《自然》杂志近期发表了南大生命科学学院教授田大成、陈建群等对于生物遗传突变机制的研究文章，这是国内针对重大命题取得的少有的具有一定意义的研究成果，文章具有启发性但是，因为对项目细节了解的不是很清楚，有很多疑问可能需要澄清。

众所周知的，生物遗传信息的差异性主要包括单核苷酸多态性（SNPs）和插入/缺失（INDELs），对于前者因为DNA表达的差异具有比较明确的可比性，人们研究的比较多，后者则相对少很多。在所发表的文章中总结出了四个结论，细细考虑，发现了存在的一些问题。

第一个结论中，提到INDELs本身是一种点突变，这个说法不够正确。通常我们说INDELs，可以根据他们对基因组的影响划分为5个主要类别：第一类是单个碱基对的插入或缺失；第二种是只有一个碱基对的扩增；第三类是多碱基对的扩增；第四类是转座子插入；第五类是随机DNA序列的插入或缺失。点突变只是其中一个方面，尽管从突变的频度来说，点突变的频度比较大。不过这一点还不是主要的问题，文章中提到自发突变的数量是由INDELs的数量和密度所决定，就有些语焉不详，INDELs本身就是一种突变，不明白文章中所说的自发突变与INDELs的关系如何？何者为因？何者为果？感到疑惑的是，相对于自发突变，INDELs在数量上并不占优，怎么认为INDELs更容易产生，而不是自发突变更容易产生？对于突变的机制我们还没有一个值得信服的理论，因此很难说从突变发生的类型与空间的概率分布上，得出结论说因为某个Indel点突变引起了自发突变，或者就是某些自发突变引起了Indel点突变，抑或是诱发突变又连锁引发了Indel点突变。因为突变的分子化学机制的不明确，INDELs与其它类型的突变只有数量与分布的对比性，而不具有因果性，说自发突变的数量是由INDELs的数量和密度所决定是太武断了，也许准确一些的结论可能是自发突变的数量与INDELs的数量和密度呈正相关性。有一些遗憾的是，这个试验结论没有对所涉及的基因是否是关键基因，以及基因关键性强弱与突变频率的关系上进行分析，更没有对内含子的突变频率做出对比性的研究。一般地来说，产生突变的基因点都属于非关键性基因，对于非关键性基因大体上遵循随机性基因漂移变异，与近缘或者远缘的关系不大，也就是说，对于这样的基因点变异，不同的物种不会体现出明显的基因变异分布差异。文章中强调了自发突变的数量与INDELs的数量和密度的正相关性，但是没有给出这种相关性与亲缘远近之间的差异，进化路途中基因突变的路径不明晰，结论的局限性很大。木村资生的中性漂变理论尽管没有专门提到INDELs所引起的自发突变，但是他的结论要完美得多，概括性更强，从进化突变性来源与选择性方向上有更清晰的结论。

第二个结论生物多样性的最初变异来源，主要是由INDELs诱导产生。这样的结论语气很重，意味着INDELs就象扣动基因变异的扳机，在进化的路途上产生了多米诺骨牌一样的连锁反应。但是还需要回答的问题是，是什么样的机制引起了INDELs，这样的机制为什么没有同样引起其它的自发突变？或许因为INDELs打破了一个平衡因而产生了连锁性的反应，但是同样的，如果基因的变化处于一种微妙的准平衡态，稍微推动一下就可能产生连锁变异，为什么不能是因为某些变异所引起的连锁性反应更容易引起INDELs？文章并不研究具体的变异机制问题，回答这样的问题勉为其难，进一步推论为生物多样性的本源就显得有些急躁。这里并不是说变异的分布性研究不能提出机制假说，只是要想这样做，必须采集大量的样本，使得数据具有相当的代表性，比如说中性理论实际上就是通过大量的概率统计分析进一步得到最终的结论的，尽管它回避了机制问题，但是它给出的结论可信度很好，不断地被新的发现所证实，今后需要补充的就是不断求精机制的问题。人类基因中的碱基对有30多亿，具有差异的碱基对超过5000万，目前所确定的属于INDELs不足百万，还不到差异碱基对的2%，其它高级哺乳动物所具有的碱基对数量级大体上相类似，论文所采纳的标本量相对实际的INDELs的总数又只是其中极小的部分，很难说具有普遍性，要归纳出一个普遍性的结论还需要补充大量的分析数据。随着不同物种基因组测序工作的开展，从进化的角度分析大量的数据将很快变为现实，在这样的技术突进之前，贸然提出INDELs是生物多样性的最初变异来源具有相当大的风险，在目前不能在分子机制上产生突破之前，没有经过大样本分析得到的假说可信度也不高。

