课程即笔记 文章即风光

 

主题：《基因进化中的哲学思考》 

主讲：钟扬教授（复旦大学研究生院长、植物学与生物信息学博士生导师、复旦生命科学学院教授、长江学者）

活动：“2016复旦哲学大会”前沿思想讲坛现场实录系列

地点：复旦大学光华楼吴文政学术报告厅

日期：2016年9月17日周六下午

根据大会录音整理，刊发本文纯属传播思想文化探讨争鸣，敬请读者参考阅读见仁见智！版权属于演讲者，转载务必联络哲学课堂。

  

▲ 《播种未来》－钟扬教授援藏事迹获奖微电影 

非常感谢哲学学院来邀请我从事这个活动，而且很多听众从全国各地，甚至从国外来听这个报告，我觉得非常的感谢，而且诚惶诚恐。刚才主持人进行了详细、无微不至的介绍，使大家知道请一个植物学家来讲哲学问题是多么不靠谱（笑）。

不过，我是来自于“世界最高学府”——西藏大学，在那里进行教学和科研超过十年了，因为西藏大学是世界海拔最高的学府，我们在那里每堂课都是40分钟，为什么？大多数学生勉强抗得住不睡着，但是老师受不了，因为缺氧，所以课程只有40分钟。但是就是这样还是给我留下了非常大的心脏。每年我体检的时候，医生就说这个心脏一直变大，到了前年告诉我不能再大了，已经稳定了。造成的结果是什么？就是心跳的越来越慢，刚才上台的时候，大家注意到了我的腿是麻木的。这是十多年岁月的痕迹，但是有失必有得。

 

但是也有一些无法衡量的东西，比方说如果有人问我“你死了以后怎么办？”我回答不出来，我不知道死了怎么办。一问关于死了以后的问题，我们认为是哲学问题，而且是哲学里面高级的问题。

我们的课堂都不研究这些问题，你不去研究，总有人研究。藏族相信转世，转世还有渠道，我不相信转世，尽管我也想试试。

 

一、“基因”一个单词两个汉字三个诺奖

基因问题是一门专门的学科，这个学科被称之为遗传学，告诉大家一点关于遗传学英文单词的故事，前面组成是gene，听起来好像是基因学，有人翻译成基因学，就是基因后面加上tics，先有遗传学后有基因。两个之间的关系是怎么来的，我如果告诉你，跟基因结合最近是什么，就是后代的英文单词(generations)，一代又一代。

遗传学是从豌豆开始的。一个修道院的神父，孟德尔。他1822年出生在奥地利帝国，他家里非常的贫穷，是真正的农民家庭，后来他靠自己努力的学习，考上了维也纳大学。读完书以后，他非常倒霉，他的身体不太好，碰上了维也纳的瘟疫。所以实际上他并没有从维也纳大学毕业，修道院给了他一块地，这块地干什么，就是种菜，种豌豆。如果一个绿豆皮的豌豆和黄色皮的豌豆杂交会导致什么？奇怪的是，最后只得到了绿色的豌豆。如果杂交后的绿色拿来了以后，又跟另外一个杂交绿色杂交了，后面结果是什么颜色，是三个绿色，一个黄色，这个三比一，叫做基因性状分离原则。我们现在这么说，一个黑头发的人跟一个浅头发结婚了以后，生出来的孩子，或深头发，或浅头发，而绝大多数是深头发的。按照这个规律，孟德尔把绿色定义为显性的性状，把黄色定义为隐性的性状。这个定律被称为孟德尔第一定律。

 

比他还伟大的一个人就是达尔文，但是达尔文在临死之前，收到了年轻学者孟德尔发来的两篇论文。这两篇论文相当于在今天哲学会堂这样的地方发表，在当地学术聚会发表。达尔文看了以后，倒没有瞧不起他。我们知道达尔文进化论有非常多的好处，但是有一个致命的缺点，就是达尔文进化论不能解释我们说的非常近时间的进化关系，换言之无法解释你爸爸跟你之间的进化。他只能解释猿，猴，人，这么长距离的进化，短的解释不了。所以他一直就想是不是有一个学科，能用特别短的尺度来解决。他读到了孟德尔论文，心里感到非常高兴。

