每经编辑｜陈哲    

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基因深处(chu)的低(di)语：当我们与猪(zhu)“撞脸”时

想(xiang)象一(yi)下，在(zai)浩(hao)瀚的基(ji)因(yin)海洋中(zhong)，人类与猪(zhu)这(zhe)两种看(kan)似风马牛不相及的物(wu)种(zhong)，竟然(ran)在DNA层(ceng)面有(you)着(zhe)惊(jing)人(ren)的相似(shi)性，这(zhe)本身(shen)就足够(gou)令(ling)人惊叹。这并非(fei)是(shi)什(shen)么科(ke)幻(huan)小说的(de)情节(jie)，而是(shi)现代基(ji)因科学(xue)研究(jiu)为我(wo)们(men)揭(jie)示的(de)，一场跨越(yue)亿万年的(de)进化对话。当我们剥开表(biao)象，深入(ru)到(dao)构成(cheng)生命的分(fen)子基(ji)石——DNA时(shi)，会发(fa)现，我们(men)与(yu)猪的(de)基因(yin)组，在许多(duo)关(guan)键的“章节”里(li)，有着惊人(ren)的(de)重(zhong)叠。

这(zhe)究竟是怎(zen)么一回事？答案(an)隐藏(cang)在(zai)地球生(sheng)命(ming)的演(yan)化史诗(shi)之中。生命并非(fei)在一(yi)夜之(zhi)间变得(de)丰(feng)富多彩(cai)，而(er)是经历了一个(ge)漫长而曲折的(de)演化(hua)过(guo)程。在这(zhe)个过程中(zhong)，不同的物种从共同(tong)的祖(zu)先那(na)里继(ji)承了基因(yin)，并在(zai)此(ci)基础上，根(gen)据(ju)各自(zi)所(suo)处(chu)的环境和生(sheng)存需求(qiu)，通过(guo)自然(ran)选(xuan)择(ze)和基(ji)因突变，逐(zhu)渐分(fen)化和(he)演(yan)进(jin)。

因(yin)此，我(wo)们(men)与猪(zhu)之间，以及与其(qi)他(ta)许多物(wu)种(zhong)之(zhi)间(jian)，存(cun)在基因上(shang)的相似(shi)性，正(zheng)是(shi)亿(yi)万年间共同演化(hua)的(de)有(you)力(li)证(zheng)据。

具体到人(ren)类(lei)和(he)猪(zhu)的DNA，它们的(de)相似(shi)性体(ti)现在(zai)哪些方面呢？科(ke)学家(jia)的研(yan)究表(biao)明，在许多编码蛋(dan)白(bai)质(zhi)的(de)关键(jian)基因(yin)上，人(ren)类和猪的DNA序(xu)列(lie)高度(du)保守，这意味着(zhe)这些基因在(zai)漫(man)长的(de)进化(hua)过程(cheng)中，其(qi)功(gong)能和结(jie)构都得到了很(hen)好(hao)的保留。例如(ru)，一些参与新陈(chen)代(dai)谢(xie)、细(xi)胞生长(zhang)、器官(guan)发育(yu)等基(ji)本(ben)生(sheng)命过程的(de)基因，在人类和猪体(ti)内都扮演(yan)着至(zhi)关重要(yao)的(de)角色，并且(qie)在(zai)DNA序(xu)列上表现出极(ji)高的(de)同源性。

这种相似(shi)性并非仅仅停留在(zai)抽(chou)象的概念层面，它有着非常实际的(de)应(ying)用价值(zhi)。比(bi)如(ru)，在器官(guan)移(yi)植领(ling)域，猪的器(qi)官(guan)因(yin)为(wei)其生(sheng)理(li)结构和(he)基(ji)因特征与人类更为(wei)接近，被视为一种潜在的、有望(wang)解决人类器(qi)官(guan)短(duan)缺问题的“活(huo)体宝库”。虽然其中仍有免疫排(pai)斥(chi)等技术(shu)难题(ti)需要克(ke)服，但基(ji)因层面(mian)的(de)相似(shi)性，无疑(yi)为(wei)科学(xue)家们提供(gong)了坚实的(de)研究基础(chu)和无(wu)限(xian)的探(tan)索(suo)可(ke)能(neng)。

