這本書分為四部分,從四個(gè)角度闡釋了與人類密切相關(guān)的基因科學(xué)知識(shí)。
解讀植物的演化:“水果自由”到底還有多遠(yuǎn)?是我們馴化了植物,還是植物馴化了我們?植物也有情緒嗎?植物在這顆星球上的歷史很多都超過人類,我們應(yīng)從它們的演化中體會(huì)生命的神奇與力量。
揭開動(dòng)物的奧秘:食鹿茸真的有益健康嗎?失落的恐龍世界還會(huì)重返人間嗎?“三級(jí)”動(dòng)物的生存史給人類帶來哪些啟示?我們與動(dòng)物一樣,只是自然界的一部分,只有互相尊重、和諧相處,才是人類的長(zhǎng)存之道。
關(guān)注人類的健康:新冠病毒與蝙蝠到底有何關(guān)系?現(xiàn)實(shí)中真的存在超能者嗎?遺傳會(huì)帶給人類怎樣的厄運(yùn)?這些問題的答案在遺傳與環(huán)境中。與其他前沿學(xué)科不同,生命科學(xué)的研究與每個(gè)人息息相關(guān),糾正誤區(qū)正是科普的價(jià)值所在。
憧憬基因科學(xué)鑄就的未來:基因編輯真的可以創(chuàng)造“新人類”?用免疫療法治療癌癥是“天使”還是“魔鬼”?如何給生命進(jìn)行備份?“人人基因組時(shí)代”日趨接近,這是人類攻克疾病戰(zhàn)役中的集結(jié)號(hào),也是科技引導(dǎo)下值得期待的未來。
雖然相較于過去,我們對(duì)“我”的理解,已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,可這依然未必是生命的真相。探索未知是科學(xué)的意義,也是人的獨(dú)特性所在。
如果說生命不過是一套復(fù)雜的代碼,那么相信人類的代碼中有愛。愿你在生命科學(xué)的世界里,發(fā)現(xiàn)新的樂趣和方向。
時(shí)光飛逝,生命密碼系列的第二本書要和大家見面了。
生命密碼系列書籍脫胎于我的一檔日更電臺(tái)節(jié)目《天方燁談》,相較于幾分鐘的節(jié)目,分門別類、精心整理的文章信息量更大,也方便大家隨時(shí)閱讀。
我寫這本書的初衷是希望和大家分享一些通俗易懂的生命科學(xué)知識(shí),為對(duì)這一領(lǐng)域感興趣的人提供靠譜的科普內(nèi)容,如果能讓公眾理解科學(xué)、熱愛科學(xué),那就更好了。
生命密碼系列的第一本書出版后,我陸續(xù)參加了一些科普活動(dòng),收到了不少有價(jià)值的反饋,部分讀者還提出了對(duì)第二本書的期待,這讓我在欣喜之余,也平添了幾分壓力,以及做出更優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的動(dòng)力。
在與讀者朋友們的交流中,我發(fā)現(xiàn)大家對(duì)生命健康問題很感興趣,但很多人對(duì)決定生老病死的主要因素——基因,卻陌生得很。我們?yōu)槭裁磿?huì)生病?人類可能永生嗎?如何生育一個(gè)健康的孩子?如何讓“腫瘤君”滾蛋……其實(shí),這些問題的答案便在遺傳與環(huán)境中。與其他前沿學(xué)科不同,生命科學(xué)的研究與每個(gè)人息息相關(guān),自然吸引了不少人的關(guān)注。
但這種“關(guān)注”也帶來不少亂象,從各種趕時(shí)髦的基因科技流言中,便可窺一斑。作為一門前沿科學(xué),從分子層面理解生命,存在一定的認(rèn)知門檻,這也讓生命科學(xué)成為謠言重災(zāi)區(qū)。對(duì)基因武器的恐慌自不必提,與致癌有關(guān)的謠言也層出不窮。
人天生會(huì)對(duì)未知的事物恐懼。對(duì)于新事物,大部分人會(huì)在不了解時(shí)便下意識(shí)否定,雖然質(zhì)疑是科學(xué)精神之一,但思辨是更重要的科學(xué)精神。要清除蒙昧與謬誤,就得消除科學(xué)家與公眾間的知識(shí)鴻溝,保證大家是在同一平臺(tái),用同一種語言對(duì)話。所以,在生命這個(gè)話題上,我們要有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和理解。