孟德尔非常幸运得到了这么好的材料。但是，他不知道什么控制了那个颜色。所以他用了一个英文单词factor，就是因子。哲学家最喜欢用外因和内因，一个孩子到底是什么学习好，可能是由于外因，可能是内因，这个解释是哲学的，因为哲学在普通人有两个特点，第一是非常的正确，第二是一点用都没有。我家孩子成绩不好，老师告诉我你们家孩子内因和外因都有问题，我怎么说呢？说到内因夫妻俩肯定要吵架，一个说继承了他的内因，一个说继承她的内因，尤其女同志讲，你看这个孩子学习不好，都是从你那里来，因为她知道这个内因是父母双方有的。外因也包括老师和学校，所以我们每次讲以后对哲学还是有敬畏之心的，定义我永远用哲学，解决问题我从来不考虑哲学。

孟德尔这个定义非常准确，他说肯定有某种东西，这个东西叫做因子，内因和外因都合在一起，最后是什么东西导致了，被丹麦植物学家在1906年解决了。丹麦植物学家约翰森（W.L. Johannsen）发现在生物里面有一种东西，叫做基因。

这个基因实际上是哲学意义，什么是哲学意义，我也不太懂那么多的哲学。有一个词儿是哲学来的，英文叫做本体论。本体论的意思就是消除科学上的大量的同物异名，讲问题不要只讲名词，要讲本质。所以两个事情在本体论上是一模一样的。但是中间的跨度居然将近一百年。后来人才把他们联系在一起，我顺便提一句，这个gene这个词儿有多好呢，被列为一个世纪以来中国科学界乃至于洛顾纯（音）先生在世的时候也是承认的，翻译最好一个单词，他的英文发音叫做gene，中文翻译成基因。这个谁干啊？翻译这么好，据说比它强一点的词儿叫做奔驰。

原来这个词儿，是复旦大学生命科学学院创始人，遗传学家谈家桢先生定名的。如果说谈家桢先生定名的话，也不该把这个荣誉给复旦大学，因为那个时候谈家桢先生是浙江大学教授，后来合并到复旦的。我认识他的时候他90岁，他去世的时候100岁。他90到100岁的这期间，我成为了生命科学院常务副院长，无论因公因私都要去先生家坐一坐。

 

他还清醒的时候，突然跟我讲，他说小钟，如果你愿意写文章啊，可以搞清楚一件事。那个话带着很多矛盾，他说他现在想不清楚，最好是在他去世以后，如果我真的心狠，下得了手，在他去世以前可以去解开这个真相——这个词儿不是他发明的，可是这个荣誉给他了。那这个词儿是谁发明的呢？是他的师兄，叫莫慧明（音）先生，莫慧明（音）先生的女儿现在在中南大学，所以我到中南大学去做报告，我觉得应该把这个荣誉正式送给中南大学。莫慧明（音）先生用基因来翻译gene这个词儿，我觉得这成为了翻译学历史中，汉语跟英文翻译的一个典范。

 

现在又近了一步，由一个现象到了名词，但是基因在哪里？不知道。基因在哪里，我们怎么来做呢？后来发现基因实际上它的表现形式，你的眼睛能看见的基因叫做DNA，最早看到DNA是从果蝇的唾液腺发现了染色体的痕迹，染色体这个词儿实际上生物学用染色的方式对不同的生物结构来标志颜色的时候，我们来定义标志成这个样子的，X型，Y型等等，这是我们看到的。从人来说我们都懂了X和Y，女性全部是X，男性除了X之外，多了一个Y。

在染色体发现了里面有遗传因子，是一个来自于瑞士的年轻人发现的。他在瑞士的时候没有好的大学，他是德语系的，所以他去了图宾根大学，开始用果蝇做实验，但是过于复杂，DNA要么在卵子，要么在精子里面最为充足。那么这个卵子和精子取多大，如果精子特别小就没有办法观察，如果特别大也实在拿不到，因为实验材料要数以千计做，最后他也非常幸运的，终于找到了鱼的精子。

