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1700241877 让我们再回到原始汤这个问题上来,现在汤里已存在一些稳定品种。所谓稳定的意思是,那些因子要么本身存在的时间较长,要么能迅速地复制,要么能精确无误地复制。朝着这三种稳定性发展的进化趋向是在下面这个意义上发生的:如果你在两个不同的时间分别从汤中取样,后一次的样品一定含有更大比例的寿命长或生育力强或复制精确性高的品种。生物学家谈到生物的进化时,他所谓的进化实质上就是这个意思,而进化的机制是一样的——自然选择。
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1700241879 那么,我们是否应该把原始的复制因子分子称为“有生命的”呢?那是无关紧要的。我可以告诉你“达尔文是世界上最伟大的人物”,而你可能会说“不,牛顿才是最伟大的”。我希望我们不要再争论下去了,应该看到,不管我们的争论结果如何,实质上的结论都是不受影响的。我们把牛顿或达尔文称为伟大的人物也好,不把他们称为伟大的人物也好,他们两人的生平事迹和成就都是客观存在的,不会发生任何变化。同样,复制因子分子的情况很可能就像我所讲的那样,不论我们是否要称之为“有生命的”。我们当中有太多的人不理解词汇仅仅是供我们使用的工具,字典里面的“有生命的”这个词并不一定指世上某一样具体的东西。不管我们把原始的复制因子称为有生命的还是无生命的,它们的确是生命的祖先,是我们的缔造者。
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1700241881 论点的第二个重要环节是竞争。达尔文本人也强调过它的重要性,尽管他那时讲的是动物和植物,不是分子。原始汤是不足以维持无限量的复制因子分子的。其中一个原因是地球的面积有限,但其他一些限制性因素也是非常重要的。在我们的想象当中,那个起着样板或模型作用的复制因子浮游于原始汤之中,周围存在大量复制所必需的小构件分子。但当复制因子变得越来越多时,构件因消耗量大增而供不应求,成为珍贵的资源。不同品种或品系的复制因子必然为了争夺它们而互相搏斗。我们已经研究过是什么因素促进那些条件优越的复制因子的繁殖。我们现在可以看到,条件差一些的品种事实上由于竞争而变得日渐稀少,最后它们中的一些品系难逃绝种的命运。复制因子的各品种之间发生过你死我活的搏斗。它们不知道自己在进行生存斗争,也不会因之而感到烦恼。复制因子在进行这种斗争时不动任何感情,更不用说会引起哪一方的厌恶感了。但从某种意义上来说,它们的确是在进行关乎生死存亡的斗争,因为任何导致产生更高一级稳定性的复制错误,或以新方法削弱对手的稳定性的复制错误,都会自动地延续下来并成倍地增长。改良的过程是积累性的。加强自身的稳定性或削弱对手稳定性的方法变得更巧妙,更富有成效。一些复制因子甚至“发现”了一些方法,通过化学途径分裂对方品种的分子,并利用分裂出来的构件来复制自己。这些原始食肉动物在消灭竞争对手的同时摄取食物。其他的复制因子也许发现了如何用化学方法或把自己裹在一层蛋白质之中来保卫自己。这也许就是第一批生命细胞的成长过程。复制因子的出现不仅仅是为了生存,还是为它们自己制造容器,即赖以生存的运载工具。能够生存下来的复制因子都是那些为自己构造了生存机器以安居其中的复制因子。最原始的生存机器也许仅仅是一层保护衣。后来,新竞争对手陆续出现,它们拥有更优良、更有效的生存机器,因此生存斗争随之逐渐激化。生存机器的体积越来越大,其结构也渐臻复杂。这是一个积累和渐进的过程。
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1700241883 随着时间的推移,复制因子为了保证自己在世界上存在下去而采用的技巧和计谋也逐渐改进,但这种改进有没有止境呢?用以改良的时间是无穷无尽的。1 000年的变化会产生什么样的怪诞的自我保存机器呢?经过40亿年,古代的复制因子又会有怎样的命运呢?它们没有消失,因为它们是掌握生存艺术的老手。但在今日,别以为它们还会浮游于海洋之中。很久以前,它们已经放弃这种自由自在的生活方式了。在今天,它们群集相处,安稳地寄居在庞大的步履蹒跚的“机器人”体内*7 ,与外界隔开,通过迂回曲折的间接途径与外部世界联系,并通过遥控操纵外部世界。它们存在于你和我的躯体内,它们创造了我们,创造了我们的肉体和心灵,而保存它们正是我们存在的终极理由。这些复制因子源远流长。今天,我们称它们为基因,而我们就是它们的生存机器。
