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編輯推薦： 【读《基因传》的N个理由：】 1. 不是所有写基因的书你都能读得懂。 2. 这本书所讲的故事，和每个活生生的人都息息相关，你所有关于病理、行为、性格、疾病、种族、身份、命运的问题，都会在书中找到新的答案。 3. 你是谁？从哪里来？到哪里去？基因的发现，让我们终于无限接近这些大问题的真实答案。 4. 这本书写了3000年来人类对生命遗传迭代奥秘的探索。 5. 为什么人人相似却又千差万别？生命的演化过程里，是什么在背后决定着这一切？这个问题困扰人类几千年，从亚里士多德到达尔文，人类始终探索。直到20世纪50年代，科学家找到了基因，终于找到了破解生命奥秘的钥匙。 6. 整本书写了240位科学家们在探究基因奥秘的过程中攻坚克难的故事： a. DNA双螺旋的发现过程，惊心动魄，如大片一样精彩。 b. 纳粹德国利用“优生学”理论，让集中营成了世人心中永恒的伤疤。 c. 你以为科学家之间都应该是“我好崇拜你啊”，但其实，他们可能即使合作也不忘记斗争。 d. 一个在学校里表现“良好”的美国小女孩，却和妈妈以及妈妈的妈妈一起被认定为“智障人士”。 e. 你以为你是女人，我以为我是男 內容簡介： 在整个20世纪，有三项颠覆性的科学概念和技术应用把人类社会引领到新的历史阶段：“原子”的发现带来物理学的革命，“字节”的发现带来互联网的革命，“基因”的发现带来生物学的革命。 基因既是遗传物质的基本单位，也是一切生物信息的基础，破解了基因的运行机制，也就破解了生命的奥秘，人类的病理、行为、性格、疾病、种族、身份、命运也就有了更新的答案。如今，基因测序、基因克隆等基因技术迅速发展，人类基因组计划也完成了全部人类基因的比对与测序工作，人类征服基因的时代已经到来。 《基因传》罕见地完整讲述了基因理论的起源、发展和未来，按照时间顺序和故事情节展开，是一部反映基因发展史的传记。 《基因传》也是一部科学家们在探究基因奥秘的过程中攻坚克难的故事，像侦探小说一样，以科学家们不断遇到的新问题为线索步步深入，既深入浅出地梳理了基因理论的脉络，又真实记录了科学家们的合作与斗争、成功与失败。《基因传》也讲述了基因理论被政治歪曲利用导致的历史灾难和教训，以及基因技术与制度、文化、伦理、道德的冲撞和博弈。有精彩故事，有人性纠葛，有历史进退，《基因传》是一部有温度的、叙事高超的科普通识读物。 人类从来没有像今天这样无限接近生命的真相，当我们能够掌控和改造人类基因时，“人类”的概念也许将从根本上发生改变，后人类时代正在来临。《基因传》所讲的故事，与每个人都息息相关。 《基因传》出版后，迅速高居亚马逊榜单，成为《纽约时报》畅销书，《华盛顿邮报》《西雅图时报》年度好书。 ------ 2010年，穆克吉的《众病之王：癌症传》详尽记述了癌症的起源与发展以及人类对抗癌症、预防癌症的历史，出版后获得普利策文学奖，但是这本书不反映癌症病变之前生命的常态。如果癌症是人类身体发生病变之后的魔鬼，那么是何种力量在此之前维系身体正常的新陈代谢呢？作者在癌症研究过程中意识到，只有了解事物的正反两面才能深刻领悟其内在机制，于是，在探究常态与遗传奥秘的过程中，作者创作了另一部更加深入人类命运源头和颠覆生命认知的著作——《基因传》。《癌症传》讲的是生命的病态，《基因传》讲的是生命的常态，因此《基因传》可以被视为《癌症传》的前传。 ——中信出版集团?见识城邦（《基因传》出版者） ------ 《基因传》不仅是一部翔实记述（基因）科学发展的历史，更是人类在21世纪面向未来的宣言。 ——马向涛（《基因传》译者） ------ 本书的封面插图由我的好友加布里埃尔?奥罗斯科（Gabriel Orozco）绘制，他巧妙地通过大小不等的相切圆展现出整部作品的精华。我无法想象还有什么创意能够比这幅画更适合《基因传》。 ——悉达多?穆克吉（《基因传》作者） 關於作者： 悉达多?穆克吉（Siddhartha Mukherjee），印度裔美国医生、肿瘤专家、知名科普作家。 他曾就读于牛津大学，并在斯坦福大学和哈佛大学取得医学博士学位，他还是哥伦比亚大学医学中心助理教授，他的研究主要集中在癌症治疗和与血细胞有关的基因功能上。2010年，他出版著作《众病之王：癌症传》，并于次年荣获普利策文学奖，《时代》杂志称其为“1923年以来有影响力的100本英语书之一”。2016年，《基因传》出版后，迅速高居亚马逊榜单，成为《纽约时报》畅销书，《华盛顿邮报》《西雅图时报》年度好书。 ------ 【译者简介】 马向涛，研究员/副主任医师，毕业于北京大学并获得外科学博士学位，长期从事外科肿瘤学临床与基础研究，翻译了《基因传》《肿瘤临床试验》等专著，曾经荣获首都优秀医务工作者奖章。马向涛博士是北京市海淀区医疗资源统筹服务中心主任，同时还兼任《肿瘤防治研究》与《肿瘤研究与临床》杂志编委，曾在《中华医学杂志》《癌症》《医学与哲学》等数十种国内外期刊上发表文章100余篇。马向涛博士致力于医学人文传播与健康知识科普，现在与家人生活在北京。（微信号：DRXIANGTAO，欢迎交流讨论。） 目錄： 序言　骨肉同胞 i ----- 部分 “遗传科学昙花一现”——遗传物质重见天日(1865―1935) 001 章 围墙花园 003 第二章 “谜中之谜” 016 第三章 “空中楼阁” 031 第四章 他爱之花 038 第五章 “名叫孟德尔” 049 第六章 优生学 058 第七章 “三代智障已经足够” 075 ------ 第二部分 “化零为整，化整为零”——揭秘遗传机制（1930─1970） 085 章 “身份” 087 第二章 真相与和解 100 第三章 转化 112 第四章 没有生存价值的生命 121 第五章 “愚蠢的分子” 137 第六章 DNA 双螺旋 144 第七章 “变幻莫测的难解之谜” 169 第八章 基因的调控、复制与重组 182 第九章 基因与生命起源 196 ------ 第三部分 “遗传学家的梦想”——基因测序与基因克隆（1970─2001） 213 章 “交叉互换” 215 第二章 现代音乐 229 第三章 海边的爱因斯坦 240 第四章 “克隆或死亡” 252 ------ 第四部分 “人类是适合的研究对象”——人类遗传学（1970─2005） 271 章 父亲的苦难 273 第二章 诊所诞生 278 第三章 “干预，干预，再干预” 292 第四章 基因定位 298 第五章 基因组时代 316 第六章 基因地理学家 330 第七章 人之书（共23卷） 348 ------ 第五部分 镜中奇遇——遗传一致性与“常态”（2001─2015） 353 章 “不分彼此” 355 第二章 遗传算法 380 第三章 后一英里 400 第四章 冬日饥荒 423 ------ 第六部分 后基因组时代——遗传学的命运与未来（2015─ ） 449 章 未来的未来 451 第二章 基因诊断：“预生存者” 474 第三章 基因治疗：后人类时代 503 ------ 后 记 辨别身份 526 致 谢 537 大事年表 541 词 汇 表 542 译者注记 546 注 释 548 內容試閱： “基因”的概念 “基因”既是遗传物质的基本单位，也是一切生物信息的基础。本书讲述了基因这个科学具挑战与危险的概念的起源、发展与未来。我使用“危险”这个形容词来表述并非危言耸听。在整个20世纪中，“原子”“字节”以及“基因”这三项极具颠覆性的科学概念得到迅猛发展，并且成功引领人类社会进入到三个不同的历史阶段。尽管这些概念在19世纪时就为人们所预见，但是直到20世纪它们才发出耀眼的光芒。这些概念在问世之初只是为了解决某个具体问题，可是它们后来却渗透到生活的方方面面，终对文化、社会、政治以及语言产生了巨大影响。截至目前，这三项概念在结构上竟有惊人的相似之处，其框架均由基本的组织单元构成：例如原子是物质的小单元，字节（或比特）是数字信息的小单元，而基因则是遗传与生物信息的小单元。 为什么这些小可分单元聚沙成塔的属性充满了独特的魅力？其实答案非常简单—由于物质、信息与生物均具有固定的内在结构，因此只要理解小单元组成就可以把握整体情况。诗人华莱士?史蒂文斯（Wallace Stevens）曾经写道：“化零为整，化整为零。”他指的是语言表达中的整体与局部的关系：尽管句子本身的含义要比每个单词更为丰富多彩，但是你只有在理解每个单词的基础上才能读懂整句话的意思。而基因作为遗传物质的基本单元也会遵循这个道理。任何一个有机体的结构都要比组成它的基因复杂，但是你只有先了解这些基因才能领悟其玄妙之处。19世纪90年代，当荷兰生物学家雨果?德?弗里斯（Hugo de Vries）偶然接触到基因概念时，他敏锐地意识到人们对于自然界的认知将发生翻天覆地的变化。“数量相对较少的某些因子经过不计其数的排列组合后形成了整个有机世界……就像研究物理与化学需要回归到分子与原子层面一样，我们需要通过生物科学手段来了解基因在大千世界中发挥的作用。” 