林子明

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獲得性遺傳的前世今生

林子明

福州市耀隆化工集團(tuán)

該文簡(jiǎn)述蘇聯(lián)偽科學(xué)代表李森科的發(fā)跡史，由李森科分析獲得性遺傳的前世今生。獲得性遺傳最初獲科學(xué)界承認(rèn)，后被否定，今又臨重新審視并承認(rèn)，爭(zhēng)議尚未結(jié)束。該文認(rèn)為，正是由于達(dá)爾文進(jìn)化論在解釋生物進(jìn)化上遇到困難，給獲得性遺傳的重生造成契機(jī)。文中所舉例子均涉基因主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的定向突變。主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的基因定向突變不限于細(xì)菌，在非常時(shí)刻，也適合環(huán)境劇變下的高等動(dòng)物，這可以解決達(dá)爾文進(jìn)化論的解釋困難。達(dá)爾文進(jìn)化論要向新的高度發(fā)展，需要與獲得性遺傳互補(bǔ)。

獲得性遺傳 達(dá)爾文進(jìn)化論 基因突變

1 禍起春化實(shí)驗(yàn)

1929年，蘇聯(lián)一個(gè)名叫李森科的農(nóng)技員得知，他的父親去年埋在雪地里過冬的大麥種子，用在今年春天播種，結(jié)果意外地取得了好收成。這件事引起了他的注意，據(jù)此他提出了作物栽培的“春化理論”。他先是受到蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)、世界著名遺傳學(xué)家瓦維洛夫的重視。瓦維洛夫無微不至地關(guān)懷他，撥款支持他的試驗(yàn)，要求農(nóng)科院在全國(guó)各地的實(shí)驗(yàn)站推廣，幫他設(shè)立專門研究所，推薦他參加遺傳學(xué)、育種學(xué)的學(xué)術(shù)會(huì)議，提名他作為科學(xué)獎(jiǎng)金和蘇聯(lián)科學(xué)院通訊院士的候選人……接下來斯大林也注意到了這個(gè)年輕人，三天一指示，大力培養(yǎng)。春化實(shí)驗(yàn)還在進(jìn)行，李森科已經(jīng)扶搖直上，不到十年，竟成為掌管蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)、蘇聯(lián)遺傳學(xué)的最高負(fù)責(zé)人……下面的事地球人都知道，李森科恩將仇報(bào)，上演了一幕現(xiàn)實(shí)版的“農(nóng)夫與蛇的故事”。瓦維洛夫原要為國(guó)家打造棟梁之才，卻不料造出一個(gè)科學(xué)界頭號(hào)政治殺手。李森科主政蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)科學(xué)那幾年，正逢斯大林1937年、1948年兩次大肅反，三大科學(xué)界（農(nóng)學(xué)、生物學(xué)及其分支遺傳學(xué)）被李森科一伙整得一蹶不振，其中遺傳學(xué)界更是重災(zāi)區(qū)中的重災(zāi)區(qū)。這里我們摘引方舟子一段對(duì)當(dāng)時(shí)歷史的評(píng)述，科學(xué)泰斗瓦維洛夫1943年在監(jiān)獄中餓死?！八乃罉?biāo)志著遺傳學(xué)在蘇聯(lián)的終結(jié)，從那時(shí)到現(xiàn)在，蘇聯(lián)、‘獨(dú)聯(lián)體’沒有出過一位值得一提的遺傳學(xué)家。大批遺傳學(xué)家先后被逮捕，有的被處決，有的死于獄中。如果不是因?yàn)榈绿K戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)而轉(zhuǎn)移了蘇聯(lián)政權(quán)的注意力，蘇聯(lián)遺傳學(xué)家們?cè)缫驯悔s盡殺絕?！焙笕嗽u(píng)述，蘇聯(lián)糧食產(chǎn)量為什么幾十年一直不能提高到沙皇時(shí)期的水平，一是因?yàn)楸┝r(nóng)業(yè)集體化，二是不懂得應(yīng)用世界各國(guó)早已推廣的遺傳育種技術(shù)，如多倍體、自交系、輻射育種等，這其中，李森科難脫其咎。

一切都是從“春化法”開始，這個(gè)“春化”到底是何方神圣，直至把蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)科學(xué)攪得如此凄慘？

“春化”，就是讓作物——例如小麥、大麥、甜菜、馬鈴薯、玉米的種子，下種前放在冷凍、潮濕的環(huán)境中擱置一段時(shí)間，然后種植。這沒什么奧秘，同西方那些復(fù)雜的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相比差太遠(yuǎn)了。這樣做難道就能提高產(chǎn)量？

當(dāng)時(shí)有人對(duì)“春化法”這樣解釋：濕潤(rùn)種子并加以冷凍，等于強(qiáng)制種子脫離休眠狀態(tài)而進(jìn)入發(fā)芽準(zhǔn)備，作物的生長(zhǎng)期無形提前了，收獲季節(jié)的霜凍可以躲過，所以“春化”的功能主要是“保產(chǎn)”而不是增產(chǎn)。但李森科對(duì)此另有一套解釋。

這里要提到李森科一個(gè)根深蒂固的觀念：環(huán)境可以鍛煉生物，生物從環(huán)境鍛煉中獲得的性能，可以遺傳給下一代。所謂“春化”，不是“春化”，那是“挨凍”鍛煉。還可以有別的鍛煉?！拔覀円呀?jīng)可以通過定向改變環(huán)境而快速改變生物體的性質(zhì)”（李森科語(yǔ)）。堅(jiān)持鍛煉好幾代，新品種誕生，那時(shí)就不需要鍛煉了。事實(shí)上，李森科不但做春化試驗(yàn)，還做“燕麥變小麥”、“小麥變黑麥”、“春小麥與冬小麥互變”的試驗(yàn)，還宣揚(yáng)自然界存在“松變白樺”、“松變?cè)粕肌?、“榆樹變槐樹”等驚世駭俗闕詞，宣傳此類觀點(diǎn)的長(zhǎng)篇論文《科學(xué)中關(guān)于物種的新見解》（1950年）、《農(nóng)作物遺傳性定向變異的理論基礎(chǔ)》（1963年）竟然能夠得到最高領(lǐng)袖斯大林、赫魯曉夫的高度評(píng)價(jià)。