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1700241885 [1] 原系阿尔卑斯山脉一山峰的名称,现用以指某种原子聚合体。
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1700241887 [2] 基督教《圣经》中所说的“人类的始祖”。这是喻指会出现奇迹。
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1700241889 [3] 斯宾塞(Herbert Spencer,1820—1903),英国哲学家、进化宇宙论学者。
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1700241894 自私的基因(40周年增订版) [:1700241496]
1700241895 自私的基因(40周年增订版) 第3章 不朽的双螺旋
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1700241904 我们是生存机器,但这里的“我们”并不单指人,它包括一切动物、植物、细菌和病毒。地球上生存机器的总数很难计算,甚至物种的总数也不得而知。仅就昆虫来说,据估计,现存的物种大约有300万种,而个体昆虫可能有100亿亿只。
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1700241906 不同种类的生存机器具有千变万化、种类纷繁的外部形状和内脏器官。章鱼同老鼠毫无共同之处,而这两者又和橡树迥然不同。但它们的基本化学结构却相当一致,尤其是它们所拥有的复制因子,同我们——从大象到细菌——体内的分子基本上同属一种类型。我们都是同一种复制因子——人们称之为DNA的分子——的生存机器,但生存在世上的方式却大不相同,因而复制因子制造了大量各种各样的生存机器供其利用。猴子是基因在树上生活的保存机器,鱼是基因在水中生活的保存机器,甚至还有一种小虫,是基因在德国啤酒杯草垫中生活的保存机器。DNA的活动方式真是神秘莫测。
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1700241908 为简便起见,我把由DNA构成的现代基因讲得几乎和原始汤中的第一批复制因子一样。这对论证影响不大,但事实可能并非如此。原始复制因子可能是一种同DNA近似的分子,也可能完全不同,如果是后一种情况的话,我们不妨说,复制因子的生存机器是在一个较后的阶段为DNA所夺取的。如果上述情况属实,那么原始复制因子已被彻底消灭,因为在现代生存机器中已毫无它们的踪迹。根据这样的推断,凯恩斯——史密斯(A. G. Cairns-Smith)提出了一个饶有趣味的看法,他认为我们的祖先,即第一批复制因子可能根本不是有机分子,而是无机的结晶体——某些矿物和小块黏土等。且不论DNA是否是掠夺者,它是今日的主宰,这是毋庸争辩的,除非像我在第11章中试图提出来的见解那样,一种新的掠夺力量目前正在兴起。
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1700241910 一个DNA分子是一条由构件组成的长链,这些构件是被称为“核苷酸”的小分子。如同蛋白质分子是氨基酸链一样,DNA分子是核苷酸链。DNA分子因其太小而不能为肉眼所见,但它的确切形状已被人类用间接的方法巧妙地揭示了出来。它由一对核苷酸链组成,两条链相互交织,呈雅致的螺旋形,这就是“双螺旋”或“不朽的螺旋圈”。核苷酸构件仅有4种,可以把它们简称为A、T、C和G。在所有动物和植物中这4种都是一样的,不同的是它们缠绕交织在一起的顺序。人类的G构件同蜗牛的G构件完全相同,但不仅人类构件的序列同蜗牛的不同,而且人类不同个体之间的序列也不相同,虽然在差别程度上略小一些(同卵双胞胎的特殊情况除外)。
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1700241912 我们的DNA寄居在我们体内。它不是集中在体内的某一特定的位置,而是分布在所有细胞之中。人体平均大约由1 000万亿个细胞组成。除某些特殊情况我们可以不予以考虑外,每个细胞都含有该人体的DNA的一套完整拷贝。这一DNA可以被认为是一组有关如何制造一个人体的指令,以核苷酸的A、T、C、G字母表来表示。这种情况就像在一幢巨大的建筑物中,每间房间里都有一个“书橱”,而“书橱”里存放着建筑师建造整幢建筑物的设计图。每个细胞中的这种“书橱”被称为细胞核。人类建筑师的这种设计图共有46“卷”,我们称它们为染色体。在不同的物种中,其数量也不同。染色体在显微镜下是可见的,形状像一条条长线。基因就沿着这些染色体有次序地排列着。但要判断基因之间首尾相接的地方却是困难的,而且事实上甚至可能是无意义的。幸好,本章就要表明,这点同我们的论题关系不大。
