【元素家族——連載48】生命密碼：DNA（下）

斯塔夫里阿諾斯在《全球通史》中這樣寫到：地球歷史上第一個轉折點是從非生命物質中產生生命物質，從此以後生物需要適應環境，以基因突變和自然選擇的方式進化；第二個轉折點是從普通生物進化出人類，人類文明開始改變環境而適應自身的基因；而第三個轉折點就是當下，因為人類已經認識到自己的基因，下一步既可以改變環境，又可以改變自己的基因。可以說，這第三個轉折點的起始就是1953年DNA雙螺旋結構的發現！

【人類對自身基因的認識會在多少程度上改變我們的未來？】

在提出DNA結構之後的1958年，克里克提出了兩個學說，奠定了分子遺傳學的理論基礎。

第一個學說是「序列假說」，它認為一段核酸的特殊性完全由它的鹼基序列所決定，鹼基序列編碼一個特定蛋白質的氨基酸序列，蛋白質的氨基酸序列決定了蛋白質的三維結構。

前面我們已經知道，組成蛋白質的氨基酸有二十種，而鹼基只有四種，顯然，不可能由一個鹼基編碼一個氨基酸。如果由兩個鹼基編碼一個氨基酸，只有十六種（4的2次方）組合，也還不夠。因此，至少由三個鹼基編碼一個氨基酸，共有六十四種組合，才能滿足需要。

1961年，克里克等人證明了蛋白質中一個氨基酸的順序是由三個鹼基編碼的（稱為一個密碼子）。同年，兩位美國分子遺傳學家破解了第一個密碼子。到1966年，全部六十四個密碼子被鑒定出來。作為所有生物來自同一個祖先的證據之一，密碼子在所有生物中都是基本相同的。原來，生命的遺傳物質可以用鹼基的序列作為一個密碼本，人類從此有了一張破解遺傳奧秘的密碼錶。

【圖中，一個DNA分子中可能會有很多基因片段，每個基因片段都會決定生物的性狀。DNA上每一個基因片段會先轉錄為mRNA（信使RNA）上的片段，其鹼基與DNA是恰好相反的，然後再由mRNA（信使RNA）翻譯成蛋白質。其中三個鹼基可以翻譯成一個氨基酸，這三個鹼基，比如「UGG」，或者「UCA」，就代表著一個密碼子。生命就是由這些密碼子組成的。】

第二個學說是「中心法則」，遺傳信息只能從核酸傳遞給核酸，或核酸傳遞給蛋白質，而不能從蛋白質傳遞給蛋白質，或從蛋白質傳回核酸。

這個「中心法則」更加進一步的說明了，DNA是如何發揮其遺傳物質的作用，它作為遺傳物質，可以自我複製，每一次細胞分裂就是DNA複製的過程。因為有了DNA複製，細胞才會更新換代，生命才會從小長大，種族才會繁衍生息，

相反，蛋白質是不可以自我複製的，只能由DNA先轉錄成RNA，然後再由RNA翻譯成蛋白質。因此在蛋白質那一章留下的問題終於有答案了，蛋白質、氨基酸是人體的磚瓦，背後的設計師就是DNA和RNA！

【圖中的藍線代表正常的過程，這就是最經典的「中心法則」，紅色的線是後來發現的特殊情況，是對「中心法則」的補充，不代表「中心法則」就錯了。】

好了，現在我們知道了，你之所以是單眼皮或是雙眼皮，並不取決於你的父母有沒有去韓國，而是決定於他們遺傳給你的DNA；或者雖然你無比熱愛籃球，卻始終無法長到姚明那麼高，也不取決於你有沒有穿增高鞋；甚至你比正常人更有可能得某些病，都寫在你的DNA的密碼里。

甚至我們可以引申一下，我們人類之所以長成這樣，單鼻單口雙眼雙耳四肢五臟六腑，和其他動物長得不一樣，也都是由我們的DNA決定的。動物、植物甚至細菌、病毒，之所以長成各種各樣，也是由它們不同的DNA決定的。

總之一句話：你之所以是你，乃是因為你的DNA。

【生物的多樣性就取決於這DNA的不同。】

那麼，如果製造一個跟你DNA一樣的人，那會是什麼情況？會創造出另一個你嗎？這就是克隆。

1996年2月27日出版的英國「自然」雜誌公布了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經過247次失敗之後，他們在前年7月用綿羊的體細胞核移植得到了一隻名為「多利」的克隆綿羊。之後的幾年裡，猴子、豬和牛等動物被一個又一個克隆出來。

