百度云传输速度0:生命信息遗传学（二）《上》

从地球上38亿年前原始海洋里出现第一批细菌到今天，生命的历史就像一把随着生物变革和灭绝而开合的扇子，不断的发生变化。人类可能不是地球上曾发生过一场大灾难的唯一幸存者，但却是最后的幸存者。而最为关键的时期是公元前800万年左右，当时大裂谷将热带非洲与干燥的稀疏草原地带分割开来。在广袤的平原高高的草丛中间，南方古猿的奔跑及博杀能力远不如其它动物，在猛兽无情的追击下，迫使它们不得不改变自己的生活习惯以抵御捕食性动物的袭击。特别是对凶猛的食肉动物的恐惧使它们被迫站起身来用双脚走路，以提高逃命时的速度。这个过程可分为三步来详细说明，第一步是环境对南方古猿整体生存的逼迫；第二步是南方古猿努力学习奔跑的技能；第三步则是器官功能随之而产生的变异。最终使南方古猿成为直立行走的人类。在这个过程中，意识的存在则对南方古猿的进化起着决定性的作用。因为那些渴望生存下去但在广袤平原上在与其它动物竞争中毫无优势的南方古猿，他们必须利用自己的智慧来战胜一切困难，它们不仅要学会直立的快速奔跑，还要学会在地下挖穴，以在夜里掩藏其身和繁育后代，还要学会储备食物度过漫长的冬季，更要学会利用集体的力量来对付大型食肉动物对自己的攻击。而火的出现，则是标志南方古猿进化出现重大转折。在这个过程中，由于南方古猿大脑的频繁过量使用，使得大脑无论是在个体重量还是在生存知识即——生命信息量的储存，都出现明显的增加。可以确认，那些不愿意站立起来快速奔跑和掌握生存技巧的类人动物，要么处在优越的不受捕食动物追逐危险的从林自然环境中，要么在自然选择中被捕食动物（包括人类）消灭或自然消失。对它们而言，不会有第三条生存道路可供选择。这就是在第三纪时期，有几十种类人动物，现在则只剩下四种：仍然在丛林中生存的普通黑猩猩、矮黑猩猩、大猩猩和人的根本原因。而最新研究也发现，人类之所以与黑猩猩有着如此大的区别，并不在于那不同的1％基因，而是因为我们人类拥有独一无二的大脑。研究人员从自然死亡的人和黑猩猩身上提取基因进行分析，结果发现两者血液和肺里基因的活动没有什么不同，但是在大脑中，人类基因活跃的程度是黑猩猩的5倍，人类基因所承担的任务也更重。在漫长的进化过程中，人类的大脑逐渐长大，比黑猩猩的大脑大上一倍，在这个复杂的空间中，基因大展拳脚，它让人类思考，让人类用自己的语言交谈，也赋予人类无上的创造力，这就是人类拥有高度智慧和能力的秘密所在（57）。当然，这是一个漫长的过程，而决定这个过程快、慢的因素则是生活技能和生命信息遗传有效量的增加。这就决定了南方古猿脱离森林是一个渐进的过程，而过快进入平原纵深地带的南方古猿则难逃一死，因为他们所掌握的生存技能远不足以应对所面临的生活困境和被强者博杀的危险。这也同时说明新物种的形成是一个渐进而非突然的过程。2002年5月，一个由美国、英国、法国和澳大利亚的生物学家组成的小组通过研究证明了这一推论的正确性。一直以来，在生物学家中间有争议的一个观点，即“创始者效应”理论认为，少数创建新种群的迁移生物涌入，导致物种的突然形成。这一过程创造了很多新的基因组合，也失去了很多其它基因组合，即“遗传革命”。然而，该小组通过实地调查和计算机模拟获得的新证据显示，这一理论并不适用于岛屿鸟类，而且种群改变自身遗传多样性的方式是不间断的迁移活动和长期遗传漂变的结果。科学家在一个罕见的岛屿鸟类——灰胸绣眼鸟中检验创始者效应模型。在过去200年里，这种鸟从澳洲大陆迁移到太平洋西南部的一系列岛屿上。灰胸绣眼鸟在那里的迁移方式，原本是用来支持由厄恩斯特·迈尔于1954年首次提出创始者效应模型的。虽然后来在实验室研究和人工种群中对该理论进行了检验，但是至今尚未在自然种群中加以检验，因为这需要知道一系列岛屿种群的迁移日期。太平洋西南部的这些岛屿受益于对这类迁移活动的历程有充足的文献证明。取自从这些岛屿所获鸟类的脱氧核糖核酸（DNA）样本与取自澳洲大陆上的灰胸绣眼鸟种群的样本，以及取自已知在3000多年前创建的灰胸绣眼鸟岛屿种群的样本进行比较。