每经编辑｜陈维冠    

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当(dang)基因的(de)低语(yu)穿越(yue)时空(kong)：兽人与人类(lei)DNA的(de)初次交锋(feng)

想象一下(xia)，在某个(ge)遥远的(de)平行宇宙(zhou)，或者(zhe)一个被遗忘的(de)史前时代，存在(zai)着一(yi)群与我们(men)截(jie)然(ran)不(bu)同的生(sheng)灵——他(ta)们拥有(you)半人半兽的体征，力量(liang)与智(zhi)慧并(bing)存，他(ta)们被称为(wei)“兽人(ren)”。这听(ting)起来(lai)像是(shi)奇(qi)幻(huan)小说(shuo)里的情(qing)节(jie)，但在(zai)基因(yin)层面，他(ta)们(men)与我们(men)之间或(huo)许存在(zai)着比(bi)你(ni)我所能(neng)想象的(de)更(geng)加(jia)深(shen)邃的(de)联(lian)系(xi)。

今天，我们将(jiang)要展(zhan)开一(yi)场前(qian)所(suo)未有的(de)基因(yin)探索(suo)之旅，聚(ju)焦(jiao)于“兽(shou)人DNA与人类DNA的相似度研究(jiu)”，试图揭(jie)示隐藏(cang)在基(ji)因序(xu)列中(zhong)的奥秘(mi)，并由(you)此窥探(tan)一(yi)条(tiao)或许(xu)令(ling)人(ren)震惊(jing)的进化(hua)关(guan)联。

基因(yin)，是(shi)生命的蓝(lan)图，是(shi)刻写在每(mei)一个(ge)细胞深处(chu)的遗传信(xin)息。它们(men)决(jue)定(ding)了(le)我们的(de)外(wai)貌(mao)、性格(ge)，甚至潜(qian)藏的(de)命运。当我们(men)谈(tan)论“兽人DNA”时(shi)，我们并(bing)非(fei)是在(zai)虚构(gou)一个(ge)全然(ran)陌(mo)生的生命形(xing)态，而(er)是假(jia)设存(cun)在(zai)一(yi)种生物，其遗传(chuan)物质在某(mou)种程度(du)上(shang)能够与人类DNA进行比(bi)对。这种(zhong)比对(dui)，并(bing)非是(shi)要(yao)寻找一(yi)个完全相(xiang)同的“拷贝”，而是要发(fa)掘(jue)那些共(gong)享的基因(yin)片(pian)段、相似(shi)的基因(yin)调(diao)控机制，甚(shen)至(zhi)是某(mou)些“功能性冗(rong)余”的基(ji)因(yin)序(xu)列(lie)。

研究(jiu)兽(shou)人(ren)DNA与人(ren)类DNA的相似度(du)，首(shou)要的(de)挑战(zhan)在于(yu)如何(he)“获取(qu)”兽人的DNA。如果(guo)将兽(shou)人(ren)设想为一(yi)种已(yi)经灭(mie)绝的(de)古老(lao)物种(zhong)，那么我(wo)们可能(neng)需要(yao)在(zai)古老(lao)的(de)遗迹(ji)中寻找化(hua)石样本(ben)，提取(qu)其(qi)残存的(de)DNA。如果(guo)他(ta)们是存在于另(ling)一个维度或平(ping)行宇宙(zhou)的生命(ming)，那么(me)这无疑将(jiang)成为(wei)一项跨越(yue)维度(du)甚至宇宙(zhou)的(de)宏(hong)伟科学挑战。

但无论(lun)起点(dian)如(ru)何，一旦我们(men)拥(yong)有(you)了这些宝(bao)贵的基(ji)因(yin)样本(ben)，接下(xia)来(lai)的工作就(jiu)是运用最先(xian)进的基(ji)因组学(xue)技术，对(dui)它(ta)们进行(xing)测(ce)序(xu)和比对(dui)。