显然他要到德国河里面去捕，他在那里求学，无论思考多么高深的问题，思考的是一些在他当年看来就是终极的问题，但是必须把证据拿出来。他就不停的捕鱼，最后找到了一种东西，这种东西称之为液体状的，被称之为DNA，而且他用了一种方法分离这个DNA，可是接下来诺贝尔奖授予跟他没有关，授予了其他人。

Oswald T. Avery, Colin MacLeod 与 Maclyn McCarty，这三位科学家做了什么事情，他们确定了DNA是真正的遗传物质，而不是蛋白质。也就是说在整个我们拿到的生物组织里面，染色体里面，整个生物组织当中，什么玩艺都有。这里面谁是起决定因素，他们的工作获得诺贝尔奖在于他们发现了表明本质上的DNA，这个是很著名的实验。他们最早是做肺炎，三个人都是在二次世界大战中，来为医学服务，得到的副产品是发现了DNA。

如果你发现了DNA，DNA是什么样的结构呢？爸爸的，祖祖辈辈的基因都可以在DNA体现，它的结构是靠这位科学家发现的。这位年轻的女科学家叫做富兰克林，非常可怜。为什么？她学习好，工作也做的棒，但是天妒英才，30几岁就去世了，没有得到诺贝尔奖。这个就是他当时的工作，这位年轻女科学家拍摄DNA的照片，在那儿之前所有科学家都在猜测，这样一种生物学基本粒子是什么样的模样，这个模样很重要。

 

我们看这个结构，富兰克林首先看到染色体的X射线衍射图，就是A型和B型，这样一个X型形状，它只是一个剖面，富兰克林正在看的时候，来了一位年轻人，这位年轻人现在还活着，非常有名，我翻译那个书包括爱情小说都是有关他的，他叫做Watson，他跟另外一个物理家Crick，他们两个年轻人在一起研究。当时Watson25岁，Crick大概37岁，两个博士后，一个是生物学，一个是物理学。

他们一直在构想DNA是什么样模样，才能完成这么艰巨遗传学的任务，才能把所有的信息能够传递到下一代。它必定有一个非常美的结构，这个美是哲学上美的意思，而不是一般的形态结构。这个时候他到处交流，终于到富兰克林那里去了，富兰克林比他大几岁，不知道他是不是卖了一个萌，最后富兰克林同意了，就把没有给别人看过那张染色体给他看了。Watson是一个聪明人，一眼看到图像，马上想起了应该是一个螺旋结构，而且是双螺旋，机会是留给有准备的人的，Watson回来了以后自己发表了。用了700多个英文单词发表在杂志，奠定了今天的分子生物学，结果就是所有我们的遗传物质全部承载在那样一个双螺旋结构上，后面产生一系列的其他分子。富兰克林坚持努力，做出了那样的工作，但是后人把她遗忘了。她去世了，他的同事，另外一个帮她一起做实验获得了染色体，所以他们三个一起获得了DNA双螺旋结构的诺贝尔奖。

 

从那以后所有的遗传学全部围绕基因。基因是怎么回事呢？基因是一些DNA，这个DNA在什么地方？在我们的染色体上，它在那个上面怎么行使功能，功能就是帮我们做遗传。首先有一个工作，这位女科学家也不得了，也给我们树立了典范。她大概40岁不到就做出了诺贝尔奖工作，诺贝尔奖终于在她96岁的高龄的时候授予给她。所以一个科学家年轻的时候要努力，做出很好的工作，然后要养生，因为诺贝尔奖从来不授予去世的人，所以她一直养生养到了96岁，她做的工作是什么？她的工作跟孟德尔有点相似。她是看玉米的颜色，发现了不对劲。

玉米杂交以后，居然颜色是混杂的，一部分带了父亲的颜色，一部分带了母亲的颜色，而不是像孟德尔说两分法，而且居然这个颜色也是单基因，这个就不得了。如果是多个基因好解释，这个不是的，是一个基因，居然里面带了爸爸和妈妈的。他就想可能玉米镶嵌现象，这种颜色斑斓的现象，这种多样性是用一种崭新的形式，就是有一个基因不老实，它在不同的基因中跳来跳去，因为一跳了以后就乱了。相当于你们两家的基因特别稳定，后来老王的基因跳到你们那个基因上去了，然后我们解释这个是怎么来了新基因，就是来自于隔壁家。

