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基因的主动变异与自主躯体设计

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发表于 2004-12-29 19:30:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
基因的主动变异与自主躯体设计
一 、基因设计论概述
我提出的基因设计论,其核心内容之一在于,指出并承认基因存在着主动变异与自主躯体设计(包括施工,即重构躯体)。有必要指出的是,笔者在基因设计论里所说的基因,属于广义的基因,即那些具有控制生命生存与繁衍功能的生命体内的结构物;它们既包括生物学里通常所说的DNA(细胞染色体内的双螺旋结构),也包括早于DNA的“裸体基因”。
根据笔者的研究和推论,裸体基因是生命的最早期的形式,当时的生命还没有细胞膜,也没有细胞,因此那个时期的基因只能是裸体的,它们需要直接面对着外部环境。进一步说,裸体基因至少有两种形式:单链裸体基因和双链裸体基因,其中双链裸体基因是由单链裸体基因发展而来的。在裸体基因时代之前,生命原汤里已经存在着“准基因”;所谓准基因,乃是这样一类大分子,它们的存在,客观上有助于其周边的物质组成与它们相同的大分子。对比之下,裸体基因则具有主动变异与自主躯体设计功能,正是这种能力促成了万紫千红、欣欣向荣的生物世界。
有关基因设计论的详细内容,可参阅笔者2004年7月以来陆续撰写的《谁是生命的设计师:基因设计与生物迅速演进》、《先有花香,还是先有蜜蜂:神创论、进化论与基因设计论》、《生命起源于复杂的电子编码结构》、《重构论:把物理学、化学与生物学统一起来的新理论》、《智慧的基因:我把原子链成人》(副标题“我站在达尔文的肩膀上:从进化论到基因设计论”)、《我是谁?谁在问?》、《生命与物种起源新学说:基因设计论》、《西方学者为什么与基因设计论擦肩而过?》、《基因设计论能否在科学奥林匹克上夺冠》、《进化论学者如何面对基因设计论》等文。
本文将继续深入讨论基因的主动变异与自主躯体设计。不过,在此之前,我们先要了解一下目前学术界流行的基因变异观点,看看这些观点存在着什么样的问题。
二 、基因的随机微量变异与达尔文进化论
众所周知,一百多年以来,生物学界流行的是达尔文的进化论,这种理论只承认基因存在着随机微量变异。所谓随机微量变异,是说基因在自我复制的过程中,由于这样那样的因素会随机发生没有目标的没有方向的各种各样的很小的很少的微量的变化。
这里需要考虑的问题是,在量变与质变之间存在着两种现象。第一种现象(A)是“量变不导致质变”,例如生物个体成员之间的差异(高一点,矮一点),生物个体自身在不同生存环境的差异(胖一点,瘦一点),这些量变都有着某种变化范围,通常都不会产生质变(例如出现巨人族)。因此,现象A又可以称之为有限范围变异,这种变异不会导致新物种的诞生。
第二种现象(B)是“量变导致质变”,例如某种偏爱吃树叶的鹿类,它们的脖子变得越来越长,以致形成了长颈鹿这种新物种(这是长颈鹿形成的一种常见的解释,其实长颈鹿的脖子与恐龙的脖子更相似一些)。也就是说,上述脖子变得越来越长的微量变异得到了累积,并且最终形成了累积效应。因此,能够产生量变导致质变效应的微量变异,又可以称之为累积变异。
达尔文进化论认为,新物种的诞生是一种基因随机微量变异在“适者生存”的“自然选择”下,由量变导致质变的过程,这种累积变异过程足以使生命物种积累起定向的变化直至新物种的诞生。不过,这里应当指出的是,适者生存、自然选择原理并不属于达尔文进化论的专利。这是因为,适者生存、自然选择乃是生物与自然环境相互关系的一种普遍规律。道理很简单,生物只能生存于某种适当的环境之中,生物的生存方式及其生命结构(包括基因的随机变异和主动变异)也就只能是自然环境“选择”的结果。与此同时,由于生物本身也是自然环境的一部分,而且生物也在创造着新的自然环境,因此“自然选择”的表述并不准确,更准确的表述应当是“生物与自然的双向选择”。
三 、基因的突发变异
