生命不息 ——進化是永恒的主題

當我15歲時，我的祖父被診斷患了阿爾茨海默癥部翘，那年他71?歲响委。正如大多數(shù)人所知道的，阿爾茨海默癥是一種令人討厭的疾 病夹囚。設想一下邀窃，你只有15歲光景，卻眼見著一個本來強健的敲茄、生 機勃勃的至親在眼皮底下日漸衰弱堰燎，你不僅會覺得慘不忍睹，而且 更難于接受赊淑。你需要答案仅讽，你想知道為什么。

當時饱岸，祖父的一種愛好讓我覺得頗為蹊踐——他熱衷于獻血徽千。 請注意双抽，我指的是“熱衷”。他喜歡獻血帶給他的感覺铐维，那讓他覺 得活力煥發(fā)慎菲。事實上，大多數(shù)人參與獻血棠众，僅僅是為了從情感上體 味慷慨無私有决、樂于助人的愉悅书幕。但對我的祖父而言揽趾，事情不是如 此。獻血不僅在情感上苟呐，同時能讓他在身體中有一種良好感覺。他 告訴我严衬，無論他的身體受到了何種傷害请琳，他所需要的僅僅是一次放 血赠幕，便能驅(qū)散他的疼痛和苦惱。當時我完全不能理解竖慧，為什么身體 失去一些賴以生存的東西會讓一個人感覺如此良好局冰。我請教了高中 生物學老師康二，還請教了家庭醫(yī)生，沒有人能給我答案挨约。于是产雹，我決定自己把這件事弄個水落石出蔓挖。

我說服父親把我?guī)У搅艘粋€醫(yī)學圖書館，在那里我度過了許多 時光來尋找答案怨绣。雖然我不知道如何才能在浩瀚的醫(yī)學書籍中找到 合理解釋拷获，但是一種堅定的信念在支撐著我。無奈之下赢笨，我決定夜 以繼日地讀遍所有與鐵元素有關的書籍，因為那時我所知道的只是每次祖父獻血時萧吠，體內(nèi)都將會失去一部分鐵怎憋。難以置信的是九昧，我在 書里居然找到了一種以前聞所未聞的遺傳性疾病——血色病。后面 我們將更為詳盡的討論血色病癌别，但是簡單說來展姐，這是一種體內(nèi)鐵沉 積過多的疾病剖毯，最后當鐵過度沉積時，會損傷胰腺和肝臟等器官擂达， 因此這種疾病也被稱為“鐵過度沉積癥”胶滋。某些情況下板鬓，如果鐵沉 積于皮膚，就會出現(xiàn)終年不褪的色素沉著究恤。當時認為放血是治療該 病的最佳方法俭令，因為這可以有效減少體內(nèi)鐵的儲存量。至此部宿，我終 于找到了祖父喜歡獻血的原委抄腔，盡管他一無所知，但他正用這種方 式治療他的血色病理张。

出于直覺赫蛇，我意識到祖父的阿爾茨海默癥和血色病間或許存在 某種關聯(lián)。既然鐵沉積可以損傷其他器官涯穷，它會不會損傷大腦呢??顯然藏雏，不會有人把一個15歲孩子的推測當真拷况。于是作煌，我只能繼續(xù) 徜徉于圖書館，研究阿爾茨海默癥赚瘦，研究血色病粟誓，試圖找到它們之間的聯(lián)系。

數(shù)年后起意，當面臨大學志愿選擇時鹰服，我毫不猶豫地填報了生物學。我仍孜孜不倦地致力于發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默癥和血色病之間的關 聯(lián)揽咕。畢業(yè)后不久悲酷，我便得知血色病的基因已被精確定位，我想是追尋直覺之路的時候了亲善。于是我推遲了醫(yī)學院的學習（美國的醫(yī)學院 入學制度為：必須先取得大學學士學位才可以申請醫(yī)學院）设易，加入 了一個專門研究自然科學的博士生研究項目，這個項目囊括了來自 不同實驗室蛹头、具有不同背景的研究人員和醫(yī)生顿肺。經(jīng)過三年并肩作 戰(zhàn)，我們終于找到了答案渣蜗。雖然基因間的聯(lián)系錯綜復雜屠尊，但我們發(fā)現(xiàn)血色病和某種類型的阿爾茨海默癥間確實存在關聯(lián)。

