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今天,我們?nèi)祟惖目萍歼_(dá)到了前所未有的高度，航天器扶搖而上，深潛倉魚游海底。但除了向外部拓展認(rèn)知的疆域，人類也在不斷地向內(nèi)拷問自己：我從哪里來？我們?nèi)祟惡偷厍蛏系钠渌我砸黄鹱叩搅私裉炷兀?/span>

作者 | 林梅

在我們短暫的一生中，幾乎看不到物種發(fā)生變化。所以，人類一度以為生物的性狀是靜止的。然而，從地球上出現(xiàn)第一個單細(xì)胞之前，生命就開始了復(fù)雜漫長的進(jìn)化過程。地球生命的進(jìn)化之流時而壯麗恢弘，時而寧靜悠揚(yáng)，它的起源、輻射、滅絕和復(fù)蘇如同一部交響樂的不同樂章，而樂章的舞臺，就是我們賴以生存的藍(lán)色星球。

拉馬克（Jean Baptiste Lemarck，1744-1829）早在1809年就在《動物學(xué)哲學(xué)》里系統(tǒng)地闡述了他的進(jìn)化學(xué)說。他相信物種是由簡單到復(fù)雜進(jìn)化的，書中提出了兩個法則：一個是用進(jìn)廢退，一個是獲得性遺傳。這是什么意思呢？簡單來說，環(huán)境的改變會引起動物習(xí)性的改變，習(xí)性的改變會使某些器官經(jīng)常使用而得到發(fā)展，另一些器官不經(jīng)常使用而退化，在環(huán)境影響下所發(fā)生的定向變異，即后天獲得的性狀是能夠遺傳的。

拉馬克（圖片來源：wiki）

比如，拉馬克認(rèn)為，長頸鹿的祖先原本脖頸很短，但是為了吃到樹枝高處的葉子，不斷的伸長脖子去夠，而這樣的特征通過遺傳，才形成了今天長頸鹿的長頸。

其實(shí)，拉馬克最大的貢獻(xiàn)在于他是演化論的支持者，但是拉馬克的觀點(diǎn)與當(dāng)時占統(tǒng)治地位的物種不變論產(chǎn)生了很大的沖突，導(dǎo)致他一生遭受了很多的打擊和不幸。

科學(xué)在等待一個機(jī)會，為拉馬克平反。

年少時期的達(dá)爾文一直對學(xué)校的神創(chuàng)論那一套表示厭煩，對自然界的神秘充滿了好奇。1859年，他經(jīng)過20多年研究，出版了《物種起源》。在這部書里，達(dá)爾文通過大量的證據(jù)旗幟鮮明地證明了“進(jìn)化論”的思想，將全新的科學(xué)的生物進(jìn)化思想展現(xiàn)于世人，推翻了“神創(chuàng)論”和物種不變的理論。

按說，這下拉馬克該平反了吧？不，他還是不幸淪為了壞科學(xué)的代表。因?yàn)椋m然都支持演化論，但是他與達(dá)爾文的核心思想有著本質(zhì)的區(qū)別。

達(dá)爾文的進(jìn)化論中,核心思想是“自然選擇”。在一兩百年前的當(dāng)時，孟德爾老先生的豌豆實(shí)驗(yàn)還沒整出結(jié)果，沃森和克里克的父輩都還沒出生，人們對遺傳的分子學(xué)機(jī)制完全不清楚。但是，達(dá)爾文在長期的觀察中形成了自己的關(guān)于進(jìn)化內(nèi)在驅(qū)動力的解釋。他認(rèn)為，拉馬克那種“長頸鹿‘為了’吃到更高的樹葉努力伸長脖子，所以一代代傳下去，有了長脖子”的所謂內(nèi)力，并不靠譜，真正的原因是，一個物種群體里，個體之間會有微小差異，有利的特性，會使個體更好的生存和繁殖，提高了這些個體適應(yīng)環(huán)境的能力，進(jìn)而更有可能尋找到配偶產(chǎn)生后代，而這樣的特征有可能遺傳給后代；而不適應(yīng)環(huán)境的特性，則會對個體的生存繁衍產(chǎn)生不利影響，從而減少了他們后代的數(shù)量，這樣的特征有可能較少的出現(xiàn)在后代中。久而久之，遺傳變異 自然選擇，形成了進(jìn)化的內(nèi)動力。

達(dá)爾文的學(xué)說之所以被世人廣泛接受，是因?yàn)樗岢隽舜罅康目尚抛C據(jù)。

比如，對于古生物研究來說，最直接的證據(jù)是化石?；潜４嬖趲r層中不同地質(zhì)歷史時期的生物遺體、遺物或遺跡。化石是生物演化歷史的明證，起初，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)了各種已經(jīng)滅絕動物的化石，還有其他一些很難鑒別的不知道是什么生物的化石。達(dá)爾文堅信，如果能找到種群發(fā)展過程的過渡類型化石，就是生物演化過程的鐵證，可以告慰達(dá)爾文的是，過去的一百多年間，有相當(dāng)多的過渡類型化石被找到，比如最著名的始祖鳥化石以及最近二十年發(fā)現(xiàn)的許多身披羽毛的恐龍，它們既有恐龍的特征，又有鳥類的特征，我們可以推斷，鳥類是由恐龍進(jìn)化而來。

