撰文 罗伯特·夏皮罗(Robert Shapiro)
翻译 赵瑾
非凡的发现总会催生特别的举动。詹姆斯?沃森(James Watson)曾谈到,他和弗朗西斯?克里克(Francis Crick)发现DNA结构之后,“克里克立马冲进老鹰酒吧(Eagle Pub),告诉在场的每一个人,我们揭开了生命之谜”。当然,DNA分子的双螺旋结构太优美了,克里克再怎么激动都不算过分。大自然用4种碱基编写的遗传语言,恰到好处地存储在DNA上,并一代一代传递下去。
遗传信息储存在两条互补的DNA长链中,知道一条链的碱基组成,就能推断出另一条链的组成。这样的安排向人们暗示了一种精密的复制机理:复制时,相互缠绕的两条DNA链彼此分离,携带碱基的DNA模块(即核苷酸)分别沿着一条DNA链依次排列,相互连接起来。就这样,一个双螺旋结构最终变成了两个,每一个复制品都与原始模板一模一样。
在DNA双螺旋结构的启发下,科学家解答了一系列关于细胞如何发挥功能的问题,这些认识也激发了人们对生命起源的思索。对于生命的定义,人们提出了很多种说法,1946年诺贝尔生理学或医学奖得主穆勒(H. J. Muller)曾经写道,基因是“一种生命物质,是最初生命形式在现代生物中的体现”,而卡尔?萨根(Carl Sagan)则将“最初的生命”设想为“裸露于低浓度有机物溶液中的、自由的原始基因”(这里提到的“有机物”,是指含有束缚碳原子的化合物,既包括生物体内的碳化合物,也包括与生物体无关的碳化合物)。穆勒与NASA(美国航空航天局)对生命的定义最为相似:生命体是一个自给自足、能够进行达尔文式进化的化学系统。
著名科学家理查德?道金斯(Richard Dawkins)在著作《自私的基因》(The Selfish Gene)中,详细描述了最初的生命体:“在某一时刻,一个非同寻常的分子偶然形成,我们叫它复制因子(replicator)。与周围的分子相比,它也许不算最大或最复杂,却具有一种非凡的能力,那就是自我复制。”道金斯写下这番话是在30年前,当时,DNA被认为是最有可能扮演这个角色的候选分子,后来,又有研究人员提出了其他可能作为复制因子的分子。但我和其他一些科学家却认为,这个“复制因子起源说”存在根本性的漏洞,我们更愿意将赞成票投给另一种看起来更合理的假说。