原子、字节以及基因概念问世后，人们对于它们各自相关的领域从科学性与技术性上都有了新的认识。如果不从原子层面探寻物质的类型，那么人们将无从解释物质的这些现象。例如为什么金子会发光？为什么氢气遇到氧气会燃烧？如果不了解数字信息的组成结构，那么人们亦无法理解计算机运算的复杂性。例如算法的本质是什么？数据保存与破坏的机理是什么？某位19世纪的科学家曾经这样写道：“直到人们发现物质构成的基本元素后，炼金术才能被称为化学。”基于同样的原因，我在本书中的观点也非常明确，人们只有在充分理解基因概念的基础上，才可能领悟有机体与细胞的生物学特性或演化规律，并且对人类病理、行为、性格、疾病、种族、身份或者命运做出判别。 但是新概念的应用也会带来潜在的风险。例如掌握原子科学是控制核反应的先决条件（人类却通过操控核反应制造出了原子弹）。随着我们对基因概念的了解不断加深，人类在尝试操纵有机体的技术和能力方面都有了长足进展。我们发现遗传密码的本来面貌竟然如此简单：人类的遗传信息仅通过一种分子并按照单一编码规律即可世代相传。著名遗传学家托马斯?摩尔根（Thomas Morgan）曾经这样写道：“遗传学的基本原理是如此简明扼要，我们相信可以实现改变自然的梦想。而人们以往对于遗传规律的神秘感不过是一种错觉罢了。” 目前人们对于基因的理解已经日臻完善，并且由此摆脱了实验室阶段的束缚，我们开始有目的地在人类细胞中进行研究与干预工作。染色体是细胞中携带遗传物质的载体，其外形好似细长的纤维，上面携带有成千上万个以链状结构相连的基因。人类共有46条染色体，其中23条来自父亲，另外23条来自母亲。基因组指的是某个有机体携带的全套遗传信息（可以把基因组当作一部收录所有基因的百科全书，其中涵盖了注释、说明与参考文献）。人类基因组大约包括21000至23000个基因，它们在人体生长发育、细胞修复以及功能维持方面起着决定作用。鉴于基因技术在过去20年间得到迅猛发展，因而我们能够从时间与空间上破解部分基因发挥上述复杂功能的机制。 不仅如此，我们偶尔也会通过定向改造基因来影响它们的功能，终使身体状态、生理机能甚至人类本身发生改变。这种从理论到实践的飞跃使遗传学在科学界中产生了巨大的反响。起初我们在研究基因时只是想了解它们在影响人类特征、性别或者性格时起到的作用。可是当我们开始设法通过改造基因来影响人类特征、性别或者行为的时候，其意义已经截然不同了。前者的意义可能只局限于心理学与神经学进展，而充满挑战与风险的后者才应该万众瞩目。 ------------------------ 平民也能够意识到的变革力量 当我集中精力于本书创作时，人类正在学习如何改变有机体中由基因组决定的遗传特征。我想表达的意思是：仅仅在过去的4年间（2012―2016），我们已经发明出按照既定目标永久改变人类基因组的技术（尽管这些“基因工程”技术的安全性与可靠性还有待慎重评估）。 与此同时，通过分析个体基因组来预测人们未来命运的能力也得到大幅度提升（虽然通过这些技术预测出的结果的真实性尚需验证）。尽管人类已经“读取”了基因组的秘密，但是就在三四年前，我们还纠结于如何批量“复制”基因组的问题。 即便是平民百姓也能够意识到这种变革的力量，而我们正紧跟基因时代的脚步义无反顾地向前飞奔。一旦人类认识到个体基因组编码的命运本质（哪怕我们的预测水平还具有不确定性），并且掌握了定向改变这些可能的技术（哪怕这些技术还处在低效与烦琐阶段），那么我们的未来将发生天翻地覆的变化。英国著名小说家乔治?奥威尔（George Orwell）曾经写到，在评论家眼中，每个人都将显得一无是处。但愿现在的疑虑只是杞人忧天：当我们具备理解与操纵人类基因组的能力时，传统意义上的“人类”概念也许将发生改变。 原子理论是现代物理学的重大发现，我们朝思暮想试图去驾驭这种控制物质与能量的本领。基因理论则是现代生物学的重要基础，我们努力找寻这种主宰灵魂与肉体的方法。在基因理论形成的过程中，“充满了人们对于青春永恒的执着追求，其中也不乏命运多舛的梦想神话，同时还有创造完美人类的壮志豪情”。而这部作品主要记述了人们在基因发展史上攻坚克难的故事。 ------------------------ 人类征服基因的时代已经到来 本书内容的编排按照时间顺序与故事情节展开，因此我们也可以把它当作一部反映基因发展史的传记。该故事起源于孟德尔（Mendel）种植豌豆的花园。1864年，他在摩拉维亚一座不起眼的修道院里发现了“遗传因子”，可惜这项具有划时代意义的成果旋即被人们遗忘（“基因”一词直到几十年后才问世）。