人生书单 | 第九章《基因传》

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人生书单 | 第九章《基因传》

《生命书单》节目，这也是我们这个系列书单节目的倒数第二集。

从了解生命，到聚焦基因

我们书单的主题是“生命”。前面我们介绍了从演化学的角度来看人为什么会生病，也介绍了人体的免疫系统如何工作，以及一些重大疾病的相关研究历史与困境，人类如何用药物、疫苗来对抗疾病，可以说，都是围绕着“生命”展开的。那到了今天这集，我们就要更直接地面对生命的本源了，也就是：基因。

我想，我们每个人从小到大，一定都问过这么一个哲学问题：我是从哪里来的？可能爸妈、长辈会开玩笑说，啊，那个，你其实啊，是石头缝里蹦出来的或者街上捡来的，当然也有暖心的家长会说，宝贝是天使下凡，来到人间。

当然，这种话也瞒不了太久，因为很快我们就会学习最基础的生物学知识，也就是：人是由精子和卵子结合，形成受精卵，然后历经千难万险，在子宫着陆，再发育成胚胎，孕育成人，一个生命由此诞生。

但这其实还是没有回答生命的本质问题——是什么决定了我是谁？是什么决定了每个人最后会长成现在这个样子，从外貌、性格，到智力水平，甚至于不同疾病的遗传风险？可能有生物学得好的同学可以抢答：是DNA！

没错，DNA在很大程度上可以告诉我们谁是谁，包括我们看到今天很多犯罪案件侦查、亲子鉴定时都会用到DNA的识别或检测来确定一个人的身份。

那生命的本源是DNA吗？也不能完全说是。以我们目前对生命的认知来看，生命的本源，不是DNA，而是基因。

简单来说，基因，就是有遗传效应的DNA的片段。如果说一个细胞就是一个图书馆，其中一个核心阅览室是细胞核，那DNA分子就是这个核心阅览室里的一本书。但一本书里的信息量巨大，也不是每句话都有用，基因，就是DNA这本书里“有用”（具有遗传效应）的那段文字。

说起来基因非常小，但其实基因也很复杂，它像是一张城市蓝图，能够规划城市的大小，景区、学校、医院、商场的布局，以及城市的历史和未来，而我们自己就是这座城市。

就像过去有位科学家说的那样：“直到人们发现物质构成的基本元素后，炼金术才能成为化学”。基因也是如此，人们只有充分理解基因概念，并且深入地研究它，才可能领悟有机体与细胞的生物学特征或演化规律。

在前面的节目里，我们讲人类与疾病的对抗等等，都是建立在对生命、对身体的正确认识上，那如果破译了生命的核心元素——基因，无疑会给医学、生物学带来极大的突破性进展，帮助我们从更源头的地方去解决疾病的问题。

但任何和人有关的科学问题，都不可能仅仅是纯粹的科学问题，它必然会和社会、经济、政治乃至道德伦理等等方面纠缠不清。又因为基因的发现实在是太伟大、对生物研究的影响太深刻，所以围绕在它身上的奇迹也好、争议也好，每次都能引起轩然大波。

从克隆羊，到转基因食品，再到基因编辑婴儿，已经毫无疑问的是，基因技术具有彻底改变人类的生存、生活方式的潜力。

而你可能想不到的是，从“基因”这个概念的正式提出到今天，时间才过去100多年。今天我们要来读的《基因传》，就记录了这短短100多年，基因发现的伟大历程，和持续不断的争议。

撰稿人：杜辉辉、任鑫婵、宋正铎（按姓氏字母排序）

书籍文字稿部分

《基因传：众生之源》：家族病史催生的基因传记

《基因传》的作者，可以说是我们的老朋友了，印度裔美国医生悉达多·穆克吉，我们之前读过的《癌症传》也是他的作品。

[美]悉达多·穆克吉. 基因传: 众生之源. 中信出版社, 2018.01.