可是西方科學(xué)家按捺不下了，他們紛紛發(fā)聲：“你胡搞些什么呀？你這一套不就是‘獲得性遺傳’嗎？它早在50年前就被拋到科學(xué)垃圾堆中去了！”

2 “獲得性”不能“遺傳”

生物在環(huán)境影響下后天獲得的“性狀”（外形特征、器官特征、行為特征等）叫“獲得性”。生活中我們?？吹?，某人煉冬泳，把身體煉耐寒了；某人練舉重，把肌肉練強(qiáng)壯了；某人經(jīng)常打籃球，把個(gè)子練高了，這就是“獲得性”?！矮@得性”能不能傳給下一代呢？法國(guó)科學(xué)家拉馬克講過一個(gè)家喻戶曉的科普故事，長(zhǎng)頸鹿本來脖子并不長(zhǎng)，就是普通的鹿，因?yàn)閹装偃f年前草原的草變少、樹增多，為了活命，長(zhǎng)頸鹿只得拼命踮腳尖、硬伸長(zhǎng)脖子去吃樹上的葉子、一代代掙下來，就把脖子掙長(zhǎng)了。后來奧地利的孟德爾、摩爾根、德國(guó)的魏斯曼等人通過遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，生物的遺傳性狀取決于染色體內(nèi)攜帶的遺傳物質(zhì)（孟德爾稱為“遺傳因子”、魏斯曼稱為“種質(zhì)”、摩爾根稱為“基因”），親代受控于遺傳物質(zhì)的性狀，子代能夠遺傳；而親代受環(huán)境作用（比如鍛煉）產(chǎn)生的性狀，子代不能遺傳。通過冬泳、舉重?zé)挸龅哪秃刭|(zhì)、強(qiáng)健體能等，影響不到遺傳物質(zhì)，子代一點(diǎn)繼承不到。同理，李森科搞的那些試驗(yàn)，即使真讓作物獲得抗寒性能或高產(chǎn)性能（后來證實(shí)沒有效果），下一代作物也無法繼承。魏斯曼曾經(jīng)做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將雌、雄老鼠尾巴切斷后，讓其互相交配來產(chǎn)生子代，而生出來的小鼠都有尾巴。再將又切斷尾巴的子代互相交配產(chǎn)生下一代，再生下來的老鼠也仍然有尾巴。他一直重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)一直至第二十二代，其子代仍然是有尾巴的。由此初步否定了后天獲得性狀能夠遺傳。

1953年，克里克（英國(guó)物理學(xué)家）、沃森（美國(guó)生物學(xué)家）發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)，這是20世紀(jì)人類科學(xué)具有里程碑意義的重大事件。DNA是地球所有生物共有的遺傳物質(zhì)。它是一個(gè)大分子，有兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的互相纏繞的鏈，鏈上有千千萬萬個(gè)核苷酸（種類有4種），可以排列變化無窮的不同序列。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在DNA長(zhǎng)長(zhǎng)的核苷酸序列中，有一些特殊的片斷，它們像是被編碼的，能指揮制造氨基酸，合成蛋白質(zhì)，直到完成組織器官的制作。它們被冠以各種名稱，如“DNA有意義的片斷”、“DNA的編碼片斷”、“攜帶遺傳信息的DNA片斷”、“具有指令功能的DNA片斷”。其實(shí)片斷來片斷去，它的正確學(xué)名就叫“基因”。

基因拴在DNA鏈條上，是怎么做到指揮制造氨基酸合成蛋白質(zhì)等等呢？原來，它把自己作“模版”，在鏈外復(fù)制自己的單鏈拷貝——RNA，RNA代替基因到指定位置指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

由于蛋白質(zhì)是組成生物體的重要成分，生物體的性狀主要是通過蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的。因此，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^RNA控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。

有趣的是，合成蛋白質(zhì)，有的一個(gè)基因就能指揮，有些則需要非常多的基因配合，甚至在不同時(shí)間配合。比如，在什么地方合成蛋白質(zhì)，合成什么蛋白質(zhì)，什么時(shí)候開始，什么時(shí)候停止（否則生物體長(zhǎng)成怪物了），這都需要很多基因通力合作。但高級(jí)動(dòng)物的DNA上，大部分都是沒有意義的核苷酸排列，能作為基因使用的編碼片斷不是很多（人類DNA序列上只有1.2%片斷是基因）。基因與基因之間，隔著長(zhǎng)短不等的“非編碼DNA”，這時(shí)如何拷貝RNA呢？難道把“精華”、“糟粕”都拷下來？不是，RNA“懂得”剪接。它拷下全部序列，再將“非編碼DNA”剪除掉，再拼接。這樣首尾相接的，就是有意義的指令組合了。