更进一步(bu)，这种基因相似(shi)性的研究，也帮助我们更深入(ru)地(di)理解(jie)人类自(zi)身的生理和(he)病(bing)理机制(zhi)。通(tong)过对(dui)比人类(lei)与(yu)猪的基因差(cha)异(yi)，科学(xue)家们能(neng)够pinpoint那些(xie)导致(zhi)特定疾(ji)病(bing)的关键基因(yin)或基因变异。例如(ru)，一些与心血管(guan)疾病(bing)、糖(tang)尿病(bing)、甚(shen)至某些癌(ai)症相(xiang)关的基(ji)因，在猪(zhu)模型中的研究(jiu)，能够为我们揭(jie)示疾病的(de)发生发(fa)展(zhan)规律，并(bing)探(tan)索(suo)新(xin)的(de)治(zhi)疗策略。

猪(zhu)作(zuo)为(wei)一种(zhong)在(zai)生(sheng)理(li)和(he)解剖(pou)学上(shang)与(yu)人类高(gao)度相(xiang)似(shi)的模式(shi)生(sheng)物，在疾病(bing)研(yan)究和(he)新(xin)药(yao)研(yan)发(fa)方面，发挥着不(bu)可替(ti)代的作用(yong)。

当我(wo)们谈论基(ji)因相(xiang)似(shi)性(xing)时，不(bu)能不提(ti)“同(tong)源基(ji)因”这(zhe)个概(gai)念。同源基(ji)因(yin)是指那(na)些起源于同一(yi)祖先基(ji)因的基(ji)因，它(ta)们在(zai)不同(tong)的物(wu)种(zhong)中可能(neng)经历了不同(tong)的(de)演化路(lu)径(jing)，但其(qi)基本结(jie)构(gou)和功(gong)能仍然(ran)保留着(zhe)原始的痕迹。人(ren)类和猪的(de)DNA研究(jiu)，就是在(zai)不断地(di)发现(xian)和验(yan)证(zheng)这(zhe)些同(tong)源基(ji)因，并(bing)试图理解(jie)它(ta)们(men)在各自(zi)物种中(zhong)的(de)具体功能和(he)调控(kong)机制。

从更(geng)宏观(guan)的(de)视角来(lai)看，人类(lei)与(yu)猪的(de)DNA研究，其(qi)实(shi)是对(dui)生命(ming)演化(hua)奥秘的一次大胆探(tan)索。它让我们得(de)以窥(kui)见(jian)，在遥远(yuan)的(de)过去，生命是(shi)如(ru)何(he)从(cong)简单的(de)单(dan)细(xi)胞(bao)生物，一(yi)步步(bu)演化出如此丰富(fu)多样(yang)的形态和功能。猪(zhu)的基(ji)因组(zu)，就像一(yi)本(ben)古老的进(jin)化日(ri)记(ji)，记(ji)录着(zhe)与人类共同祖(zu)先的片段，而人类的基(ji)因组，则(ze)是在此(ci)基础上，谱写(xie)了属于我(wo)们的(de)独特(te)篇章(zhang)。

这场关于DNA的(de)对(dui)话(hua)，不(bu)仅仅(jin)是科(ke)学家(jia)的严谨研(yan)究，更是一(yi)种对生命(ming)本(ben)质(zhi)的哲(zhe)学思考(kao)。它提醒(xing)我们(men)，尽管(guan)人类(lei)在智慧和(he)文明上取得了巨大(da)的成(cheng)就(jiu)，但(dan)在基(ji)因的(de)根源上(shang)，我(wo)们与(yu)自然(ran)界中的许多其他生(sheng)命形(xing)式，依然有(you)着(zhe)深刻(ke)的(de)联(lian)系(xi)。这(zhe)种联系，让(rang)我们得以更谦逊(xun)地(di)看(kan)待(dai)自身(shen)，也(ye)更深刻(ke)地(di)理解(jie)生(sheng)命(ming)的多(duo)样性(xing)和珍(zhen)贵。

深入(ru)研(yan)究(jiu)人类与(yu)猪的DNA相似性，就像是(shi)在解开(kai)一(yi)个巨大的基因(yin)谜题(ti)。这(zhe)个(ge)谜题(ti)的答(da)案，不仅(jin)能(neng)帮助(zhu)我们更(geng)好地(di)理解人(ren)类自身的(de)健康(kang)和疾病，更(geng)能让(rang)我(wo)们对(dui)生(sheng)命演化的(de)壮丽画(hua)卷，拥有更清(qing)晰、更(geng)深(shen)刻(ke)的认(ren)识。这是(shi)一(yi)场关(guan)于(yu)基(ji)因的探(tan)险(xian)，一场(chang)关(guan)于生命(ming)起源(yuan)的追寻，一(yi)场让(rang)我们与最古(gu)老的祖(zu)先进行对(dui)话(hua)的奇妙(miao)旅程(cheng)。