孟德尔定律与达尔文进化论有部分内容不谋而合。基因概念的横空出世使得英美两国的改革派喜出望外，他们希望通过操纵遗传规律来加速人类进化与解放。20世纪40年代，纳粹德国为了实现上述目标已经达到疯狂的极限，他们利用某些残忍的人体实验来验证优生学理论，其中包括监禁、绝育、安乐死以及灭绝人性的屠杀。 第二次世界大战（以下简称“二战”）结束后科学技术的迅猛发展促成了生物学领域的革命。研究证实DNA（脱氧核糖核酸）就是遗传信息的载体。如果我们使用专业术语来表述基因的“作用”，那么基因就是通过编码化学信息来合成蛋白质，从而控制生物的性状并且行使生物学功能。詹姆斯?沃森（James Watson）、弗朗西斯?克里克（Francis Crick）、莫里斯?威尔金斯（Maurice Wilkins）与罗莎琳德?富兰克林（Rosalind Franklin）都是杰出的科学家，他们共同努力的结果揭示了DNA三维结构的奥秘，并且提出了具有标志性意义的“DNA双螺旋结构”学说。随后科学家们乘胜追击，迅速破解了遗传密码的规律。 20世纪70年代，有两项对遗传学起到重要影响的技术问世，这就是我们耳熟能详的基因测序与基因克隆，它们分别代表着基因的“读取”与“复制”（“基因克隆”包括所有用于从生物体中提取基因，然后经过一系列体外操作后获得杂交基因，并且这些杂交基因可以在活细胞内大量复制的技术）。20世纪80年代，人类遗传学家开始使用这些技术比对并鉴别疾病相关基因，例如亨廷顿病与囊性纤维化。开展此类基因鉴定工作意味着遗传病管理进入了新纪元，而这些技术能够让父母对胎儿进行筛查，如果胎儿携带危害健康的突变基因，那么父母可以选择终止妊娠（对于许多为胎儿检测唐氏综合征、囊性纤维化或者泰伊—萨克斯二氏病基因的父母，以及那些接受BRCA1或BRCA2基因检测的女性而言，他们实际上已经成为基因诊断、管理与优化领域的受益者）。本书讲述的故事并非遥远的梦想，人类征服基因的时代已经到来。 我们在许多人类肿瘤中发现了多种类型的基因突变，这也为深入了解此类疾病的遗传学改变奠定了基础。同时人类基因组计划的实施则将该领域推至自然科学的，并且在堪称典范的国际合作中顺利完成了全部人类基因的比对与测序工作。2001年，人类基因组草图正式公布。根据基因组计划的发展方向，我们将从基因层面来理解人类遗传过程中变异与“正常”的行为。 与此同时，基因还涉及某些敏感内容，例如民族关系、种族歧视以及智力差异，当然这也可能成为政治与文化领域中引起广泛争议的焦点话题。除此之外，基因也颠覆了我们对于性别、身份以及选择的理解，从而直接影响到每个人的切身利益。 本书用叙事的手法讲述了基因概念的历史演绎，而我也借此来追忆家族变迁的世事沧桑。 《基因传》精彩摘录： 假如我们能够掌握定向改变人类基因编码的技术呢？如果这样的技术切实可行，那么谁有权力支配它们并且确保安全呢？谁将成为此类技术的主导者，而谁又会成为它的牺牲品？无论是谁获得与掌控了这种知识，我们的个人与公共生活都将不可避免地受到影响，谁又能保证我们对于社会、子女以及自身的想法不会发生改变呢？ ——序言 在整个 20世纪中，“原子”“字节”以及“基因”这三项极具颠覆性的科学概念得到迅猛发展，并且成功引领人类社会进入到三个不同的历史阶段。这些概念在问世之初只是为了解决某个具体问题，可是它们后来却渗透到生活的方方面面，终对文化、社会、政治以及语言产生了巨大影响。 我在本书中的观点也非常明确，人们只有在充分理解基因概念的基础上，才可能领悟有机体与细胞的生物学特性或演化规律，并且对人类病理、行为、性格、疾病、种族、身份或者命运做出判别。 ——序言 即便是平民百姓也能够意识到这种变革的力量，而我们正紧跟基因时代的脚步义无反顾地向前飞奔。一旦人类认识到个体基因组编码的命运本质（哪怕我们的预测水平还具有不确定性），并且掌握了定向改变这些可能的技术（哪怕这些技术还处在低效与烦琐阶段），那么我们的未来将发生天翻地覆的变化。但愿现在的疑虑只是杞人忧天：当我们具备理解与操纵人类基因组的能力时，传统意义上的“人类”概念也许将发生改变。 ——序言 本书讲述的故事并非遥远的梦想，人类征服基因的时代已经到来。 ——序言 贝特森与此前的任何其他科学家的不同之处在于，他发现遗传信息的不连续性对人类遗传学的未来有着举足轻重的作用。如果基因确实是独立的信息微粒，那么我们就有可能实现定向选择、纯化以及操纵这些微粒。我们可以对优良基因进行选择或者扩增，并将不良基因从基因库中清除出去。