打個(gè)比方，RNA是可以在細(xì)胞環(huán)境中自由行動(dòng)的“代基因”，它是基因的“信使”，代行基因的功能①。

1958年，DNA的發(fā)現(xiàn)者克里克提出“分子中心法則”——分子層面有信息從DNA流向RNA，RNA流向蛋白質(zhì)的渠道；沒有反向流動(dòng)的渠道②。他這樣解釋，因?yàn)楹怂幔―NA、RNA）和蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)完全不同，在核酸分子之間的生命信息傳遞通過堿基配對(duì)而實(shí)現(xiàn)。但從核酸到蛋白質(zhì)的信息傳遞在現(xiàn)存生物細(xì)胞中都需要通過一個(gè)極為復(fù)雜的翻譯機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)是不能進(jìn)行反向翻譯的。如果需要使信息從蛋白質(zhì)向核酸轉(zhuǎn)移，那么細(xì)胞中應(yīng)有另一套反向翻譯機(jī)構(gòu)，而這套機(jī)構(gòu)在現(xiàn)存的細(xì)胞中是不存在的。這意味著外界信息可以影響蛋白質(zhì)，但影響不到RNA，更影響不到DNA，更談不上引起基因突變。“分子中心法則”基本上宣告了獲得性遺傳壽終正寢。

獲得性遺傳被驅(qū)逐出科學(xué)大門已經(jīng)幾十年了，但近年來，新的科學(xué)事實(shí)不斷被發(fā)現(xiàn)，“獲得性”好像又有了進(jìn)門資格，我們已經(jīng)聽到了它在“門外”的陣陣“敲門聲”。

可是許多次“敲門”不是它自己敲的，是達(dá)爾文進(jìn)化論（以下簡(jiǎn)稱“進(jìn)化論”）義務(wù)替它敲的。

進(jìn)化論的中心內(nèi)容是什么，許多人會(huì)回答“物競(jìng)天擇”，即“個(gè)體變異，自然選擇，優(yōu)勝劣汰，適者生存”。這自然正確，但除此之外，進(jìn)化論還有一些敘述，是達(dá)爾文本人反復(fù)強(qiáng)調(diào)的。在《物種起源》一書，達(dá)爾文寫道：“如果有人能證明所有存在的器官不是由無數(shù)的、漸進(jìn)的、微小的變化而來，我的理論就徹底崩潰了。”而20世紀(jì)進(jìn)化論最堅(jiān)定的捍衛(wèi)者、英國(guó)生物學(xué)家道金斯說：“進(jìn)化是一個(gè)試錯(cuò)的過程?！闭沁@些過分的強(qiáng)調(diào)，把進(jìn)化論推入尷尬的處境。

3 說不盡進(jìn)化論

3.1 化石

沒有過渡動(dòng)物的化石。舉例來說，在蝙蝠和它的鼠鼩樣的祖先之間應(yīng)該有過渡動(dòng)物，在鯨魚和它的羊駝樣的祖先之間也應(yīng)該有過渡動(dòng)物?？墒侵两裾也坏斤@示是過渡動(dòng)物的化石。從大的方面說，細(xì)菌類進(jìn)化到海綿類，海綿類進(jìn)化到魚類，魚類進(jìn)化到兩棲類，兩棲類進(jìn)化到爬行類，爬行類進(jìn)化到哺乳類，更應(yīng)該有許多過渡動(dòng)物?？墒亲赃_(dá)爾文逝世后100年來，六大類動(dòng)物化石不斷發(fā)現(xiàn)，應(yīng)有盡有，寒武紀(jì)前連細(xì)菌都有化石留下來，寒武紀(jì)中的軟體動(dòng)物甚至連腸道、肌肉都完整保存下來；可是古生物學(xué)界沒有發(fā)現(xiàn)過中間動(dòng)物的化石。要打破這個(gè)困局，其實(shí)有個(gè)簡(jiǎn)單的方法，那就是承認(rèn)地球生物有過幾次“跳躍式”的進(jìn)化過程，但是承認(rèn)“跳躍”，就得面對(duì)生物基因突變問題，整個(gè)化石斷層，說明不是小范圍、個(gè)別的突變，而是大范圍、整體的突變。地球生物基因?yàn)槭裁磿?huì)“整體突變”？唯一解釋得通的原因就是環(huán)境發(fā)生了劇變，于是你不得不承認(rèn)環(huán)境能夠影響DNA（盡管機(jī)制未探明），這也等于承認(rèn)獲得性遺傳是客觀事實(shí)。

3.2 眼睛

5.44億年前（寒武紀(jì)以前），地球只有單細(xì)胞動(dòng)物和少量的低等多細(xì)胞動(dòng)物，這些動(dòng)物沒有眼睛，只有感光斑。5.43億年前，伴隨寒武紀(jì)生命一聲爆炸，幾十個(gè)門類的復(fù)雜動(dòng)物“涌了出來”，其中有6個(gè)門類的動(dòng)物突然進(jìn)化出了復(fù)雜的眼睛。

眼睛包括幾十種精密、細(xì)微的生理結(jié)構(gòu)，“……光線首先通過眼睛外面的防護(hù)層角膜，再穿過自動(dòng)調(diào)節(jié)的瞳孔，到達(dá)自動(dòng)控制的晶狀體，晶狀體將光匯聚在視網(wǎng)膜后，視網(wǎng)膜上一億三千萬視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞產(chǎn)生，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，電脈沖通過視神經(jīng)以驚人的速度傳向大腦……”③

眼睛包含幾十項(xiàng)錯(cuò)綜復(fù)雜的生理機(jī)能，“……光子投射到視網(wǎng)膜上，使緊貼視網(wǎng)膜的視紫紅蛋白形狀發(fā)生變化，從而形成變位視紫紅質(zhì)，變位視紫紅質(zhì)因一種被稱為激酶的蛋白而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過化學(xué)變化的視紫紅質(zhì)，又與一種阻導(dǎo)蛋白相連以防止視紫紅質(zhì)產(chǎn)生更多的傳導(dǎo)蛋白。在這個(gè)過程中，任何一種變化都是以后變化的原因，也是以前變化的結(jié)果，缺少其中一項(xiàng)，我們的眼睛就什么也看不到了……”④

