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1983年，中国中央电视台开始搞春节联欢晚会的时候，木村资生把自己对中性学说的认识进行了一次全面总结，写成一本专著《分子进化的中性学说》。这一理论在世界范围内受到了学习和尊重，也打破了综合进化论一直以来的统治局面，被认为是达尔文自然选择进化论以来最有创造性的进化理论之一，也让木村成为了一位进化生物学方面的重要理论家。尽管这一点还有争议，但木村分别得到了美国科学院院士头衔和日本科学院院士头衔，则是对他的充分肯定。
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中性选择学说无疑是往生物学界扔了一颗炸弹，特别是让进化论领域的学者们又吵开了锅。主流的自然选择派人物当然不能容忍否定自然选择的威力，他们针对木村的论证，给以针锋相对的一一反驳，一时间成为论战的焦点之一。
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自然选择派指出，自然选择本身可以分为硬性选择和软性选择。硬性的自然选择就像是脾气暴躁的老师，学生是不敢跟他硬踫的，只要与之相抵触，立马会遭到淘汰。有一部分蛋白质的突变就是触犯了硬性的自然选择。而软性的自然选择则相对温柔，就好像是脾气很好的老师，就算学生有一点违反纪律行为也不会被他立即赶出教室。另有一些蛋白质突变面对的就是这种软性选择，所以不会被淘汰。
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既然自然选择软硬不定，那么蛋白质进化的速率也就飘忽不定了。因此，不能据此推测说蛋白质的突变速率过高。
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另一个问题，也就是木村指出的每两年左右基因组就会有一次突变的情况，自然选择派也提出了不同看法。因为这是木村假设每个基因都单独接受自然选择的压力才出现的结果，而事实上很多基因会联起手来，共同接受大自然的选择，这样一来，分子的实际进化速率就没有木村说得那样有那么高。
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关于分子钟，自然选择派也提出了怀疑。根据实验得出的数据，蛋白质的分子钟并不像木村所预言的那样以代为单位，而恰是以绝对时间为单位的。也就是说，无论一个物种的一代时间是长还是短，分子钟跑的速度都是一样的。这一结果与中性选择学说相违背，却符合自然选择的原则。比如，普通小鼠大约每四个月繁殖一代，而大象则需要三十年才繁殖一代。它们都要接受细菌的选择。对于小鼠而言，一代时间内，它身上的细菌可以积累四个月的突变结果，这样就对小鼠作出了一次选择。不能抵抗细菌选择的小鼠将被淘汰。对于大象而言，却需要三十年才作出一次选择。可问题是，三十年后，在大象身上居住过的细菌要比在小鼠身上的细菌多出一百倍突变的可能。因此，细菌对大象的选择强度也要超出小鼠的一百倍。这样一平衡，虽然小鼠和大象一代时间长度不同，但进化的速率却是相同的。这一解释完全与自然选择相一致。
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而对于蛋白质不同区域进化速率不同这一说法，自然选择派也有自己的理论，他们认为这完全可以用自然选择来解释而不需要借助于中性选择学说。蛋白质非活性区域的突变并非是毫无意义的，那根本不是什么中性突变，而是趋向最佳结果的一个过程。
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木村提出中性选择学说的基础是蛋白质序列，后来随着分子生物学的迅速发展，很多物种基因的DNA序列被测定了出来，这样就可以在DNA水平来进一步验证双方理论的正确性。这场争论的战场就这样悄悄发生了转移。不过这里面发生了一些小小的变化。
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首先，如果以DNA为分子钟的话，却是以代为单位的，这与蛋白质为分子钟不同。也就是说，一代时间较长的物种，DNA分子钟就跑得比较慢些。这两种分子钟不是同步的。
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DNA序列与蛋白质序列还有一个重要的不同，所有的蛋白质序列基本都是有用的，只不过是对活性的影响大小不同而已。而DNA则不然，里面存在大量不编码蛋白质的序列，内含分子和假基因就是这样一种序列，曾一度被生物界称为垃圾基因。现在已认为这些基因也都有各自的功能，只不过不表现在蛋白质方面罢了。
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既然不是所有的DNA序列都会被翻译为蛋白质序列，那么，就算有一些DNA序列发生了突变，也不会影响到正常的蛋白质序列。所以，不编码蛋白质的DNA不妨多突变一些，对生物的生理功能不会有致命的影响。而事实也正是这样的。非编码区的DNA序列有很丰富的多态性，也就是说这个序列也行，那个序列也好，大家都能混得下去。但那些编码蛋白质的DNA序列就不能这样随便乱变了，搞不好把蛋白质序列编错了，就会影响到正常的生理活动。实验表明，编码区的DNA序列是非常保守的，变化不是没有，但很少，而且基本不影响翻译后的蛋白质功能。
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这样一来，似乎两种理论都有道理，即在非编码区的DNA序列接受中性选择，而编码区的DNA序列则接受自然选择。
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然而，在基因水平上的更多研究也是支持中性选择学说的。基因突变中有一种突变叫同义突变，这就是一种典型的中性突变。这涉及基因的遗传密码属性，基因中的三个碱基可以决定一个氨基酸，这就是所谓遗传密码；但一个氨基酸却并不是只有一个遗传密码，有好几个密码都可以翻译出相同的氨基酸来，比如UUU这个三联密码对应的是苯丙氨酸，但UUC也可以翻译成苯丙氨酸。特别是三个碱基中的最后一位，变化的灵活性相当高，这种突变就叫同义突变，变了也没啥大问题。这是典型的木村所说的不好也不坏的突变。