我们想基因既然是双螺旋，那么基因互相之间的编码应该是对称才对。但是她觉得基因肯定会跳来跳去，而且我刚才讲的老王的故事不是纯属为了搞笑，因为大部分基因是有警惕的，突然有别的基因掺杂肯定不好。而且我们不太相信有基因不太老实从一个地方跳到一个地方，如果这样我们遗传就乱了。最后这是一个伟大的发现，伟大的发现很难被人理解，因为是小概率事件，大部分情况是不会乱的，只有极少数玉米有个别基因是跳的。在她90多岁了以后，终于获得了诺贝尔奖，据说她得诺贝尔奖的原因虽然是保密，但是我们有证据证明她的诺贝尔奖推荐人是复旦大学谈家桢教授。谈家桢在年轻的时候认识了她。

基因难道完整吗？如果基因是片断的呢？断裂的呢？这个对我们思想又是一个冲击，一个基因如果是这么长一段系列，真正有功能在这儿，这段插进去没有功能。我们取一个名字就是叫做外显子，外显子就是外面看的见，有功能的。内含子什么意思呢？插到基因中间，起辅助作用，我们当年称之为垃圾的东西，所以一个基因可以是断裂的。这个想法我觉得得诺贝尔奖都是哲学主义层面的。一个事情是完整吗？

举一个很有意思的故事，你有一个基因决定你漂亮不漂亮，大多数是妈妈决定的，尤其女儿，在这个问题我只要有机会就讲，我更加喜欢藏族的哲学，比我们汉族要强。强在什么地方？强在藏族没有重男轻女，如果稍微有一点偏向，更加喜欢女儿一些。怎么有这样的事情的？藏族表现出来是没有姓的，绝对不会有人把自己女儿说，你不用给我们刘家带来什么，刘家是什么意思？就是因为你家都姓刘，解放前更加不得了，连你妈妈姓王到你们家也要姓刘。因为女的都改姓，这个一点遗传性依据都没有。

任何一个人在座的男人包括我，还有各位女士。整个人的身体的基因是分成两大块，一块叫做线粒体，一块叫做细胞核，线粒体基因100%由妈妈给，也就是说妈妈贡献，让我的生命有能量，让我长成这个样子，在线粒体上100%由妈妈决定。另外那一部分核基因你爸爸跟你妈妈分，再看两个怎么混合。所以经常说女儿长的像妈妈，或者像爸爸，很大部分有人为的成分。如果你们家孩子长的越来越漂亮，就是妈妈生女儿，女儿再生女儿，这个线粒体上，让它自己慢慢纯化。我自己特别倒霉，我们家已经三代已经没有生过女儿了，每一个进我们家女人，女性的基因都丢失了。后面只有生了女儿，基因才能拣回来，而且只能拣上一代，以前都丢失了。大家回去了要对女儿多尊重一些。

人类有一个特点，那就是直立，直立的优点是什么？最粗糙，最简单的说法就是求偶方便，人站起来不用鼻子，有眼睛一看就知道哪一个好看。同时，由于人直立了，所以人必须破除地心的引力，第一人类是哺乳动物中比较罕见的出现脊椎病的物种，你哪听说过其他动物有脊椎病。第二妇女生产的难度，骨盆的位置变了，压力也大了，骨盆越来越小，所以生孩子会造成难产。其他动物没有听说难产的事情。后来发现人是哺乳期最长的动物，喂母乳绝对是必须的，不仅是免疫学的问题。还有一个问题，小孩婴儿出生，表面上跟母亲断了脐带，实际上人还没有发育好。人是一个哺乳最长的动物，最近科学家做了一个研究，把在母亲体内和哺乳期加在一起，用了一个新名词叫做母亲的投资。母亲对后代的投资，人类居然成为最长了，这个就解释了人的大脑在进化。你靠母亲分期投资，你从母亲拿到的是分期贷款。

