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所有生命,从人到细菌,都是由基因设计、驱动的生存机器。这些形态各异的生命体——无论是鱼在水中游,猴在树上攀,还是微虫寄生于草垫——本质上都是同一种分子DNA的载体。DNA是地球生命的共同语言,由4种核苷酸(nucleotide)——A、T、C、G——构成的双螺旋(double helix)链条,决定了生物的全部特征。人类与蜗牛的DNA字母相同,只是排列顺序不同,而这微小的差异便造就了世界上亿万种生命的多样性。

DNA不仅存储信息,更掌控生命的复制与建造。人体约含1000万亿个细胞,每个细胞中都藏有完整的“建筑蓝图”——46条染色体(chromosome)。DNA自我复制的精确性使生命得以延续,从单细胞的胚胎到复杂的人体,这一过程几乎无误地传承了亿万年的信息。更重要的是,DNA通过翻译核苷酸字母表,将信息转化为蛋白质(protein),而蛋白质是生命的实际建造者,既构成人体组织,又控制体内所有化学反应。

生命的进化,本质上是基因间的竞争。最早漂浮在原始海洋中的复制因子通过自然选择不断筛选出能更高效制造“生存机器”的分子。随着时间推移,这些基因学会了控制胚胎发育,塑造出能更好保护自身的身体。基因没有意识、没有预谋,却在无意间成为了生命的建筑师。每一次复制与变异,都是盲目的选择,却构筑了宏伟的生命体系。人类,只是这漫长进化链上的一环。

基因不再是孤立的分子,而是高度群居的建造者。它们共同构筑了庞大而精密的生存机器,每个基因都依赖无数其他基因的合作与制衡。一个基因往往影响身体的多个部分,而身体的某个特征也往往由许多基因共同塑造。尽管这种复杂的互动让基因看似无法独立存在,但在生殖的循环中,它们依然以个体形式在世代间延续,通过无数生命体来保持自身的不朽。

有性生殖带来了新的复杂性。每个个体都只是基因的暂时组合体,生命的短暂不过是基因延续的载体。在减数分裂过程中,染色体成对分离并通过交换(crossover)互换片段,形成了混合的遗传信息。这一机制确保了每个精子与卵子的独特性,使基因在种群中以近乎无限的方式重组。等位基因的显性与隐性只是基因间权力博弈的一种表现形式,它们在不同的个体与世代中不断重新组合,决定了性状的差异与进化的方向。

基因的本质,不在于其物理长度,而在于它能否作为自然选择的单位在时间中存续。真正的基因,是能在连续世代中被准确复制、经受选择压力而延续的染色体片段。它可能是一段短短的核苷酸序列,也可能跨越多个蛋白质编码区域。基因并非以页为界的文字,而是写在一条不断被剪切、交换的自动纸带上。生命的延续,正是这条纸带在亿万年的编辑中,不断修正、重组与自我复制的结果——一场无意识却极其宏伟的基因协奏。

遗传单位越短,因交换在减数分裂中被切开的概率越低,因此能跨越更多世代延续。把整条染色体视为单位,它的寿命通常只有1代;若单位仅占染色体的1%,在一次减数分裂中被打断的概率约为1%,便可在后代中长期存续。染色体来自父系与母系的片段在配子形成时被频繁重组,所以每条染色体几乎都是独一无二的“混合体”;而更小的序列却能以完整拷贝反复出现,沿着分支的家谱在许多个体中共存。这一视角引出基因库的抽象:性繁殖持续打乱组合,小片段因此获得“长寿”的统计优势

遗传新变体的来源主要有两类:其一是通过交换把原已存在的亚单位重新拼接为新组合;其二是少见但关键的点突变,相当于单个字母的印刷错误。此外,倒位(inversion)会整段翻转并重新接入,甚至把原分散的功能片段“锁定”为紧密连锁群,使它们更少被交换拆散,因而作为整体被自然选择放大。拟态蝴蝶展示了这种“编辑”:不同连锁群分别编码对不同“警戒色”对象的全套模拟—颜色、花纹、形态、节奏—于是一个位点表现为彼此排斥的两种等位基因,中间型在自然界极罕见。

据此,基因可定义为:在若干连续世代中可作为自然选择单位而被高保真复制的染色体片段。关键不在物理长度,而在“颗粒性”与持久性:在具体个体中要么存在要么不存在,能完整穿越中间世代,不与他者混合。个体、群体与物种因体量过大、寿命过短或边界松散,难以稳定充当遗传层面的选择单位。基因接近“不朽”:它们在一代代短命的生存机器中穿行、重组与竞逐,以百万年的时间尺度延续自身。

个体并非稳定的选择单位。有性生殖与染色体交换让后代基因组被持续“洗牌”,你的子女只有一半来自你,孙辈大约仅有1/4。整条染色体像一副牌会被打散,而“牌面”——基因——以拷贝形式继续前行。作为自然选择的切实单位,基因必须兼具长寿、繁殖力与高保真复制;遗传单位越短,被交换切开的几率越低,跨世代存续越久。

生命的有限性亦可从基因选择的角度解释。梅达沃(Peter Medawar)提出,衰老是由晚期致死基因(late-acting lethal gene)积累造成的结果。这些基因之所以能存在,是因为它们在生殖之后才产生不利影响,从而逃脱了自然选择的筛除。若想延缓衰老,理论上可以“欺骗”基因,让其误以为个体仍年轻——改变体内的化学信号,模仿青春时期的生理环境。