关于“基因重组”问题,就是改变DNA分子排序和结构问题。生物通常采用有性生殖,通过融合(受精),通过减数分裂,实现单倍体和双倍体的交替循环。有性繁殖是DNA分子重组;人类采用的杂交育种是DNA分子重组;直接对DNA分子动手术也是DNA分子重组。
各种生物的DNA分子排序和结构都是几十亿年稳定到现在的结果,改变它们就改变了分子平衡体系。稳定与变化这是生命系统的两个方面,这两方面是互为依存的。改变DNA分子肯定会改变生物的表象,改变染色体结构,改变细胞原生境,改变细胞境,改变开放生命境……都会改变生物的表象。但是,都有一定的变化范围不可超出允许范围。我们要全方位全面认识这种稳定性,即遗传性,决不可主观片面。科学不能武断。
学者:整个科学界公认的理论,你竟然说是错误的。你不应当怀疑集体的智慧,个人永远是藐小的。
教授:你说的对,个人永远是藐小的!但尊重客观事实永远比主观想象更伟大。你想,一个主细胞生长扩增到一定时候,一分为二,内部所有的复杂机制几乎是平均分家的。这就是说,内部的复杂遗传机制是一分为二平均分配的,怎么可能把遗传这种东西全归DNA所掌握呢?别忘了,“生命是相互作用体系”的概念,永远别想着用单独的“体”去代替“体与境”的体系关系。
学者:DNA中包含了全部遗传信息,这是科学已经证明了的事实。以“克隆羊”为例,从绵羊乳腺中取出一个细胞核,移到另一头绵羊的去掉核的卵细胞中,结果发育成“多利”。说明细胞核中包含有发育成全羊的遗传基因,而且眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵和脸谱百分之百像她妈。这证明了细胞核中有全部遗传基因。
教授:那么,细胞核在乳腺细胞中为什么不遗传为全羊呢?
学者:大部分基因处于深度“睡眠”状态,没有表达。
教授:核酸DNA分子在卵细胞中,与周围化学系统相互作用,卵细胞又与细胞境相互作用,这个体系才会发育成个体,这是事实。硬要把这个事实全部归为基因作用,办不到的时候,就说没让基因表达,不表达说是睡觉了。一切围绕基因表达不表达来解释这个问题,不客观!怎么说呢!细胞核都相同,因为乳腺细胞的原生境和生命境与卵细胞的原生境和生命境不同,结果大不相同,一个成为乳腺细胞,一个成为主细胞。这个问题看从什么角度来解释。如果站在细胞核立场上,就说表达不表达问题。如果站在系统立场上,就说“体与境”如何相互作用问题。一个强调核的遗传性,一个强调整体系的遗传性。这涉及思维方法问题。
学者:然而,科学已经证明了DNA的遗传作用,但从未证明其他部分也有遗传作用。这是客观事实吧?
教授:从康熙皇帝大清国那个时代,老百姓就已证明除DNA以外部分也有遗传作用,只是老百姓不会写论文罢了。
学者:科学是严肃的事,不好开玩笑哟。
教授:不开玩笑。我想问读者:你们说后代子女更像爸爸还是更像妈妈?从外表特征上看,更与哪一方相像?
