很有必要了解一下基因這個(gè)東東傳送門------2014-11-12 孟慶祥 曲高和眾文/孟慶祥 很多人搞不定基因與遺傳,民科一下很有必要。 1、 什么是基因? 這個(gè)問題教科書上有,但基本上很少有寫明白的。資料只是說它是DNA上一個(gè)遺傳片段,稍微較真一下就搞不定了,例如,何以測(cè)定是“一個(gè)基因”。 首先,搞清楚基因的主要功能就是它是做蛋白質(zhì)的模板。而蛋白質(zhì)是由氨基酸構(gòu)成的,氨基酸的種類有20個(gè),通過模板把不同的氨基酸連接起來,超過50個(gè)氨基酸的分子就是蛋白質(zhì)。而比蛋白質(zhì)略微小一點(diǎn)的單位叫做肽鏈。一個(gè)蛋白質(zhì)是一個(gè)肽鏈或者多個(gè)肽鏈組成。肽鏈有明確的頭端標(biāo)志。 制造一個(gè)肽鏈的模板就叫一個(gè)基因。 組成基因的原料有四種,分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、和胞嘧啶(C),它們之間總是嘌呤和嘧啶形成一對(duì)。這四個(gè)基本單位稱為堿基。 還有一種堿基叫尿嘧啶(U),它是用來取代胸腺嘧啶的。DNA必須是雙鏈,而RNA則是單鏈。病毒是RNA,它必須借助宿主才能復(fù)制,所以,病毒不是生命是不好定義的。 至于AGTCU為什么叫這些古怪的中文名字,俺也懶得去搜了,反正就是叫這個(gè)。 2、 人的基因? 人共有26435個(gè)基因(這個(gè)數(shù)字也有爭(zhēng)議,但誤差很小)分布在23條染色體上,染色體就是DNA。人有46條染色體,兩兩一對(duì),所以是23對(duì)染色體。一對(duì)之中,一條來源精子,一條來源于卵子。正常的體細(xì)胞DNA都是成對(duì)的,但性細(xì)胞也就是精子和卵子是通過減數(shù)分裂形成的。每個(gè)性細(xì)胞是單倍體,結(jié)合之后又形成一個(gè)雙倍體細(xì)胞。 問題來了,在細(xì)胞減數(shù)分裂成性細(xì)胞的過程中,在任何一個(gè)編號(hào)的染色體上都有兩種可能。我們用第23號(hào)染色體為例來說明,以精子而言,第23條染色體可能是X,也可能是Y。如果是X,和卵子結(jié)合就生女孩,Y則生男孩。但是卵子的第23條染色體雖然都是X,但可能是X1也可能是X2。因此兩個(gè)23號(hào)染色體結(jié)合有四種可能性。X1Y,X2Y,X1X,X2X。 那么,每條染色體上都有四種可能性,23條加起來就有4的23次方種可能性。也就是大約70萬億種可能性。 所以,同父同母生下的孩子有70萬億種可能性,若不同同卵雙胞胎,絕無可能重樣。而同卵雙胞胎是在卵子受精之后,在前幾天分離成兩個(gè)個(gè)體獨(dú)立發(fā)育的。這兩個(gè)人的基因就完全一樣。 所以,基因≠ 遺傳。這就像我們看到兄弟姐們不同是一樣的。 但是,基因≈ 遺傳。
因?yàn)榫踊蛘呗炎颖M管每個(gè)都不同,但由于都是相同體細(xì)胞減數(shù)分裂的,有同源性。我們知道子女有一半基因來源與父親,一半來源于母親。而兄弟姐們之間的基因相同的概率要計(jì)算一下。我們還以第23號(hào)性染色體為例,父本基因有X,Y。母本基因有X1,X2。兄弟姐們的基因共有XX1,XX2,YX1,YX2等幾種可能。按照排列組合運(yùn)算,在一對(duì)基因上的兄弟姐們,兩個(gè)DNA都一樣25%,兩個(gè)DNA都不一樣25%,有一條DNA一樣,另外一條不一樣50%。所以兄弟姐們之間基因相同的概率是75%。這個(gè)數(shù)字要大于和父母的相同度。 3、蛋白質(zhì)有啥用呢? 這個(gè)問題太復(fù)雜了,簡(jiǎn)單的或者粗糙一點(diǎn)說,執(zhí)行生理功能的都是蛋白質(zhì),要么就是用蛋白質(zhì)為模板制造的物質(zhì),如糖類、脂肪之類的。 