大量事实表明,生物基因除了随机微量变异之外,还存在着突发变异,而突变论或灾变论就是建立在这些事实的基础之上的。
众所周知,达尔文进化论的理论缺陷之一就在于,它回避了生物基因突发变异的事实,而试图用基因微量变异来解释所有的生物物种现象。为此,达尔文进化论学者热衷于在两个不同物种之间去寻找“中间物种或过渡物种”,以证明其理论的正确。但是,经过一百多年的大规模搜索,上述努力没有获得令人信服的证据,所谓的中间物种或过渡物种的化石始终没有被发现。
一般来说,当生物所处的自然环境发生突变的时候(例如气候发生巨变或者地形地貌以及重力场发生巨变),或者当生物基因受到环境的强烈刺激的时候(例如处在放射线的强烈照射下或者某些化学分子的强烈刺激下),生物基因往往会产生这样那样的突发变异,其变异量、变异程度与基因随机微量变异明显处于不同的数量级。因此,基因突发变异往往既能够导致该生物及其个体的病变或衰亡,也能够促成该生物及其个体转型出现新的器官(包括新的生存方式),从而形成新的物种。
举例来说,爬行动物的前肢变成鸟类的翅膀(这是鸟类形成的一种流行的说法),如果用达尔文进化论来解释,就会显得十分笨拙而且自相矛盾。首先,在爬行动物与鸟类之间寻找过渡物种就是一个大麻烦,而且至今也没有找到;其次,处于过渡状态的“爬行始祖鸟”本身就不适于生存,它的爪子已经变得不再能奔跑和捕食,而它的不成形的翅膀又不能飞起来。对比之下,如果用基因突发变异来解释鸟类的出现,以及各式各样新物种的出现,则是一件很容易的事情,这也正是突变论或灾变论能够长期在生物学领域占有一席之地的原因所在。
这里的真正难题在于,灾变论或突变论不能够很好地解释如下一系列问题:基因为什么会出现突发变异?基因又是如何进行突发变异的?这些突发变异是被迫的,还是随机的,拟或是主动的、有目的的、有方向的?
四 、外来论、神创论与人工基因工程
有人主张或者相信地球生命及其物种均来自地球之外,它们是由外星人(不排除也有外星神)把生命及其多种多样的物种带到地球上的,或者是由陨石等不速之客把宇宙其它星球上的生命带到地球上的。尽管这种地球生命外来论时常会流行一阵子,但是它却存在着致命的缺陷,因为它不能够回答宇宙其它星球上的生命是如何产生的问题。因此,相信这种观点的人,实际上是把地球生命如何产生的问题,变成其它星球生命是如何产生的问题,并以为这样就可以把问题解决了。
比较而言,神创论比外来论更直截了当,它认为或宣称所有的生命及其物种都是神(上帝)创造出来的。由于上帝是有智慧的,因此上帝创造的生命及其物种也就体现着上帝的智慧。从这个角度来说,神创论又可以称之为智慧创造论或智能创造论。有趣的是,主张神创论的人,一概拒绝回答上帝的智慧是如何产生的问题。在这种情况下,神创论事实上是在生命与物种起源领域划出了一个禁区,人的大脑思维不能够进入这里。因此,如果谁接受了神创论,他的大脑便可以停止思考生命与物种起源的问题,这倒是一个节省脑力劳动的好办法。
不过,神创论并不是一无是处。其一,神创论承认生命以及生物物种的器官和躯体结构存在着智能设计的现象或事实,而这可以从生命结构或者器官结构的整体性、复杂性(高层次有序性)、协同性和精巧性上得到充分的证明。其二,神创论把基因变异归结为外在智慧所为,也不是毫无道理的,或者说也不是没有借鉴意义的;事实上,目前已经广泛实施的人工基因工程(包括人类社会早已对某些植物和动物实施的人工选育和人工杂交活动),正在越来越多地干预着生物物种的生命过程,正在制造出越来越多的新的生命形式或新的物种。从这个角度来说,外来论、神创论、人工基因工程,可以统而称之为“外智论”。
五 、基因的主动变异与自主躯体设计
上述有关基因变异的各种理论或说法,即使都有着各自合理的因素,但是均不能排除基因存在着主动变异,以及这种主动变异所导致的基因自主进行躯体设计和躯体施工的可能性和事实性,均不能否定基因设计论的合理性。
1 、在各种各样的基因随机微量变异现象中,不能排除其中存在着基因主动变异的情况。因此,许多能够用达尔文进化论解释的现象,也同时能够用基因设计论得到很好的解释;而且用基因具有主动变异与自主躯体设计能力的理论,可以更好地解释生物的进化(更准确的词汇应该是“演进”),例如基因变异中的量变导致质变现象。