这使科学家得以在新的和古老的岛屿种群之间比较遗传变化，这种比较至关重要。他们以这些数据为基础建立的计算机进化模型显示，与创始者效应模型相反，单一创始者效应并未在灰胸绣眼鸟种群中导致巨大的遗传变化。相反，遗传变化是逐渐积累的，——要么是长期遗传漂变的结果，要么是经历了重重障碍。科学家估计，成功创建一个鸟类种群可能平均需要100多只鸟（58）。很显然，在忽略自然环境这个即促使又制约物种进化根本原因前提下提出的对低等动物来说任何进化的理论都是不完整的，之所以这样认为，那是由于环境的变化对动物应变智力是一个严重的考验，那些不能找出应对因环境变化带来新问题的生物将会死亡或者迁移，而能够解决同样环境问题的生物将会通过进化的途径生存下去，而意识的存在则是这些动物生死存亡的关键因素，如果没有环境的突变，生物的智慧水平就不会在面对重大挑战的情况下逐步提高，器官的变异自然就无从说起，这时的生物只会在水平进化中取得一定的进展，而新物种的突然形成理论就只能是空谈。事实也是如此，虽然在500万至700万年前，人类和黑猩猩有着同一个祖先，然而，斗转星移，人类和这些毛茸茸的黑家伙们有了本质的区别。在我们和黑猩猩的身体中，近99％的基因完全相同，那么黑猩猩为什么没有进化为人类？其实，我们只要看一看黑猩猩的生存环境就一清二楚了。在当前的世界上，黑猩猩的生存地大都在非洲的丛林之中，几百万年以来，这些丛林之王的地位几乎就没有得到任何的改变，正是这些强有力的优势使得黑猩猩的进化过程遇到无法逾越的障碍，因为没有任何一只黑猩猩会主动走出森林去适应平原的生存环境，选择进化的新途径，这正是与人类进化过程最大的不同点，从这一点上来说，我们应当为早期人类（可能性之一）在与黑猩猩的竞争中败北而被迫离开森林进入平原时所遭受痛苦磨难的经历感到庆幸，因为正是这种体能中的弱势使得我们人类获得智力上的飞跃发展。如今，当“聪明”的黑猩猩挥挥手给人们一个飞吻的时候，人类的眼中充满了苦涩，因为原来的获胜者如今处在被失败者保护的尴尬境地之中，这其中的寓意是非常值得我们去深思的。

即使在今天，在意识指导下动物进化的三个基本过程仍然随处可见。一只体重达8600公斤的大鲸鱼跃出水面6.6米，并为你表演各种动作，人们一定会发出惊叹，将这视为奇迹。而确实有这么一只创造奇迹的鲸鱼。这只鲸鱼的训练师向外界披露了训练的奥秘：在开始时他们把绳子放在水面下，使鲸鱼不得不从绳子上方通过，鲸鱼每次经过绳子上方就会得到奖励，它们会得到鱼吃，会有人拍拍它并和它玩，训练师以此对这只鲸鱼表示鼓励。当鲸鱼从绳子上方通过的次数逐渐多于从下方经过的次数时，训练师就会把绳子提高，只不过提高的速度必须很慢，不至于让鲸鱼因为过多的失败而沮丧，直至最后的成功。而在索马里南部的绿洲，有一种会上树的山羊。它上树的本领并不是天生的，而是由于干旱年份地面上的草类植物不够吃，为了填饱肚皮，它便学着猴子的模佯，爬到10米高的树上去寻找树叶充饥。久而久之，山羊练就了爬树的本领。可以确认的是，那些不愿意学习跳跃的鲸鱼将会被淘汰，那些不愿意学习爬树本领的山羊将会被饿死。这两个事例说明了动物在自主和不自主的情况下通过意识的中介产生功能、器官变异进化的过程。当然，动物个体功能、器官的变异并不代表整体，只有种群的整体变异才能称为进化，而环境的变化则是造成动物种群功能、器官向同一个方向进化的催化剂。对于人类来说，造物主赋予了他们更多的权力，使他们能够按自己的意愿去创造一个新的环境，这是自然界所有动物望尘莫及的。当然，从严格的意义上来讲人类的发展并不仅仅只有进化史，而是进化与退化相互交错进行的一个复杂过程，这就是说，人类从最初体能上的优势加上智力中的弱势，发展到今天成为动物界智力中的优势，体能中的弱势这样一个局面。说明人类的进化实际上是以体能上的退化换取智力上的进化为代价的，是以智力的积累，即——生命信息的遗传为最基本的表现形式。如果我们不承认生命信息的遗传是一个客观事实，那么人类的进化也就无从谈起。