2001年11月28日，美國先進細胞技術公司宣布該公司首次用克隆技術培育出人體胚胎細胞。雖然該公司稱他們的目的不是克隆人，而是利用克隆技術治療疾病，但還是遭到眾多批評，主流輿論認為：科學研究不應超過倫理界限，有必要加強立法。

【克隆羊「多利」將基因技術掀起了一個新的高潮，之後的餘波觸及到了倫理的底線，科學和人文發生了最尖銳的衝突！】

如同足球場上的因扎吉，科幻作家永遠是遊走在科學邊界的「越位線上」的，「克隆」為他們找到了絕好的話題。一部又一部關於「克隆」的科幻小說、電影出現在觀眾面前，不需要宏大的高科技場面，不需要五花八門的科幻情節，卻可以挖掘更深層次的人性、倫理、感情、生命，讓觀眾過足了幻想癮。

比較有名的電影推薦幾個吧：《雲圖》、《星球大戰》、《第六日》、《月球》、《生化危機》，小說就更多了，推薦一個劉慈欣的《魔鬼積木》。

【2000年電影《第六日》：施瓦辛格扮演的主角回到家中，驚異地發現有一個同他一模一樣的克隆人已經霸佔了他的家。一伙人綁架了他，並把他投進了一個神秘的邪惡世界。】

【《侏羅紀公園》也是一例，科學家們從恐龍蛋中得到了恐龍DNA，並用基因技術產出了「轉基因」恐龍。只不過，他們玩大了。】

再深入一步，如果我們了解了我們基因的每一個細節，那麼就可以更加了解我們自身，為什麼我們長成這副模樣？我們為什麼人類個體與個體之間的差異是什麼原因？我們人類和其他物種之間還有哪些差異？我們是怎樣從一個受精卵變成一個可愛的小寶寶，又一天一天長大成人？為什麼我們必須經歷生老病死？我們還有沒有哪些生理缺陷，會導致我們遭受疾病困擾？

以上的每一個問題都可以說是從人類文明史起始之日就存在於哲人腦海里的，人類拿到了DNA密碼的武器之後，發現自己離科學解釋這些問題之日不遠了。

【DNA大分子，包含著無數謎題的答案。】

1985年，美國能源部的一次會議上提出了測定人類基因組全序列的動議，1990年，美國、英國、法國、德國、日本和我國科學家共同參與了這一預算達30億美元的「人類基因組計劃」。按照這個計劃的設想，在2005年，要把人體內基因的密碼全部解開，同時繪製出人類基因的圖譜。人類基因組計劃與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅計劃並稱為20世紀三大科學計劃。被譽為生命科學的「登月計劃」。

2000年6月26日，參加人類基因組工程項目的6國科學家共同宣布，人類基因組草圖的繪製工作已經完成。分析得知：全部人類基因組約有2.91Gbp，約有39000多個基因，只是線蟲、果蠅的兩倍左右，更是遠遠低於之前預計的14萬個基因。原來，號稱萬物之靈的人類並沒有過於複雜。基因組上大約有1/4的區域是沒有基因的片段，在所有的DNA中，只有1%-1.5%DNA能編碼蛋白，在人類基因組中98%以上序列都是所謂的「無用DNA」。我們相信，這些重複的「無用」序列，決不是無用的，它一定蘊含著人類基因的新功能和奧秘，包含著人類演化和差異的信息，只是我們現在還不知道而已。

【「人類基因組計劃」，還告訴我們人類個體與個體之間的差異只有千分之一左右，這些差異決定了每個人的相貌不一，以及他是否容易得某些病症。】

對基因的認識讓很多生物學家不再僅僅滿足於探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。如果可以將一種生物DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新排列組合一下，就可以按照人類的願望，設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型。比如，農業工作者希望生產出產量更高的作物，或者有沒有可能改善人類的奔跑能力，讓「新人類」的速度遠超博爾特？甚至製造出「三頭六臂」的新生物也不是沒有可能。

這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同，這就是「基因工程」！

【老鼠背上長出人的耳朵也不是幻想，而是現實，以後還不知道會出現怎麼奇怪的「人造新生物」。】

基因工程的神奇在很多方面進展太快，遠遠超出了人們的想像，和克隆技術一樣，在某些點上它們也開始挑戰倫理、道德，比如「轉基因」。

2008年6月2日，湖南省衡南縣江口鎮中心小學25名兒童每人食用了60克「黃金大米」米飯。據了解，這些「黃金大米」米飯是由美國塔夫茨大學湯光文在美國進行烹調後，未按規定向國內相關機構申報，於2008年5月29日攜帶入境，違反了國務院農業轉基因生物安全管理有關規定，存在學術不端行為。中國疾控中心、浙江省醫科院和湖南省疾控中心對此次事件造成的不良影響深表歉意，稱將以此為戒，進一步加強科研項目過程監管，完善內部規章制度，加強法律法規、科研誠信、職業道德和醫學倫理教育。三名當事人被處分！