与此同时,许多不能用达尔文进化论解释的现象,诸如生物及其器官的整体性、复杂性、协同性、精确性或精巧性,却能够用基因设计论给予合理而又充分的解释。众所周知,达尔文对眼睛结构的精巧性,就感到心中没底,因为他深知眼睛的精巧性是难以用进化论给予解释的。
事实上,单凭基因的随机微量变异,就能够制造出眼睛来的几率微乎其微,而类似的情况比比皆是。例如,心脏的形成,必须同时协同有血管的形成,而器官组织之间的这种协同关系,由基因随机微量变异就能够制造出来的可能性也是微乎其微的。正如一只老鼠在打字机键盘上的随意动作不可能敲出屈原的长篇抒情诗《离骚》,一只猴子在画布前的随意涂抹也不可能画出再现4200年前华夏文明景观的42平方米巨画《帝禹山河图》来。
在这种情况下,我们与其相信矛盾重重的达尔文进化论,实际上不如转而接受基因设计论,因为基因设计论能够轻而易举地解释生命躯体、生物器官的整体性、复杂性、协同性和精巧性。
2 、在各种各样的基因突发变异现象中,同样不能排除其中存在着基因主动变异的情况。事实上,突变论或灾变论只是看到了事物变化的表面现象,而基因设计论则揭示出事物变化的深层原因。为什么生物物种会突然出现?为什么找不到过渡物种?在基因设计论看来,上述问题非常简单:这是因为基因只有在准备好了的情况下,才会实施躯体重构工程,并在很短的时间内完成相应的躯体重构工作。
这里的“准备好了”,是说基因已经把重构躯体所需的“原材料”、“构件”和“施工图”(即相关的物质分子和能量,以及基因长链上的功能片段)准备妥当。这里的“很短的时间”,类似于由蛹变蛾的过程,蚕的成虫在基因的指令下收缩成蚕蛹,其原来的躯体结构在基因程序的控制下迅速地转型成为躯体结构完全不同的蚕蛾。
也就是说,无数生物学家穷其毕生之力、耗费无数科研经费之所以始终不能找到所谓的过渡物种,其原因就在于“过渡物种”根本就不存在,或者更准确地说“过渡物种”仅仅存在于生物的基因内部或者表现在“过渡躯体”(类似蚕蛹)中,而并不表现在通常意义的生物躯体上。
3 、基因的微量变异特别是突发变异,如果它们是随机的、无目的的、无方向的,那么在基因设计论看来,生命有可能为此而付出高昂的成本,甚至惨重的代价;因此,这样的随机变异是不值得的,而且也不符合基因对原材料和能量的精确利用的特性。这是因为,当基因发生某种程度的变异时,如果不是有目的之所为、有准备之所为,这类变异通常都会对原本正常协同精确运作的基因及其生命体造成相应程度的伤害。从这个角度来说,大多数有利变异,都可以成为基因主动变异的证据;而大多数有害变异,则可以归结为基因受到了被迫变异和强制变异(当然,并不排除存在着一些无利无害、无关紧要的随机变异)。
4 、对于神创论所持的观点,基因设计论很高兴地欣赏其“生命结构具有设计性”的内容;同时也愿意指出,用基因具有主动变异与自主躯体设计能力来揭示生命结构的精巧性,要比用上帝来解释要简洁的多。因为上帝是个黑匣子,是个禁区,也是个引起争论的麻烦,我们完全没有必要舍近求远,去抱上帝的大腿。
对比之下,基因设计论则在生物学领域开辟了一个前所未有的新的广阔天地,引导人们去进一步探索基因是如何进行躯体设计等一系列课题。这就好象是我们在生物学领域发现了金字塔(只要承认生物躯体是由基因智慧所设计出来的,那么每一个生命体都是一座金字塔),接下来的问题是金字塔是如何建造的?也好比我们知道大脑思维具有设计能力,接下来的问题是大脑是如何进行智慧创造的?显然,我们不能因为尚不清楚金字塔是如何建造的,或者尚不清楚大脑是如何实施智慧行为的情况下,就否定金字塔的存在,或者否定大脑思维的存在。
5 、基因设计论可以更好地解释物种及其个体的多样性现象,这就好象是不同的人有着不同的爱好一样,不同的生物基因也有着不同的追求。例如,蝴蝶的翅膀图案千变万化,与其把它们统统看成蝴蝶基因的随机变异,不妨转而看成其中也体现着不同蝴蝶基因对“美”的不同追求(美的本质之一是安全,即保护色图案,例如类似花草的图案有助于迷惑捕食者、类似眼睛的图形有助于吓退捕食者、类似头部的图案及其结构有助于误导捕食者)。
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