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陈嘉映:思想不那么怕老:《生命的逻辑:遗传学史》推荐序

更新时间:2021-07-21 22:59:54
作者: 陈嘉映 (进入专栏)  

  

   生命的逻辑:遗传学史

   [法] 弗朗索瓦·雅各布 著,傅贺 译,陈新华 校

   湖南科学技术出版社,2021年7月

  

   这本书的书名是“生命的逻辑:遗传学史”,顾名思义,是从遗传来理解生命的逻辑。本来,生命是个较宽的概念,遗传是生命现象中的一支。不过,越往现代,生命概念就与遗传概念交织得更紧,的确,生命体跟其他物体的根本区别在于生命体会遗传。人们当然早就通过繁殖现象对遗传有所了解,龙生龙凤生凤,老鼠的孩子会打洞。然而,直到几十年前,我们才把繁殖理解为组成生物体的分子的复制,这种复制与晶体的复制不同,生物体中的大分子的结构完全是由遗传物质的碱基序列决定的。

   从这个角度来看待生命体,生命科学的大多数分支都可以视作遗传学,用光或声来操控活体组织中的神经元就叫作光遗传学、声遗传学。当然,生命体跟环境的互动,包括生命体之间的互动,也是重要的生命现象,但要对这些互动进行科学研究,最后仍离不开对遗传基因的研究。

   作者说到,在很长时间里,生物学里有两条迥异的进路。一条是综合论或者演化论,另一条是原子论或者还原论。演化生物学关注的是群落、行为、生物体之间以及生物体与环境之间的关系,关注的是远程原因,目的在于说明是何种力量和路径指引生命系统演化为今天这个样子。对综合论者来说,整体绝非简单的部分之和。与此对照,还原论者关注的是近程原因,关注器官、细胞和分子的结构和作用。还原论者努力把复杂的现象拆解开,进而以物理和化学里典型的精度和纯度来研究各个组分。整体可能表现出部分所不具备的特征,但是这些特征必然源于其组分的结构。演化论和还原论关注的是两类不同的秩序,而这两类秩序在遗传层面上相遇了。不妨说,遗传组成了生物秩序的秩序——促成演化的正是遗传程序出现的随机改变。

   两条进路也许在这个意义上相遇了,但这不意味着它们合二为一。作者说:“个体的规律与群体的规律不是直接相关的规律,无法互相导出。”在微观生物学领域,主导的是因果探究,在宏观演化论的领域,主导的是统计学。作者提示,19世纪中叶,达尔文提出演化论那时候,统计学思想也正在其他学科兴起,突出的如波尔茨曼开创的热力学。格外有意思的是,与牛顿力学不同,演化论与热力学都含有时间不可逆的观念。就像熵的增长有一个方向,演化过程也是不可逆的:一旦某些变异体被自然选择保留下来,某一个生物群体就确定了进一步的方向,不可能再回到先前的状态。

   生物学已经挺进到分子层面,然而,这并不意味着生物学今天回到了还原论。在还原主义时代,科学分析必须排除所研究系统或其独特功能之外的任何其他考量,与此不同,今天的生物学无法把结构与功能分开,“而功能不仅取决于生物体,而且也受制于塑造了生物体的所有历史事件……无论是哪个层次的研究——分子、细胞、组织体或者种群——历史的视野都不可或缺。”无论在哪个层面上,对生命系统的研究都需要在两个方向上展开,一个是纵向上的组织逻辑,一个是横向上的演化逻辑。

   我在这里介绍本书的一点点内容,是想说明,一般说来,一部好的科学史必定富有思想性。遗传学的发展像任何门类科学的发展一样,主要内容是技术性的,本书也的确介绍了很多技术性的细节。然而,一门科学,除了处理技术性内容,还会面临一些我们普通人也会问出来的一般问题,例如,生命是怎样产生的?生物和非生物有没有本质区别?若有,它们的根本区别是什么?生物学能不能还原为物理学?当然还有:人为什么必有一死?科学能不能创造出永生的人?科学史不同于科学教科书的一个特点在于,它帮助我们从这些一般的思想问题来理解一门科学。

   20世纪下半叶以来,生命科学的发展最为迅猛。这本书初版于1970年,中文译本所据的英文版出版于1974年。鉴于生命科学的发展日新月异,这是本老书了。不过,思想不那么怕老,从我一个外行看去,生物学的基本理论这几十年似乎没有发生重要的修正。就此而言,这本书并不过时。至于这几十年来生物学技术的发展,我在这里顺便推荐一本,约翰·帕林顿的《重新设计生命》(李雪莹译,中信出版集团,2018年),我读到的同类著作里,这一本既新又全面,介绍了基因组编辑技术、光遗传学、干细胞技术、合成生物学等方面截止到2016年之前的技术进展。

   一本遗传学史,当然包含大量的专业内容,得要傅贺这样攻读过生物学的博士来翻译。另一方面,本书面对的是普通读者,傅贺的译文为此增添了方便,译文多使用较短的句子,行文明白晓畅。

   生物学科普我一向爱读,爱读而已,始终是个外行,当然没资格写序。但我猜想,这本书的读者大多数也是外行,我不妨把自己的几点想法写出来,供其他读者参考,或博一哂。

  

  


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