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达尔文论癌症(1):先和文科生聊两句兔子和疯子

已有 11054 次阅读 2017-5-7 14:03 |系统分类:科普集锦

这几年给本科生上进化论这门课。很多学生都是所谓的医学预备生。大部分这种学生对科学,对自然,对一切和分数无关且不能直接转化成美元的东西,都是兴趣缺缺。什么进化论,如果不是必选课,这些人肯定不会来听。说不得,小弟只好以达尔文医学为噱头招揽生意。想达尔文泉下有知,也必欣喜,他老人家当年不就是医学院的退学生吗。

达尔文医学也算是新东西。要讲课,就得先自学。今天周末有空,这就以癌症为例,讲讲我的学习心得。

达尔文医学,也称进化论医学,自上世纪90年代起被几个学界的泰山北斗所推崇,这些年颇为流行。据说有些大医学院也开设了相关课程。这门学问简而言之,就是从进化论的角度讨论疾病,人为什么会得病,为什么很多疾病难以治疗,为什么很多疾病在漫长的进化中没有被自然选择的力量消灭掉。虽然它的着眼点在于解答为什么会如此(why这种基础科学的问题,但是在很多情况下,也给如何治疗(how)”这种临床应用提供了新的思路。

先声明三点。

1.      我的目标是让上过大学的文科生看懂(我心目中的)进化论的精髓是什么。老妪能解这个比较难。“文科生能解”我就很满意了。至于非生物专业的理工科学生看懂这篇小文应该就更没有问题了。正因如此,本文在生物学家眼中可能会太简化了些。这也是没办法啊。

2.      我不是搞临床的。后面提到的癌症治疗手段,都只是介绍新思路而已。具体的治疗方案请病人咨询自己的医生。不要被本文误导。

3.      这里介绍的癌症治疗思路,基本上都是来自文末引用的文献,都不是我提出来的(我哪有那个胆儿啊)。不过这文献可不是野鸡杂志上的啊,而是大名鼎鼎的Nature。所以,有什么质疑,不要冲着我来,找Nature编辑去,呵呵。文章的作者我认识,现在在NIH工作,我请他做过两次报告,很平易近人的一个进化生物学家。所以,读者的质疑,我倒是可以帮忙转告。小弟我添油加醋,携带私货的部分只不过是夹叙夹议的中医评述而已。对中医部分有不满意者,请找我的挡箭牌李竞老师,呵呵。

好了,废话说完。开讲。

要讲进化论医学论癌症,就不得不先说说什么是进化。

进化真的和“猴子变人”关系不大啊。大部分生物学家嘴里的进化都是指某一个物种的某一个指标的隔代变化。什么意思呢?比如某一种虫子,几十代之前的平均体重是10克,现在出于某种原因变成15克了,那么我们就说这个虫子的体重进化了(忽然想起,好像现在大家都流行叫演化。演化就演化吧。我也懒得改了。)

稍微准确一点儿的说法,就是某一个量在一个种群中的分布的变化。这么拗口?还是举例吧。比如,一群兔子,几十代之前白色的占90%,黑色的占10%,现在白的10%,黑的90%,那我们就说兔子的毛色进化/演化了。

进化最重要的动力之一是自然选择。那么什么是自然选择?中国受过初中教育的人都听说过适者生存。什么是“适者生存78个课时的东西,我这里三五段话,看能不能做到文科生能解

达尔文说,自然选择推动进化必须满足四个条件,为了行文方便,我归并为三个。

第一,  个体之间存在差异。这个不言而喻。要选择,就得有不同,如果大家都是一样的,那还选择什么?差异越大,可选择的范围越广。

第二,  这些差异必须是可遗传的。不会遗传的差异不会进化。换而言之,这些差异必须都是基因造成的(表观遗传暂且不论。达尔文不懂,文科生更不懂。)。你的金头发如果是染的,就不会遗传,而这种发色的比例也不会进化。

第三,  这些差异会导致后代数量的不同。

这个最后一点是重中之重!  它是个什么意思呢?