眼睛數(shù)量眾多錯(cuò)綜復(fù)雜的生理機(jī)能、細(xì)密精微的生理結(jié)構(gòu)，能否依靠“無數(shù)的、漸進(jìn)的、微小的變化”進(jìn)化出來？不能。很簡(jiǎn)單，“無數(shù)的”進(jìn)化，只有最后一次才有清晰的視覺，高等動(dòng)物不是細(xì)菌，可以靠霧蒙蒙的視力生活在漫長(zhǎng)的歲月中！要解釋“眼睛疑難”其實(shí)也很簡(jiǎn)單，那就是承認(rèn)眼睛從無到有經(jīng)歷了一次突然進(jìn)化（寒武紀(jì)開始的那100萬年），可是眼睛為什么突然進(jìn)化，而且遍及到各個(gè)動(dòng)物門類？除了用當(dāng)時(shí)生物的基因發(fā)生了突變，沒有任何別的原因可以解釋。眼睛歸根結(jié)底也是基因的“制造物”。高等動(dòng)物涉及“造眼”的基因可能達(dá)幾百上千，它們?cè)绮蛔兺聿蛔?，寒武紀(jì)那100萬年就突變了。唯一能解釋的原因又是環(huán)境，實(shí)際上地球多次生命爆炸、生物涌現(xiàn)（寒武紀(jì)是其中最大的一次），都伴隨著前頭環(huán)境劇變?cè)谙?。不是冰川降臨，就是火山頻頻爆發(fā)，或者小流星撞擊。在非常的時(shí)刻，環(huán)境引發(fā)生物基因突變，等于說，在非常的時(shí)刻，存在獲得性遺傳這個(gè)事實(shí)。

3.3 寄生蟲

有種叫“刺血槍”的微小的肝吸蟲，一生充滿了艱辛和神秘。首先，它是羊腸中的一粒小不點(diǎn)的卵。這卵粘在羊便上被排泄出來，被一種專喜歡吃羊糞便的蝸牛吃掉。在蝸牛腹內(nèi)，這些卵會(huì)孵化成幼蟲。但是肝吸蟲幼蟲無法在蝸牛腹中長(zhǎng)大，回到羊肚子中生活是它們最終的目標(biāo)。現(xiàn)在蝸牛將幼蟲排泄出來了，這次，它們的外表包著一層粘乎乎的東西，一些早就守候在蝸牛身邊的螞蟻匆忙吞掉了這團(tuán)東西。這些螞蟻認(rèn)為蝸牛粘乎乎的排泄物是不可抗拒的美餐。被螞蟻吃掉后，刺血槍的幼蟲們開始分工，一路（主力隊(duì)伍）開拔至螞蟻的腸內(nèi)在那里耐心等候，一路（特遣隊(duì)）進(jìn)入螞蟻的頭部感染螞蟻的大腦。腦部受感染的螞蟻會(huì)干一些糊涂的事，這種事頭腦清醒的螞蟻決不會(huì)去干：黎明時(shí)分它們會(huì)爬到一種草葉的頂部凝望滿天星星，這種羅曼蒂克對(duì)肝吸蟲家族的生命延續(xù)太重要了！因?yàn)槔杳髡茄虺圆莸臅r(shí)間。羊本來是不吃螞蟻的，但羊卻十分愛吃這種草葉，……肝吸蟲終于又回到羊肚子中來了，一首繁雜的交響曲磕磕碰碰總算演奏到了終曲。肝吸蟲幼蟲們?cè)谘蚋怪新墒?，交配，產(chǎn)卵，接著重新開始這個(gè)精致的生命循環(huán)⑤。

讓我們多花點(diǎn)篇幅談這個(gè)肝吸蟲。因?yàn)樗腥ち?。有人說這有什么神秘？受生物本能指使而已。其實(shí)，最神秘的地方正是“受本能指使”。本能是什么？本能就是不經(jīng)大腦指揮，生而知之。讓我們從動(dòng)植物的“行為基因”講起。1970年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了DNA鏈上的一種基因，叫“行為基因”。在行為基因調(diào)遣下，很多低級(jí)動(dòng)物能作出模式化的復(fù)雜行為，這就是所謂“本能”。按本能行動(dòng)的動(dòng)物，就像被線牽了的“提線木偶”，而“提線人”，就是行為基因。簡(jiǎn)單本能如動(dòng)物求偶、鳥類遷徙、魚類洄游、蜜蜂舞蹈指示方向等等只需少數(shù)行為基因調(diào)遣，復(fù)雜本能就可能需要非常多的行為基因控制，像肝吸蟲，既會(huì)輪番讓羊、蝸牛、螞蟻吞食，又會(huì)兵分兩路感染螞蟻大腦，讓它患上精神病，黎明時(shí)分還爬上草葉看星星，如此錯(cuò)綜復(fù)雜，必須有多少行為基因聯(lián)合控制？

沒有資料說肝吸蟲（包括其它生物）的那些負(fù)責(zé)制造蛋白質(zhì)的基因也能充當(dāng)行為基因。盡管個(gè)別的可能會(huì)兼職⑥，行為基因主要是獨(dú)立的另一系列。有學(xué)者稱，實(shí)驗(yàn)表明，DNA序列中那些長(zhǎng)長(zhǎng)的“非編碼序列”，隱藏了許多行為基因?！胺蔷幋a序列”并不是真的“非編碼”⑦。

今天達(dá)爾文進(jìn)化論與時(shí)俱進(jìn)，已經(jīng)發(fā)展為“新達(dá)爾文主義”。新達(dá)爾文主義有個(gè)觀點(diǎn)，自然選擇不是選擇生物個(gè)體，不是選擇生物群體，不是選擇生物種群，而是選擇生物的基因。生物適者生存，其背后是基因適者生存。新達(dá)爾文主義的生物進(jìn)化沒“生物”什么事，它下的定義是：基因突變+自然選擇=生物進(jìn)化。

