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深度科普:我们到底从哪里来?答案就藏在基因里!

IP属地 北京 编辑:顾青青 宇宙时空 时间:2025-06-09 16:31:31

必须提醒各位读者:如果你尚未在基因科学、生物学、量子世界等领域进行过深入的学习,那么阅读本文或许会带来两种截然不同的体验。

其一,完全读不懂,就感觉自己在云里雾里;其二,你或许会觉得这一切如同天方夜谭,就像在阅读一篇荒诞离奇的神话故事。

关于人类起源之谜,始终存在着两大针锋相对的派系。

一派坚信人类是由与自身同源性极高的物种逐步演变而来,他们将 “基因突变” 视为解释物种进化的核心钥匙;另一派则坚定地支持神创论,认为人类是由某种超自然力量所创造。

在支持演变论的阵营中,无论他们运用何种复杂的理论和证据进行论证,“基因突变” 始终是他们无法回避的关键词。但令人遗憾的是,当提及 “基因突变” 之后,他们往往难以给出更为深入、详实的解释。

如果 “基因突变” 真的如此万能,那么按照这一逻辑,我们完全可以宣称人类是由蚂蚁演变而来,甚至是由金属转化而成。

毕竟,只要抛出 “基因突变” 这四个字,似乎任何荒诞的假设都能找到看似合理的依据。但稍加思索便会发现,这种观点漏洞百出。金属作为无生命体,与生命体之间存在着本质的差异,仅仅依靠 “基因突变” 四个字,又如何能跨越这道巨大的鸿沟呢?

然而,正是因为 “基因突变” 这一概念在当前的解释体系中被过度简化和滥用,才导致了这种荒谬的结论。实际上,如果一个物种真的能够演变成另一个物种,其中的突变机制绝非是自然环境的随机作用,也与时间的长短并无直接关联。那么,这种真正的突变究竟是什么呢?

在本文中,我们将逐步揭开这一神秘的面纱。

为了让大家更好地理解这一系列复杂的科学概念,我们需要从基因工程中的克隆技术谈起。

提起克隆,许多人都会想到那只闻名于世的克隆羊多利。

然而,鲜为人知的是,当初的克隆团队开展这项研究的初衷并非仅仅是为了克隆一只羊。他们真正的目标,是克隆出一个拥有 23 对染色体的物种。之所以最终选择了羊作为实验对象,是受到了当时各种客观条件的限制。但从技术原理的角度来看,克隆羊的成功意味着这项技术具有通用性,只要条件允许,理论上可以克隆任何物种。

那么,克隆技术的最终目的究竟是什么呢?

或许有人会认为,将顶尖的科学家克隆出来,能够为科技的发展注入强大的动力,创造出更多的价值。但这种想法过于理想化,在现实中是难以实现的。

虽然克隆出来的个体在生物体征上与原个体高度相似,但在性状方面却存在着巨大的差异。性状涵盖了生化特性、细胞形态或动态过程、解剖构造、器官功能以及精神特性等多个方面。更为关键的是,每个个体都拥有独一无二的意识。

即便克隆出了一位科学家,这个克隆人在成长过程中完全有可能选择截然不同的人生道路,比如立志成为一名足球运动员,为捧起世界杯的大力神杯而努力。

克隆仅仅是基因工程宏伟蓝图中的第一步。在掌握了克隆技术之后,科学家们的目光便投向了更为关键的领域 —— 研究如何改变生物的功能性基因。

一旦实现这一目标,人类将拥有借助大自然母体创造全新物种的能力。这里需要特别强调的是,“借助大自然母体” 这一条件至关重要。以目前的科技水平,人类如果脱离了自然母体的支持,甚至连一个活体单细胞都无法制造出来。想象一下,如果我们真的能够创造新物种,那么从逆向思维的角度出发,人类自身的起源是否也存在着类似的人为干预呢?

然而,这项极具潜力的研究却面临着诸多无法逾越的障碍,不得不被迫中止。

其中的原因不仅仅涉及到伦理道德层面的争议,更重要的是存在着太多的不可控因素。为了让大家更直观地认识到这些风险,我们不妨设想一个极端的例子:如果科学家不仅仅满足于克隆,而是运用定点突变技术,将电鳗的带电功能性基因和蝙蝠的超声波回声定位功能性基因导入到克隆人身上,并让这个特殊的种群不断遗传繁衍下去,将会引发怎样的后果?

假如这个突变克隆人成为了一名足球运动员,在球场上带球突破时,他无需回头观察,凭借超声波回声定位系统就能精准地感知防守队员的位置;但在日常生活中,这种特殊能力也可能带来巨大的隐患。

例如,当几个克隆人与正常人一起泡温泉时,其中一个克隆人无意间放电,就可能导致正常人触电身亡,而由于无法确定具体是哪个人放电,这将给调查和处理带来极大的困难。

接下来,让我们深入了解基因突变和基因变异这两个既相互关联又截然不同的概念。

将电鳗的功能性基因通过定点突变的方式转移到人类身上,从理论上来说是完全可行的。但在基因工程的实际操作过程中,面临着诸多技术难题。基因工程的关键技术包括导入、连接和重组,其中连接环节直接决定了目标基因是否能够成功表达。在这个复杂的过程中,工具酶发挥着不可或缺的作用,像限制酶、聚合酶、连接酶、修饰酶、核酸酶等,每一种酶都有着独特的功能和作用机制。

