赵汉雄：点评获得性遗传的反方意见

点评获得性遗传的反方意见

　　　　　　　赵汉雄

1801年，拉马克在《无脊椎动物系统》中大无畏地公开了他的进化理念。当即遭到居维叶迎头痛击。200年间，反对意见层出不穷。早期批评带伦理色彩：居维叶创《灾变论》是弘扬上帝的意志；拉马克则信仰“动物本身的意志、欲望”。真正从学理评论该学说自魏斯曼（1834—1914）始。

一

   1883年魏斯曼做了“小鼠割尾实验”：在连续22代割尾巴后的第23代小鼠仍然长出与正常小鼠等长的尾巴。由此得出“后天获得的性状不能遗传”。

  魏斯曼开创了用实验方法检验进化理论，值到称道。所得结论也符合实验的事实。失误在将特称判断无根据地上升为全称判断。因为从这一现象推论另一现象，仅是类比。只有找出产生这一现象 的原因才能对现象归类。

   自然界也做过“割尾实验”，蝌蚪→蛙不也割过尾？不过不是用剪刀，而是启用一种酶，将尾巴消化吸收。摆明了正反两类实验，我们可以这样结论：后天获得的性状能不能遗传取决于有没有发生与之相关的基因改变。

初期的获得性基因（如笔者讨论过IgG基因内的拼接基因）还与孟德尔基因有别：它的表达仍须后代个体持续操作，符合拉马克的“用进废退”理念，可称拉马克基因。已有实验可证，拉马克基因是能够进化到孟德尔基因的。

“本能”肯定起源于后天的“学习”，因为不可能从娘肚里就开始筑巢（蜜蜂）围堤（河狸）。行为遗传学家做了蜜蜂杂交实验：“爱清洁”蜜蜂的幼虫死于蜂房内，其工蜂打开蜂房盖并将死虫移走：“不爱清洁”蜜蜂则任死虫在蜂房内腐烂。实验是将这两类习性相反的蜜蜂杂交，杂交蜂后会产生出4种类型个体数相近的工蜂，除有“爱清洁”和“不爱清洁”的个体外，还有一部分只打开蜂房盖但不移走死虫：另一部分不会打开蜂房盖却可从其它蜜蜂打开的蜂房中移走死虫。这一结果明显符合基因的连锁和互换定律。也就是说：这里的获得性基因与孟德尔基因无异。

如果我们囿于小小的小鼠实验，对自然界一直在进行的获得性遗传闭上眼睛，岂不是甘患“自闭症”？

二

1900年，德弗里斯、柯伦斯和切卓马克各在自己研究的植物杂交实验中重新发现了孟德尔定律，染色体遗传学开始成为生物学的前沿学科。由于孟德尔因子的“颗粒性”与达尔文预期的渐变的连续的成种理论不协调，所以早期的遗传学家大多怀疑达尔文学说。1901年德弗里斯发表《突变论》将怀疑推向对抗。

德弗里斯把单株拉马克待宵草的自交和杂交的后代连续栽培了9年，从中鉴定出9个性状明显区分且能稳定遗传的“新种和变种”。德弗里斯据此得出物种是突然形成的，且因这些“新种和变种”全是在同一块实验地上出现，环境条件并无各异，所以也反对自然选择的作用。德弗里斯的这套证据为1904年举行的英国科学促进会的会议上所接受，达尔文学说几乎倾覆。幸好德弗里斯的9组互相区别的性状，后来经细胞学检查，实为拉马克待宵草9条染色体上的连锁群、不合新种标准，达尔文学说才免除“处分”。

这场风波原不关拉马克的事，可是“城门失火，殃及池鱼”。1937年杜布.赞斯基将穆勒发现的“基因突变”与达尔文的“不定变异”挂钩，使达尔文学说有了真实的遗传学基础，杜氏用：“突变是材料，选择是手段，进化是结果”的新思路也能解释拉马克提出的例证（现今选入中学课本的长颈鹿选择形成说即是其例）。坚决反对获得性遗传。不过反对理由甚为肤浅：仅因基因突变是不定向的（穆勒原文是“不可预测的”）；“用进废退”的变异是定向的。即认定获得性不能遗传，其逻辑病仍为表象推理。正确的“三段式”结论应是：“用进废退”不是“基因突变”。杜布赞斯基力挽狂澜，制止新兴的遗传学中的反进化论倾向是有功的。但他对达尔文学说的修正并不完全正确：在达尔文那里，“不定变异”是指不明原因的变异，他不在乎变异怎样发生，专注于变异的积累机制。不管谁发现的变异都可拿来让自然选择鉴别或积累。拉马克发现一大类定向变异，自然被达尔文奉为上宾。现经杜氏一改，不定变异钉死在基因突变上，自然选择就短了材料来源。况且基因突变（正义是“点突变”）只能变出等位基因，光用这种原地打转的材料能造出由低到高的进化大蛋糕吗？“突变－选择说”解释长颈鹿的形成也不完善。淘汰“短”颈鹿不难，但要让颈长长就难了：脖子长一寸，其上骨骼、肌肉、血管、神经等等都得同时长一寸。你用不可预测的“基因突变”去统率它们，能管得过来吗？用拉马克说法就很简单：大家都在“用进废退”嘛。“突变－选择说”用在生存斗争上也会出问题：狼追鹿逃，双方都要朝快里跑。双方的基因突变是不联络的，倘若两处的突变有时间差，或某方突变幅度过当，都会导致狼死或鹿亡，生存斗争的机器就此“停摆”。请拉马克来说就不至惨剧：只要开始时两群间互有快慢的个体，经同一种训练方法（都从奔跑中学习提高），结果仍是互有快、慢的个体，狼追鹿逃的游戏照样进行。当然，象拟态、警戒色这类实例，拉马克解释不了，“突变－选择说”就能独擅胜场。现象是物质产生的；物质是分层次的。只有把一类现象归因于它据以发生的物质层次时才得正解。想以单一层次的原因包揽全部进化现象，必会出现抵牾。这也是进化论思想史中有待纠正的一个误区。