从理论上讲，科学家能够改变“个体组成”以及国家组成，甚至在人类身份上留下永久印记。 ——部分第五章：“名叫孟德尔” 如果把染色体比作一条“细绳”，那么基因就是穿在上面的串珠。 ——第二部分章：“身份” 俄国革命或许与基因无关，可是却与遗传有很大关系。阿列克谢王子罹患遗传病的事实与其显赫的政治地位大相径庭，这种尴尬的现实令俄国的君主政权备受质疑。阿列克谢病情的隐喻作用不可忽视，他作为帝国的象征却只能靠巫医与祷告来苟且度日。历史上法国人曾经对于贪吃蛋糕的玛丽王后感到厌烦，而俄国人也受够了靠吃草药来抵抗神秘疾病的羸弱王子。 ——第二部分章：“身份” 穆勒开始意识到，只有当社会处于完全平等的状态下时，积极优生学才能真正发挥作用。优生学不可能超越社会平等而实现。社会平等才是开展优生学的先决条件。如果没有社会平等作为保障，那么优生学将不可避免地误入歧途，尽管流浪、贫困、异端、酗酒以及智障等问题只是社会不公的体现，但是它们还是会被当成遗传病来看待。类似卡丽?巴克这样的女性并不是遗传性智障，她们出身贫寒、目不识丁、身患疾病且无力抗争，可还是被扣上遗传缺陷的帽子沦为社会的牺牲品。高尔顿学说认为优生学终将产生彻底的平等（将弱者转化为强者），然而穆勒却完全否认了这种臆测。他认为，如果不把平等作为前提条件，那么优生学就会沦为强者控制弱者的一种工具。 ——第二部分第三章：转化 生物学家弗里茨?楞次（ Fritz Lenz）曾说过，纳粹主义不过是某种“应用生物学 ”。 ——第二部分第四章：没有生存价值的生命 “种族灭绝 ”（genocide）这个单词的词根与基因 “gene”同源，我们有充分的理由说明：纳粹主义盗用了基因与遗传学的名义为延续其罪恶进行宣传与辩解，同时还驾轻就熟地将遗传歧视整合到种族灭绝的行动中。从肉体上消灭精神病与残疾人（“他们的思维或行为不能和我们保持一致 ”）的行为只是大规模屠杀犹太人之前的热身运动。基因就这样史无前例地在悄无声息中与身份混为一谈，然后这些带有缺陷的身份被纳粹主义利用，并且成为他们实施种族灭绝的借口。 ——第二部分第四章：没有生存价值的生命 垃圾科学支撑起极权主义，而极权主义又制造出垃圾科学。 ——第二部分第四章：没有生存价值的生命 DNA双螺旋结构是一个标志性的象征，它与毕达哥拉斯三角形、拉斯科洞穴壁画、吉萨金字塔以及从外太空俯瞰人类居住的蓝色弹珠图像有异曲同工之妙，并且将永久铭刻在人类历史与记忆中。 ——第二部分第六章：DNA双螺旋 人类的完美性与脆弱性均隐藏在 DNA分子的编码中：只要我们学会操纵这种化学物质，那么我们将能够改写自然、治愈疾病、改变命运并且重塑未来。 ——第二部分第六章：DNA双螺旋 基因数量对于机体的生理复杂性而言无足轻重。某个巴西桑巴舞教练曾经对我说：“重要的不是你拥有什么，而是你通过它实现什么。” ——第二部分第九章：基因与生命起源 某位科学家在会议上指出，基因突变历经岁月长河的精挑细选，但是人工突变可以在短短几年之内就完成上述过程。如果能够将“人为遗传改变”引入人体，那么遗传改变的步伐可能会赶上文化变革的速度。某些常见的人类疾病或许就此根除，而个人史与家族史将被永远改写。同时这项技术将重塑遗传、身份、疾病与未来的概念。 ——第二部分第九章：基因与生命起源 生物学家彼得?梅达沃则写道：“对于 DNA这种遗传信息的载体来说，基因工程可以通过定向操纵使其发生遗传改变……技术的真相不就是理论先行吗？……登陆月球？是的，已经实现。消灭天花？毋庸置疑。那么弥补人类基因组上的缺陷呢？当然是大势所趋，哪怕在实现的过程中还会遇到更多艰难险阻。虽然我们还没有完成这个目标，但是我们确实在朝着正确的方向前进。 ——第三部分第二章：现代音乐 伯格说道：“只要掌握了基因操作的实验技术，那么就可以通过这些手段来操纵生物体。通过基因操作与基因测序工具混合搭配，科学家研究的领域将从遗传学扩展至整个生物世界，而这种基于实验科学获得的胆识在过去看来简直是天方夜谭。” ——第三部分第二章：现代音乐 基因克隆与基因测序让生物学发生了天翻地覆的变化。如果把实验生物学比作“现代音乐”的话，那么基因就是它的指挥、管弦乐队、类韵副歌、首席乐器以及总谱。 ——第三部分第二章：现代音乐 保罗?伯格（美国生物学家）曾说：“坦率地说，这（基因）让我明白人们的认知多么有局限性。” ——第三部分第三章：海边的爱因斯坦 尝试理解自然是科学的冲动，而企图操控自然则是技术的野心。 ——第三部分第三章：海边的爱因斯坦 蛋白质有望成为药物世界中疗效与特异性的产品。