读者:有的更像爹,有的更像娘,永远争论不休,这不好说。
教授:老百姓早就清楚,结果是更像妈!因为通常情况下,爸爸与妈妈外表差异不大,所以实验结果不易观察。老百姓选择差异十分明显的父母,后代子女的模样,一看便知,真是好实验。
众所周知,马和驴相比,个子大,耳朵短,尾巴毛长;驴和马相比,个子小,耳朵长,尾巴毛短。让他们互做父母差异较大,后代更像谁,不用争论,一看便知。他们的后代是杂种,叫骡子。骡子分两种,一种叫马螺,一种叫驴螺。
母马和公驴交配所生的后代叫马螺。采用马的原生境,像马。
母驴和公马交配所生的后代叫驴骡。采用驴的原生境,像驴。
母马的后代叫马螺,体大,耳朵小,尾巴毛长,更像马,更像他妈。母驴的后代叫驴螺,体小,耳朵长,尾巴毛短。更像驴,更像他妈。
这个实验说明,后代更像母亲一方。原因很简单,母亲提供了卵细胞和一半DNA,父亲只提供了一半DNA。在受精卵细胞中,除了DNA有遗传作用外,细胞质以及细胞境都有遗传作用。遗传是整个受精卵细胞体系的遗传,所以偏向母亲一方。这就证明了只是DNA有遗传作用的说法是科学偏见。
学者:这不能完全证明,因为,马螺与驴螺他们的杂交基因组不一样。还存在未知数。
教授:这个好办!用克隆的办法,选相同的数个细胞核,分别植入马和驴的卵细胞中,实验结果和大清国的老百姓的实验结果相同。谁不信,谁去验证。这类例子还有,例如,单峰雌骆驼与双峰雄骆驼杂交后代,肯定是单峰。
大清国老百姓的实验还戳穿了现代分子生物学中的一个让大家十分感兴趣的谎言。那就是,再克隆出一个希特勒呀,再克隆出一个爱因斯坦呀,克隆出史前恐龙啊等等,尽管你能找到希特勒或爱因斯坦的细胞核(全部基因组),但是无法找到他们的原生境和细胞境,他们妈早已不在了,无法恢复他们的主细胞体系,所以能克隆出希特勒或爱因斯坦,那都是在瞎说。其实,早有实验证明,美国的克隆猫不像“基因妈妈”,这已经被证实了。
读者:你前面说的细胞内部的规律性究竟是指什么?
教授:前面我们总在说细胞内部是一个多分子的化学系统单元(Hua xue Xi tong Dan yuan )HXD。细胞内有多种蛋白质、多种氨基酸、核苷酸、磷酸、有机酸、氯负离子等浓度很大的配体,他们与金属正离子之间竟相结合,形成多种物的种类,各配位物质间建立平衡,并保持各物种的平衡常数。系统净电荷为零。当有离子进入时,系统会调整物种分配比例,达到新的平衡。这个化学系统能在电力作用下自我平衡,是稳定性的根本原因。当细胞外环境具有自我平衡能力后,又大大加强了细胞内的自我平衡能力,表现出来的稳定性就是生物的稳定性。外环境变化引起细胞境的变化,从而又引起细胞内部的变化,尽管很微小,这表现出是一种由外而内的变异。这就是生物表现出来的稳定与变化,即遗传与变异。
另外,当生物进化到一定阶段,出现有性繁殖,雄性单套DNA与卵细胞单套DNA混成双倍体,这种结合只是轻微地改动了HXD,不会允许进行大的调整,所以才有不同物种间不能繁殖的现象。现在的基因工程实质上是在主细胞体系允许变动范围之内来改变DNA一部分分子片断,使生物发生变化以满足人的愿望。
读者:细胞内部的规律性究竟有多么复杂?
教授:可以从两方面去理解。一方面,细胞内是一个生成复杂大分子的“化工厂”,我们所知道的一些分子如蛋白酶等都十分复杂。各种分子间的关系也十分复杂。而且这是一种弱化学力的复杂系统,用非生物手段一般很难实现。从中我们可以体会到这个系统的复杂性了。另一方面,主细胞体系包含了生成多细胞生物个体的全部相互作用关系,这种关系是多层次的,有着严格的秩序。我们看到的几百万种生物,就说明了存在几百万种主细胞体系。尽管所有主细胞外形和大小都近似,然而他们内部的HXD却千差万别。这么看就可以让我们体会到复杂的程度了。
读者:遗传这东西藏在哪儿?
