再加上难以被检测到,那真是完美的毒药。然而在国外影视剧中作为毒属性而出现的事物,大多都带着明艳的绿色。  《白雪公主》里浸苹果的毒药是绿色的,《哈利·波特》中的致命黑魔法“阿瓦达索命”发出的光也是绿色的。  这些影视剧中的绿色,光彩夺目,还给人一种邪恶的感觉,这是为什么