重组 DNA技术用于生产蛋白质的意义不仅是单个基因到治疗方法的转变，更是从遗传领域到药物世界的飞跃。 ——第三部分第四章：“克隆或死亡” 加罗德认为，基因决定了人类发展方向，变异则使我们彼此各不相同。 ——第四部分第二章：诊所诞生 遗传学给我们上的堂课就是：不完美不仅是我们的天堂，还是我们赖以生存的尘世。遗传变异的程度以及它对人类病理改变的影响令人叹为观止。我们生活在日新月异的大千世界里，遗传多样性是人类与生俱来的属性，它并非隐藏在遥不可及的角落，而是与我们的生命息息相关。那些貌似同源的种群实际上千差万别。其实我们对于突变体早已司空见惯，因为人类就是由庞大的突变体组成。 ——第四部分第二章：诊所诞生 期望通过选择智力基因来实现聪明才智的想法并不现实，其难度堪比通过筛选“财富”基因来确保荣华富贵一样。 ——第四部分第三章：“干预，干预，再干预” 现代优生学家认为，在缺乏科学素养与政治路线这两项重大错误的影响下，德国的优生学已经坠入纳粹恐怖的深渊。伪科学被用来支撑伪政权，反过来伪政权也会推动伪科学。但是现代优生学将坚定不移地遵循科学严谨性与选择权相结合的原则，并且将在实际应用时避开这些陷阱。 ——第四部分第三章：“干预，干预，再干预” 仅仅 20年之后，遗传学就发生了巨大的变化：人类已经实现了基因的定位、分离、测序、合成、克隆与重组。与此同时，基因还可以进入细菌细胞与病毒基因组，并且用于生产治疗疾病的药物。 然而也有科学家在展望这场生物学革命时并没有表现得那么乐观。 1923年，遗传学家 J. B. S.霍尔丹曾经说过，只要人类掌握了控制基因的能力，那么“所有信仰、价值观以及制度都将岌岌可危 ”。 ——第四部分第四章：基因定位 全基因组测序为人类开启了通向有机生物学未知世界的大门。它就像一部内容浩瀚的百科全书，其中的词条必须不断更新。现在基因组测序已经颠覆了传统的基因概念，甚至从某种意义上说也改变了基因组本身的意义。 ——第四部分第六章：基因地理学家 人类基因组就是我们自身的写照。 ——第四部分第七章：人之书（共23卷） 人类的历史有多长？我们到底从何而来？ ——第五部分章：“不分彼此” 对于种族与遗传来说，基因组是衡量它们之间关系的黄金标准。 ——第五部分章：“不分彼此” 性别认同在人类社会中以某种连续分布的形式存在，同时性别又是人类身份中为复杂的问题之一，那么我们该如何诠释单个基因开关把控全局的现象呢？毫无疑问，SRY基因以某种开/关的形式掌控了性别决定。启动SRY基因可以让动物在解剖与生理上表现为雄性，而关闭 SRY基因会使它们在解剖与生理上表现为雌性。 ——第五部分第二章：遗传算法 如果证实性取向发展与基因概念有关，那么同性恋儿童就不应受到歧视，仇视他们存在的人才是畸形的怪胎。 ——第五部分第三章：后一英里 我们现在能够达成的共识是，身份是先天与后天、基因与环境以及内部输入与外部输入共同作用的结果。 ——第五部分第二章：遗传算法 性别、性取向、气质、性格、冲动、焦虑与选择，虽然它们是人类经验中为神秘的领域，但是却在悄然之间被逐个赋予基因的概念。人们曾经相信行为取决于文化、选择与环境因素，或者把它当作自我与认同的特殊产物，可是现如今居然证明这一切都是基因作用的结果。 ——第五部分第三章：后一英里 长期以来，印度教哲学家一直把生命历程描述成为某种特殊的网络（jaal）。其中基因相当于构成网络的线程，它们将单个网页链接起来组成了互联网。由于基因对于环境应答的要求非常苛刻，因此该网络系统势必精益求精，否则其后果将无法控制。与此同时，这种网络系统也为变幻莫测的机会留下了充足的空间。我们将这种交集称为“命运”，而把自身做出的应答称作“选择”。对于具有对生拇指且直立行走的生物来说，它们会在进化过程中逐渐摆脱原有的束缚，于是我们将此类特殊的生物变异体称为“自我”。 ——第五部分第三章：后一英里 基因组与表观基因组存在的意义在于，它们可以跨越细胞与世代的时空来传承相似性与历史记忆。而基因突变、基因重组与记忆消除则可以拮抗这些力量，并且推进差异、变化、畸形、天赋与再造的产生，同时在继往开来的过程中为更加辉煌的明天开辟崭新的道路。 ——第五部分第四章：冬日饥荒 虽然芸芸众生都遵循物理与化学的基本原则，但是生命起源往往就存在于这些定律之间的边缘与空隙，并且一直在伺机突破它们的极限。宇宙在实现平衡的过程中会消耗能量、破坏组织甚至制造混乱，而生命的意义就是与这些力量进行抗争。毫无疑问，自然法则仍然主宰着世间万物的运行规律，但是神奇的生命却始终在顽强地挑战极限并走向繁荣。