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即使是像这样限于小范围的研究，也会带来一些现实的影响。它强有力地证明了我们必须摒弃异种移植的想法，即将动物器官移植入人体，那么人体对Gc的过敏反应是不可避免的。既然你可以在人体组织内找到这种唾液酸的痕迹，那这些唾液酸估计应该源于动物食品。近来，瓦尔基一直在喝稀释过的唾液酸，来测试自己的身体会如何应付它。他怀疑，一些由于吃红肉而引起的疾病，可能与要处理动物体内的糖相关。但是瓦尔基也第一个承认，人类和猿类的巨大差异，不能简化为一种糖分子的差异。
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我们和其他哺乳动物动物有着大致相同的一套基因，但是却有了不同的演化。这是如何达成的呢？如果两套近似的基因能够形成差异如此之大的两种动物，如人类和黑猩猩，那么显而易见，差异一定源于别处而非基因。我们一直生长在先天-后天这样的两分之中，发生在我们身上的显著变化归于后天。那么，我们可以做一个效果明显的实验。将人类的一颗受精卵植入猿猴的子宫里，再反向做一次。如果后天起决定性作用的话，那么人会生出人来吗？猿猴会生出猿猴来吗？有谁愿意一试吗？
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类似的实验已经做过，不过不是用猿类。动物园里，人们常把一些雌性动物的子宫借以孕育其他动物的胎儿，当然这是出于保护动物。结果，最乐观地来看，这样生育出的动物也是混杂的。家牛肚子里生育出的印度野牛和爪哇野牛，出生后会很快死亡。还有其他一些相似的失败例子，比如绵羊怀胎育出的欧洲盘羊，羚羊怀胎育出的紫羚羊，家猫怀胎育出的印度沙漠猫和非洲野猫，以及家马怀胎育出的格兰特氏斑马。这些失败的实验表明，代孕母亲一定不能顺利生产出黑猩猩胎儿。但是，他们至少证明了，在这些例子中，出生的胎儿更像它们生物意义上的父母，而非代生父母。这些实验原本是想通过在家养动物子宫里大量繁殖稀有的物种，从而挽救珍稀动物。33
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这是一个显而易见的结果，实验似乎没有什么意义。我们都知道，将驴子的胚胎移植进马的肚子里，生出来的会是骡子。（驴子和马在基因上的相似性，比人与黑猩猩之间的相似性更强。）类似于两种猿类之间的差异，马也比驴子多一对染色体。染色体数目的不相配说明了为什么骡子没有生殖能力，这也暗示如果男人与一只雌黑猩猩交配，生出的婴儿即使可以存活，也会成为一个没有生育能力的猿人，但倒是有很大的杂种优势。有传言说20世纪50年代里曾有人做过这个实验，但似乎不会有人真的去尝试这个虽简单却不合伦理的实验。
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因此，这个难题变得愈加难解。基因，而非子宫，决定了物种。但是，即便人类和黑猩猩有着大致相同的一套基因，二者的外形却相差甚远。一套基因如何演化为两个物种？我们的大脑如何发展为黑猩猩大脑的3倍，而且可以学习说话，其他动物却又没有额外的一套基因来实现这一切呢？
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启闭开关
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我忍不住要做一个文学上的类比。查尔斯·狄更斯（Charles Dickens）在《大卫·科波菲尔》（David Copperfield）中开篇写道，“让人们明白本书的主人公是我而不是别人，这是本书必须做到的。”J.D.塞林格（J.D.Salinger）的《麦田的守望者》（The Catcher in the Rye）中第一句是，“你要是真想听我说，你想要知道的第一件事可能是我在什么地方出生，我倒霉的童年是怎样渡过的，我父母在生我之前干些什么，以及诸如此类的大卫·科波菲尔式废话，可我无意告诉你这一切。”在两本书接下来的内容里，极为相似的一点是，两位作家用了同样的几千个单词。当然，塞林格使用的一些单词并没有在狄更斯的书里出现，例如电梯或废话；狄更斯也用了一些塞林格没有使用的单词，例如胎膜和易怒。但相比他们共同使用过的单词，这些只是寥寥可数。可能两本书中至少90%的词是相同的，但它俩是完全不同的两本书。这个差异并不是取决于是否使用同一系列单词，而是取决于这一系列单词的组合和顺序。同样，人类和黑猩猩的差异，并不是源于不同的基因，而是源于同样的3万个基因以不同的顺序和模式排列。