這一成功的發(fā)現(xiàn)讓我喜憂參半耕拷。一方面我證實了自高中以來就有的直覺（同時為此獲得了博士學位）讼昆，但另一方面我的研究對祖父卻毫無幫助。12年前骚烧，也就是罹患阿爾茨海默癥5年后控淡，他離 開了我們，享年76歲止潘。親人離世的憂傷盡管難于撫平掺炭，但我知道 這一發(fā)現(xiàn)可以惠及眾人，這促使我毫不猶豫地繼續(xù)投身到科學事 業(yè)中凭戴。

在后面的章節(jié)中我們將要討論到涧狮，與其他許多科學發(fā)現(xiàn)不同， 我們的發(fā)現(xiàn)可能蘊藏著巨大的實用價值么夫。在西歐的后裔中者冤，血色病是最為常見的遺傳病之一。如果你知道自己罹患了血色病档痪，就可以 采取一些簡單易行的方法來降低血液內(nèi)的鐵含量涉枫，從而阻止鐵沉積 對全身器官的損傷，方法之一就是我的祖父自己發(fā)現(xiàn)的放血療法腐螟。 而如果你自己還不清楚是否患血色病愿汰，那么首先需要確認的是家族成員中是否有血色病患者困后。如果的確如此，那么你就有必要進行一 些簡單的血液檢查以明確診斷衬廷。如果檢查結果為陽性摇予，那么你就要 定期進行放血治療，同時控制飲食吗跋。但是侧戴，不必擔心，你完全可以在和疾病的和睦共處中正常生活跌宛。

我就是如此酗宋。

18歲那年，我第一次感受到了?“疼痛難忍”的滋味疆拘，這讓我 立刻意識到或許我也和祖父一樣患上了?“鐵過度沉積癥”本缠。檢查結 果毫無懸念——陽性！這一結果讓我陷入沉思：它對我到底意味著 什么入问？它怎么就找上了我呢丹锹？而最讓我困惑的是，明明進化是優(yōu)勝 劣汰芬失，為什么這樣討厭的基因還能代代相傳楣黍？為什么進化還要讓這 種碁因持續(xù)存在？

這正是本書關注的問題棱烂。

對基因的研究越是深入租漂，我就越想知道“為什么”。為了解開疑團颊糜，我向來自世界各地的不同學科哩治、不同背景的同事一一求教。 這本書就是凡此種種“為什么”的產(chǎn)物衬鱼，它為我的研究指明方向业筏， 幫助我發(fā)現(xiàn)其中的某些內(nèi)在聯(lián)系。希望這本書也能為廣大讀者打開?一扇窗鸟赫，看看我們賴以生存的這個大千世界中蒜胖，生命是多么的光怪 陸離、美輪美奐抛蚤。

本書的初衷不僅是想讓讀者對疾病“知其然”台谢，還要“知其所以然”。因此岁经，我不但要知道自己患了什么病朋沮，如何對付它們， 還希望能揭示這些疾病的進化之謎缀壤，最終為人類獲得更長壽樊拓、更健康的生活盡一份綿薄之力纠亚。我相信書中許多答案會使你茅塞頓開。

比如關于遺傳病骑脱。對研究進化生物學的科學家而言，遺傳病真是令人著迷苍糠、耐人尋味叁丧。進化一方面幫助我們選擇那些有助于生存 和繁衍的遺傳特征，另一方面也淘汰那些使我們更為脆弱岳瞭，或直接威脅我們健康的遺傳特征（尤其是那些在我們出生前就會影響健康 的遺傳特征）拥娄。對基因的優(yōu)勝劣汰使我們獲得生存和繁衍的優(yōu)勢， 這被稱為自然選擇瞳筏。自然選擇的基本原理：如果一種基因?qū)奶卣魇刮锓N難以生存和繁衍稚瘾，那么這種基因及其相應的特征就將逐漸 消亡，因為攜帶這種基因的個體難于生存和繁衍姚炕；反之摊欠，如果一種 基因?qū)奶卣魇刮锓N更加強大、生生不息柱宦，那么這種基因及其相應的特征就會代代相傳些椒。同時，這種特征越具有優(yōu)勢掸刊，與之相應的 基因就越容易在基因庫中傳播免糕。