基因组测序，就像是(shi)为一(yi)段DNA序(xu)列“拍照(zhao)”，将(jiang)其(qi)中的碱基对（A、T、C、G）按(an)照(zhao)特定的(de)顺序(xu)记(ji)录下来(lai)。这个过程本身就充满(man)了科技(ji)的魅力(li)。然后，通过(guo)强大的生(sheng)物(wu)信息学(xue)算法，我们(men)将(jiang)兽(shou)人(ren)DNA的序(xu)列(lie)与人(ren)类DNA的数据库进(jin)行比对。这(zhe)个比(bi)对的过程(cheng)，就像是在(zai)浩(hao)瀚的星(xing)空中(zhong)寻找相(xiang)似(shi)的星(xing)系(xi)，我们寻(xun)找的(de)是那些(xie)高(gao)度相似的基因(yin)区域，那(na)些可能编码着相(xiang)同或(huo)相似(shi)蛋(dan)白质的(de)基因，那些在(zai)进(jin)化过(guo)程中(zhong)可能经历(li)了(le)同(tong)源演(yan)变(bian)（orthologousevolution）的(de)基(ji)因(yin)。

研究(jiu)的初步结果，可(ke)能会是令(ling)人惊讶的(de)。我们或许(xu)会(hui)发(fa)现，在兽人(ren)基因(yin)组中，有相(xiang)当一(yi)部分(fen)基因(yin)序列(lie)与人类(lei)的(de)基(ji)因高(gao)度(du)同源(yuan)。例如(ru)，那(na)些控制(zhi)基(ji)本生理功能(neng)的基(ji)因，如(ru)细胞(bao)呼吸、能(neng)量(liang)代(dai)谢、DNA复制和(he)修复的(de)基因，很可(ke)能在所有脊椎动物(wu)中都(dou)高度(du)保守(shou)，那么在兽(shou)人(ren)身上出现与人类(lei)相似的(de)版(ban)本，也(ye)就不(bu)足为(wei)奇了(le)。

真正(zheng)令人(ren)兴(xing)奋(fen)的，可(ke)能(neng)是那(na)些在“物种特异性(xing)”基因区(qu)域(yu)中发(fa)现(xian)的(de)相似(shi)性(xing)。

比(bi)如，与(yu)骨(gu)骼发育、肌肉生长、感(gan)官器(qi)官(guan)形(xing)成相关(guan)的基(ji)因(yin)。如果兽人(ren)拥有(you)某些与(yu)人类(lei)相似的特(te)征（例(li)如(ru)，拥(yong)有(you)像人(ren)类(lei)一样的手(shou)或直立的行走(zou)姿态(tai)），那么其对(dui)应的基(ji)因序列(lie)，很可能在某些(xie)方面也表现出(chu)高(gao)度(du)的相似性(xing)。反之(zhi)，如(ru)果(guo)他们(men)拥(yong)有(you)某些(xie)显(xian)著的非人类(lei)特征（比如，像(xiang)野兽一(yi)样的(de)爪子(zi)或翅(chi)膀(bang)），那(na)么这些特(te)异性的基因区(qu)域，其变(bian)异(yi)程度(du)可(ke)能就(jiu)非常显(xian)著，但(dan)也可能在(zai)基因调(diao)控层面(mian)，存在着与人(ren)类(lei)相似的(de)“调(diao)控开关”。

更进一(yi)步，研(yan)究相(xiang)似度还可(ke)以(yi)从(cong)功能层(ceng)面(mian)展开。即使基因(yin)序列(lie)并非完全(quan)相同，但(dan)它(ta)们可(ke)能(neng)编(bian)码(ma)着功能(neng)相似(shi)的(de)蛋(dan)白质(zhi)，或(huo)者(zhe)通过(guo)不同的(de)基因(yin)组(zu)合来(lai)实现(xian)相(xiang)似的(de)生(sheng)物(wu)学功能(neng)。例如(ru)，某些在人类身(shen)上负责精细(xi)运(yun)动的(de)基因，在兽(shou)人身上可能(neng)以(yi)一种(zhong)略(lve)微不同的形(xing)式存(cun)在，但(dan)仍然(ran)能够实现(xian)类似(shi)的高(gao)效(xiao)运动能力(li)。

这种“趋同(tong)进(jin)化”的(de)现象(xiang)，在生物学中并(bing)不少(shao)见，它(ta)表明(ming)生命(ming)在面对相(xiang)似的生存(cun)挑战时，往往会演化(hua)出相似的解决(jue)方(fang)案(an)，即(ji)使(shi)其底层的(de)遗传(chuan)物质(zhi)有所(suo)不同。