【「黃金大米事件」，你怎麼看？】

黃金大米事件只是一個例子，近年來，由於民眾對於科學知識的匱乏，更有民族主義者的激情熱血在其中摻雜，關於「轉基因」的話題甚囂塵上。

【崔永元作為名人開展對轉基因的調查，這是一種積極的態度，不管他的結論怎樣，我們應該尊敬他的這種態度，並用理性的態度跟他探討交流。】

【趙薇的「不要轉基因」會不會也產生和梁靜茹「我們恨化學」一樣的爭議？】

【不光中國人，在國外也有同樣的對「轉基因」的質疑。】

我們知道，人類人口已經超越70億人，據預測，2040年，人類將突破80億人。另一方面，隨著人類文明的發展，越來越多的可耕種土地變成了城市、道路、各種設施甚至荒漠，而且總有一部分人是不願意耕作，不願意勞動的，這就出現了「糧食危機」。為了養活更多的人口，科學家必須研究如何提高糧食產量。袁隆平的雜交水稻就是其中一例，從某種意義上說，雜交水稻也是「輕度」轉基因的，只不過用的還是「雜交」這種傳統的種植方法，而現代的「轉基因」技術是從分子角度去改編作物的基因，從中挑選更高產量的品種，效率無疑更高。

所以袁隆平老先生對「轉基因」的態度是：「這不能一概而論。」在一次央視2套對老先生的採訪中，我能讀出老先生對於現代生物技術的羨慕，從分子角度去改編作物的基因當然是效率更高的方式，可以代表技術的方向和未來。

【可以說因為袁隆平的研究，我們沒有餓著肚子，因此他是中國的偉人。雜交水稻和轉基因的目的是一樣的，都是得出產量更大的優良作物。】

對於轉基因來說，只要看過了氨基酸、蛋白質、DNA的篇章，大家也應該能明白，基因本身需要轉錄翻譯成蛋白質，蛋白質才是人體需要的物質。所以，轉基因食物=傳統食物+新蛋白質，只要新蛋白質無害，轉基因作物就是無害的。從目前的角度來看，轉基因造出來的新蛋白質還都是自然界可以存在的，而且蛋白質在進入胃和小腸以後都會被分解成氨基酸，最後被人體吸收的還是那20種氨基酸，所以轉基因作物有害的可能性不大。

其實，民眾們關注更多的問題，是為什麼轉基因食物生產出來只給一部分人試吃，為什麼有些人自己不吃？既然這是一件新事物，大家都知道有害的可能性不大，那麼大家就一起吃，即使出了問題大家也一起死。從各種類型的「普世價值」來說，都是不允許有一部分人有這種特權，讓另一部分人做小白鼠的。這種個別人、個別群體的特殊化只有可能讓廣大群眾產生對「轉基因」的妖魔化和對「基因工程」的抵觸，影響人類科學的進程。隨著科學的發展，以後還會有更多的新事物來到我們的身邊，是不是每一件改變生活的新事物都要找一群「小白鼠」們來做試驗品？這已經不是一個科學的問題了，而是一個政治問題，甚至倫理、道德問題了。

如果要回答民族主義者「進口的轉基因食品是不懷好意的」這樣的問題，那我覺得我們國家更應該加大力度對轉基因的研究，研究對手的基因缺陷。如果有「基因武器」這種神器，我們也沒必要逃避，認識它，掌握它，擅用它才是更好的選擇。

【我們這裡只討論科學，關於政治、倫理、道德的問題，我不想深究，大家自己去思考吧。】

小測試：

1， 關於中心法則的說法，哪個是對的？

A） DNA->RNA->蛋白質

B） DNA->蛋白質->RNA

C） 蛋白質->RNA->DNA

D） RNA -> DNA ->蛋白質

2， 下列工程中，哪個不屬於20世紀三大科學計劃

A） 人類基因組計劃

B） 曼哈頓原子彈計劃

C） 阿波羅計劃

D） 巴巴羅薩計劃

3， 對於轉基因，你是什麼態度？

A） 大力推廣

B） 謹慎施行

C） 嚴禁流轉

D） 我是來看大神的

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