人類本源:是什麼使人成為人?
腦遺傳學的發展開始揭開人之所以成為人的秘密。
理解人類唯一性的難點正是在於人類的唯一性。雖說人可以成為人類研究的恰當對象,但沒有一個參考點可以和人進行對比,這樣的研究取得不了什麼成果。
至少這是斯萬特·帕博的理論,他在萊比錫的馬克斯·普朗克進化人類學研究所工作。《侏羅紀公園》的靈感正是來自於帕博博士在化石DNA方面的研究,他現在的興趣已經轉到人類進化方面。為此,他已經和同事們一起研究出了尼安德特人和亞洲史前人種丹尼索瓦人的基因序列。丹尼索瓦人正是由帕博博士鑒別出來的。
現在他已將注意力轉到了現代智人上。在與中國科學研究院的一個團隊的合作中,帕博博士和他的同事菲利普·凱特文奇對人類、黑猩猩和恆河猴的大腦在一生中的基因活動進行了對比。之後通過將其與尼安德特人的研究結果進行匹配,他們相信已經在智人與其它種類間的基因分別中,發現了使人類獨一無二的基因——至少是發現了這些基因中一部分。
帕博博士和他的同事們在《基因組研究》上發表了他們的實驗。該實驗著重於腦的兩個部分:一個是背外側前額葉皮層,處理抽象推理和社會行為,這是人類特別擅長的部分;另一個是外側小腦皮層,與手工操作能力相關。他們從不同年齡的人、黑猩猩和猴子的屍檢中提取細胞,觀察在活體中哪些基因曾經在細胞中表現活躍。
皮質的漩渦
對活躍基因的觀察是通過對細胞中RNA的檢驗做到的。RNA分子是細胞核中雙鏈DNA基因的單鏈拷貝。它們的任務是將基因的指令傳遞給細胞中的蛋白質製造裝置。靈長類動物的大部分基因已經被識別出來了,這使得製作被信使RNA的互補鏈覆蓋的基因晶元成為可能。互補鏈會與唯一對應的信使RNA結合,因此可以做為特定信使分子的探針來使用。
有了這些基因晶元,凱特文奇博士和帕博博士就能通過檢測處於不同年齡階段的不同個體大腦中,某個部分的基因細胞中有多少RNA,來推斷在其一生中的什麼時候,哪些特定的基因是處於活動狀態。他們的的研究結果歸納為六項。
其一,他們發現某些基因在擁有者一生中的表達模式是人類獨有的(例如,黑猩猩的和猴子的是相同的,但人類的不同);另一些是黑猩猩獨有的(例如,人的和猴子的是相同的,黑猩猩的不同)。其二,他們發現人類獨有的基因表達模式多於黑猩猩獨有的基因表達模式。其三,人類獨有的表達模式在前額葉皮層比在小腦更普遍。其四,雖然這些獨有的表達基因在幾個物種中都是在年幼時更活躍,但人類比其它幾個物種的活動時期要長上好幾年。其五,很多獨有的活動基因的活動似乎是相關的:研究者鑒別出七組基因(五組在前額葉皮層中,兩組在小腦中),每一組都象是做為一個模塊在工作。其六,這些模塊化的基因似乎涉及了一項重要任務——通過被稱作神經突觸的區域將神經細胞連接起來。
總而言之,人類有些配套的基因,可能使他們的腦更有「可塑性」,比黑猩猩和猴子有長得多的時間保持對變化的敏銳感覺(人類持續到到五歲左右,而黑猩猩和猴子只在出生後不到一年的時間內具有可塑性。)更振奮人心的是,凱特文奇博士能夠通過觀察那些被稱做轉錄因子的開關,轉換開或關的狀態,來推斷出這些基因模塊的表達是怎樣相互合作的。
實際上,通過將現代人的基因組與對尼安德特人的研究做比較,帕博博士的小組已經發現了自30萬年前現代人類與尼安德特人分離後,一個模塊的基因從無到有的控制過程。不幸的是,現在不可能看到基因在尼安德特人身上的表達模式,將來恐怕也無法看到。但隨著科學的發展,說不定有可能通過對一個已滅絕種類的DNA的更好了解,重新構造出它的一部分來。一個「更新世公園」,你說呢?
推薦閱讀:
※人類基因組簡史
※荷賽專訪丨王鐵君:優秀的作品,是能喚起人類良知的
※第七章共產主義是人類最崇高的社會理想
※新聞晨報:人類可以被擊敗 但圍棋依然在那裡
※讀《到底是誰造就人類的主宰,人的來源是來自那裡?》有感!