生命的密码

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这时,便有这样一个“词”,它携带着自己的信息,自我复制,永不停息。

【每日一篇】

治人事天,莫若啬。夫唯啬,是谓早服;早服是谓重积德;重积德则无不克;无不克则莫知其极;莫知其极,可以有国;有国之母,可以长久。是谓深根固柢,长生久视之道。

——《道德经·长生久视》

关于基因,现代人都不陌生。

随着医学的突破和基因工程的发展,人类对基因的了解日益加深。

现在我们都知道一些关于基因的常识。

比如,基因即遗传因子,是控制生物性状的基本遗传单位。

它是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。

这些核苷酸序列支持着生命的基本构造和性能。

在基因当中储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。

生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。

它也是决定生命健康的内在因素。

在开始基因测试、基因编辑、精准医疗等话题之前,有必要先做一些科普。

让我们先从“生命”二字开始。

先做一些诗意的想象:

生命起源之初,世界一片混沌。

这时,便有这样一个“词”,它携带着自己的信息,自我复制,永不停息。

它改变了整个海洋的组成。

那么,这个“词”到底是什么?

且慢,时间还得往前推移。

实际上,在我们现代认知之前,人类对生命的认识中并没有这个“词”的概念。

直到19世纪60年代,遗传学家孟德尔提出这样一个观点:

生物的性状是由遗传因子控制的。

当然,这仅仅是一种逻辑推理。

在孟德尔之前,人们曾认为遗传是一个混合过程。

孟德尔证实了存在一种不可分割和独立的遗传单位。

后来人们证实这种遗传单位就是存在于染色体上的基因,一段DNA序列。

20世纪初期,遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验认识到:

基因存在于染色体上,在染色体上是呈线性排列。

由此得出了染色体是基因载体的结论。

1909年,丹麦遗传学家约翰逊正式提出了“基因”概念。

早在1794年,伊拉斯谟斯·达尔文就曾经提出过这样一个假设:

在动物诞生之前,陆地和海洋就充满了各种植物。

在某种动物诞生之前,其他动物就已经存在。

据此,我们是否能够得出:所有的有机生命都源自同一种有生命的“丝状物”?

在那个时代提出这样的假设,是令人震惊的。

一则,他提出了“所有有机生命都有共同祖先”这一大胆的假说。

二则,他使用了“丝状物”这个古怪的词语。

而根据现代科学的证明,生命的秘密,就藏在一条细丝里。

好了,回到生命这个话题。

如何定义生命呢?

这是一个很大的难题。

但我们基本可以认同这样的常识:

生命有两种能力,它们是自我复制和建立秩序。

这个世界本是随机而混沌的。

但生物会摄取食物,转化为自身的物质。

虎豹吃其他动物,将其转化为骨与肉。

兔子吃草,也是同样。

甚至草木吸收阳光和养分,也将其转化为自身物质的存在。

生物,把随机而混沌的物质转化形成有序而复杂的身体。

即使有时候是先对另一种有序而复杂的物体进行破坏之后的重组。

所有的生物,都不是一个封闭的系统。

它可以通过消耗大量的能量,建立起一个复杂而有序的身体结构。

用埃尔温·薛定谔的话来讲:生物从周围环境汲取秩序。

即:从外界引入“负熵”。

信息,是生命这两种能力的关键所在。

生命之所以能够自我复制,就是因为存在着创造新的身体所需的各种信息。

生物的受精卵携带的信息可以“组装”一只新的兔子。

生命通过新陈代谢建立起秩序,同样要依靠信息来创建和维护。

这个词到底是什么?

科学家们对此有过很多的讨论和探索。

现在我们知道,基因,其实就是这样一种加密的信息。

埃尔温·薛定谔为了探索生命的秘密,曾经执着地将其与量子状态关联。

但直接从物理学中,人们无法找到答案。

信息和熵都与能量有着密切的关系,但属性却又是相反的。

直到后来,科学家们才发现,生命也是一种用DNA写成的数码信息。

核糖体的功能是把DNA成分翻译成蛋白质。

蛋白质又使得DNA能够进行复制。

生命就是蛋白质和DNA这两种化学物质相互作用的结果。

蛋白质代表的是化学作用、生命活动、呼吸、新陈代谢和各种行为等的外在表现。

DNA代表的是信息、复制、繁殖等内在特征。

两者相辅相成,缺一不可。

但这里出现了一个经典的“先有鸡还是先有蛋”的问题:

先有DNA还是先有蛋白质?

越来越多的证据表明:蛋白质出现之前就已经存在着RNA。

RNA是联结DNA和蛋白质的化学物质。

它的主要作用是将信息从DNA的语言翻译成蛋白质的语言。

RNA就是咱们最开始提到的那个“词”。

就是那个消耗周围化学元素,从而实现自我复制的“词”。

所有生物都使用同样的遗传密码。

所以,一切生物都使用同一种“语言”。

而人类基因组则是一部用遗传密码写就的人类历史。

人类正是依靠这些密码延续至今的。

▼ 当然这也仅是今天的认识

✨星星发亮是为了让每一个人有一天都能找到属于自己的星星

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