虽然说，穆克吉做肿瘤研究，本身就有一部分是聚焦在基因功能是否正常的领域，但促使他为基因写下50余万字传记的，更有可能是他的家族遗传史。

他的堂兄，和另外两位叔父，都患有不同类型但同样严重的精神类疾病，发病时的状态都非常可怕。仅仅两代人中，就有三位严重的精神类疾病患者，这给家族里的所有人都蒙上了一层阴影，穆克吉也不例外。因为这意味着，很可能是家族的基因出了问题，比如带有精神疾病遗传倾向及易感性。而基因的问题，并不可以预防，而是生来就携带的。

也许正是因为家族内的情况，以及对自己、对女儿们的担忧，加上本身的专业相关，促使穆克吉对基因的历史做了全面整理。

而当终于读完整部《基因传》，你也许会发现，正如同基因可以在某种程度上代表人一样，基因研究、应用的历史也和人类所有历史一样，充满了傲慢与偏见。

性别偏见与优生学歧视：今日的常识得来不易

早在基因被发现之前，人们就已经知道了遗传的现象。我们都听过这句俗话：“龙生龙、凤生凤、老鼠的儿子会打洞。”只是在很长的人类历史中，我们都不知道遗传的机制。

但无知者无畏，古希腊的学者毕达哥拉斯在发现父母与子女间的相似性后，曾经大胆提出过一种理论来解释这种相似性。在他看来，男性的精液是携带遗传信息的主要物质，而母亲只是负责把这种信息培养、转化成胎儿，并且提供必要的营养和场所。

毕达哥拉斯（Pythagoras）：古希腊数学家、哲学家

这种观点在今天看来当然是可笑的，并且充满着性别歧视的意味，但在当时，这种“精源论”，也就是精子决定胎儿各种特征的观点，是非常有市场的。

而在柏拉图那儿，这种观点还带来了可能是最早的优生学歧视。柏拉图认为，如果根据父母的天性可以推出孩子的，那就可以在父母的选择上进行“人工干预”，只有对父母精挑细选，才能塑造“完美”的后代。

不过，柏拉图的弟子亚里士多德和毕达哥拉斯观点不太一样，他认为这种“精源论”的观点没办法解释有的孩子和女性长辈更像，更没办法解释，为什么仅仅靠父亲的遗传信息，会长出有女性生殖器官的女儿。在他看来，父亲和母亲都对下一代有贡献。

亚里士多德（Aristotle）：古希腊哲学家、科学家和教育家

不过，这也并不是因为亚里士多德没有性别偏见，因为他认为，如果说男性的精液就像是一个建筑的平面图，那女性提供的类似物质则更像是材料，比如木材、灰浆这类，来把这个构想给实现。

虽然这种观点仍然带有歧视色彩，一样是认为男性的作用更重要，但是它也无意间点破了遗传的核心要素，也就是“传递信息”。从这个角度看，亚里士多德还是非常具有洞察力的。

除了传递信息这一点外，他的洞察还表现在他认为女性提供的、和男性精液相对的原料可能是经血，因为怀孕后，女性就会停经。虽然今天我们已经知道，父亲和母亲提供的分别是精子和卵子，但女性的月经的确也与生殖功能有关。

从毕达哥拉斯到亚里士多德，再到今天我们对生命诞生与父母关系的正确认识，经历了两千多年，有些问题今天早已经不用再争论了，因为已经变成了常识；但我们也应该意识到，许多常识其实是来之不易的，而且在常识成为常识前，我们也很可能因为无知、偏见等等原因把真理关在门外。

我们今天对基因的认识过程就是这样。

孟德尔：小豌豆开启的基因大世界

“基因”这个概念，是在1909年，由植物学家威廉·约翰森首次提出的。是的，你没听错，是植物学家，并且基因，或者说生物遗传规律的发现，也和植物息息相关。

威廉·约翰森（Wilhelm Johannsen）：丹麦植物学家、遗传学家

前面我们提到，古希腊学者们对于遗传的一些观点，虽然今天看来有非常不准确、甚至带有偏见的地方，但也不乏闪光之处，特别是亚里士多德对于“信息传递”的理解。

然而这之后2000多年，虽然人们对于生物学、医学的相关知识、研究工具都在进步，却一直没有突破性的进展，直到奥地利生物学家孟德尔通过培育豌豆，才终于敲开了基因的大门。这也是为什么最早发现、推广孟德尔定律的科学家中，有相当多的植物学家，而基因这个概念也是由植物学家来提出的原因之一。

格雷戈尔·孟德尔（Gregor Johann Mendel）：奥地利帝国生物学家、遗传学的奠基人

孟德尔是19世纪生的人，那是一个各类现代学科出现突破性进展的年代，比如达尔文也生活在这个时代，比孟德尔大13岁。1859年，达尔文的《物种起源》出版，立刻在欧洲引起了轩然大波；这时的孟德尔，还在精心照料他的豌豆园，毫无名气。

然而他正在豌豆园里进行的实验，正好在某种程度上解答了达尔文终生未能解答的问题，也就是，生物的遗传到底是怎样发生的？如果不能解释遗传的机制，进化论也就缺失了关键的一环。

在《物种起源》这本书中，达尔文当初对遗传也给了解释，只不过他的解释仍然没有超出古希腊哲人们的思考范畴，他认为是男女双方的遗传载体进行了混合，然后再把各自的性状遗传给了下一代。

[英]达尔文. 物种起源. 译林出版社, 2016.10.

