More  

小編的世界 優質文選 生物

《The Biology of Belief》信念生物學:成為命運共同締造者


2020年8月06日 - 生物小編 樂福心 
   

細胞結構

基因

1865 年,孟德爾
發現了遺傳定律,認為生物性狀的遺傳由遺傳因子決定,遺傳因子後來被稱為基因

每一個基因決定一個性狀,因此有機體的全貌受其全部基因的控制
。比如你的身高、相貌、智力都由基因決定。

他們還發現了基因能夠進行突變
。一個基因突變了,它相對應的遺傳性狀也會發生變化,例如白花顏色變為黃花顏色。

DNA與RNA

二十世紀二十年代,生物化學家發現細胞裏存在兩類不同的核酸,一類為核糖核酸(RNA),另一類為脫氧核糖核酸(DNA)。
DNA 幾乎全在細胞核的染色體上;而RNA 則在細胞核外,即在細胞質之中。它們都是核苷酸的聚合物。

基因是具有遺傳效應的DNA片段

在DNA被確認為遺傳物質之後,生物學家們不得不面臨著一個難題:DNA應該有什麼樣的結構,才能擔當遺傳的重任?它必須:

1)能攜帶遺傳信息;

2)可以自我複制、傳遞遺傳信息;

3)表達遺傳信息,控制細胞活動;

4)能夠突變並保留突變。

這四點,缺一不可。如何建構一個DNA分子模型解釋這一切?

1953年的春夏,沃森和克裏克提出了DNA的雙螺旋結構學說
,系統地闡述了DNA的基本結構和作用機理,對DNA分子如何複制,怎樣傳遞生物體的遺傳信息提供了合理的說明。它被認為是20世紀最重要的科學成就之一。由此,生物學的研究進入了分子生物學新時代。

DNA雙螺旋分子

分子中心法則

1958年,克裏克為英國實驗生物學協會作了一次生命科學史上具有里程碑意義的報告,他提出包含在DNA中基因的基本功能是制造蛋白質
。明確提出了遺傳學的基本原理——“中心法則”。

中心法則體現了DNA至上論,DNA代表著細胞的長期記憶,會代代相傳。RNA是DNA不穩定的副本,作為活性模板,指導蛋白質合成。在遺傳信息指導下合成的蛋白質,體現著細胞的行為和功能。細胞是由蛋白質結構單元裝配起來的。

小結

以上的研究成果的論點表明:

基因是老大
,生物體長成什麼樣,得看老大的臉色。

DNA控制生命的機制,意味著後代的性狀受制於前輩祖先的基因,也就是說有家族遺傳病史的人,很難突破遺傳規律的力量。
所以才有安吉麗娜朱莉切除乳腺和卵巢的案例發生,因為包括醫生在內,也是認為她將來得癌症的可能性會非常大。

這種偏向於命運被鎖定的科學觀點,讓人們在意識中傾向於消極對待生命。
雖然安吉麗娜朱莉切除乳腺和卵巢的選擇有主動的意味,但籠罩在基因定命論的陰影之下,生命的主動選擇與突破空間是多麼的局限!

不過,這個學說有個重大的缺陷:基因不能開啟或關閉自身,是什麼因素來激發基因活動?

05.新生物學的研究改寫基因決定論

基因與蛋白是一對一的概念被顛覆
人類基因組計劃的實際數據只包含大約兩萬五千個基因
,而不是原來預想的人類基因組可能包含最少十二萬個基因。

細胞核不是細胞的指揮官,它是儲存遺傳模板的倉庫,基因的老大地位被動搖。
移走細胞核的實驗表明:去核細胞仍能保持正常的生理功能,存活兩個月或更長。

蛋白質的三維結構因電荷相吸或相斥導致分子形狀變形,讓細胞呈現了新陳代謝的生命活力。

表觀遺傳學
確證
環境、營養、情緒等因素都可以修改影響基因的表達,但並不改變基因的基本藍圖。而那些修改的基因卻可以遺傳給後代。

細胞膜才是細胞的“大腦
”,它有類似三明治的磷脂雙分子層的結構,其中的內膜蛋白按功能區分為受體蛋白
效應蛋白
,受體蛋白好比天線,是接收外界信號的接收器
,效應蛋白根據環境信號進行運作(調控細胞形狀和能動性
)。當它們受損時,細胞也變成“腦死亡”,昏迷不醒了。受體蛋白(認知)和效應蛋白(行動)組成細胞的“知覺單位”,
它們具有判斷環境因素對機體是正或負影響的認知。而這種認知,與信念
相關(這在後面文章會提到)。

細胞的運作主要是由它和環境的相互作用來塑造的
。信息流從環境信號開始,由受體蛋白接收,效應蛋白行動反應,激活相應的基因表達,再到合成新的蛋白質。聰明的細胞會選擇營養與避開毒物,它們能積極尋找支持它們存活的生存環境。

細胞膜模型圖。黃:磷脂;紅:蛋白分子

對以上研究成果的解讀是:

外界的環境信號刺激到細胞膜,膜上的信號接收器接收信號後,把信息傳遞給效應蛋白,蛋白發生變形活動,選取讓合適的基因表達,開始了遺傳物質的複制,轉譯等流程,再產生新的蛋白。這就是細胞生命的一個流動過程。

要有刺激信號,DNA在有傳導信號啟動下才運作,細胞是與環境相互作用才體現了生命活力。

因此家族遺傳病的基因,也需要有環境信號因子的刺激才能表達,這點讓我們具有了改變命運的可能性。

之所以從細胞、基因、中心法則講到新生物學的研究成果,是讓大家看到共同命運締造者的基石就是這樣一步步壘起來的,它沒有迷信的成分,一點也不玄乎。

科學研究成果產生的論點,對社會大眾的群體意識是有影響的,希望通過這樣的解說,可以讓人們明白:生命的控制權交回到我們手中了,我們可以成為自己生物學的掌控者。

頓悟也是可以從科學中來的。

今天的分享先到此。歡迎關注對本書後續的解讀分享。