扦插茉莉，得到的都算小克隆，因此不管多少代都蛻不了光亮的葉子和濃香的花。這一切正應(yīng)驗(yàn)了孟德?tīng)枲敔數(shù)脑?huà)，形態(tài)由基因決定?？杉?xì)看，不管園藝工人如何精密調(diào)控培植條件，小茉莉一定出落得高矮胖瘦參差不齊。難道基因就是以這樣的誤差水平來(lái)“決定”形態(tài)?
　　
　　除了基因還有什么
　　
　　不光你會(huì)為此而困惑，科學(xué)家也陷入迷惑中。上世紀(jì)末基因組計(jì)劃轟轟烈烈地展開(kāi)，隨著DNA序列變得越來(lái)越明晰，人們傻了眼，生命的秘密，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是基因翻譯成表型這么簡(jiǎn)單：基因這么多，不能不分時(shí)間場(chǎng)合地不停表達(dá)，那么它們是受誰(shuí)控制呢?還有一大堆“垃圾”序列，是聽(tīng)了誰(shuí)的話(huà)而保持沉默……謎面越來(lái)越多，共同的謎底是，原來(lái)基因根本不足以決定一切。
　　人們不服輸，編出“表觀遺傳學(xué)”(eplgenetlCS)的說(shuō)法，用來(lái)定義傳統(tǒng)孟德?tīng)栠z傳(genetics)所不能涵蓋的遺傳現(xiàn)象。具體說(shuō)，遺傳信息被DNA書(shū)寫(xiě)，如同“白紙黑字”；但環(huán)境刺激或者內(nèi)部誘因仍有回旋余地，它們通過(guò)奇妙的手段給DNA打上“閉嘴”的標(biāo)簽，或者把DNA擰成一團(tuán)，基因就會(huì)沉默；若去除記號(hào)，基因就可以重新發(fā)揮作用。這些手段超越了DNA序列本身的限制，是為“表觀”；而且它們也能遺傳，合在一起就是表觀遺傳學(xué)。
　　
　　智慧的響應(yīng)
　　
　　表觀遺傳對(duì)于植物來(lái)說(shuō)格外受用。想想我們?nèi)祟?lèi)自己，懷胎十月，出生即五臟俱全，到這個(gè)時(shí)候，環(huán)境刺激基本上改變不了發(fā)育的模式?？芍参镩L(zhǎng)出五花八門(mén)的部件——根、莖、葉、花、果實(shí)，所有的信息全都蘊(yùn)藏在最初那顆圓滾滾的種子里，那里邊幾乎全是平凡的體細(xì)胞，生長(zhǎng)過(guò)程不但不能“絲毫不差”，反而要隨時(shí)對(duì)環(huán)境做出響應(yīng)才好，它們得適應(yīng)水土，抵抗壓力，忍耐病毒感染，否則很可能小命不保。靈活性，對(duì)于植物來(lái)講是一種財(cái)富。
　　冬小麥的春化便是一種富于智慧的響應(yīng)。開(kāi)花結(jié)子事關(guān)傳宗接代，對(duì)植物來(lái)講是特別重大的事件，所以特別需要植物知冷知熱，千萬(wàn)不能選在大冬天進(jìn)行。很多植物都演化出記錄“寒冷”的本領(lǐng)，不僅如此，還能對(duì)寒冷的長(zhǎng)短進(jìn)行衡量，先是憋著不開(kāi)花，到冷的天數(shù)夠了，才放松抑制，長(zhǎng)出花來(lái)，而這時(shí)恰好到了春天。聽(tīng)起來(lái)好像化學(xué)課上的滴定實(shí)驗(yàn)，一滴、兩滴……啪一下過(guò)了閾值，就從酸性變成了堿性。
　　冬小麥對(duì)寒冷是怎么滴定的呢?原來(lái)，它們體內(nèi)有個(gè)抑制開(kāi)花的基因，威力大，而且很頑強(qiáng)。低溫刺激一天，就相當(dāng)于給這個(gè)抑制開(kāi)花的基因畫(huà)上一筆“閉嘴”的標(biāo)記。抑制開(kāi)花基因的威力逐日遭受打壓。等到冬天接近尾聲，標(biāo)記量達(dá)到頂峰，抑制開(kāi)花基因的威力所剩無(wú)幾，植物就在春天來(lái)到的時(shí)候適時(shí)開(kāi)花。這就不難理解為什么冬小麥的種子不經(jīng)冷處理就無(wú)法開(kāi)花，因?yàn)閲?yán)寒是打壓開(kāi)花抑制基因的必要條件。寒冷的刺激就好像記憶，只不過(guò)人的記憶是腦細(xì)胞中的信號(hào)和蛋白變化，植物對(duì)寒冷的記憶，則是通過(guò)給DNA加標(biāo)記這種表觀遺傳機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。
　　科學(xué)家為了證明上邊的推測(cè)，曾經(jīng)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們和植物開(kāi)了一個(gè)玩笑，限制這個(gè)抑制開(kāi)花基因的功能，結(jié)果植物就不知道等待，早早開(kāi)花，其結(jié)果當(dāng)然是在寒風(fēng)中一命嗚呼。相反，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的女科學(xué)家曹曉風(fēng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果抑制開(kāi)花的基因遲遲得不到標(biāo)記，就會(huì)一直作威作福，植物花開(kāi)時(shí)間就晚。