还是举例来说吧。

你比如说,兔子的毛色,有黑有白。如果黑兔子生十个娃儿,个个都活蹦乱跳,白兔子也生十个崽儿,个个也都生龙活虎。那毛色的差异就不会导致后代数量不同,而黑白毛色的百分比永远不会变化。换言之,就是毛色不会进化。

如果环境忽然变了。白兔子的后代数量忽然下降了。比如雪都融化了(估计CNN这无耻媒体又会说是川普搞的鬼了),环境背景色变成黑的了。蛇行鹰扬,磨牙吮血,白兔子的后代10个中只有3个能存活,其他的都被吃了。而黑兔子的后代还是10个。那么毛色的差异就和后代数量挂上了钩,所以毛色就会进化。也就是说,一代代流传下去,毛色的比例,白的越来越少,黑的越来越多。

所以,适者生存,适者生存,这个适不适只和一个东西有关后代的数量,其余的都是次要的。

为了说明这个问题,再举一个例子。

假如有这么一个基因。它决定人的相貌智力和体力(胡编的啊,没这么个基因,我就是举例而已)。而这个基因在个体中有差异(就和兔子毛色一样,有黑有白)。一种人,比如侯沉和小侯沉,又丑陋又愚笨又虚弱。另一种人,比如陈楷翰陈疯子和小陈疯子,又英俊又聪明又强壮。(注意,这是达尔文说的前两个条件:(1)个体有差异,(2)差异可以遗传)。

但是在一个莫名其妙,令人欲哭无泪的世界里(完全是有可能的啊),由于某种不可名状的原因(比如女孩子就是喜欢又丑陋又愚笨又虚弱的,或者某种环境因素就是要杀绝又英俊又聪明又强壮的),每个又丑又笨又虚的人都有十个孩子(每个都又丑又笨又虚),每个陈疯子那样又俊又聪又壮都只有一个后代。(这是达尔文的第三个条件:差异导致后代数量不同)。

只要这三个条件成立,达尔文说,进化就必然要发生。

在我们这个例子里,如果这两种人最开始的比例是11,那么一代以后,就变成了101,两代以后就是1001,三代以后,这个比例就变成了10001,十代以后,陈疯子的数量基本就可以忽略不计了,。。。按照术语,我们就说这种又俊又明又壮的基因被自然选择淘汰了。为什么被淘汰了呢?因为后代数量少。

所以,谁最适?能生的(生下来能活的)最适。任你潘安之貌,宋玉之才,跑得像刘翔,游得像菲尔普斯,都是次要的。如果这些品质不能导致后代数量的增加,自然选择理都不理你。如果这些品质反而会导致后代数量的减少,那自然选择就无情的将你淘汰(这种情况很多。其实这也是衰老的最重要的原因。先打个伏笔,另文详述)。

这是一个终极民主过程,完全是数人头,没有任何花巧。

其实美国的这种一人一票且只有两个选择的民主制度也是这个性质。据前些年斯坦福的一项研究表明,人的诸多行为思维方式中有两项是受父母影响的。什么吸烟喝酒,看什么电影,喜欢什么小说,这些都和父母的喜好关系不大。但是政治倾向和宗教倾向,受父母影响极大。

如果没有移民(移民是自然选择之外其他四个推动进化的动力中的一个),美国应该是共和党的天下。为什么呢?很简单。保守派孩子多(我大姨子,典型的保守基督徒,家里十个孩子,每个孩子以后再生个3456个,你想想这是个什么概念),自由派不愿生孩子(我那些搞进化论的同事们,最多两个,有些没有孩子,这还不算同性恋的。这进化论是白学了)。

说癌症,扯兔子和疯子扯了这么远!其实这个话题还是挺有趣的,什么基因-文化双演化之类的,国内也有很多人在做。关于民主政治和人口论的著作就更多了,比如科学网的易富贤老师有一系列精彩文章。

那癌症和自然选择有什么关系呢?半夜快一点了。我只能下回分解了。

(刚才回过头又看了一遍,感觉说不定老妪也能解吧,呵呵。等我找个老妪问问。。。)



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