当然(ran)，我们也不(bu)能忽(hu)视(shi)两者之(zhi)间的(de)差异。正是(shi)这些差异(yi)，塑造(zao)了兽(shou)人与人类各自(zi)独特的外貌、生(sheng)理(li)和行(xing)为。这些(xie)差异可能体现在编(bian)码(ma)蛋(dan)白质(zhi)的序列上(shang)，也(ye)可(ke)能体现在基因的(de)表(biao)达调(diao)控上(shang)——即哪些基因在(zai)何时、何地(di)、以何种(zhong)强度被激活。这种复杂的(de)调(diao)控网(wang)络，往往比(bi)简(jian)单的基(ji)因序(xu)列差异(yi)更(geng)能决定一(yi)个物种(zhong)的(de)最终形态(tai)。

因(yin)此，兽人DNA与人(ren)类DNA的(de)相似度(du)研究，不(bu)仅仅(jin)是简(jian)单的(de)序列比对，它是(shi)一场深入(ru)生命(ming)本质的探索。它(ta)挑战(zhan)着我们对(dui)生命的(de)认知(zhi)，拓(tuo)宽着(zhe)我(wo)们(men)对进(jin)化的理(li)解。通过(guo)对这(zhe)些基因层(ceng)面的“对话(hua)”，我们试图(tu)回答一个(ge)古(gu)老的问题：生(sheng)命，究(jiu)竟有多少条(tiao)殊途(tu)同归的(de)道路？在基因(yin)的(de)低(di)语中(zhong)，我(wo)们或(huo)许(xu)能(neng)找(zhao)到一些令(ling)人着迷(mi)的答(da)案。

基因(yin)的(de)镜子(zi)与(yu)进(jin)化(hua)的(de)回(hui)响(xiang)：从相似性(xing)中解(jie)读兽人(ren)与人类的进(jin)化(hua)渊(yuan)源

当(dang)我们初步描绘了兽(shou)人DNA与人(ren)类DNA的(de)相(xiang)似度(du)图景(jing)后，我们便进入(ru)了更深层(ceng)次的(de)解读(du)——如何从这(zhe)些相(xiang)似(shi)性(xing)中，解读(du)出它(ta)们之间(jian)可能(neng)存在的进(jin)化关(guan)联(lian)？这就(jiu)像(xiang)是考(kao)古学家在(zai)古代遗迹中(zhong)发(fa)现相(xiang)似(shi)的(de)工具(ju)或装饰品，从而(er)推断(duan)出不同文化之(zhi)间的交(jiao)流(liu)或共(gong)同的(de)祖先(xian)。在基(ji)因层(ceng)面，相(xiang)似性往往(wang)是(shi)进化(hua)“回(hui)响(xiang)”的(de)证(zheng)明(ming)。

最直观的解释(shi)是“共(gong)同(tong)祖(zu)先”。如果兽人和(he)人类在基因(yin)组中存(cun)在大(da)量同源基(ji)因，那么(me)这强(qiang)烈(lie)暗示(shi)着(zhe)它(ta)们(men)可(ke)能拥(yong)有(you)一个(ge)共(gong)同的(de)远古祖先。这个(ge)祖(zu)先，或许(xu)在遥远(yuan)的(de)过(guo)去(qu)，就携(xie)带(dai)着(zhe)这些(xie)“基(ji)础”基因(yin)，并在(zai)此(ci)后(hou)漫(man)长的进(jin)化历程(cheng)中(zhong)，各自(zi)走(zou)向(xiang)了不同的(de)演化道路，最终(zhong)形成(cheng)了(le)我们所(suo)知的“人”和假想(xiang)的“兽(shou)人(ren)”。

这(zhe)种共(gong)同祖先(xian)假(jia)说，是(shi)解释(shi)生物多(duo)样(yang)性最普遍的理论之(zhi)一。

例如(ru)，我(wo)们可能(neng)在(zai)兽人的基因(yin)组(zu)中，发(fa)现与人(ren)类“HOX”基(ji)因(yin)簇高(gao)度(du)相(xiang)似的(de)序列。HOX基因(yin)是脊(ji)椎动(dong)物胚(pei)胎发(fa)育(yu)中(zhong)的“指(zhi)挥家(jia)”，它们决定(ding)了身(shen)体各个部(bu)分的“身份”，比(bi)如哪个(ge)部(bu)分(fen)发育成头部，哪个部分发(fa)育成尾部(bu)。如(ru)果兽人和人类都(dou)拥有功能相似(shi)的HOX基因，那(na)么这(zhe)可能表明，它们(men)在身体的基本(ben)“构(gou)建蓝图(tu)”上，继承了(le)来自同(tong)一份“设(she)计图(tu)纸”。

