我们因何为人

18-01-17

Permalink 06:23:55, 分类: 朗朗日记

我们因何为人

基因是人类的内核,人工智能是人类的映象。要从根本上保卫人类,就必须了解人类的内核。
你真的了解基因吗?

在牛津大学给小学生的科学推广会上,我工作的心脏发育实验室通常准备两个实验:一个是在心脏里表达绿色荧光基因的斑马鱼幼体,一个是从草莓中制备DNA。有时我会想象:那些叽叽喳喳、穿着深蓝色毛衣的小孩子们会如何向家长描述黑暗中绿色发光心脏的搏动,还有从溶液中挑出,缠绕在细玻璃棒末端的丝状物竟然就是人们经常谈论的DNA,承载着草莓之所以成为草莓的全部遗传信息。这些孩子们日后若有机会从一盘培养的人类细胞中提取DNA,可能会想到同样的问题:“这些白色的丝状物,就包含我们之所以是人的全部信息吗?”
“基因”是一个普通人也会随时挂在嘴边的词。曾经有人问过我,我的专业是不是叫作“基因学”?我只好告诉他这个领域的固有名称是“遗传学”。普通人对遗传学的一知半解,并不妨碍他们振振有辞地谈论某些基因是好基因,某些基因是坏基因;某些人吃不胖是因为基因,某群人比另一些人经济优越、生活得好,也是因为基因……这些说法在新式和旧式的社交圈里传播得很广,仿佛因为使用了“基因”这个词,就等于盖上了科學检验合格的戳记。有那么一段时间,中国曾经流行服用核酸保健品,认为吃下构成基因的组分,就会使基因更强壮。现在全世界都流行度身定制基因测序,只要一点口腔上皮细胞,一点血液,人就能得知自己的全部秘密。人们在朋友圈发布着测序公司给出的结果,说自己的基因有百分之几是汉人,百分之几是藏人,好像是马赛克拼起来的一样。专业和业余知识分子都对人类的未来充满忧虑:AI人工智能正在越来越强大,经过基因改造的超级人类随时可能诞生。普通人类的命运在这样内外夹击的情境下,可以说是四面楚歌,若不及时奋起反抗,只有衰败和灭亡的份儿。可是,抗争的长矛应该投向何方呢?
悉达多·穆克吉在他的重磅作品《众病之王:癌症传》完成之后六年,写出了《基因传》。这本书的内容覆盖之广和发掘之深都令人折服。基因在智慧产生于这个星球之前很久已经存在,一直以它自己的速度增殖和变化。这本书讲的是人类为发现决定着生物性状的基因,付出的种种努力和收获。人类作为唯一的高等智慧生物,拥有向外和向内探索的能力。21世纪是前所未有的科技大发展的世纪,人类向别的星球送出探测器,记录并破解了大量物种(包括人类在内)的遗传密码——基因。基因是人类的内核,人工智能是人类的映象。要从根本上保卫人类,就必须了解人类的内核。
21世纪是基因的世纪

