小溪之水

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我們從哪裏來,我們到哪裏去

(2019-06-22 18:45:55) 下一個

幾天裏和大家從癌症普查談到了生物進化,反饋五光十色。其中一個亮點是“人是從猴子來的嗎”?仁者見仁,智者見智。Dr. Schwabe 的源生幹細胞一說,可以不用走這條路,也最能圓說寒武紀大爆發。我對地球古遠時代技術環境上如何允許這奇跡發生持有懷疑,但現在人力不可複製的條件不能讓我們否定大自然的力量。現在仍回到分子遺傳進化的話題上。自從DNA檢測技術大發展以來,尤其是PCR(多聚酶鏈式反應)的問世,我們依靠檢測SNP為人類帶來了巨大的知識和應用。順便說一句,PCR的發明人相信星象會對生命有影響。不過這先生另類,在諾獎自傳裏說初吻在牛圈裏給了表妹。言歸正傳,什麽是SNP,Single Nucleotide Polymorphism? 我們人的生命信息的30億個位點(官版,或說“亞當”那份,每人兩個發行版,60億),每一個是4選1的碼,A, C, G, 或T。每一個位點都有可能有堿基(碼)突變,每一個檢測到有突變的位點被稱為SNP。從突變的生化機製上來說,從官版可以變成任何另外3個,那麽每一個SNP的最大可能是在人群裏4種都可以看到。即,有人那兒是A,有人C, 有人G, 有人T,或者有人是任何2種的組合。人類有多少SNP呢,一億半多!不是1個人,是全人類,每2個人之間大概有3百萬個SNP差異。有多少SNP是“全4”或“3/4”呢?很少,少到什麽程度?十年前在一億左右那時已發現了的SNP裏,有0.1%。即,99.9%都隻是從官版變了一回,加上沒變的官版,4選2,見不到另外2個。這個統計應該很穩定,因為統計的時候已經有了一億個隨機的SNP位點了。

很長時間裏我給學生們講這個,會有幾個好學好奇的問我,為什麽在99.9%的SNP裏我們隻能見到4個堿基裏的2個,而生化機製平等允許4個?很慚愧,我一開始隻能說不知道。後來有一天電燈泡一亮,明白了!人的官版DNA是30億個位點,在一個隨機位點突變一次以後,同一個位點再來一次是1/30億乘以1/30億,還得能傳代,後代還得多子多孫才能檢測到。原來不是生化機製在阻止我們見到4個,是數學。那另外0.1%見3見4的呢?一億的0.1%是10萬,1/30億乘以1/30億應該玩兒不出10萬來,怎麽回事?也是十年前有篇權威雜誌裏的文章說,我們知道了,見3的(沒說見4的)是這麽來的,官版DNA複製的時候,2個DNA鏈在這個位置同時違背了互補複製,同時變了。加上官版,就是3了。

這和“我們從哪裏來,我們到哪裏去”有什麽關係?關係在這兒:對人或猴子或老鼠(及鳥獸蟲魚)這些多細胞多係統有性繁殖的生物來說,靠基因堿基突變來搞多個體定向物種進化,即,分子進化,是玩兒不轉的。每學期教完課,信教的學生大讚,無神論進化論學生大罵。我最欣賞的一個學生當堂大罵!沒事兒,我擔當得起,一如既往地欣賞這個學生。

那麽生命是神來一筆麽?還不到那份兒上。為什麽?我也和學生說,我們現在認識非常非常多的有機無機化合物(包括生化)。那人和所有生命是這些化學成分(包括水)的整合而無其它了麽?要回答這個問題,先來看看我們對生命成分是不是全知道。我們“看”很多東西要靠儀器,隻要儀器的功能和檢測度不無限,我們能看到的就一定是有限的。那麽生命除了蛋白質,核酸,糖,脂,無機物,和水之外,還有什麽?要能回答出這個來,我就是神了。所有生命都用這些基本完全相同的成分,那它們應該不會是生命千差萬別的最基本原因。機械上我們可以設想有一個很大很多樣但有限的原材料和元件倉庫,不同的人拿走相同的東西卻可以做成迥異的車,船,飛機,等等。關鍵是拿東西的人有思維和設計。我們毫不費力的認可造一種豪華汽車需要有設計,我們卻極力拒絕我們本身可以被設計。但在同時,我們又不得不承認,我們的視界有限。設計我們的是什麽,精神的,物質的,抑或兩者都不是?我可能嚐試探討的,到頭了。

我自認屬於中遊智力及能力水平,所以上麵SNP的電燈泡亮得很晚,耽誤了自己和不少學生。比我聰明的人一定早知道,就是沒人直接寫出來,我找文獻找哭了都找不到。那一定是沒人願意說了?因為說出來就意味著 ....?不過“銀色的鑲邊”是大家可以放心玩手機,我們遙遠的後代不會變成一個腦袋加兩個大拇指。

最後,大家和我一起喊標語:“真理帶來解放”!

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評論
楊別青 回複 悄悄話 我的解釋是transitiona和transversion發生頻率不一樣造成二態,前者比後者高很多。
kamrans 回複 悄悄話 不是比你聰明的人早知道而是真沒有幾個人知道。這個世界上傻逼太多了。就像無神論者都是傻逼這種基本事實,不是大多數人知道,而是太少人知道。
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