第三章 不朽的螺旋圈
我们是生存机器,但这里quot;我们quot;并不单指人,它包括一切动物、植物、细菌和病毒。地球上生存机器的总数很难计算,甚至物种的总数也不得而知。仅就昆虫来说,据估计,现存的物种大约有三百万种,而个体昆虫可能有一百亿亿只。
不同种类的生存机器具有千变万化、种类纷繁的外部形状和内脏器官。章鱼同小鼠毫无共同之处。而这两者又和橡树迥然不同。但它们的基本化学结构却相当一致,尤其是它们所拥有的复制基因,同我们--从大象到细菌--体内的分子基本上同属一种类型。我们都是同一种复制基因--即人们称之为DNA的分子--的生存机器。但生存在世上的方式却大不相同,因而复制基因制造了大量各种各样的生存机器供其利用。猴子是保存基因在树上生活的机器,鱼是保存基因在水中生活的机器,甚至还有一种小虫,是保存基因在德国啤酒杯草垫中生活的机器。DNA的活动方式真是神秘莫测。
为简便起见,我把由DNA构成的现代基因讲得几乎和原始汤中的第一批复制基因一样。这对论证关系不大,但事实可能并非如此。原始复制基因可能是一种同DNA相近似的分子,也可能完全不同,如果是后一种情况的话,我们不妨说,复制基因的生存机器是在一个较后的阶段为DNA所夺取。如上述情况属实,那么原始复制基因已被彻底消灭,因为在现代生存机器中已毫无它们的踪迹。根据这样的推断,凯恩斯-史密斯(A.G.Cairns-Smith)提出了一个饶有兴趣的看法,他认为我们的祖先,即第一批复制基因可能根本不是有机分子, 而是无机的结晶体--某些矿物和小块粘土等。且不论DNA是否是掠夺者,它是今日的主宰,这是毋庸争辩的,除非象我在最后一章中所试图提出来的见解那样,一种新的掠夺力量现在正在兴起。
一个DNA分子是一条由构件组成的长链,这些构件即称为核苷酸的小分子。就同蛋白质分于是氨基酸链一样,DNA分子是核苷酸链。DNA分子大小不能为肉眼所见,但它的确切形状已用间接的方法巧妙地揭示了出来。它由一对核苷酸链组成,两条链相互交织,呈雅致的螺旋形;这就是quot;双螺旋quot;或quot;不朽的螺旋圈quot;。核苷酸构件仅有四种,可以把它们简称为A,t,C和G。在所有动物和植物中这四种都是一样的,所不同的是它们缠绕交织在一起的顺序不一样。人类的G构件同蜗牛的G构件完全相同。但人类构件的序列不仅同蜗牛的不同,而且人类不同个体之间的序列也不相同,虽然在差别程度上略小一些(同卵双胞胎的特殊情况除外)。
我们的DNA寄居在我们体内。它不是集中在体内的某一特定的部分,而是分布在所有细胞之中。人体平均大约由一千万亿(10^15)个细胞组成。除某些特殊情况我们可以不予以考虑外,每个细胞都含有该人体的DNA的一套完整的拷贝。这一DNA可以认为是一组有关如何制造一个人体的指令。以核苷酸的A,t,C,G字母表来表示。这种情况就象在一幢巨大的建筑物中,每间房间里都有一只quot;书橱quot;,而quot;书橱quot;里存放着建筑师建造整幢建筑物的设计图。每个细胞中的这种quot;书橱quot;称为胞核。建筑师的这种设计图人类共有46quot;卷quot;,我们称它们为染色休。在不同的物种中,其数量也不同。染色体在显微镜下是可见的,形状象一条一条长线。基因就沿着这些染色体有次序地排列着。但要判断基因之间首尾相接的地方却是困难的,而且事实上甚至可能是无意义的。幸好,本章就要表明,这点同我们的论题关系不大。
我将利用建筑师的设计图这一比喻,把比喻的语言同专业的语言随意地混在一起来进行叙述。q