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我说这些的时候信心百倍，这源于一个重要的原因。当科学家们首次揭开动物基因组的真相时，他们最感震惊的是，在有着不同野生习性的动物中，有几套相同的基因。20世纪80年代早期，研究蝇类的遗传专家兴奋地发现，数目不多的一组同源基因（hox genes）决定了蝇类早期发育阶段的身体结构——大致决定了头的位置、腿的位置和翅膀的位置，等等。但是他们也不清楚接下来究竟会发生什么。研究老鼠的同行们发现，老鼠体内也有这套同样顺序的同源基因，并起着同样的作用。如同决定蝇类翅膀的位置，这套基因也决定了老鼠肋骨的位置（而非生长方式），这说明你甚至可以将这类基因在不同物种之间互换。生物学家们对此毫无准备，大感震惊。这实际上说明，所有动物的身体结构规划，早在6亿年以前就由早已灭绝的祖先体内的基因组确定了，自那以后便一直遗传至后代体内。（包括你在内）
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同源基因用于形成“转录因子”蛋白，它们的功能就是“打开”其他基因。一个转录因子是这样运作的，它将自身结合在DNA的一个特定区域里，即启动子。34在蝇类和人类这样的生物中（除了细菌这类），启动子区域包括5个分散的DNA片段，通常位于基因的上游，偶尔位于基因下游。每一组这样的基因序列都会吸附一个不同的转录因子，后者再来启动（或阻碍）该基因的转录。在转录因子结合如启动子区域后，大多数基因才能被激活。每一个转录因子都是基因组里其他位置的另一个基因的产物。许多基因的功能就在于帮助打开或闭合其他基因。而且，一个基因是否易于开启或闭合，取决于这个启动子的敏感度。如果该启动子已经转换或改变了序列，那转录因子就会更容易发现启动子，该基因就会更加活跃。或者，如果这种转换让启动子吸附了起阻碍作用的转录因子，而非促进转录的因子，这个基因就不会那么活跃。
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启动子的细微变化会给基因表达带来微妙的影响。相比于开关，启动子更像是自动启闭装置。科学家们期待能在启动子中发现人类和动物最明显的演化改变，是如何与细菌演变形成鲜明对比的。例如，老鼠的脖子短、身体长；鸡则脖子长、身体短。如果统计老鼠和鸡的颈椎和胸椎，你会发现，老鼠有7根颈椎和13根胸椎；鸡则有14根颈椎和7根胸椎。这个差别就在于黏附在一种同源基因上的某个启动子。这个基因称为Hoxc8，鸡和老鼠体内都有，它负责开启其他决定发育细节的基因。这个启动子是DNA中一段200个字母的字符串，在两个物种中有少量字母是不同的。事实上，哪怕只有两个字母不同，也足以造成两个物种之间的全部差异。该启动子稍微推迟了鸡胚胎发育过程中Hoxc8基因的表达。在鸡的胚胎里，基因在更加有限的脊柱部分得以表达，因此鸡的胸椎比老鼠的要短。35在蟒蛇体内，Hoxc8基因刚好从头部得以表达，然后在身体其他部位继续表现。因而，蟒蛇的胸椎最长——它的全身都有肋骨。36
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基因系统的奇妙之处在于，只要一个基因边上有一组不同的启动子，它就会在身体的不同部位在不同时间里反复得以运用。例如，果蝇体内的“夏娃”基因，其功能是在发育过程中开启其他基因，它本身在果蝇存活的一生里也被开启至少10次。有8个不同的启动子黏附它，其中3个位于基因上游，另外5个位于下游。每个启动子需要吸附10~15个蛋白质，以开启夏娃基因表达。这些启动子囊括了DNA中成千上万个化学字母。不同的动物体内，有不同的启动子开启这个基因。这顺带造成了一个难以启齿的事实，植物中的基因多于动物体内的基因。植物并不是通过黏附新的启动子来重新利用同一个基因，而是复制整个基因，并在复制版的基因中改变启动子。幸亏有了启动子，人体内的3万个基因可以在发育过程中的不同情境里至少分别得到两次使用。37