进(jin)化关联(lian)的解读(du)并(bing)非(fei)总是(shi)如此(ci)简(jian)单(dan)。除了共(gong)同(tong)祖先，还(hai)有一种(zhong)可能(neng)性是“趋同(tong)进化(hua)”（ConvergentEvolution）。正如(ru)前面提到(dao)的(de)，面对相似的(de)生(sheng)存(cun)环境(jing)或选择压力，不(bu)同的物种可能会独立地(di)演化(hua)出相似(shi)的解决(jue)方案。例如，如果(guo)兽(shou)人和人类都生活(huo)在需要攀爬的arboreal（树(shu)栖）环境中(zhong)，那(na)么它们各(ge)自可能独(du)立演(yan)化出灵(ling)活(huo)的手(shou)部关(guan)节、强壮的(de)抓握(wo)能力，甚至(zhi)是某(mou)些(xie)相(xiang)似的(de)平衡感(gan)官基因。

这时，基(ji)因的相似性并非源于共同祖先(xian)，而是(shi)源于(yu)相似的(de)“功(gong)能需求”。

举个例子，蝙(bian)蝠(fu)的(de)翅膀(bang)和(he)鸟(niao)类(lei)的翅膀，虽(sui)然(ran)都用于飞(fei)行，但其骨骼结构和演(yan)化(hua)起源(yuan)却大相(xiang)径庭(ting)。在基(ji)因(yin)调控层面(mian)，它们可能(neng)共享(xiang)某些调控肢体(ti)发育的(de)关键基因。如果兽人和(he)人类在某些功能性基(ji)因上表(biao)现出相似(shi)性，我(wo)们就(jiu)需(xu)要仔细(xi)区分，这种(zhong)相(xiang)似(shi)性是“同(tong)源”（源(yuan)自(zi)同一祖先）还是“同功(gong)”（独立演化(hua)出相(xiang)似功(gong)能）。

这(zhe)就(jiu)需要我们深(shen)入分析基因序(xu)列的细微(wei)差别(bie)、基因的变(bian)异率(lv)、以及它(ta)们在进(jin)化树上(shang)的(de)“位置(zhi)”。

我们还需要考(kao)虑“基因复(fu)制与(yu)分化”（GeneDuplicationandDivergence）的(de)可(ke)能性(xing)。一个(ge)古老(lao)的基(ji)因可能发生复(fu)制，其(qi)中一个拷(kao)贝被保留下来(lai)，并保(bao)持了(le)原有(you)功能，而(er)另(ling)一个(ge)拷(kao)贝则可(ke)能发生突变，演化出(chu)新的功能。如(ru)果(guo)兽人(ren)和人类(lei)在(zai)某些基(ji)因家族(zu)（genefamilies）中，拥有(you)相似但(dan)功能(neng)略有(you)不同的基因(yin)成(cheng)员，这(zhe)可能就(jiu)是基(ji)因复制(zhi)与分(fen)化在(zai)它们各自进化史中留(liu)下的痕(hen)迹。

例如，嗅(xiu)觉受(shou)体基因在不同(tong)物(wu)种中往(wang)往呈(cheng)现高(gao)度的(de)多样(yang)性。如(ru)果兽(shou)人(ren)拥(yong)有(you)比人(ren)类更发(fa)达(da)的(de)嗅(xiu)觉，我(wo)们可能(neng)会发(fa)现它(ta)们拥有更(geng)庞大(da)的嗅(xiu)觉受(shou)体(ti)基(ji)因(yin)家(jia)族，但其中(zhong)某些(xie)“核(he)心(xin)”的嗅(xiu)觉(jue)受(shou)体基(ji)因，可能(neng)与(yu)人类共享(xiang)相似的祖先序列(lie)。

“兽(shou)人(ren)DNA与(yu)人(ren)类(lei)DNA的相似(shi)度(du)研究(jiu)”的意义何在？它(ta)不仅仅是满足(zu)我们(men)对(dui)未(wei)知生命(ming)的好(hao)奇心，更(geng)在于(yu)它能够深(shen)刻(ke)地影(ying)响(xiang)我(wo)们(men)对生命起(qi)源、进(jin)化机制以及生(sheng)命多样(yang)性的理(li)解。

