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我想知道有没有这种可能：人类的细胞分裂也是由人类版本的同一个基因——cdc2 ——控制的？这似乎不太可能，因为酵母菌和人类有着云泥之别，最后一个共同祖先远在12亿到15亿年前。为了让你对这个巨大的时间跨度有更直观的感受，不妨这么说吧，恐龙在“仅仅”6500万年前就灭绝了，而第一批形态简单的动物出现在大约5亿到6亿年前。摸着我的良心说，相信这样的远亲控制细胞繁殖的方式和我们一样，实在不只是“有点荒唐”。但不管怎样，我们还是要查个水落石出。
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在我实验室里工作的梅拉妮·李解决这个问题的方法是试着找出一个与裂殖酵母中的cdc2 功能相同的人类基因。为此，她先找出因cdc2 上存在缺陷而不能分裂的裂殖酵母细胞，然后在上面“洒”上由成千上万的人类DNA片段组成的“基因库”。每一个DNA片段都包含一个人类基因。梅拉妮使用的实验环境条件能确保变异的酵母细胞通常只会获取1~2个人类基因。如果其中的某个基因恰好是人类版的cdc2 基因，如果它在人类和酵母细胞中的作用相同，如果人类版的cdc2 基因能够进入酵母细胞，那么，cdc2 基因突变细胞就可能重获分裂的能力。如果一切顺利，它们就会形成梅拉妮能在培养皿里看到的菌落。你可能已经注意到了，这个计划中有好几个“如果”。我们认为这个实验会成功吗？也许不会，但值得一试。
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神奇的是，实验成功了！菌落在培养皿里生长出来，我们能分离出一段能够成功代替对酵母细胞分裂至关重要的cdc2 基因的人类DNA。我们对这个未知的基因进行了测序，发现它产生的蛋白质序列与酵母菌的Cdc2蛋白非常相似。显然，我们看到的是同一基因的两个高度关联的版本。它们是如此相似，以至于人类基因可以控制酵母的细胞周期。
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这个意外的结果让我们得出了一个意义深远的结论。在漫长的进化历史中，裂殖酵母和人类是毋庸置疑的远亲，如此推想，地球上每一种动物、真菌和植物的细胞很可能都在以同样的方式控制各自的细胞周期。几乎可以肯定的是，它们都依赖一个与酵母的cdc2 基因非常相似的基因控制细胞周期。而且，更重要的是，哪怕不同的生物在亿万年的进化过程中逐渐演化出无数不同的形态和生活方式，最基本的细胞分裂过程的核心控制方式却几乎没什么变化。cdc2 是一种已然存续了十多亿年的创新手段。
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这些结论使我更加坚信，研究包括酵母在内的更广泛的生物体，有益于我们了解人体细胞如何控制分裂，这对我们了解人体在人的一生中生长、发育、生病和退化时是如何变化的至关重要。
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自然选择不仅发生在进化过程中，也发生在我们身体内部的细胞层面。当控制细胞生长和分裂的重要基因被破坏或重组，导致细胞不受控制地分裂时，我们就会患上癌症。恰如一个生物种群中的进化，这些癌变前或癌变中的细胞如果能躲过身体的防御，就会慢慢排挤没有变异的组织细胞。随着受损细胞数量的增加，这些细胞发生进一步基因变化的可能性也会更大，导致基因损伤的累积，继而产生更具攻击性的癌细胞。
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这个系统具有通过自然选择进行进化所必需的三个要点：繁殖力、遗传系统，以及遗传系统能表现出变异性。矛盾的是，最初使人类生命得以进化的条件，恰恰就是最致命的人类疾病之一的根源。从更实际的层面说，这也意味着研究种群和进化的生物学家能为我们理解癌症做出重大贡献。
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自然选择的进化可以带来高度的复杂性和鲜明的生命目的性。无须任何有操控力的智能、明确的终极目标或驱动力，自然选择就能做到这一点。就这样，自然选择彻底规避了佩利和他想象中的怀表，以及前人后世关于神圣造物主的论点。至于我嘛，这让我始终处在惊喜交集的状态中。
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学习进化论还对我的人生产生了相当戏剧性的影响。我的祖母是浸信会教徒，所以，我小时候每个星期日都会跟大人们去当地的浸信会教堂。我很熟悉《圣经》（现在依然如此），甚至一度想过去当牧师，甚至是传教士！然后，我在花园里看到了那只钩粉蝶，差不多就在那时，我在学校里学到了自然选择进化论。科学对生命的丰富多样性的解释显然与《圣经》里的说法大相径庭。为了厘清这种矛盾，我去找浸信会牧师谈了谈。我对他讲了自己的想法：神在《创世记》中讲创世造物时，想必是要讲给两三千年前未受过教育的牧民听的，所以他用了一种他们听得懂的说法来解释发生了的事情。我说，我们也许应该把《创世记》当作一部神话，但实际上，上帝发明的创造机制比《圣经》里更奇妙，因为他首先发明了自然选择的进化。不幸的是，牧师根本不这么看。他对我说，我必须相信《创世记》字字属实，还说他会为我祈祷。