二，北京猿人？NO，我们或许源自非洲

我们有了基因，就开始琢磨，到底人何以为人？你的基因有一个基因拷贝，来自于父亲，或者母亲，本来是一边一套，最后突然得了一个病，那个病让基因加倍，让你变成了四套，你还是不是你？这个科学家有篇文章发表在自然杂志，发现了病毒入侵人类基因组，今天说亵渎人尊严是指两件事情，一件我们跟其他动物差别不大，第二我们真的不纯洁了，不纯洁的原因是什么？是病毒。病毒不停干扰我们，在干扰过程中，把它的DNA，把它的基因就像做转基因一样，往我们身体转，一直转到，目前的证据是13%多到14%，我们身上携带基因里面，14%都不我爸妈给的，都是病毒给的。实际上导致了乙肝等等的所有病毒，都是在你身上做着转基因的实验。

很多基因插进了你的体内，有些甚至会影响你的遗传，这个概率的事件，不是所有人感染病毒都遗传给下一代，它靠自然选择，大部分会选择掉，但是有一部分保留下来。有了这个以后，我们要问一个问题，我们到底从哪里来？Watson教授决定把全世界人用一颗进化树表示，

结果发现黑人在进化树的一支，剩下都被称为非黑人。我们现在人分成两块，一块叫做黑人，一块叫做非黑人。在非黑人里面由做了一个实验，使用的是线粒体，母亲的DNA，用了147个人，然后做完了以后，发现里面分两类，一类又是来自于非洲，剩下的都在非洲之外，他马上敏锐到人类是非洲来的。所以他提出了一个走出非洲的假设，正好那年奥斯卡金奖颁发了这个电影走出非洲，所以这个科学假说叫做走出非洲，原因用的是母亲线粒体，从我们身上携带母亲的信息告诉我们，我们有一个共同信息，那个母亲是非洲人。

 

当然这个非洲女人生了几个孩子，一共是7个，所以现在一个假说叫做夏娃和他的7个子女，大概是这个假说，中国人是其中一部分。我的同事，现任复旦大学副校长金力教授，当年他在生命科学院他做院长，我做常务副院长。他完成了一个论文，这个论文决定从父亲入手，父亲的遗传来自染色体，他做了一个工作，做了1万2千个父亲，1万2千个男人的基因。然后来分析，发现了一个特定的标志，这个标志告诉我们，中国人也是走出非洲的产物。这个东西会造成了很大的问题，几年前金力教授成为中国科学院院士最关键的时刻，有人举证了这件事情，认为他的这件事情发表在科学杂志，很伤我们的感情，为什么？因为我们教科书说我们北京猿人的后代，而他说我们是非洲来的，而且来的时间不长。

有一个访谈节目也是推波助澜，问他，在我们中华大地上，不管怎么样，我们找到了北京猿人，作为爱国主义这个非常好，我们都是北京猿人后代，你怎么说我们是非洲来的？金力教授说我们是从基因证据得来的。记者问你怎么解释北京猿人？金力教授就说了一个很俏皮的话，我估计记者虽然喜欢，但是不一定解决问题，金力教授说假定你住在上海闹市区的一个房子中，突然有一天有一个人就说，那个房子是我的，所以你要叫我爹，为什么？金力说你当然可以承认别人一百年住过你的房子，但是你为什么也要管他叫做爹呢。后面其他人也不服气，既然你从非洲来的，那么非洲来一个很重要的证据，就是全世界之所以非洲来，其中有一点没有生理隔离，世界上任何两个男女除了疾病之外，都可以结婚，这个很奇怪。因为人是一个科，一个科里面两个种，我们确定两个物种之间的距离，是两条准则，第一不能交配，第二交配后代不育，后一条是为骡子准备，前面一条为大多数物种，但是人这么久的进化历史，既然任何两个人异性都可以交配，说明我们之间的差异真的不远。

 

三，不得不提的“转基因”