　　另外還有些表觀遺傳現(xiàn)象，或許談不上生死攸關(guān)，但卻關(guān)乎植物美觀與否。我們看到，花很多都是輻射對(duì)稱(chēng)的，但也有不對(duì)稱(chēng)的，比如柳穿魚(yú)。這種花有長(zhǎng)長(zhǎng)的花冠管，末端有一根長(zhǎng)長(zhǎng)的突起，植物學(xué)上叫做“距”。1742年，一位年輕的瑞典植物學(xué)家在斯德哥爾摩群島發(fā)現(xiàn)了一種特別奇怪的花，如下圖所示。從葉子和花色來(lái)看，明明就是柳穿魚(yú)，可花的末端卻長(zhǎng)了5個(gè)距，呈輻射對(duì)稱(chēng)，分外猙獰。他把標(biāo)本獻(xiàn)給著名植物分類(lèi)學(xué)鼻祖林奈大師，大師心潮澎湃，用兩年時(shí)間寫(xiě)論文論述以柳穿魚(yú)為代表的反常對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象——英文叫Peloria，是源自希臘語(yǔ)中的“大怪物”。至于這種現(xiàn)象的分子機(jī)制，卻在100年之后才被揭示出來(lái)。原來(lái)，“大怪物”的一個(gè)基因產(chǎn)生了自發(fā)突變，使得這個(gè)基因上憑白被畫(huà)上了很多“閉嘴”記號(hào)。如此一來(lái)，單單一個(gè)基因活躍與否，就決定了柳穿魚(yú)花朵是不是對(duì)稱(chēng)的。
　　另外有一個(gè)基因叫SUPERMAN--超人。科學(xué)家在“超人”之后還找到了另外兩個(gè)相關(guān)基因，分別是KRYPTONITE(讓超人過(guò)敏的那種放射性物質(zhì))和clackkent(就是超人電影中男主角的名字克拉克·肯特)。這個(gè)基因?yàn)槭裁唇谐四?原來(lái)，如ksUPERM'AN基因被打上“閉嘴”的標(biāo)記，整朵花就長(zhǎng)出好多雄蕊，同時(shí)雌性生殖器官退化——這難道還不算是一個(gè)非常man的基因嗎(你可以猜到KRYPTONITE的作用就是制服SUPERMAN，讓SUPERMAL4HV不表現(xiàn)出功能)!同樣，“超人”基因是不是會(huì)被強(qiáng)令閉嘴，只取決于DNA上幾個(gè)小記號(hào)。
　　SUPERMAN基因加標(biāo)記的程度和時(shí)間，在植物的世世代代間得以遺傳，因此植物的雌蕊和雄蕊數(shù)目才能夠固定下來(lái)。一則指令就是這樣以表觀遺傳的形式被封存下來(lái)，在世代個(gè)體間傳遞。
　　除了這些行使特定功能的基因，表觀遺傳機(jī)制同植物基因組的穩(wěn)定性也有很大關(guān)系。水稻基因組中40％的基因都是轉(zhuǎn)座子和逆轉(zhuǎn)座子，這是一些可以跳來(lái)跳去的DNA片段，如果它們活躍，就成了“危險(xiǎn)分子”，使得整個(gè)基因組的結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，正常情況下，細(xì)胞總是給它們加上很多閉嘴記號(hào)，如此一來(lái)，它們就會(huì)乖乖地保持沉默了。
　　
　　還有多少秘密
　　
　　不僅是植物，表觀遺傳機(jī)制在動(dòng)物界同樣重要。比如，動(dòng)物的某些基因如果沒(méi)有進(jìn)行合理的標(biāo)記，以至于隨時(shí)隨地表達(dá)，就可能導(dǎo)致動(dòng)物患上嚴(yán)重的疾病，比如癌癥?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)開(kāi)始在動(dòng)物身上嘗試控制表觀遺傳現(xiàn)象。
　　生物到底有多少表型的改變是受環(huán)境影響，環(huán)境又如何改變DNA上的標(biāo)記，其中又有多少改變可以遺傳，仍然是等待人們解答的謎題。
　　隨著科學(xué)的發(fā)展，我們先是有了基因組的概念；基因組還沒(méi)測(cè)完，又有了表觀遺傳基因組的說(shuō)法。到它們的內(nèi)容全被破解的時(shí)候，我們是不是就掌握了生命的全部呢?
　　遙想當(dāng)初，人類(lèi)基因組計(jì)劃進(jìn)行得轟轟烈烈，生物學(xué)家陳章良曾欣喜若狂地說(shuō)：“到那時(shí)候我們就什么都知道啦!”后來(lái)，我們知道的越來(lái)越多，也越來(lái)越確信，自己所知只是冰山一角。這幾乎成了探究科學(xué)道路上的一條真理，也正是大自然最值得我們崇拜和敬畏的地