因此，不論什么基因，一樣接受自然選擇的“鑒定”，一樣經(jīng)歷進(jìn)化路線。讓我們假想一次這樣的場(chǎng)景，我們向肝吸蟲的小小行為基因發(fā)出“達(dá)爾文之問”，其問答情況可能是這樣：

我們：你們是進(jìn)入肝吸蟲之后，開始“漸進(jìn)的、微小的、試錯(cuò)的”進(jìn)化呢，還是在進(jìn)入很早之前，就已經(jīng)開始“漸進(jìn)的、微小的、試錯(cuò)的”的進(jìn)化？

基因：我們沒有在進(jìn)入之前微小進(jìn)化，我們也沒有在進(jìn)入之后微小進(jìn)化，我們是進(jìn)入肝吸蟲那一刻，一步到位，整體突變！”

我們：為什么不按“微小”的進(jìn)化？萬一突變錯(cuò)了呢？進(jìn)化論的“試錯(cuò)”路線不是更穩(wěn)妥？

基因：唉！你這人真不開竅，讓我來給你們描繪一下“試錯(cuò)”會(huì)出現(xiàn)什么場(chǎng)景好嗎？注意看下面，“行為基因”就是說我。

行為基因已經(jīng)進(jìn)入肝吸蟲體內(nèi)了，它剛開始進(jìn)化，功能不全，“線”牽錯(cuò)了，結(jié)果肝吸蟲沒進(jìn)入羊的身體，進(jìn)入馬的體內(nèi)去了，粘著馬糞的它，蝸牛不愛吃，于是……肝吸蟲絕種了。

現(xiàn)在行為基因又進(jìn)化一點(diǎn)了，功能仍然不理想，“線”還是牽得不好，有點(diǎn)進(jìn)步，肝吸蟲倒是進(jìn)入羊的身體了，但它不去感染螞蟻的大腦，卻去感染螞蟻的觸須、四肢（六肢）、腸道、皮膚什么的……試錯(cuò)嘛，這愚蠢的行為害得肝吸蟲當(dāng)場(chǎng)絕種，根本沒有改錯(cuò)機(jī)會(huì)。

行為基因繼續(xù)進(jìn)化，“牽線”的本領(lǐng)高了一點(diǎn)，這次肝吸蟲“懂得”要感染螞蟻的大腦，但不懂得要“兵分兩路”，幼蟲大多跑到螞蟻的大腦，剩下的則在螞蟻體內(nèi)亂跑，螞蟻被折騰死了，于是……肝吸蟲又絕種了。

行為基因還在進(jìn)化，功能更全了，也懂得兵分兩路，也懂得感染螞蟻大腦了，但“藥物的成分掌握不好”，結(jié)果……螞蟻半夜就起身，半夜2點(diǎn)爬到草葉的頂端，還有的晚上8點(diǎn)、有的早上9點(diǎn)、有的中午12點(diǎn)……，總之沒有一次對(duì)，都不是羊吃草的時(shí)間，于是肝吸蟲……又絕種了。

這個(gè)名單要多長(zhǎng)就可以有多長(zhǎng)，可以弄到宇宙天荒地老。

以上三個(gè)例子（化石、眼睛、肝吸蟲），用邏輯分析，最后的結(jié)論都是進(jìn)化只能是跳躍式的。微小的進(jìn)化不可能，要么絕種，要么器官不能用。也許達(dá)爾文進(jìn)化論該解釋的是“演化”！進(jìn)化的正途是“跳躍”。當(dāng)然這些暫時(shí)只是邏輯推導(dǎo)，獲得性遺傳能不能被承認(rèn)，最終還得需要科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

4 那些證實(shí)“獲得性遺傳”的實(shí)驗(yàn)

4.1 草履蟲遺傳實(shí)驗(yàn)

草履蟲表面有一種特異蛋白質(zhì)，并且只能有一種類型的特異蛋白質(zhì)。如果提高草履蟲的生長(zhǎng)溫度數(shù)小時(shí)，再恢復(fù)原有溫度，可使特異蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種形式的特異蛋白質(zhì)，新形式的特異蛋白質(zhì)可以代代遺傳下去⑧。

4.2 枯草桿菌遺傳實(shí)驗(yàn)

枯草桿菌依靠細(xì)胞壁來維持它的桿狀性狀，當(dāng)將細(xì)胞壁去除后，在特定的生長(zhǎng)條件下，它們就會(huì)變成大小不等、形狀各異的無壁細(xì)菌體，這些無壁細(xì)菌體不但可以繼續(xù)繁殖，而且其后代也是無細(xì)胞壁的⑨。

4.3 藍(lán)綠藻遺傳實(shí)驗(yàn)

藍(lán)綠藻是一種具有生物固氮能力的植物。它的固氮酶由H、D、K三種基因組成。在通常情況下，D、H兩個(gè)基因靠在一起，而K基因與它們之間則隔著一段由12000個(gè)核苷酸組成的DNA（脫氧核糖核酸）序列。當(dāng)環(huán)境沒有氮源時(shí)，它的DNA上的這12000個(gè)核苷酸會(huì)被切下，“使K、D、H基因緊挨在一起形成一個(gè)獨(dú)立的操縱子，此時(shí)固氮酶就開始顯示活力，藍(lán)綠藻體內(nèi)的生物固氮‘機(jī)器’才開始運(yùn)轉(zhuǎn)?！雹?/p>

類似的還有“駢連體遺傳實(shí)驗(yàn)”、“眼蟲藻色素體遺傳實(shí)驗(yàn)”、“噬菌體傳導(dǎo)遺傳實(shí)驗(yàn)”等。以上實(shí)驗(yàn)從不同角度證實(shí)了獲得性能夠遺傳。但是意義（至少筆者這樣認(rèn)為）并不是特別重大。具有重大意義的是以下這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：