例如,如何在目标基因没有缺陷的情况下,让目标基因的聚合酶沉默,以及如何解决不同工具酶反应条件不相容的问题,都是科学家们亟待攻克的难关。这些问题并非无法解决,只是以目前的技术水平还难以实现。即便所有的技术难题都得到解决,想要让新的功能顺利触发,还需要依赖基因外的神经系统。

以放电功能为例,它需要个体主动去触发,而通过定点突变产生的强免疫系统则是非主动性的,细胞会自动进行相关运作,无需人类有意识地控制。就像我们想要蹲下时,这个简单的动作需要神经系统的参与和协调一样,当克隆人想要放电时,如何建立起功能性细胞与神经系统之间的有效协作网络,成为了决定这项技术能否成功应用的关键因素。

定点突变是指对 DNA 序列中的碱基进行添加、删除或替换,它能够快速、高效地改变 DNA 所表达的目的蛋白的性状及表征。

虽然基因突变的概念包含了定点突变,但定点突变更具针对性,能够让基因按照我们的需求进行表达。而基因变异与基因突变有着本质的区别。在自然界中,基因重组是一种非常普遍的现象,生物在繁衍后代的过程中,往往伴随着基因重组,这是生物适应环境变化的一种重要方式。相比之下,基因变异的发生概率极低,目前已知的大多数基因变异都表现为疾病。

例如,宇宙高能射线和太阳粒子可能会导致少部分人出现虹膜变色、长出两个脑袋或身体畸形等变异现象,但这些变异并没有赋予个体新的功能性改变,比如让人获得在大海中呼吸的能力或透视功能。

能够产生这种功能性变化的,才是真正意义上的基因突变。从目前的研究来看,依靠大自然的环境变化导致物种发生突变,进而演变成另一个物种的可能性几乎为零。这是因为 DNA 作为生命信息的遗传物质,拥有一套精密而复杂的保障机制,以维持自身的稳定性。在这套机制的作用下,哪怕是一个碱基的微小变化,都有可能对生物造成致命的影响。

再来说说病毒,这个令许多人谈之色变的存在,实际上具有两面性。

它既可以给物种带来毁灭性的灾难,也有可能成为推动物种进化的重要力量。从本质上来说,病毒更像是一个 RNA 信使,它携带自身的基因组,在茫茫生物世界中寻找目标宿主细胞,一旦找到合适的宿主,便会释放信息组。在生物进化的历程中,DNA 如同幕后的指挥官,决定了生物的多样性,而 RNA 则是具体的执行者,推动着各种生命活动的进行。

如果没有病毒,仅仅是哺乳动物胎盘的形成这一过程,都将无法实现。

假设在遥远的过去,是病毒促使古猿突变成人类,那么这一过程需要满足一系列近乎苛刻的特定条件。

首先,对病毒的数量有着严格的要求。如果病毒数量过多,那么古猿可能会全部突变成人类,也就不会有如今其他灵长类动物的存在;如果病毒数量过少,突变后的人类种群可能会因为近亲繁殖等问题,无法繁衍至今。

其次,这种病毒必须具有高度的特异性,它不能在生物之间进行传播,只能对首批古猿产生作用。

再者,病毒需要携带大量的功能性基因蛋白,这些基因蛋白要包含决定人类智慧、语言能力、直立行走能力以及染色体减少一对等关键信息。这些基因信息必须精确无误,并且能够一次性完成整合。在病毒将基因信息传递给古猿的过程中,还需要完成转录和翻译目标基因全序列的工作。翻译完成后,在目标 DNA 序列没有缺陷的情况下,要通过释放工具酶让目标 DNA 聚合酶的降解和修复功能沉默,同时确保各种工具酶能够完美协作,最终实现基因的整合与表达。

此外,第一批发生突变的古猿在进化过程中,还面临着一个现实问题。由于突变是逐步发生的,最初突变的个体有可能依然会与没有突变的古猿进行交配。但如果这样的结合无法产生后代,那么人类的进化进程就会中断。因此,突变后的个体需要在新的种群中寻找合适的配偶,以保证种群的延续和发展。

然而,在现实世界中,极低概率的基因突变往往是由于生物自身出现错误而引发的。

一旦发生这种情况,生物体内的聚合酶修复系统会迅速启动,对错误进行修复。

以角马和人类为例,角马宝宝出生 15 分钟就能够站立行走,而人类宝宝出生 15 分钟连抬头都十分困难。人类宝宝何时长牙、何时开始说话、长出几根手指、何时开始脱发等生长发育过程,都受到遗传信息的严格调控。如果不进行定点精准突变,仅仅依靠自然的演化,哪怕经过一万年的时间,人类宝宝也不可能在出生 15 分钟时就开口叫妈妈。

值得注意的是,目前的科学研究发现,许多物种的基因都存在被镶嵌的痕迹。当我们惊叹于黑猩猩与人类基因的高度同源性时,或许并不知道,人类与其他任何物种的基因都存在着一定的同源性。这种现象背后究竟隐藏着怎样的秘密?

虽然我并没有直接给出答案,但相信通过本文的阐述,相信各位读者已经有了答案。在未来的探索中,或许我们将逐步揭开这些谜团,重新认识人类在自然界中的位置和起源。

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