因为进化就是在原有基础上产生了新的东西，而对人类来说，除了产生生命信息的遗传这个自然界最奇妙的东西以外，我们看不出人类在体能上与动物相比在进化过程中除了明显的退化以外得到了什么新的东西，更比不出任何的优越性。所以，忽视了生命信息的遗传，人类进化发展史中，就几乎没有什么值得可歌可诉的东西，这就是人类与一般动物根本性的区别。而这种区别最主要的表现在于：人类可以通过意识的中介改变生存环境，动物却不能。毫无疑问的是，当这种人为创造区域性小环境扩增至无限大，达到种群规模时，物种的进化（退化）就必然产生，以至于最终达到由功能性变异过渡至器官变异的高级阶段，一个新的亚种就产生了（必须在封闭的环境中）。无数科学事实表明：意识存在于生命之中，而没有意识的生命则是不存在的。无论是动物还是植物，它们都起源于细胞，都是生命的表现形式，都存在意识。而动、植物的进化，离开了意识这个中介，则是不可能发生的。近几个世纪以来，由于文化背景的不同，更由于不同集团处于维护所代表的政治利益，在此问题上产生了激烈的冲突，从而使目前的进化论分为了两大阵营，以生物学家为主的选择论者和以哲学家为主的非选择论者。实际上两者的观点都是正确的，只不过是适用的范围有所不同而已。即一种是被动性地进化现象，另一种为主动性地进化现象。被动进化现象早已为遗传学家赖德伯格和新达尔文主义证实，即许多生物的变异是偶然发生的，这些变异的有机体是自发出现的，根本不受外部环境的影响。例如，生物学家就认为昆虫的翅膀和蚊子用以吸血的口器都是由各自身体上的多余部分进化而来。我们在各种文献和新闻报道中经常见到诸如六条腿的牛，两个头的蛇，以及其它畸形怪状的生物都证明了偶然变异存在的真实性。有些变异甚至发生在成年的生物体中，比如突然能够生出超级鸡蛋的鸡，更多的变异生物甚至能够平安的度过一生。但不可否认的是，这些变异绝大多数与生物体的生存需要无关，经不起环境的考验，往往是刚一出生就立即夭折，即使能够生存下来的也大都作为弱者出现在群体中，我们很难相信这种突然出现的变异体能够迅速的被种群接受并成为种群中的强者，进而形成稳定的遗传。这就是说，突变在生物进化过程中确实存在，但突变只是生物进化过程中偶然出现的意外，这种意外决不可能代表生物进化的主流，只有渐变才是生物进化过程中必然采取的主要方式，而渐变的过程必然与生物的功能需要——即意识有着密切的关系。实际上，在生物的进化过程中，突变只是一种理论，因为从来就没有人观察到一种生物是如何变为另一种生物的，理论终归是理论，在理论没有得到证实前，对其它任何一种可能的存在都必须予以研究。终身致力于人的大脑研究的科学家、诺贝尔奖得者约翰·埃克尔斯认为，达尔文的学说有严重缺陷，因为他没有解释人的意识和思维是如何产生的。另一位诺贝尔生物学奖获得者爱伦斯特·切因人为，“由于偶然巧合而产生突变的发展和生存观没有任何证据，与事实也相互矛盾”。这就是说，在主动性进化过程中，草食性动物不仅能将产生强健体格的基因遗传给下一代，而且还将危机的意识也传给了下一代，使幼子出生后不是像食肉动物的幼子那样去睡觉，而是努力地站起来，并将从母体中带来的储存在基因编码程序中奔跑的技能以及吸允等的信息，转化为屏幕效应展现在额前，使幼子能够迅速地根据屏幕效应中图像的显现，掌握奔跑的技能和吸允的本领。以适应自然选择中残酷地竞争。我认为这也是人类仍然保持屏幕效应即——幻觉的最主要的原因。1908年，剑桥大学数学家哈迪（G·H·Hardy,1887-1947），斯图加特的医生温伯格（WilhelmWeinberg,，1862－1937）通过数学的证明方法，得出了哈迪－温伯格定律，这个定律说明，变异一旦被一个群体所获得，就可维持在一个恒定的水平上，并不会因为杂交而侵蚀以至最后归于消灭。根据这一定律，我们还可以发现许多人类生命信息遗传机制的表现，什么龙生龙、风生风、老鼠的儿子打地洞，中国人常说的俗语就说明了这一点。虽然这其中包含有宿命论的观点，但是也反映出中国家族文化思想的遗传是非常重要的。