第三个结论，自然选择在很大程度上是通过对INDELs的选择而实现，而自发突变率的高低很大程度上也是自然选择的结果。这个结论给的就很奇怪了，我实在想不通自然为什么会区分INDELs与自发突变以及诱发突变，又怎么区分这些突变，区分这些有什么意义？即使从突变的数量角度看，INDELs也不占优，凭什么自然选择厚此薄彼？论文本身也不具备概率分析的样本基础，得到这样的结论实在难以相信。或者作者想要表达其他的自发突变主要由于INDELs引发，但是这并不意味自然选择其它自发突变也就间接选择了INDELs，这是不准确的说法，严格说是错误的说法，这种描述给人造成的误会很深，如果选择是公平的竞争，任何一种突变都将平等面临时间内外环境的长期考验，没有哪个具有优待证。这个结论是对上述实验结果不适当的广推，从结论本身来说是错误的。生物进化过程中有太多悬疑需要解答，比如寒武纪物种爆发之谜，随之而来的物种大灭绝之谜等等，INDELs选择说看不出具有潜在的解答能力。

第四个结论，生物通过调节自身变异能力而适应环境的能力，比人们原先想象的要大得多，即突变在进化中的作用相当巨大。这个结论能够引起众多的共鸣，虽然INDELs以及围绕其中的自发突变机制与因果关系还不是很明了，但是论文中给出了这种变异群聚的现象，而不是一般意义上的概率分布， 具有积极的作用。对这个结论虽然不认为是这个实验能够得出的，但是又太多的其他证据能够从多个角度提供论据的支持，论文讨论的实验可以说是一个比较正向的论据，在四个结论中更具有科学性。

比较奇怪的是，不明白这样一篇明显有过度推论的文章如何能够得到《自然》杂志的青睐？即使在中文科技杂志上，这样的文章也几乎可以认为不够真实，不经过大量例证和数据的采集归纳，所有的假想只能停留在研究者自己的思考中，而不能拿出来发表，否则科学杂志变成了科幻杂志。进一步阅读《自然》在线英文摘要，发现了其中的奥秘，在英文摘要里只是朴朴实实地总结说INDELs是引起基因变异的一个通常的机制，没有过多的陈述，恰恰是中文那些联想引出了诸多的问题。在中文版中，对这个实验是这样总结的：

这个研究从源头上成功回答了“遗传变异究竟是如何形成的”这一生命科学面临的基本问题。

我想大家应该知道这样的说法明显言过其实了，不会得到哪怕中国生物学界的认可的。我不知道这是否是作者本身的意见，或者是来自记者的杜撰，姑且认为是研究者的一些研究体会，研究者想要表达一种更深远开阔一些的思路，或者把自己的实验的重要性再拔高一些。但是如果在杂志上英文原稿中没有提到这些，在中文中最好也不要提，否则给人造成不必要的误会。起码我觉得论文中提到的INDELs与自发突变存在相关性，这样的结论大家都能明白，至于因此会进一步将思路引向何方，还是由阅读者自己来判断为好。科学没有国界，也不该有语言的间隔，中文摘要的过度拔高已经给没有阅读英文原文的读者造成了一些不良影响，所有相关转载媒体都以为南大团队做出了重大的发现，在我看来至少这个实验本身还无法得出这么宏大的结论。

 

参考中文摘要报道：

http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20087251429355502903.html

参考英文在线摘要：

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature07175.html

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