基因组:人种自传- 第1节

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序言
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　　我所尝试的，是带了些诗意的发挥去捕捉这些基因故事中的一部分——从人类23条染色体中的每一条里选出一个故事。这些故事是用四个字母的DNA语言写就的，我用26个字母的英语把它们讲述了出来。

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中译本序
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　　这是一本关于一部书的书。我在书名里提到的“自传”，可不是我本人的自传，而是我这个物种的自传，是从生命伊始直到现在的40亿年间历尽艰辛记录下来的详尽的自传，它由线性的、数码式的DNA语言写成。这部DNA的“书”——我们的基因组——在我们的100万亿个细胞的每一个里都带有完整的两份，它既是我们历史的记载，也是建造和使用我们的身体的说明书。如果我们能够阅读这部书，那么我们对自身的了解就可以达到古代哲学家们梦寐以求的水平。我们已经开始读我们的“书”了，先是把它翻译成一种四个字母的人类语言，再开始一点一点地拼凑出它的那些故事的含义。我所尝试的，是带了些诗意的发挥去捕捉这些基因故事中的一部分——从人类23条染色体中的每一条里选出一个故事。这些故事是用四个字母的DNA语言写就的，我用26个字母的英语把它们讲述了出来。现在，感谢刘菁的翻译，它们也可以用中文的那么多字词读出来了。它们是具有普遍性的故事，对世界上所有的人都同样重要。生活在这个时代，我们感到无比荣幸，因为我们对基因的了解达到了前所未有的程度，我们正站在一个即将登堂入室的门槛上。

　　马特·里德利


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译者序（1）
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　　在漫长的人类历史中，各个文化、各个时期的人都曾经为生命的本质着迷：什么是生命？我们是怎么来的？我们是否有可能控制自己的生命进程？从东方的炼丹术士到西方的炼金士到传说中可以使人长生不老的唐僧肉、青春泉，人们希望让死亡不再是无法避免的命运；从孙悟空拔一把毫毛“克隆”出一群小猴到现代西方的《弗兰肯斯坦》，人们渴望当一回“上帝”来创造生命；从“种瓜得瓜，种豆得豆”到被希特勒推崇到极致的人种论，人们一方面了解遗传的重要作用，却又希望通过培育良种、嫁接等方式来摆脱遗传的控制，希望“种豆得瓜”或者最好得到摇得下钱来的树。但是，只是在过去的几十年中，由于现代生物学，特别是现代遗传学的发展，人们千百年来对于生命本质的感性认识与幻想才得以凝聚成精确的科学原理。而且，随着人类基因组计划的完成，现代生物学即将出现新的飞跃。
　　什么是人类基因组呢？在我们体内的每一个细胞里都有一个细胞核，在每一个细胞核里，都有23对由一种名叫脱氧核糖核酸的化学物质（即DNA）组成的长链，也就是染色体。在这23对染色体上，存在着大约3万个“基因”，这些基因以及它们之间的DNA片段组成了人类的基因组。它们是用化学物质书写的语言，是人类生命的设计图，是人体生长、发育、代谢与行为的规划与实施者。2003年5月，正值DNA双螺旋结构发现50周年，那时候，世界各国参与人类基因组计划的科学家们将要宣布：人类基因组的完整图谱已被绘制出来。这意味着世代的幻想终于成为现实，我们第一次可以从头到尾地读出完整的人类“设计图”，并有了修改它的可能。这将极大地加快遗传学和医学，以及科学其他分支的发展。它不仅对于科学的发展毫无疑问具有里程碑的意义，对于普通人来说，也具有深远的影响。它标志着基因时代的来临。
　　用美国麻省理工学院教授、人类基因组计划核心人物之一埃里克·兰德的话说：基因组在生物学里的位置相当于化学中的元素周期表。元素周期表的发现，使化学研究的范围从无穷成为有限，从无序成为有序。同样，基因组图谱的绘制，对生物学研究的范围与内容给予了清晰的界定。从现在开始，我们可以抛弃传统遗传学那种一个基因一个基因分别研究的方法，而把基因组作为一个整体来研究、观察，不仅可以发现每一个基因的功能，而且能够发现多种基因相互协同而达到的功能。我们可以通过观察人体内所有基因在疾病中的变化、对于药物的反应，来研究疾病的病理和疗法；我们可以通过比较不同性格、智力与行为的人群的基因组，而最终找出决定性格、智力与行为的基因；我们还可以通过比较不同物种基因组的方式研究进化。在未来的十几年间，我们要经历生物学知识的爆炸，而这个知识爆炸的过程与结果会引起普通人生活的重大改变。有人把基因组图谱的绘制比做人类登月一样的成就。在有些方面，两者确有类似之处：两者都是大规模的项目，靠的是众多科学家的合作。但是，登月对于普通人的意义，更多是象征性的，它标志的是人类的勇气、能力与辉煌——我们是这个星球上第一个（可能也将是惟一一个）登上了其他星球的物种。但是登月并没有给普通人的生活带来什么直接的影响。基因组研究却与此不同。可以说，它将给人类带来的可能是类似于第一次、第二次工业革命那样的震动。也许，在不远的将来，我们可以根据自己的基因组成来选择最适合自己的饮食；我们得病的时候拿到的药也许是根据我们每个人的基因而“量身定做”的；我们可以用基因的变化而不是临床症状，来诊断疾病，从而最大限度地进行早期诊断和预防；我们可以通过改变人体内基因的方式对遗传病实行基因疗法；我们可以延缓甚至精确控制衰老的过程；我们可以事先选择我们的孩子应该由哪个精子细胞与哪个卵子细胞结合而成；我们可以通过简单的基因组扫描而大致了解新生儿的性格和智力；通过了解基因与环境的相互作用，我们可以“设计”一个人的最佳生活环境以最大限度地保证他的身体与心理健康。我们将要进入一个“勇敢的新世界”。
　　在这个新的世界里，随着新的生物技术与观念而来的是新的伦理问题。科学技术本身是没有对与错之分的，科学知识与技术的出现也是无法被禁止的。但是，新的技术是一把双刃剑，如何使用它们，后果可以有天壤之别。最明显的例子是原子核裂变与聚变，它们既可以成为长远的能量来源，也可以成为毁灭地球的武器。在决策越来越民主化的社会里，普通公民在怎么使用新的生物技术以及怎么获取新的技术方面有越来越多的发言权，他们有越来越大的权力决定科学研究和技术应用的走向。什么样的研究可以进行、什么不可以进行？基因信息怎样被使用才公平，才能够保证富人和富国不能剥削穷人与穷国的基因资源？一个人的基因信息是他个人的财产还是国家的财产？个人有没有权利不了解自己的基因组成？有没有权利不许政府了解自己的基因组成？在生育后代方面，如果胚胎有基因上的缺陷，父母和社会有多大权力决定胚胎的生死？有选择性的生育（例如以人工受精方式制造多个胚胎，由父母根据基因组成从中选择一个）是否符合伦理？能不能用基因组成作为标准来选择配偶或雇用员工？怎样避免“基因”歧视？转基因食品在什么情况下对人类是不安全的？转基因食品是会伤害还是会造福发展中国家？我们是第一代需要考虑这些问题的人，而我们对它们的回答很可能对人类的未来有极其重要的意义。
　　遗传学的飞速发展也将改变我们对自己的认识。现代科学诞生以来，人类就变得越来越卑微。基督教告诉我们，地球是宇宙的中心，人类是万物之灵，是受上帝眷顾的生物，我们的生活一直受上帝的指引。这样的自我形象随着科学的发展被一次次打破：哥白尼的日心说告诉我们，地球并不是宇宙的中心；牛顿力学定律告诉我们，星球的运行一旦开始，就不需要有一个神（或任何外力）维持；现代天文学告诉我们，不仅地球不是宇宙中心，我们的太阳系都不是宇宙中心，甚至我们的宇宙也许只是众多宇宙之一。达尔文的进化论则告诉我们，人类与其他动物相比，并没有什么特别之处，我们都来自共同的祖先。人类与其他物种基因组图谱的绘制，使得我们能够直接比较我们与其他动物之间的差别以验证达尔文的学说。现在已知，从大肠杆菌到人类，几乎所有生物都使用着相同的生命密码；从基因上说，我们与黑猩猩之间的区别比大猩猩与黑猩猩之间的区别还要小！遗传学对于人的行为、智力与性格的研究还发现，人的行为、性格和智力，在一定程度上是由基因决定的。这对“人是万物之灵”的说法构成了一个新的打击：如果我们的性格与行为是由基因、由我们体内一系列的化学反应所决定，那么我们是否只是一台自动化机器？我们到底还有没有自由意志？如果有，那么遗传学的发现又说明什么？如果没有，我们每天都有的那种实实在在的我们自己决定自己行为的感觉又是什么？通过思考由遗传学成果引出的这些哲学问题，我们必将对“我们是谁”、“我们从何处来、向何处去”、“我们存在的目的是什么”这些千百年来哲学最根本的问题有更深层的理解。人类在发现自己与其他动物相似性的同时，也成为了这个星球上第一个也可能将是惟一一个发现了自己生命的秘密并有能力修改大自然的设计的物种。人类通过变得卑微而变得辉煌。