4.4 凱恩斯實(shí)驗(yàn)

1988年（之前），分子生物學(xué)家凱恩斯設(shè)計(jì)了一個(gè)奇妙的實(shí)驗(yàn)。他們選擇一種有缺陷的大腸桿菌菌株，該大腸桿菌由于分解乳糖的基因有缺陷，不能利用環(huán)境中的乳糖作為食物，必須供給其他種類的糖才能使它們正常地生長(zhǎng)和繁殖。這種大腸桿菌的每一代都有同樣的缺陷。不過，這些細(xì)菌也存在通過偶然突變讓基因恢復(fù)分解乳糖功能的可能性，但頻率很低。凱恩斯將大腸桿菌分成幾組，分別放入只含乳糖不含其它糖的細(xì)菌培養(yǎng)基中，放置時(shí)間是：當(dāng)天放，一天以后放，二天以后放，三天以后放……246a

奇跡出現(xiàn)了，細(xì)菌剛開始時(shí)奄奄一息，隨著時(shí)間過去，少數(shù)細(xì)菌開始活躍，說明這部分細(xì)菌發(fā)生了突變，接著是更多細(xì)菌開始活躍，對(duì)比各個(gè)培養(yǎng)基，越早與乳糖接觸的，246a突變的細(xì)菌出現(xiàn)越多?。

4.5 細(xì)菌的天然的基因工程

1994年，另一些分子生物學(xué)家，仍然用大腸桿菌放在乳糖培養(yǎng)基中做實(shí)驗(yàn)，這次大腸桿菌不是分解乳糖的基因有缺陷，而是根本失去了這個(gè)基因。但它還有自我挽救的余地，在它的質(zhì)粒上，有一段利用乳糖的基因。不過不幸的是，質(zhì)粒上的這段基因中間多了一個(gè)堿基，使基因?qū)嵸|(zhì)上處于無效狀態(tài)。

如果細(xì)菌能把這個(gè)堿基給刪除掉，那它就能活下去。但刪除掉堿基的基因往往會(huì)產(chǎn)生負(fù)面作用（等于發(fā)生基因突變了），影響細(xì)菌的生理功能，甚至造成死亡。所以，凡是出現(xiàn)了刪除的地方，細(xì)菌往往又會(huì)調(diào)用專門的蛋白質(zhì)工具設(shè)法把它們給補(bǔ)齊。刪除工作基本上是隨機(jī)進(jìn)行的，而且修復(fù)也是隨機(jī)的，帶有很強(qiáng)的偶然性。也就是說，既要設(shè)法刪除掉多余的堿基，又要盡力阻止細(xì)菌的修復(fù)系統(tǒng)不要再把被刪除掉的堿基給補(bǔ)齊。這兩者都“太難了”?！暗?xì)菌就真的做到了。它們利用自己天然的基因工程技術(shù)，啟動(dòng)復(fù)雜的基因重組程序，其中涉及一系列的重組蛋白，最終成功地把那個(gè)多余的堿基刪除，然后再在那個(gè)位點(diǎn)降低修復(fù)工作的效率，或者不修復(fù)，這樣就得到了能利用乳糖的正?；?！”整個(gè)細(xì)菌因此活了下來?。

4.6 “互救信息”增強(qiáng)細(xì)菌的抗藥性

細(xì)菌受針對(duì)性的抗菌素作用一般情況下全部死亡，但用的次數(shù)多了，個(gè)別細(xì)菌會(huì)發(fā)生突變，獲得抗藥性，這部分細(xì)菌就會(huì)繁殖開來，取代原來無抗藥性的細(xì)菌。

但《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道了這樣一個(gè)事實(shí)：細(xì)菌的抗藥性與其它細(xì)菌的“教唆”有關(guān)?！皵?shù)學(xué)物理學(xué)家艾倫·帕森斯和生物學(xué)家理查德·西爾在實(shí)驗(yàn)室中分別培育了兩個(gè)細(xì)菌群落，一個(gè)置于普通的營(yíng)養(yǎng)物中，另一個(gè)置于含抗生素的食物中，在兩個(gè)群落中間用一道塑料屏障隔開。在實(shí)驗(yàn)過程中科學(xué)家觀察到，最初，接觸抗生素的細(xì)菌開始死亡，但是幾個(gè)小時(shí)后，這些奄奄一息的細(xì)菌又逐漸恢復(fù)活力。他們發(fā)現(xiàn)，這種現(xiàn)象只有在空氣流通時(shí)才會(huì)發(fā)生，而當(dāng)兩個(gè)群落之間完全隔離開時(shí)（原文如此，可能指搬開或用更嚴(yán)密的屏障隔離），接觸抗生素的細(xì)菌將完全死亡。為此他們猜測(cè)，這些細(xì)菌可能是利用散發(fā)到空氣中的分子相互溝通的?！?

4.7 貝利·海爾的研究發(fā)現(xiàn)

2002年9月，美國(guó)《分子進(jìn)化雜志》刊登了洛克菲勒大學(xué)分子進(jìn)化學(xué)家貝利·海爾（Barry Hall）的發(fā)現(xiàn)?！柏惱ず柡退耐峦ㄟ^比較不同細(xì)菌株系中OXA β-內(nèi)酰胺酶基因的序列重建了這個(gè)基因家族的進(jìn)化史?！監(jiān)XA β-內(nèi)酰胺酶基因是這樣一種基因，它對(duì)消滅沙門氏菌和葡萄球菌的抗菌素有抗性?！把芯咳藛T發(fā)現(xiàn)，這些基因是分三次獨(dú)立的時(shí)機(jī)跳到質(zhì)粒上的。用隨時(shí)間推移自然發(fā)生的遺傳變異的數(shù)目來估測(cè)這三次事件何時(shí)發(fā)生，研究人員確定，其中兩次轉(zhuǎn)移發(fā)生于幾百萬年前?！?