粗略地說,兩個(gè)人不同在于蛋白質(zhì)微弱的差異,就是一點(diǎn)點(diǎn)就決定了人人的生理差異。 由于造成蛋白質(zhì)差異的基因,所以,基因是人之間差異的根本原因。 需要說明的是,只有少數(shù)性狀是一個(gè)基因決定的,如色盲、血友病等。絕大部分性狀是連鎖基因決定的,人們現(xiàn)在雖然不基因圖畫出來了。但是解讀這些基因還早著呢,難度極大。將來樣本足夠多,通過大數(shù)據(jù)可能把這個(gè)問題搞定。 高矮胖瘦、脾氣秉性、聰明愚蠢、長(zhǎng)相美丑等等都不是特定基因決定的,而是一系列連鎖基因決定的。 4、人與人之間的相似和差異 人與人不同在于基因的不同,那么到底有多少不同呢?有的說有0.1%的不同,后來又有人說有0.3%的不同。我也沒有細(xì)查。反正就是這么多。人與人之間基因的差異最多不超過75個(gè)基因,26400多個(gè)基因決定你是人,剩下的幾十個(gè)決定每個(gè)人是不同的。 要知道物種,比如人類和黑猩猩之間的基因差異也只有1.5%, 5、 遺傳 我們最關(guān)心的遺傳率,即多數(shù)性狀是遺傳的。從數(shù)學(xué)講,100%的性狀都是遺傳的(但像指紋這類細(xì)微的結(jié)構(gòu)則是胚胎發(fā)育中環(huán)境因素決定的,而有指紋這件事則是有基因確定的)。就身高而言,遺傳率約為80%。我相信不容易測(cè)量的指標(biāo),如脾氣、智商、特長(zhǎng)、特短等也和有型的東西具有相似的遺傳度。 科學(xué)家測(cè)量了智商和遺傳的關(guān)系,得出下列表格: 同一個(gè)人接受兩次智商測(cè)驗(yàn) 87 在一起長(zhǎng)大的同卵雙生子 86 從小被分開的同卵雙生子 76 在一起長(zhǎng)大的異卵雙生子 55 同胞兄弟姐妹 47 父母與子女(生活在一起) 40 父母與子女(未生活在一起) 31 親生父母不同,卻被同一家庭收養(yǎng)的孩子 0 這個(gè)表格清楚的說明了智力和遺傳的關(guān)系非常密切,而環(huán)境影響較弱。另外,還說明兄弟姐們之間智力相近程度大于和父母的相似程度。 6、先天和后天 從生物性上講,所有的性狀都是先天的。大家知道后天環(huán)境對(duì)身高有一定的影響,但主要因素則是先天決定的。 然而,就大腦而言,有所不同。 我們都知道營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)影響身體發(fā)育,但營(yíng)養(yǎng)不良不會(huì)影響智力發(fā)育。這個(gè)老外早就發(fā)現(xiàn)了。印度人說營(yíng)養(yǎng)不良就相當(dāng)于簡(jiǎn)裝書,它的內(nèi)容和精裝書是一樣的。法國(guó)人也發(fā)現(xiàn),饑餓會(huì)讓人或者動(dòng)物變瘦甚至餓死,卻不影響大腦。這在邏輯上和生理上為何是這樣的進(jìn)化機(jī)制,我還沒有想明白。也沒有查到相關(guān)資料。 先天還是后天,這個(gè)東西要看你怎么定義。比如聰明是先天的還是后天的?如果聰明純粹不包含任何知識(shí),那么它就是100%先天的,如果包含了學(xué)習(xí)的知識(shí),它就包含很多后天的成分,包含的知識(shí)越多,后天的比重就越大。同樣一個(gè)屬性,你可以說是先天的多,也可以說是后天的多,因?yàn)樵~包含的意思是有差別的。 我們以有形的理解一下先天和后天的問題就很清楚了。比如,一個(gè)人有沒有打籃球的天賦和實(shí)際上籃球打的怎么樣就是典型的先天和后天的問題。你的天賦好,但沒有練,還是打不好。天賦不好,但苦練了,也會(huì)打的可以。同理,你學(xué)物理的天賦很好,卻沒有學(xué)過物理,是不可能會(huì)物理的。 有兩種極端的情況下,先天是極其重要的。 第一, 所有的人都盡了最大努力。