我这里再讲一个有趣的故事，这是我在上海电视台用的照片。请大家看一下照片，它们来自于一个博士生，这是科学家做神经生物学用的一个物种。这个物种叫做蜗牛，它不是我们见到的蜗牛，而是海蜗牛，生活在海里面的蜗牛。海蜗牛的生活史极其的奇妙，怎么奇妙？首先它跟其他动物一样，从一个胚胎的状态开始，在它非常小的幼体时期，是以藻类为生的，吃着吃着藻类基因开始转移到它的身上。等它快成年时，体内附着了大量藻类的基因，成年以后的绿叶小蜗牛，不仅形式上变了，功能也变了，成为了世界上第一个我们现在认识的光合作用的动物。什么是光合作用动物？它真的像一片树叶一样，只要有阳光，它的体内就能转化，自己给自己提供能量。为什么这张片子会引起大家的兴趣？

首先我会被别人邀请去支持转基因，说钟老师你支持我们转基因吧，我说行，我支持转基因，为什么？因为大家都要讲事实，那些事实莫名其妙不知道哪里来，而且要讲情绪。反对转基因有一个很让我们无法回答一个说法，都有一句话说转基因是反自然，大自然是没有这回事，有没有道理？是有道理。我们今天转基因用这个词儿是指基因工程。

 

基因工程是什么意思，就是建房子，建大楼。而且科学家还说对的，就是我们干的，我们就是把这个基因从这个里面转到那个里面，不就是反自然吗，这个图像向我们清楚表明，管你支持不支持转基因，转基因天天那里干，生物在那里干成这样了，多成功啊。而且它转的不是基因，转的是一个线粒体全部基因组，而且从一个植物转到动物，什么都没有干？就是在一个大自然正常情况下，所以转基因并不违反大自然。这是支持转基因的。

 

反对转基因的人都把我叫去，为什么？反对转基因很喜欢我，说科学家自己的科研没有做透，说什么话都把胸口一拍，比如说转基因的食物能不能吃，科学家把胸口一拍，能吃。没有任何证据证明转基因是通过把基因吃进去，我们是通过基因工程，高技术才能进去的，吃是吃不进的。什么吃不进，吃都吃成这个样子了。

 

所以最近接受了上海电视台的邀请，可能类似百家讲坛那样，这个对我是一个挑战。最重要的是要讲转基因，大家会讲，你很牛，为什么崔永元先生你来的时候，你不来呢？崔永元那次到复旦来讲，是邀请我，但是我还在西藏，我说等两天行吗？科学嘛，重要是等两天。结果有一位副院长说，不要等了，我去，他去了就成了那段录像。我对我的同事表示遗憾，因为他跟崔永元讨论过于激烈，这个不太好。

第二个其实这是两码事，生物学家是生物学家，崔永元同志是搞新闻的，这个是两码事，所以那天的情景娱乐和宣传作用大于科学本身。但是即使这样，我设想了一个场景，如果是我去，我会说一句话，从那天现场表现和争论来说，崔永元先生显然取得了全面的胜利，因为那是一个辩论赛，那么我们科学家确实在表达各方面有一些问题，同时作为打仗的话也是轻敌，任何事情有充分的准备才能上去，所以准备不够充分。

但是我想加两句话，第一句辩论就是辩论，我们想150年前达尔文也失败了，批判达尔文的人可以指着他鼻子说，你是猴子变的，你能这样侮辱你的祖先吗？达尔文说我也不想侮辱祖先。有一位女士跟他讲，说达尔文先生，据说我们都是猴子变的，那我也是猴子变的吗？达尔文没有办法了，只好开玩笑地说，你是一只漂亮的猴子变的，辩论就是辩论，但是的确有效果。

全世界所有科学从来没有一个是通过辩论来确定的，科学是另外一个层面。所以我在这里没有打算辩论，但是有义务以后把转基因事情讲好。所以当一个人拍胸脯向你表示，肯定没有那个事的时候，你怀疑它，包括对科学家说，谁说吃不进去，瞧吃成这样。第二认为转基因是违反自然，告诉他自然界有，所以不违反自然。

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编者后记：精彩上篇到此结束，重磅下篇敬请期待！