《基因传》首先是一本科普书,它告诉读者:自古代以来人们是如何注意到生物的传播方式和人类繁衍中的规律,并推想遗传物质的传递方式。一代代人不懈探究,从看似微不足道毫不相干的生物着手,做了许许多多外人看来枯燥繁琐的工作,终于逐渐逼近遗传的本质。在20世纪和21世纪,遗传学研究进入了井喷式爆发阶段。科学家终于鉴定出了细胞中携带遗传信息的分子,破译了遗传密码,并第一次将人类的遗传信息从头到尾读出并记录下来。在全新的时代,人类利用已有的基因知识治疗以前无法可想的病痛,只有一步之遥。它也是一部历史书,记述着科学的历史和个人的历史:从毕达哥拉斯的男性精液携带遗传信息理论,到达尔文潜心研究加拉帕戈斯群岛的13种雀类变异体之间的关系,到人类基因组计划的团队与塞莱拉公司你争我赶地完成线虫、果蝇直至人类基因组的测序。作者自己的祖母一家人经历了印巴分治的大动乱,叔叔和表兄终生被精神疾患折磨,父亲在老年来临时患上了令他难堪又无法医治的疾病。穆克吉见证了这一切,又要将这些人生背后的遗传决定因素传给他的两个女儿。基因的传承和表达,正是我们所有人的共同命运。这是所有私人历史的共性,从某种意义上来说,家族的历史就是把基因的历史以语言文字的方式表达出来。
这本书也阐述了关于基因的哲学。如作者父亲所说,基因是一种“身份”:在孟加拉语中,这个词包含有“不可分割”和“难以理解”的意思。穆克吉认为,遗传物质也具有相似的特征——不可分割,难以理解,形影不离,身份独立。基因这种身份在卵子受精时就已决定下来,再由生活环境和成长经历雕琢研磨出细微或深刻的纹理。研究人的基因组,就等于同时在研究人之所以成为人的本质,研究人类来源的地理旅程和进化旅程。
如今任何受过训练的遗传学研究人员,如果想要得到一个基因的某段序列,都可以打开网站,轻易地查阅几百个物种里此基因的不同版本。这样广博的基因组信息数据库,并非像雅典娜一样,一出生即具备了全副武装,它背后是无数人的冥思苦想和日夜工作。在寻找基因的路上,直到人们向各个方向的探索走出非常远,才会找到零星的路标和指向——这也几乎是所有科学研究在“21世纪是基因的世纪”最初时的状态。遗传学的开山之祖孟德尔用了10年时间发表了他的豌豆研究成果,在他生前却并未被科学界注意到。做完豌豆实验以后,孟德尔还浪费了大量精力在橙黄山柳菊上,结果一无所获。摩尔根的办公室里满是香蕉,散发着令人作呕的腐烂水果的气味,大群果蝇像黑纱一样扑来扑去。经过上千次杂交实验,摩尔根和他的学生才绘制出了果蝇的部分遗传连锁图谱。罗莎林德·富兰克林在解决了DNA含水量的关键问题之后,才得到了精美绝伦的DNA的X射线衍射图。我作为自大学起就进入这个领域的一个小小研究人员,身临其境体验着基因研究的大发展。在读这本书的过程中,仿佛是看快进电影一样回睹牛车速度升级为光速。
“21世纪是生物的世纪”,其实是“21世纪是基因的世纪”。穆克吉的笔写的是最近几年的事情,让人像是在读一段蓬蓬勃勃的大历史,因为这些事件正在发生和上升,并发挥出无可抵挡的改造社会和观念的力量。《基因传》以一种尽可能宽广的视角,见证历史的同时也在书写历史。不仅是只有科研人员的历史,而是所有人都参与目睹的历史。
所谓优良基因