比如競(jìng)技體育,大家都非常拼命,結(jié)果就很取決于于先天。所有的人高考都盡力了,考到什么程度主要是先天的。 第二, 所有人都沒有學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。比如斯巴達(dá)克斯時(shí)代的奴隸,都沒有學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,誰天生有領(lǐng)導(dǎo)力都很顯然。所有的人都沒有進(jìn)行過短跑訓(xùn)練,誰跑的快也靠天分。 如果你的工作是向頂尖科技進(jìn)軍,每天都要絞盡腦汁。沒有很高的天分是不行的。天分這個(gè)東西在很多方面就像是越過一個(gè)障礙物的能力,有人在初中時(shí)候就搞不定物理或者幾何,有人在大學(xué)時(shí)搞不定控制論或者制圖,這個(gè)就是遇到了先天能力的墻。 還有一種情況是非科學(xué)類問題。如基本上沒有辦法在MBA中學(xué)到管理,泡妞也沒有培訓(xùn)學(xué)校等等。這些與先天能力的關(guān)系就非常大。 人類社會(huì)發(fā)展就是把非科學(xué)的逐漸變成科學(xué)的,一般人的智商固然無法讓人類的知識(shí)產(chǎn)生增量。不可能發(fā)現(xiàn)牛頓定律、麥克斯韋方程,也不可能發(fā)現(xiàn)化學(xué)。但是大部分學(xué)會(huì)用還是可以的。 日常大部分工作都不是這兩種情況,“天道酬勤”還是有道理的。 在一些科學(xué)程度不高的領(lǐng)域,如心理學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等也取得了一些進(jìn)展。很多的東西靠的不是學(xué)習(xí),而是“領(lǐng)悟”,這種情況下,先天就非常重要。假如大家都采用同樣的工具,這就像網(wǎng)球拍從木頭的變成碳纖維的,是無法提升網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)的。因?yàn)檫@是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的世界,只要有難題,天賦這個(gè)東西就會(huì)很自然的表現(xiàn)出它的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。絕大多數(shù)事要做到一級(jí)棒,還要靠基因。 然而,對(duì)于一個(gè)人而言。有兩點(diǎn)是最為重要的。 第一, 要發(fā)現(xiàn)自己的“智力障礙強(qiáng)”,如果你發(fā)現(xiàn)在某方面真是很難跨越,就是我們通常所說的不是干這個(gè)料,及早轉(zhuǎn)向。 第二, 發(fā)現(xiàn)自己的天賦。你用同樣的時(shí)間,同樣的努力程度比別人強(qiáng),強(qiáng)的越多,證明你在這方面越有天才,再加上你的努力,就會(huì)取得較大的成就。 考慮到前面有一些簡(jiǎn)單的排列組合之類的,有人看起來還是費(fèi)勁。就做一個(gè)重復(fù)的總結(jié): 1、 基因只是約等于遺傳,但它不等于遺傳?;驔Q定論基本上對(duì)的,但這不等同于遺傳決定論。 2、 一件事情,不管你是競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員還是編程序,經(jīng)營(yíng)公司還是炒股票,寫文章還是當(dāng)客戶經(jīng)理,要想做到一級(jí)棒,必須依賴基因這個(gè)上天注定的東西。但很多情況大家都做不到極限,也就是坊間所說,一般人的努力程度根本沒有達(dá)到拼天賦的地步。 |
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