由此看來，遺傳病似乎絲毫不具備進化意義忧侧。那么石窑，為什么歷經(jīng)數(shù)百萬年，這些致病基因還會在基因庫中持續(xù)存在蚓炬？答案即將在 本書中揭曉松逊。

此外，我們還將探究人類先祖生存的環(huán)境如何影響了他們的遺傳密碼肯夏，同時我們還將看到在與人類社會截然不同的世界中都發(fā)生 了些什么棺棵。基于此熄捍，我們會先環(huán)視周圍的世界烛恤，去看那些和我們共 同生活在地球上的植物和動物，或許我們能從它們的進化中得到啟示余耽。一直以來缚柏，我們都與這些萬物眾生共同進化，它們是昆蟲碟贾、細 菌币喧、原生動物轨域，以及準生物（包括寄生性病毒和我們稱之為轉座子 和反轉錄轉座子的基因）。

當我們步入神奇的生命之旅時杀餐，我們將會為這個神奇星球上多 姿多彩的蕓蕓眾生而禮贊干发。對于我們來自何方，我們與誰共生共 息史翘，它們來自何方等問題枉长，我們所知越多，就越能控制自己的 命運琼讽。

但是在繼續(xù)閱讀此書以前必峰，你需要摒棄一些固有觀念。

首先钻蹬，你并不孤獨吼蚁。無論躺在床上，還是坐在海灘邊问欠，都有不 計其數(shù)的生物陪伴在你左右肝匆。這些細菌、真菌顺献、植物术唬、動物，或其 他不知名的生物與我們?nèi)缬半S形滚澜。它們中甚至有一些就存在于你的 體內(nèi)粗仓，你的消化系統(tǒng)中就定居著數(shù)以萬計的細菌，它們?yōu)橄澄?提供了重要的環(huán)境设捐。除非在實驗室中借浊，否則生物間總是相依相伴 的。不同生物間的相互作用有的有益萝招，有的有害蚂斤，有的則益害各半。

其次槐沼，進化并不會自行發(fā)生曙蒸。大千世界，生物多樣岗钩，令人目不暇接纽窟。每種生物，無論是最簡單的（例如教科書中的經(jīng)典例子阿米巴原蟲）兼吓，還是最復雜的（如你臂港、我等人類），都有兩種最基本的需 求——生存和繁衍。當生物體力求擴大生存和繁衍范圍時审孽，進化便發(fā)生了县袱。某些時候，一種生物的生存意味著對另一種生物宣判了死 刑佑力，因此一個物種的進化通常會給其他成千上萬的物種造成進化壓力式散。你可以想象一下這是何種景象。

再者打颤，突變并非總是有百害而無一益的暴拄，并非只有X戰(zhàn)警才能從中獲益（《X戰(zhàn)警》是美國科幻片系列，劇中有一群具備特異 功能的另類人物瘸洛，他們出生時都帶有突變的基因）揍移。突變僅僅意味 著改變次和，當其有害無益時反肋，它難以維系；當其有所裨益時踏施，它將引發(fā)進化石蔗。確保這一篩選過程順利進行的機制便是自然選擇。當然畅形， 有害或有益只能從某一方的角度定義养距，例如一種突變使細菌對抗生素產(chǎn)生了耐藥性，這對我們而言顯然無益日熬，但對細菌卻是好事棍厌。

最后，需要說明的是竖席，基因盡管能使人的生命初步成形耘纱，但是 它并不能注定我們的一生，我們的父母毕荐、生活環(huán)境和后天的選擇都 會使這種作用蕩然無存束析。我們的基因是周圍各種生物進化的產(chǎn)物， 源自父母憎亚，但可一直追溯到物種起源员寇。我們的遺傳密碼中蘊涵著波 瀾起伏的故事，每一場瘟疫第美，每一個掠奪者蝶锋，每一種寄生蟲，每一 次星球劇變什往，都書寫著祖先奮力抗爭的傳奇牲览。無論是突變，還是改 變，都是為了我們更好地適應環(huán)境第献。

著名的愛爾蘭詩人謝默斯?希尼有一首詩專門描述了生命的希 望和進程贡必，其中進化是永恒的主題：

山顧的烈火，

閃電和暴雨庸毫，

上帝的聲音從天而降仔拟。

生靈側耳傾聽，

于是生死輪回飒赃，

生命不息利花。