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即使动物身体结构形成过程中想要出现重大转变，也根本不需要出现新的基因，就如同创作一本书无须发明新的字母一样。（除非你是乔伊斯）你只需以不同的模式开启或关闭已有的基因。我们忽然意识到，这样的机制可以将很小的基因差异发展为或大或小的演化改变。你仅仅需要调整启动子的序列，或增添一个启动子，就可以改变基因表达。而且如果这个基因控制一个转录因子的编码，那么该基因表达又会影响其他的基因表达。启动子中的一个微小变化会引起生物体的一连串差异。无须改变基因，这些变化也许就足以创造出一个全新的物种。38
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从某种意义上说，这有些令人沮丧。这说明，在科学家们知道如何在庞大的基因组库里找到这些基因启动子之前，他们无法弄清楚黑猩猩和人类的基因谱有哪些不同。基因本身传达的信息很少，人类出现这些独一无二特性的原因仍和以前一样神秘。但在另一种意义上，这也有些令人振奋。它比之前更清晰有力地提醒了我们，身体不是被造出来的，而是生长出来的。基因组不是构造身体的一幅蓝图，而是像慢慢烹饪出身体这盘佳肴的菜谱。鸡的胚胎在Hoxc8酱汁中浸泡的时间，要短于老鼠胚胎的浸泡时间。我将会在书中常常用到类似的比喻，这可以很好地解释为何先天后天没有相互对立，而是共同起作用。
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就像同源基因表现出的那样，DNA的启动子在第四维度表达自己：时间即是一切。黑猩猩的脑袋和人的不同，并不是因为构建二者的蓝图不同，而是因为黑猩猩长下颌的时间比人长，长头盖骨的时间比人短。差异完全在于时间的长短。
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将狼驯化成狗的过程也体现了启动子的作用。20世纪60年代，遗传学家德米特里·别里亚耶夫（Dmitri Belyaev）在西伯利亚地区的新西伯利亚市附近经营一个很大的毛皮动物农场。他决定培育较为温顺的狐狸品种，因为无论农场里的这些狐狸被照料得多好，也无论它们已被圈养了多少代，它们都是胆小、害羞且神经质的动物。（想必这是有原因的）因此，别里亚耶夫开始挑选一些不排斥和人相对近距离接触的种狐。经过25代以后，他的确培育出了一些更为温顺的狐狸，它们愿意自发地接近他，而不是跑开。但这种狐狸不仅在行为上和狗相似，看起来也和狗差不多。它们的皮毛是杂色的，像柯利牧羊犬；尾巴在尾部上卷；雌性一年发情两次；耳朵松弛下垂；鼻部比野狐的稍短，头部也比野狐的稍小。令人惊奇的是，别里亚耶夫偶然间获得的温顺狐狸的特征，和最初的狼类驯化者所掌握的一样。那些驯化后的狼可能原本就属于狼的某个品种，它们即便遭到了侵扰，也不会立即从古人类的垃圾堆边跑开。这说明，某些启动子发生变化，影响了不止一类动物。显而易见，这两个例子中，动物发育中的时间安排被改变了，因此成年动物保留了幼年时期的许多特征和习性：松软下垂的耳部、短小的鼻部、更小的颅骨，以及爱嬉闹的行为。39
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以上的例子还表现，年幼的动物未显示出害怕或攻击的性格，这些特性主要在大脑底部的边缘系统中发育得最晚。因此，若想让动物进化为一个友好或温顺的品种，最有可能的方式就是提早停止其大脑发育。因此，它们有着更小的头脑，以及较小的13区，这是边缘系统中更晚发育的部分，它的功能是促进产生成年动物的一些情感反应，诸如恐惧、攻击性等。有趣的是，200多万年以前，自从倭黑猩猩和黑猩猩展开进化分离以后，类似的驯化一直发生在倭黑猩猩的进化过程中。它们不仅头部稍小，攻击性也更弱，直至成年时期还保留一些年幼时的特性，包括白色肛门腺、尖声叫喊，以及不寻常的雌性生殖器官。倭黑猩猩的13区非常小。40
