作者:王立铭

内容简介:

1859年,生物进化的观念在达尔文的巨著《物种起源》中正式成形。过去的一百多年中,作为科学理论的进化论本身一直在进化,进化论思想也在持续地“外溢”到人类思想的各个角落。每个人或多或少都熟悉几个和进化论相关的概念,不少人还习惯于用这些概念解释生活中的各种现象。但不得不说,进化论可能是被人们误解最多、误用最多的科学理论之一。进化论的正知正见是什么?它的前沿发展又有哪些?更重要的是,作为非生物专业的读者,为什么也要了解进化论?答案尽在这本讲义里。作者王立铭从复杂的生命现象中抽取出一套简洁的公理体系,并用它穿越40亿年进化历程,呈现了生命起源、增长、适应环境和形成复杂组织的关键要素和完整过程。你会在许许多多的惊奇、死亡与新生中,领悟生命世界给予人类生存的启示。你还会在进化论的“外溢”,也就是它对商业、医学、社会学等领域的深刻影响中,了解这套复杂系统的独特性,掌握进化思维,指导你的行为与决策。

本书全面展示了生物进化论,对这个深刻影响人类思想的理论进行了严谨和深入的科学阐述。同时,作者用生动绚丽的笔触,描述了大量的生命进化的范例和场景,引人入胜。这40亿年的生命历程,是终极的传奇,其曲折与壮丽、宏伟与浪漫,让任何一首史诗相形见绌。本书在让我们了解生命的亿万年演进的同时,也让我们重新看待自己,让我们知道人生中每天经历和感受的这一切,在本源上来源于何处。

试读

讨论对抗和博弈关系。

对抗:源于利益的不一致复杂生物组织的内部,大多数时候是一个高度的利益共同体。但之所以还是会出现对抗,根源就在于,当新的层次被堆积出来、量变带来了质变之后,较低层次和较高层次之间的利益并不总是一致的。

比如,当分子构成了细胞之后,分子和细胞的利益就不完全一致。

当然,细胞的生存对于分子来说是很重要的,一旦细胞死亡,细胞内所有的分子也都失去了“生存”机会。所以在大多数时候,分子的活动都有个基本的底线,不会破坏细胞的生存;但在极少数情况下,这个默认的规则也会被破坏。

比如,人类基因组 DNA 上大约 20%的长度都被一个叫作“LINE1”的自私基因占据了。这个基因没有任何已知的、对人类有贡献的功能,绝大多数 LINE1 的基因拷贝也已经失去活性,成了基因尸体,白白消耗能量去复制和维护,只有 100 个左右的 LINE1 基因拷贝至今仍然是活跃的。它们最擅长的就是在人类基因组上自我复制,并把自己的复制品插入人类基因组上一个全新的位置。如果插入的位置恰好是一个重要基因,还可能产生包括癌症在内的疾病。这种损人利己的基因复制方式特别好的证明了分子和细胞之间的利益冲突。

相应的,人体细胞也发展出了一系列新技能来遏制这种自私基因的疯狂扩散,形成了基因-细胞层面的对抗。

比如,生殖细胞会专门准备几套针对 LINE1 的监察机制。一旦识别到 LINE1 基因的 RNA,就把它切断,让它没有机会反转录成 DNA、再次插入人类基因组;或者干脆把 LINE1 基因所在的整个 DNA 区域锁定,不给它自我复制和扩散的机会。这样一来,自私基因和它所在的细胞之间就形成了一个充满张力的平衡。

以此类推,在细胞堆积、形成多细胞生物这个新的层次之后,细胞和多细胞个体之间也会出现利益的不一致。

在多细胞生物体内,除了少数几个生殖细胞可以成功的获得繁殖后代、逃脱死亡的机会,绝大多数身体细胞的生命都非常短暂,短则数天到数周,最长也不过是人一生的长度。换句话说,生殖细胞和体细胞之间的分工带了永久性的命运不平等。这样一来,这些分裂繁殖潜能被压制、寿命有限的身体细胞就有了通过基因变异重新获得繁殖和永生机会的潜在“冲动”。癌细胞正是这样出现的。这也是为什么,癌症会出现在所有多细胞生命类别中。

而为了解决癌细胞对生物个体的威胁,多细胞生物也发展出了一系列的对抗手段。比如我们前面提到过,p53 这个蛋白质能够在发现 DNA 错误之后叫停细胞分裂,修复 DNA;如果实在无法修复,甚至还会启动细胞自杀程序,及时止损。这个蛋白质只有多细胞生物有,我们完全可以把它看成是细胞-个体之间实现对抗的工具。

说到这里,我们还可以想得更远一点:在生物个体形成群体,甚至是社会之后,类似的利益不一致,以及由此导致的个体-社群层面的对抗也会长期存在。

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