你的基因如何控制你的身體和生活?
大約40年前,理查德·道金斯出版了《自私的基因》,提出:人生來自私,跟其他生物一樣,不過是基因的生存工具。然而,人類仍不清楚這些自私的基因是如何協(xié)作以構(gòu)建生物體的。《基因社會》以豐富的新的研究為基礎(chǔ),為理解基因如何為了生存而合作及競爭提供了一種解釋。
人為什么會得癌癥?假如不同人種的基因差別很小,為什么還會有戰(zhàn)爭?人類的語言從何而來?以太·亞奈(Itai Yanai)和馬丁·萊凱爾(Martin Lercher)屬于系統(tǒng)生物學(xué)這一新領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)軍人物,兩人提出了一個(gè)具有說服力的新理論框架,幫助人們理解人類基因組的進(jìn)化過程。與道金斯的經(jīng)典隱喻所暗含的意思所不同的是,構(gòu)建基因組的并非是只關(guān)心自身生死存亡的個(gè)體基因。我們的基因組是由類似人類社會的基因社會所構(gòu)成的,和人類社會一樣,基因社會的成員們也會彼此聯(lián)合或敵對。
《基因社會》揭示了基因在各個(gè)生物學(xué)尺度上從個(gè)體細(xì)胞到整個(gè)物種的合作和競爭中所使用的遺傳策略。本書描述了基因組在癌細(xì)胞、尼安德特人、有性生殖、生命起源中的運(yùn)作方式,并一直強(qiáng)調(diào)著一點(diǎn):給予基因間相互作用足夠的重視,我們才能真正理解生命的規(guī)律。
1.哈佛大學(xué)人性本能研究
《基因社會》由哈佛大學(xué)學(xué)者依據(jù)近年研究撰寫,哈佛大學(xué)出版社出版,講述你的基因如何掌控你的身體、性格和生活。
2.《自私的基因》2.0
大約40年前,理查德·道金斯出版了《自私的基因》,將人類降格為以保存基因這種秉性自私的分子為*目的的生存機(jī)器。然而,人類仍不清楚這些自私的基因是如何協(xié)作以構(gòu)建生物體的!痘蛏鐣芬载S富的*研究為基礎(chǔ),為理解基因如何為了生存而合作及競爭提供了一種解釋。
3.看人看到基因里:自私是本能,合作是智慧
從基因看懂人性,基因是自私的,但和人類社會一樣,基因社會的成員們也會為了生存而彼此聯(lián)合或競爭。
4.生命:基因社會的規(guī)則就是人的生命規(guī)律
人為什么會得癌癥?病毒是如何通過基因劫持細(xì)胞的?人為什么是有性繁殖?男性基因和女性基因如何競爭?基因如何調(diào)節(jié)使男女比例相近?假如基因差異很小,為什么不同人種不能和平相處?人類和猩猩是如何演化成不同物種的?人類的語言從何而來?我們是如何從看到黑白到看到彩色的?人為什么沒有進(jìn)化出飛行能力?我們的細(xì)胞是如何與對手合作的?為什么會存在不勞而獲者?