哲學(xué)三問,生物思維
生命是什么?在20 世紀(jì)前半葉,最熱衷于解答這個(gè)問題的是物理學(xué)家,“養(yǎng)貓大神”薛定諤就是個(gè)中翹楚,他寫了一本《生命是什么》,嘗試從物理角度解答這個(gè)問題。這本書出版至今流行了70年,堪稱經(jīng)典。雖然書中種種只是薛定諤的大膽猜想,卻也因此啟發(fā)了不少杰出的物理學(xué)家因?yàn)閷ふ摇吧W(xué)”而最終投入遺傳學(xué)研究。生命科學(xué)研究在分子層面開始突破,相當(dāng)程度得益于此書。
作為一名投身生命科學(xué)領(lǐng)域20 多年的理科生,我對(duì)這個(gè)問題的理解是——生命的本質(zhì)是化學(xué),化學(xué)的本質(zhì)是物理,物理的本質(zhì)用數(shù)學(xué)來描述;瘜W(xué)統(tǒng)一在元素上,經(jīng)典物理統(tǒng)一在原子上,量子物理統(tǒng)一在量子上,而生命統(tǒng)一在DNA(脫氧核糖核酸)上。在我看來,生命正是由一群元素按照經(jīng)典物理和量子物理的方式組合起來的一個(gè)巨大且復(fù)雜的系統(tǒng)。
英國(guó)科學(xué)作家保羅· 戴維斯在《生命與新物理學(xué)》一書中,把生命和量子物理的結(jié)合提升到新的水平,隱隱揭開了分子生命(DNA以上水平,原子基礎(chǔ))+ 量子物理(腦科學(xué),量子基礎(chǔ))+ 信息論[生命以信息為通用貨幣,以bit(字節(jié))為基礎(chǔ)] 融合的序幕。從麥克斯韋妖1 到薛定諤的貓,從哥德爾不完備定理到香農(nóng)定理……生命的起源與本質(zhì)、自由意識(shí)是否存在的答案似乎呼之欲出。
地球存在了46 億年,已知生命的歷史已有34 億年,我們是誰,因何誕生,去往何處,學(xué)界有著不同的認(rèn)識(shí)。
自詡處于食物鏈頂端的人類,放在地球億萬年尺度的背景來看,也只存在了短短的一瞬。莎士比亞的“人啊,你是宇宙的精華,萬物的靈長(zhǎng)”這句話在文學(xué)作品中無可厚非,但在生物圈中實(shí)在是自大之言,如果曾經(jīng)的地球霸主們有靈性,聽到了免不了對(duì)人類一頓鄙視加暴揍。即使是現(xiàn)在,人類在稱王的道路上依然走得艱難。在我看來,地球之王是微生物,多細(xì)胞生物之王是昆蟲,論生存實(shí)力,人類從來都是被碾軋的一方。
達(dá)爾文顯然更客觀,他說“人類的特征是兩足直立行走、大的腦容量和高的智力”,僥幸站上食物鏈頂端,也只是演化的偶然。在今天看來,這個(gè)定義并不完善,我們或許應(yīng)該說,人是具有23 對(duì)染色體,基因組為30 億對(duì)堿基,基因總量約為22 000 個(gè),以及攜帶了10倍于人體細(xì)胞數(shù)量的微生物的有機(jī)體。
雖然相較于過去,我們對(duì)“我”的理解,已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,可這依然不一定是生命的真相。演化還在繼續(xù),“造物主”也可能隨時(shí)喊停,而探索未知,正是科學(xué)的意義,也是人的獨(dú)特性所在。
讓電動(dòng)車普及,火箭回收,并意欲移民火星的商業(yè)奇才馬斯克,曾將自己獨(dú)特的思維方式歸結(jié)為第一性原理。這個(gè)概念最初源自哲學(xué),就是透過表象看本質(zhì)的思維方式。每個(gè)學(xué)科都有第一性原理,演化的思想,即遺傳與變異是生命的本能,也是生命的第一性原理,是生命科學(xué)為我們提供的一種新的思維方式。
當(dāng)你苦惱在人生選擇方面,隔代如隔山的交流鴻溝時(shí),演化歷程會(huì)告訴你,這正是地球生命前進(jìn)的動(dòng)力——與祖先做出不一樣選擇的狼變成了忠誠(chéng)的狗,兩棲動(dòng)物的出現(xiàn)也是因?yàn)橛恤~選擇離開水域,人之所以能夠制造并使用工具,或是因?yàn)槟承┨亓ⅹ?dú)行的祖先,選擇了從樹上下來解放了雙手(前爪)……