2005年，来自辽宁省盘锦市的一则高考消息轰动了全中国，辽宁考生张炘炀在高考中考了五百零五分，顺利进入第一志愿——天津工程学院数学与应用数学专业，同时创造了一个新记录——中国年龄最小的大学生。其实，这样年龄的考生考入大学本身就令人吃惊，但更吃惊的则是在他上学后。第一学期，学校共开设了英语、数学分析、高等代数、思想道德修养、计算机等8门课。开学初，张炘炀在英语测试中考了94分，名列全班第一；在期中考试中，张炘炀的数学考了92分，成绩在数学系4个班级中排第三名。期末考试，他的成绩还获得了100元钱的奖学金！他的大学同学评价说，张炘炀的存在对班里同学是一种压力，他在学习上的优异表现常常让大家自叹不如。“他太聪明了，课堂上非常活跃，老师讲一些题的时候，我们还没反应过来他就把思路和答案说出来了。”因为有了这个“弟弟”同学，大家在学习时都憋着一股劲，互相比着，不能比张炘炀差太多。我们不能不承认这个奇迹是中国几千年来科举制度在中国人生命信息遗传过程中创造的硕果。这就像麦道格用电击教会老鼠从暗道中逃跑一样，老鼠将自己成功与失败的经验通过获得性遗传机制传给了下一代，使下一代更快地掌握这种本领以免受电击之苦，这其中必定会有一些发明创造是源于上一代甚至上几代老鼠失败经验之上的，也就是说取自于灵感的源泉。这也同样说明我们常说的将们之子、书香门第、子承父业、香火不断甚至一代更比一代强的现象，绝对不会像中彩票那样的简单——纯属偶然。因为他们家族每一个人的遗传信息密码库中都储存有他们的先人在一代、一代的从事这项传统事业中成功的和失败的经验教训，使他们的思想和行为更多地与他们某个优秀的祖先相象。我们能说这不是人类在自然进化中享有最高程度自由的具体表现吗？也许有人会用哈迪—温伯格的定理解释说：变异是一个漫长的过程，只有变异形成了以后，才具有稳定的遗传表现。而老鼠的电击与现代人类知识的遗传由于隔代的时间相对太短，因此，这种小的修正不会在下一代身上出现。可是据新华社1999年12月29日电：“澳大利亚的科研小组在对刺豚鼠的研究中第一次找到了动物后天特征可以遗传的确凿证据。动物在生活过程中后天特征会发生改变，遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）会出现一些小的相应的‘修正’。而过去科学家认为，这类‘修正’会在下一代身上消失。”这是值得我们人类遗传学家深思的。实际上，这种小的修正每天都在我们的身边发生，50年来医学界茫然地看着细菌的抵抗力在不断延伸：因为人类每发明一种新的抗菌素，细菌迟早会产生对新药的免疫力。其实，自从1928年亚历山大·佛莱明发现青霉素以来，人类与细菌（微生物）之间的战争就已经开始了，并且一路打来，各有输赢。1946年，医生们发现，青霉素对葡萄球菌不起什么作用，药物学家们于是又发明了新的抗生素。在新药的强大攻势下，细菌们又一次被征服。可是，过了不久，细菌们又猖獗了起来，其变种竟拥有了抵抗新药的能力。这主要是细菌非常之精明，其精明之处关键在于它们的进化方式。细菌获得抗药性机能的原理，与羊逃避猛兽的道理差不多。如果对一个细菌群落使用抗菌素之后，大多数细菌被杀死，但是也有极少数细菌具有抗药的突变基因，它们因此而幸运地活了过来，这犹如行动迟缓的羊都被猛兽咬死，机灵而跑得快的羊逃出险境活了下来，并把这些优点传给下一代。细菌也是如此，它们也能把抗药基因传给下一代，厉害的是，有的细菌能在24小时之内繁衍出1600多万个子孙。尤其险恶的是，变种还能够将自己的抗药性传给别的部落，方法是，某个细菌向别的细菌放搔，招来一个之后，它们打开各自的孔洞，交换一种胞质基因的DNA环。使其它的细菌也掌握了识别这种抗生素的免疫能力。2001年，西班牙的科研人员在《自然》杂志上发表文章说，他们已经发现细菌用以互换基因的分子结构，这是一种蘑菇状的蛋白质，名为TRWB，它们寄生于细胞膜的最里层，它们的存在可以使质粒附着和转移到其它细菌体内。