但这种解释的一个问题是，如果是这样，那么这种遗传性状可能会一代一代被稀释，从1/2到1/4再到更低，甚至彻底消失。也就是说，遗传过程中一个很关键的点，在于“固定”。如果不能固定性状，即使生物进化到了另一个形态，也很难维持下去。

而孟德尔在杂交纯种豌豆的实验里发现，不同的纯种豌豆间杂交后，第二代、第三代甚至更多代的豌豆，并不会出现类似于遗传物质“混合”而产生的中间状态——比如高茎植株和矮茎植株的两种豌豆杂交后，并不会出现中等高度的植株，而是要么高、要么矮；白色和紫色花色的两种豌豆杂交后，也不会出现介于两者之间的颜色。

为了确定实验的结果，也为了更进一步探究遗传机制，孟德尔还把杂交后的豌豆再相互杂交，精确地记录不同品种豌豆杂交之后的结果，而这样的实验观察，持续整整了8年之久。

孟德尔的实验结论，总结一下就是：“生物体的性状均由某种独立单位决定，它们具有与众不同的特征和永不磨灭的属性。”虽然孟德尔没有叫它“基因”，但他说的这种稳定的、能决定生物性状的基本单位，实际上已经是在描述基因的基本特征了。

同时，孟德尔也揭示了我们今天中学生物课本就教过的，显性基因和隐性基因的特质——虽然只有显性基因控制的性状会表达出来，但控制其他性状的信息仍然会保留在生物体内。

然而和上一集我们在疫苗制造过程中讲到的人二倍体细胞的命运类似的是，尽管孟德尔在1866年就发表他具有遗传学奠基性质的论文，但在之后的34年，几乎无人问津，感兴趣的更多是植物育种家。更遗憾的是，孟德尔在1884年就去世了，没有看到他的发现引发举世瞩目的时刻。

想想也是，一个小城的神父做的实验，又有几个人能认真对待呢？科学界跟其他的社会领域一样，都存在着隐秘的鄙视链和偶然性。

一直到1900年，植物学家、遗传学家雨果·德弗里斯和切尔马克·赛谢涅格都发现了孟德尔实验中出现的类似现象，并且得到了当年孟德尔的论文，孟德尔才开始被整个生物学界重新认识。今年，刚好也是孟德尔诞辰200周年，这位勤恳的生物学家也许想不到，多年后，他的介绍卡片上，会有“现代遗传学之父”的称号。

而他的这次历史性大翻身，还跟另一位生物学家有直接的关系，这位孟德尔和遗传学的超级粉丝名叫贝特森，人送外号“孟德尔斗牛犬”。

威廉·贝特森（William Bateson）：英国生物学家，代表作为《孟德尔的遗传原理》

他疯狂到什么程度呢？几乎每参加一个和遗传学相关的论坛、学会活动等，他都会强调孟德尔的发现。也正是他，为遗传学这个新兴的学科命名为Genetics，来源于希腊语的“起源、诞生”意思、genesis。之后我们熟悉的基因一词，也正是这个单词的词根 gene。

不过，这不是我们要说的重点，重点是，这位孟德尔的推崇者贝特森非常敏锐地意识到，孟德尔定律的发现，影响的远远不止于生物学界。1905年，贝特森曾写下这样的话：

“当遗传学的启蒙教育逐渐完成，遗传规律也得以……广为知晓，那时会发生什么呢？……有一点可以确定，人类将会对遗传过程进行干预。人类对于干预遗传产生的远期后果一无所知，可是这并不会推迟开展相关实验的时间。”

从这一百年的历史走向来看，这番话无疑是一个极具先见之明的预言。

优生学：20世纪灾难的蔓延与阴影

孟德尔为遗传研究在科学的层面奠定了基础，而遗传学诞生和发展的时代，从19世纪末到20世纪上半叶，正经历着人类社会的剧烈动荡，很多新兴国家都想利用这些新科学，达到自身的目的。