基因(yin)的共舞：从相似性到(dao)生命奥(ao)秘(mi)的深(shen)度解析

上一(yi)个(ge)部分，我们已经(jing)初步领略(lve)了人类与(yu)猪DNA惊(jing)人的相似(shi)性，并认(ren)识到这种相似性(xing)背后(hou)所蕴(yun)含的深刻的进(jin)化意(yi)义。这仅仅是揭(jie)开谜(mi)题的冰山(shan)一(yi)角。当科学家(jia)们深入(ru)到基(ji)因序列(lie)的每(mei)一(yi)个(ge)碱基(ji)对(dui)，探索基因的(de)功能调(diao)控(kong)网(wang)络时(shi)，我们对(dui)生(sheng)命(ming)奥秘的理(li)解，将变(bian)得(de)更加(jia)精细(xi)和(he)震(zhen)撼。

人类与(yu)猪(zhu)基(ji)因组(zu)的相似(shi)性，尤(you)其(qi)体现在那(na)些负(fu)责执(zhi)行核心生(sheng)命(ming)功(gong)能的基因上。比(bi)如(ru)，负责细(xi)胞呼(hu)吸、能(neng)量产(chan)生的(de)三羧酸循(xun)环相关基(ji)因，或(huo)者是(shi)维(wei)持细胞(bao)膜稳定性的(de)离(li)子通(tong)道(dao)基因，在(zai)人类(lei)和猪的DNA中，都表现出(chu)极高(gao)的序列(lie)同(tong)源性(xing)。这(zhe)说(shuo)明，在(zai)漫(man)长(zhang)的(de)演(yan)化过(guo)程(cheng)中，这些“生(sheng)命基石(shi)”般的(de)基因(yin)，被赋(fu)予了(le)极(ji)高的优(you)化和(he)保(bao)留(liu)优(you)先(xian)级(ji)。

想象(xiang)一下，它(ta)们就(jiu)像是(shi)生(sheng)命的“底(di)层代(dai)码(ma)”，一(yi)旦写(xie)好(hao)，就很少(shao)进行(xing)大规模的(de)修改，而是(shi)通过(guo)在“上层(ceng)应(ying)用”（即(ji)更复(fu)杂的(de)基因(yin)调控(kong)和(he)表达模(mo)式(shi)）进(jin)行微(wei)调(diao)，来适(shi)应不同(tong)的生(sheng)存环境(jing)。

除了核心基(ji)因(yin)的相(xiang)似(shi)性，科(ke)学家(jia)们还(hai)在(zai)研究(jiu)中发现(xian)了大量“直(zhi)向同(tong)源基因”（orthologousgenes）。直向同(tong)源基(ji)因(yin)是(shi)指(zhi)在(zai)物种(zhong)分化过程(cheng)中，由同(tong)一(yi)个(ge)祖(zu)先基因通(tong)过物(wu)种形成事件(jian)而(er)产(chan)生(sheng)的基因，它(ta)们在(zai)不(bu)同(tong)的物(wu)种中(zhong)，通常保留(liu)着(zhe)相(xiang)似的(de)功(gong)能(neng)。人类和(he)猪(zhu)之间(jian)，存在(zai)着成(cheng)千上万对这样(yang)的直(zhi)向同(tong)源(yuan)基(ji)因。

通(tong)过(guo)比对(dui)这些基(ji)因的序列(lie)差(cha)异和表达(da)模(mo)式(shi)，科(ke)学家们(men)能够更(geng)精确地(di)追(zhui)踪不(bu)同物(wu)种在(zai)演(yan)化(hua)路径(jing)上的(de)分岔(cha)点，以及那(na)些导致物(wu)种特异性(xing)特征(zheng)的关键基因变化。

例如，关(guan)于(yu)智(zhi)力和(he)认(ren)知能(neng)力的(de)演化，是(shi)人类最(zui)为关注(zhu)的焦(jiao)点之一。尽(jin)管猪的认知能(neng)力与(yu)人类(lei)有很(hen)大差(cha)异，但(dan)科(ke)学(xue)家们在研(yan)究中(zhong)发现(xian)，一(yi)些与神(shen)经发育、突触可(ke)塑性以及(ji)学(xue)习记(ji)忆(yi)相(xiang)关的基(ji)因，在(zai)人类(lei)和(he)猪(zhu)之间(jian)也表(biao)现出一定的同(tong)源性(xing)。这些(xie)研究暗(an)示，或许在(zai)基(ji)础的神(shen)经生物(wu)学层(ceng)面，我们与猪(zhu)的基因“蓝图(tu)”并非(fei)完(wan)全不(bu)同，而(er)是(shi)在这(zhe)些基础之(zhi)上，通过(guo)更复杂的基(ji)因调(diao)控网(wang)络和后天环境(jing)因(yin)素(su)的共同作(zuo)用，才演化(hua)出了(le)截然不同的认(ren)知(zhi)能(neng)力。

