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自然的编码和科学的原则 精选

已有 4207 次阅读 2018-11-30 17:22 |个人分类:随想|系统分类:观点评述

自然的编码和科学的原则

鲍海飞 2018-11-30

        人类是大自然的产物。

        经过多少年,从无机物到有机物,从微小到宏大,多少的偶然性和必然性才导致地球上生物的出现和繁衍,万类霜天。然后,又经过多少年,才诞生了人类。在物竞天择的演化中,产生了智慧,超越了其它的生物,人类逐渐走到了生物链的顶端,傲视群雄。

人类有了智慧,有了思考,有了人类的发现。当智慧的先人们把望远镜投向无际的天际时,仰望无尽的宇宙,我们才发现,我们是多么孤独地存在于宇宙之中,我们又是多么渺小和无力,我们又是多么偶然的来到这个世界。当先人们把显微镜投向微观世界时,我们又豁然发现,另一个神奇而又神秘的世界,独立于我们生长着,繁育着,芸芸众生。

 

大自然,一个让人敬畏的大自然。

谁是这自然的造物主?!

我们从哪里来,我们又将到哪里去?

没有人能够回答。

 

然而,我们又是多么幸运!有多少先贤大师,哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、孟德尔、虎克、弗兰克林,他们仰望星空,他们俯瞰大地,他们深深的思索,他们把智慧之火传给了人类,让人类的思想走得更远,让人类的思考更加深入。

在自然界的生存中,人类参天洞地,不断地发现大自然运行的规律。人类一直在试图解析打开自然这扇最神秘的大门,一直在试图解析它的密码。

 

科学,科学的出现,开启了人类的自然认识之旅。

科学,只是打开了一扇又一扇美丽的百叶窗,让阳光洒进我们的卧室,洒进我们的视野。就好像,牛顿用三棱镜将自然光展开成美丽的七色彩虹,于是人类发现了太阳的奥秘。而我们仿佛是一个玩童,得意地告诉伙伴,这是我们的发现。科学让我们只是在发现一个又一个新奇的自然和过程,发现一个又一个新奇的现象,以及其中的关联。但遗憾的是,我们很少知道其中所发生的一切关联和因果关系,其存在究竟是为什么?每一步和每一步之间的关联影响到底怎样?多米诺的骨牌开始于哪一张,又将终结在哪一张?

 

科学和技术的发展,让今天的人类更加丰富了想象力,甚至疯狂。

人类其实不是无所不能!更不是万能!

我们掌握的真理还很有限。

 

 什么是应该做的,什么是不应该做的,有所为,有所不为!这个‘度’在哪里?这是科学界和技术界应该思考的一条底线。人类应该懂得自律!
        
人类自身可能不是最优的组合体和结合体,但却是最自然的生命体。千百年来,一代一代繁衍生息,人类也越来越进步。我们如何为她改造?我们有能力改造吗?我们有多少能力改造?

 

事实上,今天的科技发展只是到了信息时代,依旧处于电子时代,还远没有达到生物时代!

 

曾经有人将兔子带到了澳大利亚,结果不久,澳大利亚兔子泛滥成灾!有人将一种水草引入到一条溪水中,结果导致其它水草的灭绝。为了消灭老鼠,我们连麻雀也一起消灭了。据说,转基因作物的子二代不能很好地繁育。

 

 自行车的链条哪一节是最薄弱的环节?抛出去的硬币落下时,到底是正面还是反面?欧洲一只蝴蝶扇动着翅膀,却导致了太平洋上的一场风暴!世界是因果性的还是随机性的?

今天的科学依然处于观察和发现的阶段,我们只是获得了大量的感性认识,我们只知道,比如在化学反应过程中,添加了一种物质,或者减少了一种物质,发生了什么化学反应,得到了什么物质,至于为什么?谁能给出确切的答案!那些分子和化学键,它们在如何相互影响和作用着?我们只是唯象地在构造着这个世界并进行推理。如何实践却是另一门课程。

 

生物时代远未来临。我们今天还在探讨转基因作物是否对人类有危害,其长久影响和作用尚不得而知。

 

百度检索得知:“动物体和植物体的DNA基本是类似的,不通过个例基因基本分不出来,它们的作用机理和储存方式基本是一样的。区别就在于,植物与动物体内的环境不一样,蛋白质的类型不一样,这就说明即便是相同的基因,翻译、合成的终蛋白也会有差异。”

百度检索得知:“当人类基因组计划接近完成的时候,生物学家惊奇地发现人类的基因数量比原先估计的少,人只有大约2.5万个(一种说法)。相比之下,一种非常简单的生物‘线虫’也有2万个基因,拟南芥植物的基因数量比人类稍多,而水稻的基因数量则是人类的一倍,水稻有4.6万至5.5万个基因。为什么人类的基因这么少? 科学家认为,基因组运作的方式应该比以前认为的更加灵活和复杂,他们正在探寻这些少用基因多办事的分子机制。”

