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“生命旋梯”助你登堂入奥

2002-07-10 来源:中华读书报 应韶荃 我有话说
编者按:21世纪是生命科学的世纪。上海科技出版社推出的“生命旋梯书系”(包括《DNA和命运——人类行为的天性和教养》、《眼见为实——寻找动物的意识》、《睡眠之谜——一个魔幻的世界》、《人生几何——人的衰老、防老和永生》)以及《未亡的恐龙》等书向我们介绍了生命科学研究的最新进展,带领我们一窥生命的玄妙与奥秘。

从无人喝彩到总统致词

1953年春天的一个中午,沃森和克里克冲进剑桥的伊尔小酒馆。当克里克兴奋地向就餐者大声宣布,他们揭开了生命的奥秘时,就餐的人依然平静。几乎没有人能理解,这两位年轻科学家的宣言意味着20世纪的一项最伟大发现——DNA的双螺旋结构。

相比于双螺旋的发现,遗传机制的阐明显得更为孤寂。格尔戈·孟德尔在他的修道院花园中对豌豆的研究是现代生物学的基础,因为它们揭示出,遗传因子或基因,一代一代,通常是不加改变地传递下去,并按照简单的原理分配到后代中。然而,直到100年后,即1900年孟德尔的研究才为世人所知。

近几年的情况则完全不同了。生命科学的每一项进展都受到了公众极大的关注。1997年,当新闻界获悉克隆羊“多利”诞生的消息,媒体沸腾了,一场新闻大战就此展开。2001年6月26日,当被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的人类基因组工作草图绘制提前完成时,时任美国总统的克林顿在电视上向全世界宣布了这个值得庆贺的消息。

享受智力的挑战

公众对生命科学具有了浓厚兴趣,这种新趋向似乎是由几个因素造成的。这些因素参差交织,相互影响,但这并不妨碍我们将它们大致地区分。它们正是好奇心、需求和观念的冲击所致。

为了满足人们探索生物的结构和深究其功能的欲望,生命科学诞生于19世纪。它与其他学科的情况相类似,最初的探索是艰难的。面对上帝创造生命的说法,生物学家除了化石和形态证据以外,几乎没有其他的反驳证据。公众对生物学毫无兴趣,认为生物学者不过是“采集标本的收藏家”。然而,只是不久,细胞学就建立起来了,继而是遗传学、发育学、分子生物学和脑科学,现代的生命科学已经涉及了生命问题的方方面面,并试图综合各个层面的研究来阐释生命的最终含义。虽然它们有些难懂,但享受智力挑战的乐趣却远无穷尽。

生命的纷繁复杂给我们提供了无数的话题,如果科学家愿意将他们的探索成果与公众分享,我们似乎没有理由不跟随他们去领略其中的奥妙。以青年科学家徐星的新作《未亡的恐龙》一书涉及的话题来说,恐龙曾经在地球上称霸一时,但在5400万年前却突然消失。它们为什么突然绝灭?鸟类最初是从地面起飞,还是从树上起飞?鸟类的羽毛又是在何时出现?虽然这些事件发生在千百万年前,是无法重演的进化谜题。但科学家却能凭藉化石所保存的蛛丝马迹将它们还原。

对于我们来说,意识问题显然是另一个神秘莫测的话题。意识潜藏于我们生命体的皮肤之下,不为任何仪器所感知。然而,意识必然是有其进化基础的,这种信念驱使一大批对意识问题有兴趣的科学家开始从动物身上寻找端倪,另辟蹊径,用观察动物行为的办法来开展研究,其结果是给人类又展现了一个叹为观止的世界。黑长尾猴的咕哝声听起来是一样的,实际上它却包含了对环境的不同反应。沼泽山雀一天储藏食物的地点超过百处,几天后它们还能重新找回食物。正如这方面的研究权威玛丽安·道金斯在《眼见为实》中所描述的那样,虽然在对待动物意识问题上,我们必须仔细小心,但动物种种行为的复杂性远远超出了我们的想象。