5.《科學(xué)》雜志 、諾貝爾獎得主、斯坦福大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授 邁克爾·萊維特、麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授埃里克·蘭德等推薦
理查德·道金斯(Richard Dawkins)在1976年出版了《自私的基因》這一經(jīng)典著作。這本書改變了我們的生活。那時(shí),我們一個(gè)在研究計(jì)算機(jī),另一個(gè)在研究物理,但我們都離開了自己的領(lǐng)域,開始研究演化生物學(xué)。道金斯的這本書用宏大的視角描述了生物的本質(zhì)生存機(jī)器,一種作為載體的機(jī)器人,其程序是盲目編制的,為的是保存所謂基因這種秉性自私的分子。這令人瞠目結(jié)舌的真相由于演化的時(shí)間尺度之大而不為人們所覺,直到今天仍讓人感到吃驚。正如量子力學(xué)現(xiàn)象所表現(xiàn)出的長度尺度十分微小,因此其怪異的統(tǒng)計(jì)方式讓人無所適從,生物的本質(zhì)也可能同樣令人難以接受。
道金斯寫下《自私的基因》的時(shí)候,并沒有基因組信息可供分析研究。道金斯借助基礎(chǔ)原理以及其他科學(xué)家由基礎(chǔ)原理導(dǎo)出的理論構(gòu)建了整本書的邏輯。即使在基因組革命后,《自私的基因》的內(nèi)容也被證明基本是正確的。
基因組革命公開了大量基因組序列以供人們研究,讓我們擁有了這一生物信息寶庫。第一組基因組序列精確顯示了某生存機(jī)器的基因組構(gòu)成。隨著越來越多物種的基因組被公布,人們得以對其進(jìn)行對比研究,發(fā)現(xiàn)這些基因組之間的相似與不同之處。反過來,這些發(fā)現(xiàn)又能幫助我們推測基因是如何演化的。對于我們?nèi)祟愖陨,已有?shù)百個(gè)人的基因組序列可供研究。
隨著時(shí)間的推移,我們認(rèn)識到,如果想深入理解各個(gè)生物體系和其演化過程,那么我們必須用整體的視角看待問題;虻男袨榇_實(shí)稱得上自私,但基因和人類一樣,并非孤立存在,任何基因都不能僅靠自己過活;虮仨毾嗷ズ献,共同構(gòu)建和經(jīng)營一個(gè)又一個(gè)的生存機(jī)器,才能長久地生存。
所有人類基因組都由同樣的基因組成,但單個(gè)基因在不同個(gè)體中的拷貝有可能因?yàn)樽儺惗a(chǎn)生差異,并且同一基因的不同拷貝之間也為了爭奪未來幾代人類基因組中的最高地位而進(jìn)行著激烈的競爭。由于基因間有著復(fù)雜的相互作用,有著合作和競爭,因此在整本書中,我們將所有基因均視為一個(gè)社會中的成員。這種自私的基因的概念引領(lǐng)著我們?nèi)〉昧?1世紀(jì)的無數(shù)進(jìn)步。如果我們延伸這種概念,將基因的整個(gè)社會都考慮進(jìn)來,那么接下來將更易取得進(jìn)展。
道金斯十分清楚這種觀點(diǎn)的重要性。實(shí)際上,馬特·里德利(Matt Ridley)在1996年出版的《美德的起源》一書中就有一與此有關(guān)的章節(jié),名為基因社會,表明生存機(jī)器正是許多基因相互協(xié)作所創(chuàng)造出的產(chǎn)物。然而,那時(shí)人們并未對基因間的相互作用進(jìn)行仔細(xì)研究,也就無從得到清晰的理解。
馬文·閔斯基(Marvin Minsky)的《精神社會》一書闡釋了智能源于單個(gè)智能體的活動這一理論。與此類似,我們將在本書中闡釋個(gè)體基因間關(guān)系的總和是如何影響基因組的。我們會用全面的生物視角進(jìn)行觀察,對基因社會的概念進(jìn)行詳細(xì)解讀,從人體內(nèi)部某單細(xì)胞的演化開始,隨后擴(kuò)展到更宏觀的時(shí)空尺度,直至追溯到生命之初。
本書是為廣大讀者而作,并不需要讀者具備生物方面的背景知識。同時(shí),我們?yōu)槔斫饣蚝突蚪M的演化提供了新的視角,因此希望本書也可以吸引生物研究方面的同行關(guān)注。就像《自私的基因》一書激發(fā)了我們的興趣一樣,如果本書能引發(fā)學(xué)生對基因組研究的興趣,我們將感到無比高興。
我們的一位朋友有個(gè)特別的習(xí)慣,他在讀小說時(shí)總喜歡先跳到結(jié)尾進(jìn)行閱讀。他的理由是:如果在讀完整本書之前他不幸去世,至少他也知道了故事的結(jié)局。盡管這聽起來有些奇怪,但我們還是在此摒去不必要的曲折,寫下本書的摘要,表明我們的大致論點(diǎn)應(yīng)用基因社會這一類比對關(guān)于生命系統(tǒng)的思考是相當(dāng)有幫助的。
以太·亞奈,哈佛大學(xué)拉德克利夫高級研究院學(xué)者,紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子藥理學(xué)教授,紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院計(jì)算醫(yī)藥研究所(Institue for Compputational Medicine)所長。
馬丁·萊凱爾,杜塞爾多夫海因里希·海涅大學(xué)生物信息學(xué)教授。