与孟德尔的遗传学大致同时期发展的一个理论，叫作“优生学”。这门学问与当时的欧洲民族国家兴起有着密切的关系，因此当时比孟德尔这一派更受关注。

优生学强调的是通过“科学”的方法，让“优质”种族或血统得以延续，并以较大优势快速压制“劣势”种族。当然这里的科学、优质或劣势，都要打一个大大的引号。

拉开优生学序幕的是达尔文的表弟高尔顿，他认为遗传符合“祖先遗传法则”，也就是说，人类性状由其所有祖先对该性状的贡献总和组成。换句话说，血统决定了下一代。

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弗朗西斯·高尔顿（Francis Galton）：英国科学家、探险家

在一战前后，优生学成为了国际社会的主导思潮，引发了一系列的大事件。

1912年，第一届国际优生学大会在伦敦举行，与会的德国学者展示了“种族卫生”理论，预示着德国将启动种族清洗计划；而美国直接由国家推动进行了优生工业化大生产，建立了大量“聚集区”，对“缺陷品种”进行隔离，最终发展成为国家倡导的绝育工程以及“健康婴儿大赛”，甚至有动物学家制定了一份标准化的评价表来判定孩子的优劣。

在20世纪20年代的美国，很多被判定为“弱智”的女性会被关进收容所，确保她们不会再生育，不会“污染”当地的人口素质。但这些女性很可能只是妓女、孤儿、抑郁症患者，或者其他的社会底层。

1925年11月17日，贫困的美国女性卡丽·巴克在当地法院被判定为弱智，并被强制实施了绝育手术，她成为了依绝育法实施的第一例手术案例。当然这里的所依的“法”，在今天看来，也是恶法了。

可能很多人都不知道卡丽·巴克是谁，而为了铭记这段历史，穆克吉在《基因传》的扉页上也特别提到，这本书，亦是为了“缅怀早年优生学的受害者卡丽·巴克”。

随着时间的前行，一切都在往更为可怕的地方发展，在欧美社会弥漫着一种明显的恐怖气氛，仿佛一切有缺陷的人类都应当被抹杀。

20世纪30年代，德国纳粹上台后，直接把“应用生物学”改为了“应用遗传学”，目的是为了让种族优生成为可能，并直接通过了《遗传病后裔防治法》。

这项法律的主要内容照搬自美国优生计划，但纳粹为了取得更大的效果，对它进行了扩充。再后来，优生计划开始了畸形发展，并渐渐成为种族大清洗。遗传学说在那个时代，事实上成为了政治工具。

30年代末，希特勒颁布了《严重遗传性与先天性疾病科学登记制度》，并以此为契机大规模开展安乐死计划，以便在全国范围内彻底清除遗传“缺陷”，这比美国那些绝育计划来得更加恐怖。

这场堪称为屠杀的计划，在一开始的阶段，以3岁以下的缺陷儿童为目标，后来目标人群又扩展到青少年范围，再之后，则顺理成章地延伸到了成年人。

截至1941年，这场行动屠杀了将近25万的成人和儿童。另外，在1933年到1943年的10年间，大约有40万人根据绝育法被实施了强制绝育手术。

今天，所有人都知道纳粹屠杀犹太人的历史，而优生学给弱势群体带来的屠杀与伤害，似乎逐渐被人遗忘了。这样的代价是，随着科学的发展，歧视现象像幽灵一样，在人类社会以不同的方式继续存在。

困境：基因技术助长了基因歧视？

二战后，随着纳粹德国的灭亡和科学理性的逐渐回归，孟德尔这一派的遗传学终于成了主流，并且陆续取得了重大的突破，几乎每25年就会上一个新的台阶：

50年代，DNA双螺旋结构的发现让遗传学跨入了分子时代；70年代到90年代，科学家发现了细胞读取基因中遗传信息的机制，并且根据重组DNA技术，实现了遗传物质的定位与克隆；而从90年代起，人类开始对各种生物，包括人类的基因组进行测序，我们正式进入了“基因组”时代。

然而这种突飞猛进的科技进步，并没有让类似优生学的歧视完全消除，反而换了一种模样，体现在了更微观的层面上，比如现在经常被提起的“基因歧视”。

所谓“基因歧视”，是指随着科学技术的发展，人们有可能从基因的角度对人类全体的遗传倾向进行预测，而这些遗传信息的揭示和公开，将让携带某些“不利基因”或“缺陷基因”的人，面对更加艰难的人生。

其实从原理来看，携带有肿瘤、心血管病等疾病的高发基因，或不同的智商、性格基因，也只能说是有某种倾向或易感性，有可能发生，也有可能一辈子都不会发生，只是比平常人患某种疾病的概率更高一点。仅仅天生携带了这样的基因，就在社会活动中受到歧视，既不公正，也不科学。