當(dāng)你自視甚高忘乎所以時(shí),自然歷史會(huì)告訴你,人雖然自詡?cè)f物之靈,也只是被無序的演化之手推上王座的生物之一,并不代表我們有權(quán)利凌駕于萬物之上,或是對(duì)自然索取無度。用客人而非主人的心態(tài)看待自己與外界的關(guān)系,就能在生活中保持謙卑。
當(dāng)你陷入生老病死的恐慌時(shí),翻翻地球生命歷史,正視生命的衰亡與正視生命的誕生一樣,是再自然不過的事情。人類在疾病方面雖然存在認(rèn)知局限,但在對(duì)抗疾病方面一直有突破與創(chuàng)新。比如現(xiàn)在我們知道,癌癥是一種基因病,開始探索用免疫系統(tǒng)對(duì)抗腫瘤,從分子層面對(duì)腫瘤進(jìn)行預(yù)防、早篩、診斷、治療、預(yù)后監(jiān)測(cè),終有將癌癥變?yōu)槁圆〉囊惶臁?/p>
自十幾年前,人類基因組被破譯以來,我們從分子層面了解了生命的組成,科技的發(fā)展又讓個(gè)人基因組測(cè)序的時(shí)間和成本從13 年、38 億美元到如今的2 天、3 800 元人民幣,我們甚至能用2019 年的智能手機(jī)在不到一天的時(shí)間里分析15G 的個(gè)人基因組序列,“人人基因組時(shí)代”日趨接近。這是人類攻克疾病戰(zhàn)役中的集結(jié)號(hào),也是科技引領(lǐng)下值得期待的未來。
《生命密碼》作者,華大基因CEO,哥本哈根大學(xué)博士,基因組學(xué)研究員。大學(xué)畢業(yè)后加入華大基因,曾主持、參與近百個(gè)國(guó)際基因組合作項(xiàng)目,是“非典”和“新冠”科研攻關(guān)主要參與者,在《自然》等國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表60余篇論文(含合著)。發(fā)起并支持狒狒/山魈基因組、大豆回家、生命周期表、狂犬病科研等公益計(jì)劃。
他主張將科技力量與人性光輝結(jié)合,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)組織科技援藏,先后成立“華基金”“光基金”等公益基金,關(guān)注全球遺傳疾病、腫瘤及傳/感染疾病,致力于推動(dòng)基因科技普惠人類。
他認(rèn)為,科普即公益。他是“天方燁談”基因電臺(tái)和“尹哥聊基因”公眾號(hào)的主創(chuàng),也是科普圈、媒體圈、財(cái)經(jīng)圈、科研圈頗受歡迎的生物界“名嘴”,更是用自己的力量帶動(dòng)更多人,讓生命科學(xué)走向流行。
推薦序一 科學(xué)是甜美的
推薦序二 說你聽得懂的科學(xué)
推薦序三 生命中的因和果
前言 用生命科學(xué)思維理解世界
第1章 草木浮生地久長(zhǎng)
一碗米飯的故事
“我從山中來,帶著蘭花草”
飄洋過海來“辣”你
“水果自由”還遠(yuǎn)嗎?
且祈麥?zhǔn)斓蔑栵垺?/p>
植物馴化了人類?
植物也有情緒?
那些“榮獲”諾貝爾獎(jiǎng)的植物
第2章 侶魚蝦而友麋鹿
一只蠶寶寶,榮光絲綢路
大吉大利,科學(xué)吃雞
“三極”動(dòng)物逆境求生史
昆蟲世界見聞錄
夜訪“鯊”先生——真實(shí)之夢(mèng)? 2
為誰辛苦為誰甜
失落的恐龍世界
且放白鹿青崖間
第3章 人生代代無窮已
腸道菌群:身體代謝的指揮家
“眾病之王”史事
遺傳的厄運(yùn)
世人應(yīng)無“恙”
新冠肺炎的教訓(xùn):“蝠”兮禍所依,野味切莫吃
從“望聞問切”到病原精準(zhǔn)檢測(cè)
現(xiàn)實(shí)中的“X戰(zhàn)警”
醫(yī)學(xué)簡(jiǎn)史:群星璀璨,大醫(yī)精誠(chéng)
第4章 平生學(xué)術(shù)在斯民
基因編輯制造“新型人類”?
超級(jí)測(cè)序儀爭(zhēng)霸戰(zhàn)
表觀遺傳,到底是個(gè)啥?
讓DNA分子倍增的魔法:PCR技術(shù)發(fā)明史
干細(xì)胞研究造假大事記
生命本無性,演化自擾之
免疫療法是天使還是魔鬼?
給生命做一個(gè)備份
附錄 生命周期表
致 謝