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译者序（2）
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　　基因组研究与遗传学的发展还将推动其他学科的发展。粗略地说，我们现在面临着四大科学难题：宇宙的起源和终结，生命的起源，大脑功能的原理，以及从一个单细胞（受精卵）怎样产生如人体般复杂的生命。后基因组的遗传学研究无疑会为解决第四个难题起到关键作用，并间接帮助第二、三个问题的解决。在这个过程中我们得到的观念的突破、技术的进步，以及对于大规模复杂系统特性的认识，又会帮助我们理解宇宙的起源。生命的秘密，甚至宇宙的秘密，将在我们面前展开。
　　这是一个激动人心的年代，它不仅属于生物学家、科学家，更属于整个人类。为了让公众分享基因时代的成果并更好地承担自己的责任，近些年来，基因组与遗传学方面的科普书籍层出不穷，其中的佼佼者之一，当属英国科学记者、科普作家马特·里德利的《基因组》一书。在这本书里，作者把人类的23对染色体形象地比喻为人类这个物种的23章自传，用浅显易懂的语言和大量的最新资料，从每一对染色体上选取一个有代表性的基因，分23个主题，向非生物专业的读者生动而系统地介绍了基因在人体生长发育、衰老、疾病等过程中的作用；基因在生命进化过程中的演变以及这种演变对人类的影响——自私基因的理论、两性冲突的理论，等等；基因与环境的相互作用和相互影响；基因对于人的智力、性格、行为的决定作用；遗传学知识在现实中的应用（以及滥用），和这些应用所面临的伦理问题；遗传学知识对于哲学的影响，等等。这些话题大多没有定论，在学术界和公众中争议都很大。作者的目的并不是要给读者介绍现成的知识，而是带读者进入遗传学的