第一，它可能(neng)为人(ren)类的(de)起源(yuan)提供(gong)新(xin)的证据(ju)或理(li)论。如果兽(shou)人(ren)被证(zheng)明与(yu)人(ren)类在(zai)基因上有非常密切的联系(xi)，这(zhe)可(ke)能意味(wei)着人类的(de)进(jin)化(hua)并(bing)非如我们现(xian)在所理解的那(na)样“孤(gu)独”，而是(shi)曾(ceng)与其(qi)他(ta)“近(jin)亲”并(bing)行(xing)发(fa)展。这会(hui)极(ji)大地(di)丰富(fu)我(wo)们(men)对“智(zhi)人(ren)”出(chu)现前(qian)的那(na)段漫(man)长而(er)神秘的(de)进化(hua)史(shi)的(de)认知(zhi)。

第(di)二，它(ta)能帮助(zhu)我们更(geng)全(quan)面地理解基(ji)因功能。通过对(dui)比研(yan)究(jiu)，我们可(ke)以识(shi)别出在“人(ren)属”或“灵(ling)长类(lei)”进(jin)化过(guo)程中，哪些(xie)基因是关(guan)键的(de)“驱动(dong)者”，又有哪(na)些基(ji)因是“乘客”？哪些基因(yin)的(de)变(bian)异导致了(le)我们(men)独特的智慧(hui)和文明(ming)，而(er)哪(na)些(xie)基(ji)因的(de)变异(yi)又可(ke)能(neng)塑造了兽(shou)人的独(du)特形态和生存(cun)方式？这(zhe)种对(dui)比(bi)分(fen)析(xi)，可以(yi)帮助我(wo)们(men)绘制出更精细(xi)的基(ji)因功(gong)能(neng)图谱。

第(di)三，它可(ke)能(neng)为生(sheng)物工程(cheng)和(he)医学研究(jiu)带(dai)来(lai)启(qi)发(fa)。如(ru)果(guo)我(wo)们(men)能够理解(jie)兽人基(ji)因(yin)中那些(xie)与(yu)力量(liang)、耐力、感知(zhi)等相(xiang)关(guan)的独(du)特基因，并且(qie)能够理解(jie)它们是如何与(yu)人类基(ji)因协同(tong)工作的，那(na)么或许(xu)能(neng)够为人类(lei)的(de)健(jian)康(kang)、疾病治疗，甚(shen)至是(shi)“生物(wu)增强”提供(gong)全新的思路(lu)。当(dang)然，这(zhe)涉及(ji)到(dao)伦理层(ceng)面的(de)复(fu)杂问(wen)题(ti)，但从(cong)纯粹(cui)的科学探索角度来(lai)看，其潜(qian)在价(jia)值(zhi)不容(rong)忽(hu)视(shi)。

从更宏观(guan)的角(jiao)度来(lai)看，这(zhe)项(xiang)研究是(shi)对生(sheng)命(ming)“普遍(bian)性(xing)”与“特异(yi)性(xing)”的深(shen)刻探讨。普(pu)遍性(xing)在于，生命在基(ji)因层面上共享着某(mou)些基(ji)本规(gui)律和组(zu)成(cheng)模(mo)块(kuai)；特异性(xing)则在于，无数(shu)细微(wei)的基(ji)因差(cha)异(yi)和(he)调控(kong)机制，造(zao)就(jiu)了地(di)球(qiu)上(shang)令人眼花(hua)缭乱(luan)的(de)生(sheng)物多(duo)样(yang)性(xing)。兽(shou)人与人(ren)类DNA的相似度研(yan)究，就像(xiang)一(yi)面基(ji)因的镜子，映(ying)照(zhao)出生(sheng)命(ming)在(zai)广袤时空(kong)中(zhong)可能存在的无数种“姿(zi)态”，也映照(zhao)出它(ta)们(men)之间(jian)那份虽(sui)遥远却又(you)冥冥之中存(cun)在的进(jin)化回响。

它提醒我们，生命(ming)的故(gu)事，远(yuan)比(bi)我(wo)们想(xiang)象(xiang)的更加(jia)精彩(cai)和(he)复(fu)杂(za)。

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图片来源：每经记者 阮某 摄

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