就拿我们国家来说，有1.2亿乙肝病毒携带者。他们通常并不传染，也不发病，但在就业、婚恋等方面却遭到各种歧视。至于对精神病人、艾滋病人、残疾人等的歧视，就更不用说了。虽然这些歧视也有深厚的社会文化根源，并不完全是从基因和遗传规律被发现后才有的，但追根究底，都可以说是和基因歧视有着共同的本质。

当人们对自身的认识越来越深、对基因的研究越来越细致的时候，如何保护基因隐私也成了今天越来越重要的课题。

基因技术的未来：希望还是危机？

前面我们讲了很多基因所引发的问题，是想强调科学发现，尤其在与人类生命直接相关的医学领域，种种争议和伦理问题会一直相伴相生，这或许也是伟大科学发现的宿命吧！

但无论如何，基因都有它更正面的意义和价值，所以在接下来的内容里，我们也要为基因技术的巨大潜力来正名一下。

1990年，“人类基因组计划”启动，这个计划和“曼哈顿原子计划”“阿波罗登月计划”并称为自然科学史上的“三计划”，但它对人类自身的影响，将比另外两项计划更加深刻。

2003 年4月14日，历时13 年、耗资 38 亿美元，由六个国家逾千名科学家参与的“人类基因组测序计划”，这项堪比阿波罗登月的浩大工程终于全部完成。

当然，直到这时人们才发现，虽然破解出了生命的源代码，但要看懂它，却依然难如登天。就有点像是，人们终于画出了这张地图，但具体要知道我们身体上的某个情况、某个特征或某种疾病，和这张巨大地图上30亿个地点中的哪个或哪几个地点相关，又成了另外的难题。

“人类基因组计划”的最终目的，是测定人类基因组30亿个基本化学组成，进而揭开与人类的生老病死有关的数万个基因的相互关系。而人类基因组计划所蕴藏的价值，远远不止于基因本身，在医学、农业、工业、环境、能源等领域都存在巨大的潜力，会引发新的科技革命，并有可能从根本上解决世界人口、粮食、环境、能源等影响人类生存与发展的重大问题。

比如，今天通过基因技术，我们可以进行植物育种，培育具有耐干旱、抗害虫、增产量的粮食作物。

又比如，我们通过改造人类体细胞中的缺陷基因，对各类疾病进行治疗。今天我们经常会听到的“基因治疗”，就是说，如果人体细胞基因组出现了损坏的基因，那么我们就将这些损坏的基因进行转换，或是把正常的基因引入人体基因组，从而达到治疗疾病的目的。这种方法，让人类的许多不治之症有了克服的可能。

在过去，发现新药物是否起作用是非常昂贵和漫长的，科学家只能依赖试错法来实现。而人类基因组研究计划完成后，科学家可以直接根据研究成果确定靶位和受体，然后设计药物，大大缩短了药物研制时间。

又比如，通过比较癌细胞和正常细胞在基因序列水平上的差异，可以找到与癌症相关的基因变异，然后再运用各种新技术进一步找到致癌的原因，真正破解癌症致病的机理。

还有基因克隆技术，可以用来制造人体脏器，从而解决供移植的人体器官来源不足以及对异体器官的排斥等问题。

毫不夸张地说，如果我们能在科学与伦理道德、社会规范之间做好平衡，基因技术是人类实现物种繁荣、守护地球的最佳途径。只是这根红线，会越来越难以把握。

在今天，类似《X战警》的电影中情节已经有可能在现实中出现，人们担心有些国家的国防部门会进行生物武器研究和“超级士兵”项目，希望用基因改造军队，提升作战能力，从而对于潜在的军事转基因技术以及生物武器化倍感担忧。

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[美] 福克斯电影公司: X战警（系列电影）

如果说这个提法离我们还太远的话，那么在中国，大家都很熟悉怀孕时的唐氏筛查，也就是判断胎儿患先天疾病、神经管缺陷的产前检查，已经成为了一个惯例。

这也是当代优生学和传统的不同，它并不像传统那样简单粗暴而恶劣，而是倡导用科学的方法告诉你各种可能性，并给每个人选择的自由，目的也是为了让人免于痛苦、追求更好的生命体验。

当强制节育、甚至屠杀携带有缺陷基因的人群已经成为历史时，优生优育仍然是人性中的一部分，就像人们希望消除疾病一样，比如唐氏筛查，的确让很多父母不必像从前一样承受（生下）畸形、生理不健全孩子的痛苦。