幾百萬年前！那時(shí)候沒有人類更沒有抗菌素，細(xì)菌是怎么“預(yù)見”幾百萬年后人類會(huì)發(fā)明針對(duì)它的抗菌素，因而提前準(zhǔn)備了抗性基因。

這真是“提早的獲得性遺傳”！不過也未免提得太早了吧。

以上七個(gè)實(shí)驗(yàn)都從不同角度證實(shí)了獲得性遺傳，為什么說前三個(gè)沒有重大的意義，而后四個(gè)意義特別重大呢？倒不是因?yàn)椴萋南x等基因沒有發(fā)生突變（后面的藍(lán)綠藻、眼蟲藻、噬菌體等都有基因突變），不是嚴(yán)格的獲得性遺傳。而是因?yàn)檫@些都是單細(xì)胞生物的實(shí)驗(yàn)，對(duì)解釋高等動(dòng)物的進(jìn)化沒有幫助。

就算高等動(dòng)物也像眼蟲藻一樣基因發(fā)生了突變，那又怎么樣，它從此就有了新性狀？或者，它從此發(fā)展成一個(gè)新種？

1968年，日本遺傳學(xué)家木村資生提出基因突變“中性理論”?！爸行岳碚摗钡闹饕^點(diǎn)（或說發(fā)現(xiàn)）是：（1）生物的基因發(fā)生突變是極罕見的現(xiàn)象（2）如果發(fā)生了突變，其中絕大多數(shù)的突變既無益，也無害。（3）在極少數(shù)有害或有益的突變中，有害的突變個(gè)數(shù)要超過有益的突變個(gè)數(shù)。

有了木村“中性理論”，進(jìn)化大部分成了扔骰子的事，原來是“適者生存”，現(xiàn)在變成“幸運(yùn)者生存”。有人說達(dá)爾文進(jìn)化論面對(duì)的最大難題不是化石斷層、眼睛怎么形成等等，而是中性理論。

為什么這么說呢？細(xì)菌、單細(xì)胞生物“不怕中性原理”，它的基因無論發(fā)生什么突變，無論發(fā)生的個(gè)數(shù)是多么稀罕，它都有后代把突變繼承下去，靠分裂它就能繁殖后代。這時(shí)自然選擇就來幫助它了。如果它的突變是適合生存的，它的種群會(huì)越來越擴(kuò)大，而其它沒突變的種群就被淘汰了。

可是高等動(dòng)物沒有這種幸運(yùn)，它遇到“配偶困難”。突變發(fā)生率是那么低，其中有益的突變又是“低中之低”，再找一只同樣發(fā)生“有益突變”的配偶更是低上乘低。假設(shè)非洲有100萬只猿，其中一只雄猿某天什么基因發(fā)生了突變?，束縛聲帶的什么韌帶從此變松了，它突然有了講話能力，這是天大的“有益突變”?？墒沁@有什么用？除非雌雄雙方DNA的同點(diǎn)基因發(fā)生同樣突變，才能讓下一代繼承這種基因突變。它要到哪里找“發(fā)生同樣突變”的雌猿作配偶，好把講話能力（不是現(xiàn)實(shí)的講話能力，是潛在的講話能力）遺傳給下一代？也許亞洲某個(gè)山谷正有一只這樣的雌猿，它怎么碰得到？?中性原理和“配偶困難”?使有益的基因突變沒有機(jī)會(huì)積累（眼睛進(jìn)化同樣遇到這個(gè)問題），那怎么為高等動(dòng)物增加新性狀，怎么形成新種？?

因此才說后四個(gè)實(shí)驗(yàn)意義重大。凱恩斯實(shí)驗(yàn)、細(xì)菌的天然的基因工程實(shí)驗(yàn)都顯示，基因在環(huán)境壓力下不是盲目隨機(jī)突變，而是主動(dòng)做出適應(yīng)環(huán)境的定向突變。

如果本文4.4、4.5小節(jié)實(shí)驗(yàn)顯示基因在適應(yīng)環(huán)境上有“主動(dòng)”的一面，那么在4.6、4.7小節(jié)中，這個(gè)“主動(dòng)性”又在提升了，基因會(huì)“互相聯(lián)絡(luò)”，基因還有“預(yù)見性”。

我們不得不用“智慧”一詞解釋上述這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，明知說下去就有陷入“李森科薩滿教”的危險(xiǎn)?？墒侨绻@不是智慧，那什么才叫“智慧”？

可是這一切跟解釋高等動(dòng)物進(jìn)化、化石斷層、眼睛形成等等有什么關(guān)系？關(guān)系是這樣的，既然全世界的基因都一樣?，如果細(xì)菌的基因能感受環(huán)境的壓力（抗菌素等等），高等動(dòng)物的基因一樣能。如果細(xì)菌的基因能主動(dòng)做出適應(yīng)環(huán)境的定向突變，高等動(dòng)物的基因一樣作出。這里的前提必須真正的環(huán)境壓力。當(dāng)全球面臨冰川降臨、全球火山頻發(fā)、小流星撞擊地球時(shí)，高等動(dòng)物的基因就在“短時(shí)間”定向突變了。非常時(shí)刻的基因突變甚至涉及全球生物圈。這時(shí)“中性原理”就失效了?！芭渑祭щy”也不存在了。魚類到兩棲類，爬行類到哺乳類的進(jìn)化等等，可能就在那時(shí)突然發(fā)生，匆匆結(jié)束。