百度检索进一步得知:“在众多令人吃惊的研究成果中,水稻有4.6万至5.5万个基因,而人类基因组仅有3万到4万个基因(另一种说法),这个结果最出人意料。美国华盛顿大学王刚博士则如是评价:我们很乐于承认人类比任何物种都优越,但是要单纯比较基因数目,我们却输给了比我们低的低等植物。 

百度检索还得知:“虽然人类基因总数要比水稻少,但是这并不表明水稻比人类要进步。在进化历史上,人类无疑是最智慧的生物。”杨焕明说,“水稻基因家族之所以成员众多,是因为在进化过程中,水稻基因主要通过基因加倍而使基因家族的成员数目增加,但每一成员的功能比较单一;人类的一个基因可以产生不同的蛋白质,执行不同的功能。”“蛋白质是生物功能的执行者。植物体内蛋白的多样性主要依赖于基因复制;人体内蛋白的多样性不仅依赖于基因复制,还依赖基因的选择性切除。打个比方,人类的基因就好像一把多功能军刀,它可以让你用一个基因干很多不同的事;如果你没有多功能军刀,那你只能在口袋里携带一大堆工具,就像水稻基因那样。 ”“一般认为,这是一种补偿机制。低级生物的基因功能非常单一,基因协同能力比较差,所以在适应外部环境时,需要大量的基因来补偿,基因数目相对要多一些,而人类基因却是一专多能。即,要完成一个生物学反应,水稻需要很多基因一起来工作,而人通过一个基因就能完成。水稻基因数目再次表明,生命的复杂性远远超乎人类的任何预先设计和想象,而任何一次科学进步,都将使人类更加接近真理,接近事物的真相。”

 

 从百度还得到一个有趣的检索,来自于20171125Yuqw19945的描述了一个典型癌症案例,或许对今天的‘基因编辑婴儿’的讨论有所启发,该留言恰好距今1年的时间。其描述如下:“植物的基因可以移入动物体内,那是因为编码基因具有很重要的基础功能,就是在进化中具有保守性,所以动植物甚至微生物的基因在一定程度上可以互换并且也能发挥功能。至于把鲨鱼基因植入人体,不会患癌,这是不可能的。因为鲨鱼是软骨动物,软骨细胞本身不容易癌变(人的软骨细胞也很难癌变的),加上鲨鱼的生理特点,很少发生炎症,这也减少了癌症发生的几率,另外鲨鱼的寿命也不是很长,这也使得癌症的发生机会大大降低,这些都使得我们很难在自然界找到患癌的鲨鱼,这并不是因为它有特别的基因。事实上所谓的癌基因、抗癌基因都是相对的概念,癌基因的存在也是因为具有重要的生理功能,对生命而言不可替代,人表现为癌的表型是因为所谓的癌基因和抗癌基因之间的平衡出现了问题,这不是单纯引入一个抗癌基因就可以解决的,过分的强调抗癌性也会带来其他的后果,比如p53是一个著名的抗癌基因,很多癌细胞都表现为p53功能的失活,可是另一个极端的实验证实在小鼠中过表达p53虽然可以抑制癌的发生,小鼠终其一生都不患癌,但也会导致小鼠的早衰的发生,即小鼠具有较短的寿命,所以苛求用所谓的其他动物的抗癌基因植入人体来发挥抗癌功能貌似可行,实则不可取。”

 

 综上,单就这些事例而言,我们并不知道或十分清楚生物体内基因是如何功能和运作,我们尚不清楚其如何‘此起彼伏’的消长作用。强扭的瓜不甜!因此,人类的基因岂能随意增加、修改、删减,乃至置换!

 当前,我们不是没有研究目标,人造血液、器官何时能够出来?精准治疗如何实施?如何快速开发新药,干细胞如何培育和繁殖等。当然,基因工程研究依然是人类孜孜以求对生物认识的一个目标。

 

 科学研究的一个原则是探索求真,但在探求的道路上,科学研究同样要有所为和有所不为,尤其在对待生命的问题上更要值得重视,尽管在兴趣和功利的出发点驱动之下什么都可以研究。试验是科学研究方法,但却是一个漫长的试错过程和等待过程,因此,科学研究需要理性。

 大自然赋予人类的编码,还是不要擅动。今天的人类虽然更聪明,手段更强大,而且我们的确发现了某些基因编码的功能和作用,但我们依旧只知道其某些过程和表象而已,内在运行机制和因果关系并不十分清楚。虽然我们并不完美,虽然我们的基因在历史的岁月中也经历过无数次的变异和演化,自然的基因编码其过程同样存在错误,但我们的基因终究是‘千锤万击出深山’,这是多少岁月的优化和累积!
       
生物基因工程研究终究要走下去,如何走是全世界人民关注的问题。进一步值得思考的问题是:当生物工程发展到什么程度才允许我们去对人类基因进行修饰和加工?在什么程度、阶段和角度上修饰加工?存在哪些风险(包括恶意的)?这一天的到来距离我们今天有多遥远?需要用什么仪器设备、方法和精度才能达到要求而不导致‘脱靶’现象?还有哪些技术瓶颈难点待洞悉和解决?什么人、机构在什么团体和法律、协议的框架下,在不违背伦理的情况下行使而不被滥用、盗用?真正造福于人类?



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