虽然细菌可以有几种渠道获得抵抗基因，但最常见的渠道是遗传，因为只有通过遗传所获得的抗药信息是经过筛选并证明是有效的。逆病毒——如导致艾滋病的“人类免疫力缺乏症（HIV）——较之于其它病毒，进化的速度快约100万倍，人类免疫系统的武器，是无法瞄准这游动的靶子的。而与此同时，这些病毒却在攻击并摧毁着人的免疫系统。导致伤寒的寄生虫也是如此，它可以被药物折服于一时，却无法毁灭于永远。致癌基因原本是正常的基因，只因变异或DNA错位而“发狂”了。如果我们能够找出其分子结构中的错误并予以修正，癌症还是可以攻克的，但前提是这些“发狂”的基因不会在生命信息的学习和遗传过程中发生更快的进化。所以说，当我们谈论“铲除疾病”的时候，这一生命信息遗传所造成的进化因素，是必须要考虑的。在医学上，静态的观念是违背进化常识的。一个单细胞的祖先，居然进化出了如今地球上的千万物种，没有生命体在进化过程中对新生命信息的学习以及对所掌握生命信息进行代代遗传是无法想象的。对人类而言，生命信息的遗传对正常生理机能的运行有着重要的影响。英国最著名的基因学家琼斯指出：”在几千年前，当第一批黑猩猩感染了艾滋病毒时，很可能有千百万黑猩猩死去，只有少数带有对艾滋病毒有免疫力基因的黑猩猩幸存了下来，成为现在所有黑猩猩惯的祖先。因为只要看一下艾滋病和黑猩猩的例子，你就会发现每只黑猩猩都带有某种类型的艾滋病毒，但是却不受这种病毒的影响。人类不久可能会发生非常类似的情形，1000年以后，将只有今天对艾滋病毒具有免疫力的少数人的后代生活在非洲。他们的体内将携带艾滋病毒，但是并不受艾滋病毒的影响(47)”。科学研究已经发现，黑猩猩在DNA结构的许多部位上都要比人类基因的变体多，只有控制免疫系统的部位例外。由于黑猩猩控制抗病的的免疫系统基因不存在多样性，这反过来证明了在遥远的过去有一种致命的疾病却曾袭击过黑猩猩，使得存活下来的黑猩猩在抗病基因方面有了统一的组织。目前人类的免疫方法是通过注射灭活疫苗来激发人体免疫系统的抗病能力，而人类能否通过细菌交换一种胞质基因的DNA环。使其它的细菌也掌握识别这种抗生素免疫能力的学习方式，从黑猩猩或者从已经产生免疫抗体的人身上直接抽取经过检验后具有抗艾滋病毒的基因，并通过基因直接植入细胞的方式使得正常人获得对艾滋病毒的免疫以及使艾滋病患者康复，我认为是非常值得考虑的。事实已经证明，对人类而言，许多问题是无法通过自身进化方式来解决，因为人类的进化早已停止，从人体功能而言退化已成为必然的趋势，与在自然条件下生存的大猩猩相比,人类毫无优势可言,人类早已放弃了“优胜劣汰”这一生物进化过程的基本原则，因为每个人——不仅仅是最能适应环境的人，在现代医学技术条件和道德理念的支持下进行人为的干预，都能把（有益的和无益的）生命信息遗传给下一代。这是人类作为地球上唯一高等生命违背自然选择所造成的必然结果，人类的衰落过程自然也将不可避免的加速进行。科学家已经预言，500万年后人类将要面临一场史无前列的大危机，而引起这场危机的则是Y染色体，正是这种基因构造让人类的大约一半成为男性。亿万年前刚刚形成时，Y染色体掌管着大约1500个基因，但之后这一数量却在不断的减少。现在的Y染色体就像个风烛残年的老人，昔日威风荡然无存，它掌管的基因已减少到40个左右。一些研究人员估计，500万年后连这些基因也将消失，那么Y染色体只能衰落直至消失。现在的Y染色体由于不断的发生翻转只有不到5％可以与X染色体相匹配。澳大利亚纽卡斯尔大学的再生生物学家约翰·艾特肯说，Y染色体容易发生突变的一个原因是它通过精子传给下一代。一个30岁男子的精子DNA的复制次数比卵子多了350次——染色体每复制一次，就可能发生导致基因突变的错误。这样的进程继续下去，人类将缺少男性，要么走向灭绝，要么赶快找到制造男性的新途径。尽管许多科学家认为现在就讨论决定500万年后大灾变发生的问题是不太现实的。但我认为，分之杆菌麻风基因数量在人类不过短短的几百年的围剿下，从4000减少到1600的事实说明，生命的退化进程，一旦开始，它将以远远超过进化过程的速度进行。