此外，還有一些比較胚胎學(xué)、解剖學(xué)、地質(zhì)、地理等方面的證據(jù)。比如，人們發(fā)現(xiàn)，不同種類的動物胚胎在初期十分相似，這表明這些這些動物來源于同一祖先。

脊椎動物與人的胚胎發(fā)育過程比較（圖片來源：《生命樂章——生物進(jìn)化》，山東科學(xué)技術(shù)出版社）

在達(dá)爾文發(fā)表物種起源的幾乎同一時代，奧地利植物學(xué)家格雷戈?duì)枴っ系聽柋銓ν愣沟碾s交試驗(yàn)結(jié)果寫成了論文，并在達(dá)爾文去世后，引起了世人的重視。這些遺傳規(guī)律在高中生物中就是大家所熟悉的顯性和隱形遺傳因子那一套，根據(jù)這套理論，人們可以預(yù)測何種性狀在何種條件下會以何種概率出現(xiàn)。同時，這套理論也提到了“突變”的概念，也就是說，進(jìn)化有可能是跳躍性的。

孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中所用的七對相對性狀（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

上世紀(jì)二十年代到四十年代，進(jìn)化論的研究達(dá)到了一個前所未有的新高度，很多科學(xué)家都用自己擅長的方式完善著進(jìn)化論，孟德爾的突變論和達(dá)爾文的漸進(jìn)演化論達(dá)到了前所未有的統(tǒng)一。

比如，上世紀(jì)二十年代，英國數(shù)學(xué)家兼生物學(xué)家羅納德·費(fèi)希爾、英國遺傳學(xué)家約翰·霍爾丹和美國生物學(xué)家休厄爾·賴特，用精確的數(shù)學(xué)語言描述遺傳因子在物種演化中的作用；三十年代，美籍俄裔遺傳學(xué)家西奧多修斯·杜布贊斯基、美籍德裔動物學(xué)家恩斯特·邁爾和美國古生物學(xué)家喬治·辛普森，也都從各個角度對達(dá)爾文的進(jìn)化論做了論證和補(bǔ)充，孟德爾和達(dá)爾文的理論自此達(dá)到空前統(tǒng)一。

1942年，《Evolution: The Modern Synthesis》一書出版，綜合進(jìn)化論得以完整闡述，值得一提的是，這本書的作者英國生物學(xué)家朱利安·赫胥黎是托馬斯·赫胥黎的孫子，而托馬斯·赫胥黎就是當(dāng)年達(dá)爾文進(jìn)化論的堅定支持者、《進(jìn)化論與倫理學(xué)》（其中一部分被翻譯成中文，即著名的《天演論》）的作者。當(dāng)年，赫胥黎因?yàn)橹С诌M(jìn)化論而飽受神創(chuàng)論者詰難，現(xiàn)在，世人終于明白，進(jìn)化本身沒有任何超自然的神力主宰，一切都可以用科學(xué)解釋。

這場爭論的結(jié)束，讓小墨想到愛因斯坦一句話：“自然界最不可理解的是，它居然是可以理解的?！?/p>

故事遠(yuǎn)沒有結(jié)束，人們還是想知道，生命區(qū)別于非生命的本質(zhì)是什么？那些所謂遺傳因子微觀載體到底是什么呢？

上世紀(jì)五十年代，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)為人類打開了分子生物學(xué)的大門，它的發(fā)現(xiàn)者不僅獲得了諾貝爾獎，更將永載于人類史冊，因?yàn)镈NA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)上無論如何高估其意義都不為過。不說現(xiàn)在我們所有與生物有關(guān)的科學(xué)和技術(shù)都以此為基礎(chǔ)，即便在當(dāng)時，人們知道了DNA是控制遺傳性狀的基本單位，而DNA的突變是群體內(nèi)變異的基礎(chǔ)，正是DNA的多樣性，決定了物種的豐富性。同時，雙螺旋遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，也進(jìn)一步證明了，地球上的生命有一個共同的起源。

話說到這里，你以為可憐的拉馬克就要徹底被掃入故紙堆了嗎？錯了，他可能在等待一個新的時機(jī)重生。這個時機(jī)或許就是，表觀遺傳學(xué)。

在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)的同一年，愛丁堡大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家康拉德·沃丁頓發(fā)現(xiàn)，處于胚胎發(fā)育階段的果蠅在受到一些外部環(huán)境影響的情況下會發(fā)育出不同的翅膀結(jié)構(gòu)，并且這種性狀改變會遺傳給此后所有的后代，然而后代的基因型卻沒有發(fā)生改變。為此，沃丁頓創(chuàng)造了“表觀遺傳學(xué)”（Epigenetics）一詞，用來描述經(jīng)典遺傳學(xué)所不能解釋的現(xiàn)象。雖然當(dāng)時人們并不明白隱藏在這種現(xiàn)象背后的分子機(jī)制，但還是能看出，這似乎就是拉馬克學(xué)說里所謂的“獲得性遺傳”。

如今，表觀遺傳學(xué)的精確定義是：在不改變DNA序列的前提下，能夠調(diào)節(jié)DNA功能、決定基因表達(dá)或關(guān)閉的，可遺傳的分子生物學(xué)因素。也就是說，表觀遺傳學(xué)研究的是由DNA序列改變之外的因素引起的可遺傳的變化，顯然，拉馬克的遺傳學(xué)說很可能都屬于表觀遺傳。

近十幾年來，大量的研究證實(shí)了表觀遺傳學(xué)的存在。比如，小鼠對于電擊的恐懼會遺傳到它的孫輩。