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就算有些基因变化大了点，彻底把某个位点的氨基酸换了一个上来，但是，却有可能这个氨基酸只是起到一种支架的作用，因为蛋白质的氨基酸序列虽然重要，但支架性的四维结构也很重要，不过这些支架对氨基酸没有什么特别的要求，就好比一块砖头，谁都可以在那里垫着。这，也就是前面提到的不重要的区域，这种突变仍然对蛋白质的功能没有明显影响。甚至，现在还有可能在实验室里对这些部位进行有目的的突变，以期能把蛋白质的活性部分更好地呈现出来，从整体上提高蛋白质的功能。大家熟悉的血红蛋白就是这样一种情况，不同物种体内的血红蛋白氨基酸序列是有差别的，但大家都把工作完成得很好，这是中性突变的最好例证。当然，也有变坏了的，比如人的镰刀形红细胞贫血病就是因为血红蛋白上的一个氨基酸的改变造成的。
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之所以总拿血红蛋白说事，是因为这是一个重要的考察对象。因为其运输氧气和排出二氧化碳的功能对所有动物来说都相当重要，甚至在细菌和植物体内都有它的身影，是一种不可或缺的蛋白质。人体内的血红蛋白分子是一个设计精妙的结构。每分子血红蛋白由四个亚基组成，分别是两个α亚基和两个β亚基。每个亚基就是一条多肽，每条多肽里面都包裹着一个含铁的血红素，血的颜色就是由血红素决定的。鲤鱼、马和人的血红蛋白α亚基都是由141个氨基酸组成，但氨基酸的种类有很大变化；鲤鱼和马只有75个氨基酸是相同的，其他66个氨基酸已经完全变化了。而人与马之间有123个氨基酸是相同的，只有18个不同。这意味着，人与马的亲缘关系比较近，而马与鲤鱼就相对远些。
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重要的是，这些变化了的氨基酸都没有影响血红蛋白的正常功能，所以应该属于中性突变，符合中性选择学说。
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但有的位置非常重要，不能随便变化，否则后果很严重。上面提到的镰刀形红细胞贫血病就是因为β亚基的第六位氨基酸上的谷氨酸被缬氨酸所取代造成的，纯合子的红细胞会因这一个氨基酸的变化而变得像把镰刀，结果运输氧气的能力大受影响，患者不到成年就会死亡，这种突变不受自然选择的喜爱。
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但也有例外情况，当体内的血红蛋白基因只突变了一条，而对应的另一条基因是正常的，这就叫杂合子。这样形成的红细胞反而具有一个意想不到的好处，可以抵抗疟原虫的侵袭，从而对疟疾有很强的免疫力。这在疟疾横行的非洲丛林反而显得尤其有用，正常的人都被疟疾迫害致死，而血红蛋白发生突变了的个体反而得以活命。这又是自然选择的结果，而不是中性选择了。
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也就是说，在分子水平上，明显地存在着自然选择与中性选择并存的情况，而且是中性突变占有绝对的多数，自然选择对此不起作用。但这也不是绝对的，而是一种相当复杂的情况。有时无害的中性突变在特定的情况下，也会遭到自然选择的打击。比如，有一种同功酶，也就是执行相同功能的酶，发生了一个突变，一种酶在33℃时失活，另一种酶则在44℃时失活。当环境温度在33℃以下时，两种酶都可以很好地完成各自的工作，这是典型的中性突变，每一种酶都没有选择优势。所以自然选择是不起作用的。但是，当环境温度发生改变时，达到了33℃以上但仍在44℃以下，适应低温的同功酶将失去作用，自然选择发挥了作用，这时就不再是中性选择了。
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很多动物都能自行合成维生素C，而人体不能，这是一次突变造成的。这一突变并没有给人类带来什么危害，因为在日常生活中，人们要食用大量蔬菜和水果，已经得到了足够的维生素C，所以，这一突变是中性突变。但是，在特殊情况下，比如航海远行或者受到严重监禁时，无法补充足量的维生素C，就要得坏血症。那是一种很严重的疾病，处理不好，是有送命的危险的。所以维生素C又有一个名字叫抗坏血酸。
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总之，以现有的研究表明，似乎中性选择确实是与自然选择并存的。
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1969年，木村刚提出中性选择学说的第二年，立即有两位美国学者对此作出了积极反应，他们发表了一篇“非达尔文进化”的文章。但木村对此表示了不同意见，木村强调，他提出中性选择学说，但并不表明将因此否定自然选择。只是强调分子水平上多数突变是中性的，而并没有说全部突变都是中性的。生物的表型，诸如形态、行为和生态习性等，仍然是在自然选择之下进化的。所以，中性选择学说只是在分子生物学较为发达的新的时期，对达尔文理论的补充和发展。
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看来，木村本人并无意推翻达尔文的自然选择进化论。
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但事实上的效果却是很严重的，连木村自己对自己说过的话都有点不信了，曾经又说过这样的话：如果分子水平的中性突变是正确的，那么表型水平肯定也有中性的变化。说达尔文自然选择学说是百分之百的正确，也许不切实际吧。木村还举例说：有的人鼻子高，有的鼻子低，这些性状对于生存来说，究竟有多大影响呢，不都是活得好好的吗？类似的例子还有人的指纹，所有人的指纹都不相同，但这种差异无疑也没有任何选择意义，当然也是中性的。木村认为这样的差异，对生存是既不好也不坏的。它们不会带来什么生存优势，也不致影响生活质量。
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如此说来，他不但否定了自然选择在分子水平上的威力，对表型水平的作用也是有所怀疑的。用这种眼光来考察表型，可以找出无数种中性性状，所以中性选择甚至大于自然选择。
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