无论动物意识问题的答案最终将如何,我们能够确凿肯定的是,你我都具有意识。然而,随着黑夜的帷幕越拉越厚,我们每个人都会进入一种和白天意识完全不同的状态——睡眠。虽然睡眠自古就是诗人与哲学家感兴趣的现象,但在不久以前,人们还不知道,睡眠过程中到底发生了什么?进化为什么要创造出睡眠这种机制?梦到底又是什么?梦在我们的大脑中到底执行着怎样的机能?有幸的是,我们降生于一个生命科学飞速发展的时代。一夜睡眠中所蕴涵的故事,以及人类在揭开睡眠之谜过程中所表现出的种种睿智和哲思,已在以色列学者佩雷兹·拉维的《睡眠之谜》中徐徐展开。

驱走了神灵谁来统治

与物理学和化学探索的非生命世界不同,生物学的研究对象是生命,其中包括人。这种研究对象的特殊性使得生物学的进展对我们的社会会产生重大影响。1859年,达尔文的《物种起源》驱走了神灵的统治。达尔文使人类懂得,创造人类的力量不是上帝,而是遗传变异和环境需要,是通过自然选择的进化。100多年后,威尔逊和道金斯继承了前辈达尔文的挑战胆略,提出“有机体只是DNA制造更多DNA的工具。”他们的结论是,有机体复杂的社会行为,也是复制、增加自身的一种基因技巧。从而将人类的社会行为也从“目的性”的神位上拖了下来。综观历史,凡涉及人类这种特殊生命现象的划时代认识进步,都是以否定人类“特创尊严”为代价的。这就无怪乎许多关心自身、关心社会的人也来注意生物学了。

基因是自私的。根据社会生物学和进化心理学的分析,基因的冷酷特性在人类的利他主义、配偶的选择和攻击性中有种种体现。许多人被这些凄凉、悲观的预言搅得心烦意乱,普遍地感受到了生活的空虚和渺茫。然而,遗传学方面对此又如何说呢?

1999年,我曾经到中国科学院遗传研究所拜访一位归国创业的科学家。据报道,他和同事在拿到中国的1%基因组计划中立下了汗马功劳。当谈及基因的重要性时,这位科学家告诉我:“所有的疾病都是基因病”。他后来把这句话写进了自己的书中,并加上了一句:“我们的命运是由DNA决定的”。

这位科学家的论断颇有代表性。的确,基因不仅影响人类的身体特性,诸如毛发的颜色,癌症的倾向,而且影响我们的某些精神特质,例如智力、人格、脾气、性取向、酗酒和成瘾行为也受到了基因的部分控制。

然而,《DNA和命运》一书综合论述的结果却表明事实并非完全如此。行为遗传学家的数据没有显示基因是只会命令的暴君,相反,轻推慢搡是它的主要工作风范。基因在行为的多数情况中力量微弱;有时强烈,却只是在一些负面的行为中,例如酗酒、人格障碍,我们对它们的认识将帮助我们对它们进行改造。在或好或坏的消息中,我们知道,基因大致有着多管闲事的禀性,同时,我们也认识到它的力量并非像我们想象得那样强大。

基因是来自地质时代的王者,几乎所有的生命都是它的属民。然而,在进化的伊甸园之河中,至少有一个特殊的物种——人类——开始崛起,他确凿无疑地拥有了意识。借助意识的帮助,生存机器最终从主宰它的主人即基因那里解放出来,变成有决策能力的自控者。人类对生命的研究现在深及到分子。如果一些困惑不可避免,那么,我们不妨重温一下哲人雅克·莫诺的警示吧。“在宇宙冷冰冰的无限空间中,任何地方都没有规定出人类的命运和义务。王国在上,地狱在下,人类必须作出自己的抉择。”

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