即便是大象也不能违背热力学定律，它们巨大的身躯在运动中完成了特殊的能量传递。 ——第五部分第四章：冬日饥荒 然而，某位科学家却可以借助胚胎干细胞来定向操纵几乎任何被选中的基因，并将这种遗传改变永久地融入动物的基因组中。其实我们也可以采用此类方法完成突变与选择，并且让进化在培养皿中迅速实现。这种具有强大变革能力的技术为生物界带来了一个全新的概念：它们就是转基因（也就是跨越基因的意思）动物。 但是上述实验也充斥着复杂的伦理道德问题。这种技术能用于灵长类动物吗？可以用于人类吗？谁来管理转基因动物的创建？哪些基因会被导入或者说允许被导入？转基因技术存在哪些限制条件？ ——第六部分章：未来的未来 人类遗传学的未来将由两大基本要素组成。其中个要素就是“基因诊断 ”，根据这种观点，基因可用于预测或明确疾病、身份、选择以及命运。第二个要素则是“基因改造 ”，也就是通过改造基因来影响疾病、选择与命运。 ——第六部分第二章：基因诊断：“预生存者” 预计到 2020年末，基因突变的排列组合将被用于预测人类表型、疾病与命运的变化。尽管某些疾病可能永远也不适合进行基因检测，但是也许在某些重症精神分裂症或心脏病、高外显率的家族性癌症中，只需要通过少数基因突变的排列组合就可以进行预测。 ——第六部分第二章：基因诊断：“预生存者” “我们都知道人类并不完美.那为什么不让我们变得更好呢？” “这就是我们要做的事情。我们正在努力使自身日趋完善。” ——第六部分第三章：基因治疗：后人类时代 尽管基因编辑技术尚存在某些不足，但是与其他任何基因改造方法相比，这种方法仍然是便捷、强大与高效的基因编辑工具。在生物学历史上，能够与之比肩的科学成果实在是凤毛麟角。 ——第六部分第三章：基因治疗：后人类时代 值得注意的是，操纵基因与操纵基因组是两种完全不同的概念。 ——第六部分第三章：基因治疗：后人类时代 综上所述，我们在后基因组时代中需要一份宣言，或者至少要制订一份行动指南。历史学家托尼?朱特（ Tony Judt）曾经告诉我，阿尔贝?加缪（ Albert Camus）的小说《鼠疫》（The Plague）就是关于鼠疫的故事，就像《李尔王》讲述了国王李尔的故事。在《鼠疫》这部书中，一场生物灾难变成了弱点、欲望与野心的试验场。《鼠疫》这部作品借助修辞的手法透射出人性。尽管读懂人类基因组并不需要理解寓言或隐喻，但是它同样也是弱点、欲望与野心的试验场。我们在基因组中读写的信息反映了自身的弱点、渴望与野心，其实这些内容就是人性的写照。 尽管编纂完整行动纲领的任务需要另一代人来实现，但是我们可以把重温这段历史中的科学、哲学以及道德教训作为其序幕供各位参考。 1.基因是遗传信息的基本单位。它携带着构建、维护以及修复生物体的信息。基因不仅彼此之间能够相互协作，它们还会受到环境输入、触发器以及随机因素的影响，从而确立生物体的终形态与功能。 2.遗传密码具有通用性。即便是蓝鲸的基因也可以被插入到微小的细菌中，而且还能够实现精准解码与近乎完美的保真。我们据此推论：人类基因完全没有特殊性可言。 3.虽然基因会影响形态、功能与命运，但是这些影响通常并非以一对一的形式发挥作用。大多数人类特征都不是单基因作用的结果，许多特征都是基因、环境与概率共同作用的产物。大多数交互作用都具有非系统性的特点，也就是说，它们发生在基因组与无法预测事件的交叉点。由于某些基因可能只会影响倾向与趋势，因此我们可以通过较小的基因子集来准确预测突变或者变异对于生物体的终效应。 4.基因变异会导致特征、形态与行为发生变化。当我们使用口语来描述“蓝眼基因”或“身高基因”时，实际上我们指的是决定眼色或身高的变异（或等位）基因，而这些变异仅占基因组中极少的一部分。由于受到文化倾向或者生物倾向的影响，因此我们在想象中经常会放大这些差异。尽管两位分别来自丹麦与刚果登巴的男性身高不同（分别为 6英尺与 4英尺），但是他们在解剖学、生理学与生物化学方面并无本质区别。即便是男女这两种差异的人类变异体也有688%的基因完全一致。 5.当我们宣布找到某种决定人类特征或功能的基因时，其实只是出自对这种特征的狭义定义。由于血型或身高已经有了本质上的狭义解释，因此通过基因反映它们的生物学属性无可厚非。但是生物学中经常容易犯的错误就是把特征定义与特征本身相混淆。如果我们把蓝眼睛（其他颜色除外）定义为“美丽 ”，那么我们就认为找到了“美丽基因 ”。如果我们仅根据某项测试中某个问题的表现来定义“智慧 ”，那么我们就认为发现了“智慧基因 ”。