生命不息 ——進(jìn)化是永恒的主題

當(dāng)我15歲時(shí)，我的祖父被診斷患了阿爾茨海默癥，那年他71?歲。正如大多數(shù)人所知道的，阿爾茨海默癥是一種令人討厭的疾 病。設(shè)想一下，你只有15歲光景，卻眼見(jiàn)著一個(gè)本來(lái)強(qiáng)健的、生 機(jī)勃勃的至親在眼皮底下日漸衰弱，你不僅會(huì)覺(jué)得慘不忍睹，而且 更難于接受。你需要答案，你想知道為什么。

當(dāng)時(shí)，祖父的一種愛(ài)好讓我覺(jué)得頗為蹊踐——他熱衷于獻(xiàn)血。 請(qǐng)注意，我指的是“熱衷”。他喜歡獻(xiàn)血帶給他的感覺(jué)，那讓他覺(jué) 得活力煥發(fā)。事實(shí)上，大多數(shù)人參與獻(xiàn)血，僅僅是為了從情感上體 味慷慨無(wú)私、樂(lè)于助人的愉悅。但對(duì)我的祖父而言，事情不是如 此。獻(xiàn)血不僅在情感上，同時(shí)能讓他在身體中有一種良好感覺(jué)。他 告訴我，無(wú)論他的身體受到了何種傷害，他所需要的僅僅是一次放 血，便能驅(qū)散他的疼痛和苦惱。當(dāng)時(shí)我完全不能理解，為什么身體 失去一些賴以生存的東西會(huì)讓一個(gè)人感覺(jué)如此良好。我請(qǐng)教了高中 生物學(xué)老師，還請(qǐng)教了家庭醫(yī)生，沒(méi)有人能給我答案。于是，我決定自己把這件事弄個(gè)水落石出。

我說(shuō)服父親把我?guī)У搅艘粋€(gè)醫(yī)學(xué)圖書(shū)館，在那里我度過(guò)了許多 時(shí)光來(lái)尋找答案。雖然我不知道如何才能在浩瀚的醫(yī)學(xué)書(shū)籍中找到 合理解釋，但是一種堅(jiān)定的信念在支撐著我。無(wú)奈之下，我決定夜 以繼日地讀遍所有與鐵元素有關(guān)的書(shū)籍，因?yàn)槟菚r(shí)我所知道的只是每次祖父獻(xiàn)血時(shí)，體內(nèi)都將會(huì)失去一部分鐵。難以置信的是，我在 書(shū)里居然找到了一種以前聞所未聞的遺傳性疾病——血色病。后面 我們將更為詳盡的討論血色病，但是簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，這是一種體內(nèi)鐵沉 積過(guò)多的疾病，最后當(dāng)鐵過(guò)度沉積時(shí)，會(huì)損傷胰腺和肝臟等器官， 因此這種疾病也被稱為“鐵過(guò)度沉積癥”。某些情況下，如果鐵沉 積于皮膚，就會(huì)出現(xiàn)終年不褪的色素沉著。當(dāng)時(shí)認(rèn)為放血是治療該 病的最佳方法，因?yàn)檫@可以有效減少體內(nèi)鐵的儲(chǔ)存量。至此，我終 于找到了祖父喜歡獻(xiàn)血的原委，盡管他一無(wú)所知，但他正用這種方 式治療他的血色病。

出于直覺(jué)，我意識(shí)到祖父的阿爾茨海默癥和血色病間或許存在 某種關(guān)聯(lián)。既然鐵沉積可以損傷其他器官，它會(huì)不會(huì)損傷大腦呢??顯然，不會(huì)有人把一個(gè)15歲孩子的推測(cè)當(dāng)真。于是，我只能繼續(xù) 徜徉于圖書(shū)館，研究阿爾茨海默癥，研究血色病，試圖找到它們之間的聯(lián)系。

數(shù)年后，當(dāng)面臨大學(xué)志愿選擇時(shí)，我毫不猶豫地填報(bào)了生物學(xué)。我仍孜孜不倦地致力于發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默癥和血色病之間的關(guān) 聯(lián)。畢業(yè)后不久，我便得知血色病的基因已被精確定位，我想是追尋直覺(jué)之路的時(shí)候了。于是我推遲了醫(yī)學(xué)院的學(xué)習(xí)（美國(guó)的醫(yī)學(xué)院 入學(xué)制度為：必須先取得大學(xué)學(xué)士學(xué)位才可以申請(qǐng)醫(yī)學(xué)院），加入 了一個(gè)專門(mén)研究自然科學(xué)的博士生研究項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目囊括了來(lái)自 不同實(shí)驗(yàn)室、具有不同背景的研究人員和醫(yī)生。經(jīng)過(guò)三年并肩作 戰(zhàn)，我們終于找到了答案。雖然基因間的聯(lián)系錯(cuò)綜復(fù)雜，但我們發(fā)現(xiàn)血色病和某種類型的阿爾茨海默癥間確實(shí)存在關(guān)聯(lián)。