《基因传》对普通读者的最大意义,也许是在追本溯源、分肌辟理地介绍基因的来龙去脉的同时,不费吹灰之力地戳破了社会上流行的许多偏见,尤其是社会上不少人都持有的优良基因偏见和种族偏见。自基因概念诞生起,包括一些科学家在内,就把全副身心投入通过“优生学”,通过鉴定基因优劣的方式改良人类。达尔文的表弟弗朗西斯·高尔顿不厌其烦地收集了许多人类测量指标,发现它们都呈正态分布。虽然他为后世的遗传学留下了不少珍贵的数据,但他的理论认为贵族得以世袭的基础是智慧令达尔文不以为然。20世纪30年代,遗传学被意识形态恶斗的两方以不同的方式扭曲,作为政治工具。纳粹德国和美国认为基因与生俱来,不可改变,“犹太人就是犹太人”,大力开展种族净化运动,将被社会标签为“劣等”的人进行大量绝育、监禁甚至谋杀,以纳粹德国的种族清洗为灾难顶点。另一方面,苏联以李森科为代表的环境适应论者则认为动植物的遗传背景都可以被环境重置,人们的差异可以被清除,“任何人都可以成为其他人”。对立的意识形态寻觅称手的打击敌人的工具,不约而同找上了遗传学。政治狂热最终过去,社会创伤得以平复,遗传学也洗清了被泼的污水。
不可否认的是:在偏执的政治气氛高烧不退时,科学家队伍中也颇有一些人或有意或无意地做了帮凶。如今看来,20世纪30年代的遗传学全部知识加起来还不如现在的一个中学生,人们却凭借那点少得可怜的证据肆无忌惮地大搞社会净化,把杀人机器开足马力转起来。穆克吉把这本书献给卡丽·巴克,一个无辜的女人,被剥夺了母亲,被强奸,怀孕,被判定为痴愚,最终被判决接受绝育手术。她的身后是无数被侮辱和损害甚至失去生命的人,被认为携带“劣质”基因的移民。穆克吉用《基因传》来纪念受害者,记住那些迫害者的名字:美國当时最高法院的大法官小奥利弗·温德尔·霍姆斯,德国物理学家和生物学家阿尔弗雷德·普罗兹,德国遗传学家海因里希·波尔……那些一时风光、自认为把持着自然真理与公义的人。
“科学史上最著名的种族主义者”、瑞士博物学家路易斯·阿加西斯认为白种人、黄种人和黑种人分别独立起源于不同的祖先。种族差异论在另一本作品《钟形曲线》里被进一步放大。这本书的作者认为不同人种间存在着智商差异,认为非洲裔美国人在美国社会中的不利地位是因为他们的心智结构存在问题。然而遗传学家发现的证据表明,与这些通过外观和社会地位来推断遗传差别的臆测正相反,来自不同种族、不同地域的人类之间基因组差别极小,还不如大猩猩之间的差别大。线粒位追踪研究显示最早的人类来自非洲,经过数次大迁移遍布世界各地。按照种族界限将人类分类,或是将智力、犯罪、创造力与暴力等遗传特征凌驾于种族界限之上,都没有一丝一毫的可靠遗传学或分类学证据支持。“尽管遗传学于19世纪释放出了科学种族主义的幽灵,但幸运的是基因组学终于将它重新降伏。”人类基因组中的变异以恒定的速度出现并影响人类的适应性,正是这种变异造成了人类的千差万别,以适应千差万别的环境。心理学家艾莉森·高普尼克曾经写道:“如果没有人去读书,那么就不存在阅读障碍。如果你在大家狩猎的时候走神,那么这不仅无大碍而且还可能是某种优势的体现(例如狩猎者可以同时注意多个目标)。”
在21世纪,由强大的测序、克隆、表达、修饰工具武装起来的基因研究,对人类社会的真正意义不仅在于把人类从固有偏见的隔阂和预设的敌意中拯救出来,更是要把人类从疾病的痛苦中拯救出来。从基因层面入手明确疾病机理,合成治疗疾病的关键药物分子,进一步实现提前诊断和预防。基因研究全面开展后时间不长,人们就利用克隆技术制备出了糖尿病人所需的胰岛素和血友病人需要的第八凝血因子。做出此成就的基因泰克公司开拓了生物制药的新领域。在意识到基因缺陷是许多疾病的成因以后,医生和科学家携起手来搜集整理人类遗传病并付出了极大的努力定位致病突变。找到亨廷顿舞蹈症和囊性纤维化的基因突变是人类对遗传病谜团的初步征服,人类基因组计划的完成更是大大缩短了寻找致病突变的进程。胎儿早期的染色体诊断和测序诊断,让人类终于在繁衍后代的关键时刻拥有了选择权。随着后基因组时代的来临,用分化的人类胚胎干细胞取代体内的病变机体,用CRISPR基因修饰技术对携带致病突变的基因组实行剪切,还有通过个体测序了解每个人的遗传背景从而实现精准的个体医疗,都很可能成为现实。了解基因能让我们了解我们为何生而为人,并将使我们成为宽容、公平、善良、不为疾病所扰的更好的人。

爱乐洪哥

莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。竹杖芒鞋轻胜马,谁怕?一蓑烟雨任平生。 料峭春风吹酒醒,微冷,山头斜照却相迎。回首向来萧瑟处,归去,也无风雨也无晴。

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