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于是，我渐渐地从信仰宗教走向了无神论，或者更准确地说，走向了具有怀疑精神的不可知论。我发现不同的宗教可以有非常不同的信仰，而那些不同的信条很可能互相矛盾。科学为我指明了道路，让我更理性地认识这个世界。科学也给了我更确凿甚而更稳定、更好的方法，让我追求真理——这一科学的终极目标。
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自然选择的进化阐释了不同的生命形态是如何产生的，又是如何实现生命目的的。这种进化发自偶然，而指引它的则是产生更有效的生命形态的必要性。然而，光凭进化论还不能深入了解生物体究竟是如何运作的。为此，我们必须递进到下面两个概念。首先来说说生命的化学。
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注释：
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[1] J.B.S.霍尔丹（1892—1964），印度遗传学家、生物统计学家、生理学家、科学普及者，他为群体遗传学和进化论的研究开辟了新的道路。
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[2] 地质时间概念。现代哲学意义上的“深时”概念由18世纪苏格兰地质学家、人称“现代地质学之父”的詹姆斯·赫顿提出。从那以后，现代科学经过漫长而复杂的发展，确定地球的年龄约为45.4亿年。
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[3] 让-巴蒂斯特·拉马克（1744—1829），法国博物学家，进化论的先驱，无脊椎动物学的创始人。1809年发表了《动物哲学》，提出动物进化理论，即通常所称的拉马克学说。达尔文在《物种起源》一书中曾多次引用拉马克的著作。
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[4] 阿尔弗雷德·华莱士（1823—1913），英国博物学者、探险家、地理学家、人类学家和生物学家，进化论思想的发现者和拥护者之一。他独立构想出的自然选择导致物种进化的理论，最终促成达尔文将他的科学巨著《物种起源》出版。
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[5] 帕特里克·马修（1790—1874），苏格兰农场主、农贸商人、护林员，1831年在《海军木材和林木栽培》中阐述了自然选择的基本概念，但未能进一步阐发。
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五堂极简生物课 [:1700270913]
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五堂极简生物课 四 生命的化学Life as Chemistry
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五堂极简生物课 [:1700270914]
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混乱中的秩序Order from Chaos
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大多数人看待周围的世界时，会将其粗略地分成两大类：一类是有生命的，另一类是显然没有生命的。有生命的生物体之所以能突显出来，是因为它们会行动：所有动作都有目的性，能对环境做出反应，能自我繁殖。这些特征，没有生命的东西都没有，比如一块鹅卵石、一座山或一片沙滩。事实上，如果我们退回到几百年前，也就是本书阐释的诸多思想出现和发展之前，我们很可能会相信地球上的生命是由一种专属于生命体的神秘力量指引的。
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这种想法被称为“活力论”，最早可追溯到古代思想家亚里士多德和盖伦（Galen）[1] ，甚至可能更久远。即便是最具理性、最讲求科学的人，也很难彻底抛弃这种思维方式。假如你见过一个人如何死去，就会明白那看起来真的很像不可名状的生命火花突然熄灭了。
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