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人类也是如此。人类化石记录表明，在过去的15000年里，人类大脑尺寸陡降，部分程度上反映了人类身体的尺寸也在逐渐缩小，与之相伴随的是人类密集化和文明化的到来。此前的几百万年里，人类大脑尺寸一直维持着多多少少的增长趋势。在中石器时代（大约5万年以前），女性大脑容量约为1468立方厘米，男性大脑容量约为1567立方厘米。如今，数字已分别降至1210立方厘米和1248立方厘米。尽管考虑到人类体重的减轻，这个下降也颇为惊人。也许人类这个物种也在那些年间遭受了驯化。如果这是真的，那是以怎样的方式呢？理查德·兰厄姆认为，人类一旦稳定之后，生活在永久的居住地，就不会再忍受任何反社会的行为，他们会驱逐、囚禁甚至处死其他难以应付的人。在过去的新几内亚岛，超过1/10的男性死亡都是由于巫师的处死令。（这些巫师大多是男性）这意味着，处死的那些人更具攻击性和更易冲动，换言之，也就是脑部发育更成熟以及脑容量更大的人。41
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然而，这样的自我驯化似乎是人类晚近时期的现象，它并不能解释500多万年以前导致人类和类人猿祖先分离进化的选择压力。但是它也支持了这样的观念，即进化并不是由于基因决定的，而是由于启动子的调整。于是，一些不好的特征得以改变，成为减弱冲动式攻击性的助推力。42同时，由于新发现1号染色体上的一个基因，我们忽然理解了原始人大脑容量增加的原因。1967年，在巴基斯坦控制的克什米尔地区，随着米尔普尔一处大坝的竣工，一大批当地人不得不离开自己的家园，迁徙至英国的布拉德福德地区。他们中有些人是近亲结婚，近亲婚姻的后代里有少数人头部的尺寸很小，但各方面是正常的，我们称之为畸形小头人。通过研究他们上下几代人，科学家们可以确定，生出畸形小头人的原因在于不同家庭里4种不同的基因突变，这些突变都影响了同一个基因：1号染色体上的ASPM基因。
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经过进一步的探索，由利兹大学的杰弗里·伍兹（Geoffrey Woods）领头的研究小组发现了这种基因的不同寻常之处。这个基因很大，长达10434个字母，可分成28个段落（称为外显子）。第16~25段落中有一个特征基序反复重复。这一段通常包括75个字母，开始于氨基酸异亮氨酸和谷氨酰胺的编码，我等下会说明其重要性。人类基因中，有74个这样的基序，老鼠中有61个，果蝇中有24个，线虫中这个基序只有两次重复。值得注意的是，这些数字都是与成年动物脑部的神经元数字成一定比例的。43更引人注目的是，异亮氨酸的标准缩写是“I”，谷氨酰胺的标准缩写是“Q”。因此，该IQ（异亮氨酸和谷氨酰胺）可能决定了另一种IQ（智商）。伍兹认为，“这证明上帝真的存在，只有他这么有幽默感的人，才会安排两者的互相关联。”44
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ASPM基因的活动方式是，在受孕两周以后，调控胎儿头脑的囊泡里的神经干细胞的分裂次数，这又转而决定了成人大脑中的神经元数目。以这么简单的方式就可以发现这样一个拥有决定大脑尺寸能力的基因，这似乎有点美好得令人不敢相信。但如果我们想了解更多的话，难免会遇到更多复杂的情况。然而，ASPM基因证明，那个曾对火地岛人感到惊愕的年轻人的观点是正确的：演化是一种程度差异，而非类型差异。
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人类基因组浮现出了一组令人震惊的真相，动物的演化是通过调整基因前方的自动启闭装置，使身体各个部分拥有更长的时间发育。这对先天与后天之争有着深远的影响。想象整个系统内部的启闭装置如何运作吧。你开启了一个基因的表达，其结果是开启另一个基因表达，而这又抑制了第三个基因的表达，如此进行下去。而且在这样一张运作网中，你还适时加入了人类经验的影响。一些外在的东西，例如教育、食物、一次打架，或是有回应的爱，这些都可以影响基因的自动启闭。忽然间，后天开始通过先天得以表现。
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[1] 1英尺＝0.3048米。
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[2] 1码＝0.9144米。
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