這一成功的發(fā)現(xiàn)讓我喜憂參半。一方面我證實(shí)了自高中以來(lái)就有的直覺(jué)（同時(shí)為此獲得了博士學(xué)位），但另一方面我的研究對(duì)祖父卻毫無(wú)幫助。12年前，也就是罹患阿爾茨海默癥5年后，他離 開(kāi)了我們，享年76歲。親人離世的憂傷盡管難于撫平，但我知道 這一發(fā)現(xiàn)可以惠及眾人，這促使我毫不猶豫地繼續(xù)投身到科學(xué)事 業(yè)中。

在后面的章節(jié)中我們將要討論到，與其他許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)不同， 我們的發(fā)現(xiàn)可能蘊(yùn)藏著巨大的實(shí)用價(jià)值。在西歐的后裔中，血色病是最為常見(jiàn)的遺傳病之一。如果你知道自己罹患了血色病，就可以 采取一些簡(jiǎn)單易行的方法來(lái)降低血液內(nèi)的鐵含量，從而阻止鐵沉積 對(duì)全身器官的損傷，方法之一就是我的祖父自己發(fā)現(xiàn)的放血療法。 而如果你自己還不清楚是否患血色病，那么首先需要確認(rèn)的是家族成員中是否有血色病患者。如果的確如此，那么你就有必要進(jìn)行一 些簡(jiǎn)單的血液檢查以明確診斷。如果檢查結(jié)果為陽(yáng)性，那么你就要 定期進(jìn)行放血治療，同時(shí)控制飲食。但是，不必?fù)?dān)心，你完全可以在和疾病的和睦共處中正常生活。

我就是如此。

18歲那年，我第一次感受到了?“疼痛難忍”的滋味，這讓我 立刻意識(shí)到或許我也和祖父一樣患上了?“鐵過(guò)度沉積癥”。檢查結(jié) 果毫無(wú)懸念——陽(yáng)性！這一結(jié)果讓我陷入沉思：它對(duì)我到底意味著 什么？它怎么就找上了我呢？而最讓我困惑的是，明明進(jìn)化是優(yōu)勝 劣汰，為什么這樣討厭的基因還能代代相傳？為什么進(jìn)化還要讓這 種碁因持續(xù)存在？

這正是本書(shū)關(guān)注的問(wèn)題。

對(duì)基因的研究越是深入，我就越想知道“為什么”。為了解開(kāi)疑團(tuán)，我向來(lái)自世界各地的不同學(xué)科、不同背景的同事一一求教。 這本書(shū)就是凡此種種“為什么”的產(chǎn)物，它為我的研究指明方向， 幫助我發(fā)現(xiàn)其中的某些內(nèi)在聯(lián)系。希望這本書(shū)也能為廣大讀者打開(kāi)?一扇窗，看看我們賴以生存的這個(gè)大千世界中，生命是多么的光怪 陸離、美輪美奐。

本書(shū)的初衷不僅是想讓讀者對(duì)疾病“知其然”，還要“知其所以然”。因此，我不但要知道自己患了什么病，如何對(duì)付它們， 還希望能揭示這些疾病的進(jìn)化之謎，最終為人類獲得更長(zhǎng)壽、更健康的生活盡一份綿薄之力。我相信書(shū)中許多答案會(huì)使你茅塞頓開(kāi)。

比如關(guān)于遺傳病。對(duì)研究進(jìn)化生物學(xué)的科學(xué)家而言，遺傳病真是令人著迷、耐人尋味。進(jìn)化一方面幫助我們選擇那些有助于生存 和繁衍的遺傳特征，另一方面也淘汰那些使我們更為脆弱，或直接威脅我們健康的遺傳特征（尤其是那些在我們出生前就會(huì)影響健康 的遺傳特征）。對(duì)基因的優(yōu)勝劣汰使我們獲得生存和繁衍的優(yōu)勢(shì)， 這被稱為自然選擇。自然選擇的基本原理：如果一種基因?qū)?yīng)的特征使物種難以生存和繁衍，那么這種基因及其相應(yīng)的特征就將逐漸 消亡，因?yàn)閿y帶這種基因的個(gè)體難于生存和繁衍；反之，如果一種 基因?qū)?yīng)的特征使物種更加強(qiáng)大、生生不息，那么這種基因及其相應(yīng)的特征就會(huì)代代相傳。同時(shí)，這種特征越具有優(yōu)勢(shì)，與之相應(yīng)的 基因就越容易在基因庫(kù)中傳播。