5 結(jié)論

（1）獲得性遺傳只有在真正環(huán)境壓力下才發(fā)生。

（2）達(dá)爾文進(jìn)化論解釋種內(nèi)演化還是正確的，比如為什么海島上都是短翅膀昆蟲（海風(fēng)把長(zhǎng)翅膀的昆蟲都吹到海里去了，短翅膀的昆蟲更容易傳宗接代），為什么工業(yè)地帶的飛蛾都是黑色的（淺色的容易被天敵發(fā)現(xiàn)，黑色變異的飛蛾更容易傳宗接代）。但不適合解釋“跨種”進(jìn)化。達(dá)爾文進(jìn)化論的進(jìn)一步發(fā)展，需要與獲得性遺傳互補(bǔ)。

（3）獲得性遺傳被“平反”了，那李森科不是“對(duì)了”？否！獲得性遺傳與李森科猶如“化學(xué)”與“煉金術(shù)”之別。撇去他是惡人這一點(diǎn)，他搞的那一套都是人為的假的環(huán)境壓力，對(duì)基因沒有作用。正如上文四個(gè)重要實(shí)驗(yàn)顯示，基因能“感受”，有“預(yù)見”，而且“互相聯(lián)絡(luò)”。當(dāng)然這些用語(yǔ)只是“臨時(shí)用語(yǔ)”，將來如何用科學(xué)的語(yǔ)言代替這些“臨時(shí)用語(yǔ)”，有待未來科學(xué)的發(fā)展。

注釋：

①這只是比方。盡管通過堿基配對(duì)，但不是雙鏈那樣的配對(duì)。RNA和DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)還是有小差別。其一，RNA核苷酸的氫氧根沒有脫氧，而DNA核苷酸的氫氧根脫了氧，其二，RNA含有堿基有三個(gè)與DNA相同，一個(gè)是DNA沒有的。物理結(jié)構(gòu)上，DNA序列含幾億幾十億核苷酸，RNA序列只有幾百幾千核苷酸；DNA是螺旋形雙鏈，RNA是直鏈、單鏈，區(qū)別較大。

②通過“逆轉(zhuǎn)錄”機(jī)制，信息可以從RNA傳向DNA，病毒感染人體走的就是這條路線。

③馬中：摘譯美國(guó)《讀者文摘》（刊于上世紀(jì)80年代《科學(xué)畫報(bào)》）

④網(wǎng)文：博學(xué)于文，作者：筑思以行，2009-06-25。

⑤娜塔莉·安吉爾（美），《野獸之美》，時(shí)事出版社，第131頁(yè)。

⑥比如基因在決定植物花型的構(gòu)造時(shí)有所謂“ABC模型”，即A基因只決定萼片，A基因和B基因同時(shí)作用決定花瓣，B基因和C基因同時(shí)作用決定雄蕊，C基因本身決定表皮。

⑦任扶搖. 我們身上的絕大部分DNA都是垃圾嗎？[N]. 紐約時(shí)報(bào) 2015-04-11。

⑧此例草履蟲的突變性狀能遺傳，但DNA結(jié)構(gòu)沒有改變，不算嚴(yán)格的獲得性遺傳。

⑨此例枯草桿菌的突變性狀能遺傳，但DNA結(jié)構(gòu)沒有改變，不算嚴(yán)格的獲得性遺傳。

⑩藍(lán)綠藻以及下例噬菌體等DNA結(jié)構(gòu)都有改變，且突變性狀能遺傳，符合嚴(yán)格的獲得性遺傳的定義。

?《生物進(jìn)化的新線索》，張尚宏編纂，湖南教育出版社，1997年版，第87-92頁(yè)

?、?《進(jìn)化論的重生》，文/洪塵無跡，天涯社區(qū)2013年4月6日

?《科學(xué)家找到細(xì)菌抗藥性原因——細(xì)菌之間能傳遞“互救信息”》，《科技日?qǐng)?bào)》2013年4月29日

?關(guān)于有益突變之難，可參考美國(guó)生物化學(xué)家貝希(Behe, M. J)《達(dá)爾文的黑匣子》一書第111—112頁(yè)，此處以血液凝固的生物化學(xué)機(jī)制為例，計(jì)算一個(gè)蛋白(TPA)產(chǎn)生的可能性，算出的幾率為10--18，至少需要100億年才能發(fā)生，所以貝希說：“很可惜，宇宙沒有時(shí)間等待”。

?、?這一段所有觀點(diǎn)取自英國(guó)華裔學(xué)者蘆笛所著的《再談進(jìn)化論》。

?還有一種可能性，這只雄猿找普通的雌猿配對(duì)，生下的后代再跟其它普通猿配對(duì)，一代代下去，含講話基因的猿會(huì)不會(huì)逐漸多起來？不會(huì)。遺傳學(xué)有所謂哈代·溫伯格定律（遺傳平衡定律）。這種隱形講話基因的猿與整個(gè)種群比永遠(yuǎn)是極少數(shù)，而且遇各種不測(cè)，還有絕種可能。

?基因種類成千上萬，為全球生物共用。細(xì)菌的（只是代號(hào)，不代表真正基因名稱）A基因，也是大象的A基因，也是玫瑰花的A基因?；虻臄?shù)目不同、種類不同、調(diào)控機(jī)制不同，造成了生物的區(qū)別。

[1] 笑蜀. 蘇聯(lián)遺傳學(xué)劫難紀(jì)實(shí)[M]. 廣州: 廣東人民出版社, 2009.

[2] 麥德維杰夫. 蘇聯(lián)的科學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1981.

[3] （英）道金斯. 自私的基因[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1981.

[4] 張尚宏. 生物進(jìn)化的新線索[M]. 長(zhǎng)沙: 湖南教育出版社, 1997.

[5] （美）貝希. 達(dá)爾文的黑匣子[M]. 北京: 中央編譯出版社, 1998.

[6] （美）詹腓力. 審判達(dá)爾文[M]. 北京: 中央編譯出版社, 1999.