教授:我们前面说过,生物的遗传就是主细胞体系的遗传,这是一种概括的说法。若详细一点说,遗传这种稳定性包含在四部分当中。应当怎样看生命呢?复杂生命是由四大部分组成的。第一部分,原生体(类核或细胞核);第二部分,原生境(包括线粒体和叶绿体);第三部分,带有“五元液”特征的细胞境;第四部分,开放的外环境。遗传就藏在这四部分当中。
读者:先等等,咱们一部分一部分地说。遗传藏在细胞核中,这是主流观点,第一部分可以不用说了。
教授:第二部分在原生境(细胞质)中。这有大量实验都能证明。人的红细胞中无核,两栖动物的红细胞中有细胞核但是不活跃,几乎无代谢活动。当把这样的细胞核移植回到卵细胞的细胞质中,核立即活跃起来了。这证明原生境与其相互作用的重要性。鸟类红细胞有核,更不活跃,当把它浸在一种海拉细胞质(一种癌细胞质)中,细胞核会迅速膨大,说明开始相互作用了。凡是用体细胞核进行克隆实验的例子都是在证明细胞质的遗传作用。前面说的老百姓杂交出马骡和驴骡的例子也是证明。
读者:第三部分带有“五元液”特征的细胞境中呢?
教授:如海胆卵细胞利用海水中的钠离子替换氢离子来激活卵细胞。精卵结合前精子需要获取力量,顶体反应说明细胞境的变化。如果在体外的试管内使精子获能,往往需要增加氯化钠、钙离子、咖啡因、肝素等的浓度。
另外,多细胞生物的胚胎发育过程是遗传的组成部分,胚胎发育中细胞境的变化是十分关键的因素。举个小例子,用海胆受精卵做实验时,如何把四个细胞的分裂球分开?需要用无钙离子水加振荡才能分开。这告诉我们,钙离子把细胞粘合在一起有重要作用,钙离子的正常浓度对遗传起着不可替代的作用。
目前我们已经知道,细胞周围环境中有各种化学信号约8000多种,在某种程度上都影响着细胞变化,只是显着程度不同。
读者:那第四部分开放的外环境呢?
教授:如主细胞有动物极和植物极,地球重力场影响极性。外环境如温度、压力、阳光、食物……对生物影响是多方面的,影响到雌雄,影响到发育,影响到进化……外环境是创造生命之手,实际上在生物遗传中起到举足轻重的作用。外环境永远是变化的,无穷无尽的变化,只不过这种变化有一定程度。变化程度决定了生物的变化状态。外环境变化是生物体变异的根源。
读者:你说遗传在细胞里,甚至在细胞外,我都可以理解,如果说在外环境中,很难理解。
教授:关于这个问题又回到了最初的问题,怎样看生命?什么是生命?把生命体独立地看成是生命,这是人类狭义的生命观。把生命看成是体与境相互作用的体系,这是广义的生命观。总的来看,生命科学是以体为中心建立起“生物学”,所以不理解什么是生命,不理解生命起源……以体为中心建立起“遗传学”,所以不理解什么是遗传,什么是发育,什么是进化……这个问题不摆正,认识生命规律就会有很大的局限性。而且永远不会真正理解生命的本质。这就是生命定律的重要性。
关于生物遗传问题已经很明确了。生物在世代循环中的稳定性就是遗传,明确了遗传是稳定性,而不是浮浅的相似现象。生物的这种稳定性蕴涵在细胞核、细胞质、细胞境及生物体的开放外环境中。一句话,遗传蕴涵在整个生命体系中。而不是仅仅定位在细胞核的DNA大分子上,更不能想入非非地归结到基因上。
看生命一定要看体系,看相互作用过程,决不能死巴巴地定位在什么明星分子上。病毒是最简单的生命体,他必须与境相互作用“传”下去。看看艾滋病病毒感染人的作用过程,艾滋病病毒要与270种蛋白质附着并进入细胞才能复制生存,有着一系列复杂关系。病毒进入活细胞,占用细胞内的一些分子及化学机制。病毒会夺取一些酶、结构组织和细胞膜,为自己所用。进行自身的复制,然后钻出细胞,再感染其他细胞。它不是去杀死细胞,而是把自己的DNA注入细胞与人的DNA相结合。看,遗传是活的过程,决不会仅仅是“死分子”去表达的问题。