由此看來(lái)，遺傳病似乎絲毫不具備進(jìn)化意義。那么，為什么歷經(jīng)數(shù)百萬(wàn)年，這些致病基因還會(huì)在基因庫(kù)中持續(xù)存在？答案即將在 本書(shū)中揭曉。

此外，我們還將探究人類先祖生存的環(huán)境如何影響了他們的遺傳密碼，同時(shí)我們還將看到在與人類社會(huì)截然不同的世界中都發(fā)生 了些什么。基于此，我們會(huì)先環(huán)視周圍的世界，去看那些和我們共 同生活在地球上的植物和動(dòng)物，或許我們能從它們的進(jìn)化中得到啟示。一直以來(lái)，我們都與這些萬(wàn)物眾生共同進(jìn)化，它們是昆蟲(chóng)、細(xì) 菌、原生動(dòng)物，以及準(zhǔn)生物（包括寄生性病毒和我們稱之為轉(zhuǎn)座子 和反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的基因）。

當(dāng)我們步入神奇的生命之旅時(shí)，我們將會(huì)為這個(gè)神奇星球上多 姿多彩的蕓蕓眾生而禮贊。對(duì)于我們來(lái)自何方，我們與誰(shuí)共生共 息，它們來(lái)自何方等問(wèn)題，我們所知越多，就越能控制自己的 命運(yùn)。

但是在繼續(xù)閱讀此書(shū)以前，你需要摒棄一些固有觀念。

首先，你并不孤獨(dú)。無(wú)論躺在床上，還是坐在海灘邊，都有不 計(jì)其數(shù)的生物陪伴在你左右。這些細(xì)菌、真菌、植物、動(dòng)物，或其 他不知名的生物與我們?nèi)缬半S形。它們中甚至有一些就存在于你的 體內(nèi)，你的消化系統(tǒng)中就定居著數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌，它們?yōu)橄澄?提供了重要的環(huán)境。除非在實(shí)驗(yàn)室中，否則生物間總是相依相伴 的。不同生物間的相互作用有的有益，有的有害，有的則益害各半。

其次，進(jìn)化并不會(huì)自行發(fā)生。大千世界，生物多樣，令人目不暇接。每種生物，無(wú)論是最簡(jiǎn)單的（例如教科書(shū)中的經(jīng)典例子阿米巴原蟲(chóng)），還是最復(fù)雜的（如你、我等人類），都有兩種最基本的需 求——生存和繁衍。當(dāng)生物體力求擴(kuò)大生存和繁衍范圍時(shí)，進(jìn)化便發(fā)生了。某些時(shí)候，一種生物的生存意味著對(duì)另一種生物宣判了死 刑，因此一個(gè)物種的進(jìn)化通常會(huì)給其他成千上萬(wàn)的物種造成進(jìn)化壓力。你可以想象一下這是何種景象。

再者，突變并非總是有百害而無(wú)一益的，并非只有X戰(zhàn)警才能從中獲益（《X戰(zhàn)警》是美國(guó)科幻片系列，劇中有一群具備特異 功能的另類人物，他們出生時(shí)都帶有突變的基因）。突變僅僅意味 著改變，當(dāng)其有害無(wú)益時(shí)，它難以維系；當(dāng)其有所裨益時(shí)，它將引發(fā)進(jìn)化。確保這一篩選過(guò)程順利進(jìn)行的機(jī)制便是自然選擇。當(dāng)然， 有害或有益只能從某一方的角度定義，例如一種突變使細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生了耐藥性，這對(duì)我們而言顯然無(wú)益，但對(duì)細(xì)菌卻是好事。

最后，需要說(shuō)明的是，基因盡管能使人的生命初步成形，但是 它并不能注定我們的一生，我們的父母、生活環(huán)境和后天的選擇都 會(huì)使這種作用蕩然無(wú)存。我們的基因是周圍各種生物進(jìn)化的產(chǎn)物， 源自父母，但可一直追溯到物種起源。我們的遺傳密碼中蘊(yùn)涵著波 瀾起伏的故事，每一場(chǎng)瘟疫，每一個(gè)掠奪者，每一種寄生蟲(chóng)，每一 次星球劇變，都書(shū)寫(xiě)著祖先奮力抗?fàn)幍膫髌妗o(wú)論是突變，還是改 變，都是為了我們更好地適應(yīng)環(huán)境。

著名的愛(ài)爾蘭詩(shī)人謝默斯?希尼有一首詩(shī)專門(mén)描述了生命的希 望和進(jìn)程，其中進(jìn)化是永恒的主題：

山顧的烈火，

閃電和暴雨，

上帝的聲音從天而降。

生靈側(cè)耳傾聽(tīng)，

于是生死輪回，

生命不息。