三

达尔文低潮时，学人转向拉马克；综合进化论出，必欲与拉马克决一死战。在这种背景下，学术界要求做出判定实验。于是细菌抗药性实验成为学界的聚焦点。同类实验历时10年，试了许多材料，吸引了多位诺贝尔奖获得者参与，创造了多项堪称经典的实验方法，盛况空前，非比寻常。实验结果的一致性和结论错误的一致性笔者已有专文（2002d）析评。为什么这么多“巨头鲸”都会在同一块礁石上搁浅？还应作一交代。

1．  这是错误思潮提出的错误问题：前文已审：达尔文与拉马克，基因突变与获得性遗传并不存在反对关系，硬要来个“二者择一”，本身就是误导。

2．  对不存在反对关系的各方，切忌使用“排中律”。因为一方的错对皆由自身原因，这种原因不与他方错对关连。应以实验结果分别检验各方，那时供选结论就不会仅是“一错一对”，还会有“二者全错”或“各有错对”等等。

3、实验要求解释的事实是：“未接触药物的细菌已具抗药性”。在此事实中蕴涵两大难题：一是超距作用，一是预适应。实验诸君就是从这两大难题上铩羽的。试推演之：

   实验者未必都懂拉马克学说，他们会用“囫囵吞枣”的办法推论：就算“生物有适应环境的能力”，不让它接触环境怎么会发挥这种能力？难道这种能力有超距作用吗？德尔布吕克是物理学家当然掂量出此问题的难度（万有引力的机制至今未解），于是带头转向可以绕过超距作用的基因突变。可是用基因突变解释此事实，就会碰上预适应疑难。①“闭门造车”的基因突变何以会“出门合辙”？②这种适应未来的基因怎样会长期保存下来？假如你对此持肯定答案，那接着的问题就是：能预测未来的变异源有神智吗？如果生物体内确能预存专对未来的适应基因，那进化论不是预成论吗？当初拉马克就是被这类问题逼进死角的。

世人不察，拉马克提出的是改进性状的思路。用今天知识解读：性状是由蛋白质体现的；蛋白质有变构性。假如A蛋白原是适应A底物而生，但A蛋白的变构作用也适应A’底物。为改进对A’底物的适应，从“蛋白质-DNA”互动作用，产生A’基因，A’基因产生的A’蛋白，又有它的变构性，可捕捉A’’底物……如此“摸着石头过河”，就化解了“预适应疑难”。基于蛋白质有“举一反三”的潜力，在生物与环境的关系上，生物会有一点“主动性”；当A系列的适应性碰到了无法超越的阻碍时，该生物会启用B系列……Z系列的适应性，寻找新的适 应方向。进化是依据生物的现存条件展开的，但不是预成的。不到那座山，怎唱那支歌？

四

1953年沃森.克里克的《双螺旋》开创了分子遗传学的新时代。时代在前进，批判拉马克也不忘与时俱进。1970年克里克重申“中心法则”时评论说：“如果要使遗传信息从蛋白质向核酸转移，那么细胞中应有另一套反向翻译机构，而这套机构在现存的细胞中是不存在的。”

“另一套反向转录机构”确实不存在，但还不能排除多亚基蛋白的信息从现存的那套翻译机构向DNA转移。笔者继续《获得性遗传的证据》的思路，补充几条资料，可设计证实这种猜测的实验。

1．“已在人的白细胞和胎盘滋养层中测出了与反向转录有关的反向转录酶的活性“

2．广州中山二院报导：在“非典“康复者血清中都发现IgG抗体浓度偏高，且能持续数月不减。

3．  我国研制的SARS疫苗已进入二期试验。

实验方案是：从脐带血采集胚胎细胞离体培养。用SARS疫苗开启胚胎DNA中的IgG基因，同时饲以32p标记的4种核糖核苷酸。这样虽然也使无关基因的转录产品也带32p标志，但可对比不放SARS疫苗的对照组样本加以剔除，使实验专注于IgG基因的转录状况。

定时从培养基萃取胚胎细胞，制成匀浆，滴在醋酸纤维素纸上，做双向电泳后，用该纸使X片感光。从各期32p—mRNA出现的情况可以分析在IgG基因中是否发生了新基因。

实验预期是：初期应有众多短序mRNA；中期会有“原料”ｍRNA突现；后期会有长序ｍRNA（拼接ｍRNA）；末期长序mRNA的数量会超过原料mRNA。得到最后一项结果就能证明拼接基因已产生。

推断理由：如果拼接mRNA由原料mRNA随机拼接，则原料量应远远大于成品量。只有当拼接mRNA由拼接基因产生，拼接mRNA的生产才与原料mRNA生产并驾齐驱。但从原料mRNA组建拼接mRNA，会减少原料量和增添成品量，故拼接mRNA必超原料ｍRNA量。倘若拼接基因一出，原料基因关闭，则后期现象十分彰显。

笔者认为：本实验可以直接判定获得性遗传的真伪。如为真，则所有获得性遗传的反方意见必有某处智障。

                                                 作者：赵汉雄

                                                 通讯地址：浙江上虞东关中学

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