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1700241914 我将利用建筑师的设计图这一比喻,把比喻性的语言同专业的语言适当地混在一起来进行叙述。“卷”同染色体这两个词将交替使用,“页”则同基因暂且互换使用,尽管基因相互之间的界线不像书页那样分明,但我们将在很长的篇幅中使用这一比喻。待这一比喻不能解决问题时,我将再引用其他比喻。这里顺便提一下,当然是没有“建筑师”这回事的,DNA指令是由自然选择安排的。
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1700241916 DNA分子做的两件重要事情之一是:它们进行复制,也就是进行自我复制。自有生命以来,这样的复制活动就从未中断过。现在DNA分子对于自我复制确已技巧精湛、驾轻就熟了。一个成年人,全身有1 000万亿个细胞,但胚胎最初只是一个单细胞,拥有建筑师蓝图的一个原版拷贝。这个单细胞一分为二,两个细胞各自把自己的那卷蓝图拷贝接受了过来。细胞依次再按4、8、16、32等倍数分裂,直到分裂成几十亿个。每次分裂,DNA的蓝图都毫不走样地拷贝了下来,极少发生差错。
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1700241918 讲DNA的复制只是一个方面。但如果DNA真的是建造一个人体的一套蓝图的话,又如何按蓝图开展工作呢?它们将如何转变成人体的组织呢?这就是我要讲的DNA做的第二件重要事情:它间接地监督制造了不同种类的分子——蛋白质。在前一章中提到过的血红蛋白就是种类极为繁多的蛋白质分子中的一个。以4个字母构成的核苷酸字母表所表示的DNA密码信息,通过机械的简单形式翻译成另一种字母表。这就是拼写出的蛋白质分子的氨基酸字母表。
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1700241920 制造蛋白质似乎同制造人体还有一大段距离,但它却是向制造人体这一方向前进的最初一小步。蛋白质不仅是构成人体组织的主要成分,还对细胞内一切化学过程进行灵敏的控制,在准确的时间和准确的地点,有选择地使这种化学过程继续或停止。这一过程最后到底如何发展成为一个婴儿说来话长,胚胎学家要花费几十年,也许几世纪的时间才能研究出来。但这一过程发展的最后结果是个婴儿,却是一个确凿无疑的事实。基因确实间接地控制着人体的制造,其影响全然是单向的:后天获得的特性是不能遗传的。不论你一生获得的聪明才智有多少,绝不会有点滴经由遗传途径传给你的子女。新的一代都是从零开始的,人体只不过是基因保持自己不变的一种手段。
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1700241922 基因控制胚胎发育这一事实在进化上的重要意义在于:它意味着基因对自身今后的生存至少要负部分责任,因为它们的生存取决于它们寄居其中,并帮助建造的人体的效能。很久以前,自然选择是由自由漂浮在原始汤中复制因子的差别性生存构成的。如今,自然选择有利于能熟练地制造生存机器的复制因子,即能娴熟地控制胚胎发育的基因。在这方面,复制因子和过去一样是没有自觉性和目的性的。相互竞争的分子之间那种凭借各自的寿命、生殖力以及精确复制的能力来进行的自动选择,像在遥远的时代一样,仍在盲目地、不可避免地继续。基因没有先见之明,它们事先并不进行筹划。某些基因只是比其他一些基因能力更强。情况就是这样。但决定基因长寿和生殖力的特性远不像原来那样简单。
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1700241924 近年来(指过去的6亿年左右),复制因子在建造生存机器的工艺学上取得了显著的成就,如肌肉、心脏和眼睛(经历几次单独的进化过程)。在那以前,作为复制因子,它们生活方式的基本特点已有了根本的改变。如果我们要想将我们的论证继续下去的话,需要对此有所了解。
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