根据以上理解，基因组只是反映人类想象力宽泛或狭隘程度的一面镜子，它就像是眷恋水中倒影的那喀索斯（Narcissus）。 6.通过与抽象的概念来讨论“先天”或“后天”完全没有意义。先天（基因）或后天（环境）能否在某种特征或功能的发育过程中占主导地位取决于个体的特征与背景。 SRY基因以一种神奇的自主形式决定了不同性别的解剖与生理，而这一切均源自先天。性别认同、性取向以及性别角色的选择则是基因与环境交互作用的结果，也就是说它们是先天与后天彼此协作的产物。相比之下，社会对于“阳刚 ”与“阴柔”认可或理解的方式则大部分由环境、社会记忆、历史与文化决定，因此这些都是后天因素在发挥作用。 7.每一代人都会发生变异与突变，这是人类生物学中无法摆脱的现实。突变只是统计学意义上的“异常 ”，也可以说它是某种不太常见的变异。而渴望均质化与“标准化”人类的想法一定会与维持多样性与异常的生物必要性保持平衡。综上所述，常态就是进化的对立面。 8.许多人类疾病都是由基因引起或受到了基因的强烈影响，其中就包括某些之前认为与饮食、暴露、环境以及概率有关的严重疾病。大多数此类疾病是多基因病，也就是说它们受到多个基因的影响。虽然这些疾病可以遗传（某种特殊的基因排列组合引起），但是却并不容易遗传至后代（由于每代人中的基因排列组合都将发生重排，因此很难将其完整地传到下一代）。单基因致病的情况比较罕见，但是它们在数量上却非常普遍，目前发现的单基因病已经超过 10 000种。其中新生儿罹患单基因病的比例大约为二百分之一至百分之一。 9.每种遗传“疾病”都是生物体基因组与环境之间错配的结果。在某些病例中，为了在缓解病痛时做出适当的医学干预，我们或许可以采用改变环境并使其适应生物体形态的措施（例如为侏儒症患者搭建特殊的房间，为自闭症儿童制订特殊的教育模式）。与之相反，其他病例则可能需要改变基因来适合环境。然而并非所有病例都存在这种错配，例如，必须基因功能丧失导致的严重遗传病就无法与任何环境兼容。在环境往往更具可塑性的前提下，通过改变基因来获得疾病终解决方案的想法就是一种离奇的现代谬论。 10.在某些特殊情况下，由于遗传不亲和性问题极其严重，因此我们才能够合理使用遗传选择或定向遗传干预等非常手段。对于基因选择与基因组修饰来说，只有我们充分理解了它们可能产生的各种意外后果时，将这类情况视为例外而不是常规才会更安全。 11.目前尚未见到基因或基因组对于化学与生物学操作产生遗传抗性的报道。众所周知，“大多数人类特征都是复杂的基因 —环境交互作用以及多基因效应的结果”这一标准概念是真理。然而，尽管这些复杂性限制了人类操纵基因的能力，但是它们还是为基因修饰留下了诸多机会。人体内遍布各种各样可以影响多种基因的主控调节因子，同时基因组中还存在许多这样的干预节点。我们可以设计出某种表观遗传修饰剂，然后通过单键开关来改变成百上千基因的状态。 12.目前为止，高外显率基因、极度痛苦与合理干预这三项限制条件依然制约着我们在人类中进行干预的尝试。随着三项限制（通过改变对“极度痛苦”或“合理干预”的标准）逐步放宽，我们不仅需要创新生物学、文化以及社会准则来决定遗传干预的利弊，同时还要了解干预手段安全规范应用的各种环境。 13.历史通过基因组重演，基因组借助历史再现。推动人类历史发展的冲动、野心、幻想与欲望至少部分就源于基因组编码。与此同时，人类历史也选择了这些携带有冲动、野心、幻想与欲望的基因组。虽然这种自我实现的逻辑成就了人类无与伦比的品质，但是它同时也是滋生卑鄙龌龊的温床。现在谈论摆脱这种逻辑的影响还为时尚早，然而我们应该在认清其运动轨迹的同时保持警惕，防止它在过度扩张中恃强凌弱或者以“正常”为借口消灭“突变”。 或许那种质疑就源自人类 21 000个基因之中。或许由此产生的怜悯已经永久编码于基因组。 或许这就是我们生而为人的部分原因。 ——第六部分第三章：基因治疗：后人类时代 一旦认识到人类这种生物体是由基因、环境以及基因-环境交互作用组成的，那么就会从根本上改变我们对于人类的定义。 ——后记：辨别身份 到底是什么力量或机制才能解释人类个体截然不同的命运与选择呢？人们在 18世纪之前曾经把个体命运归结于神的旨意。 19世纪与20世纪的医学发展为命运与选择提供了更为世俗化的概念。疾病或许是命运中为常见的典型代表，我们可以通过规范的术语对其进行描述，它们不再是天谴神罚的愚昧无知，而是风险、暴露、体质、环境与行为共同作用的结果。 ——后记：辨别身份

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