这为我(wo)们(men)理解人(ren)类智(zhi)能(neng)的起源(yuan)，提供(gong)了一个全(quan)新的(de)视角。

另一方面(mian)，基因的差(cha)异性(xing)也同样重(zhong)要(yao)。虽(sui)然(ran)相(xiang)似(shi)性(xing)揭(jie)示(shi)了我们共(gong)同的(de)祖先和(he)演化(hua)轨(gui)迹，但正是那些(xie)微(wei)小(xiao)的基因差(cha)异，塑造了物(wu)种(zhong)独一(yi)无二的特性。例如(ru)，人类的免(mian)疫(yi)系统(tong)在应对病(bing)原体方面(mian)，有着高度(du)复杂(za)和特异性(xing)的机(ji)制，而(er)猪的免疫(yi)系统(tong)则(ze)有其独(du)特的优势(shi)和弱(ruo)点。通(tong)过对(dui)比这些基(ji)因(yin)的差异(yi)，我(wo)们(men)可以(yi)学(xue)习到如何(he)增强(qiang)人(ren)类自身的(de)免疫(yi)力，或者找到治疗(liao)自(zi)身(shen)免疫性(xing)疾病的(de)新(xin)方法。

在疾(ji)病研究领(ling)域(yu)，猪(zhu)模型的重(zhong)要性日益凸显。正如(ru)前面(mian)提到(dao)的(de)，猪在(zai)生理和(he)解剖(pou)学上(shang)的(de)相(xiang)似性(xing)，使(shi)得(de)它们(men)成(cheng)为(wei)研究人类疾病的理(li)想选择。例(li)如(ru)，在(zai)心血(xue)管疾(ji)病(bing)研究(jiu)中(zhong)，猪与人类(lei)拥有(you)相似的(de)心(xin)脏结(jie)构和(he)血液循(xun)环(huan)系统(tong)，这(zhe)使(shi)得它(ta)们(men)能(neng)够很好地(di)模(mo)拟(ni)人类心脏(zang)病的发作和发(fa)展过(guo)程，为药物(wu)筛选(xuan)和治疗方(fang)案的(de)开发(fa)提供(gong)了宝贵的模型(xing)。

同样，在神(shen)经系统(tong)疾病、代谢性(xing)疾病(bing)以(yi)及感染(ran)性疾病的(de)研(yan)究(jiu)中，利(li)用基因编(bian)辑技(ji)术(shu)改(gai)造猪(zhu)的基(ji)因，使其(qi)更(geng)接近(jin)人类(lei)的疾(ji)病模(mo)型，已(yi)经成为(wei)一种前(qian)沿的(de)研究手段(duan)。

从更深远(yuan)的(de)意(yi)义上讲，人类与(yu)猪DNA的(de)研究(jiu)，是(shi)在解码(ma)生(sheng)命的(de)“通(tong)用语言(yan)”。这(zhe)种语言(yan)，就(jiu)是DNA序列(lie)本身。无(wu)论是(shi)一个(ge)病(bing)毒(du)、一个(ge)细菌(jun)，还是(shi)一棵(ke)植物，一头(tou)猪(zhu)，或是一(yi)个人类，它们(men)都(dou)使用(yong)一套基本(ben)的遗(yi)传(chuan)密(mi)码来构建生命。而当(dang)我们(men)深入(ru)研究不同(tong)物(wu)种的DNA时(shi)，我们(men)就是(shi)在学(xue)习这(zhe)套(tao)语(yu)言(yan)的(de)不同(tong)“方(fang)言”和“口音”，从(cong)而理(li)解生(sheng)命如(ru)何(he)通过一(yi)套相(xiang)对(dui)统一(yi)的规则，创造出(chu)无限的(de)生(sheng)命形式。

这种(zhong)跨物(wu)种的基(ji)因(yin)研究，还为(wei)我们(men)提供了重(zhong)要的(de)进(jin)化“时间(jian)戳”。通(tong)过(guo)分(fen)析基因(yin)的(de)突变率和(he)累积程度，科学家(jia)们(men)可以估(gu)算出不同(tong)物(wu)种在进化(hua)树上的分(fen)枝时(shi)间，从而绘(hui)制(zhi)出(chu)更(geng)精确的(de)生命(ming)演化图谱(pu)。人类与猪DNA的(de)对(dui)比，就(jiu)是其中(zhong)一个重(zhong)要的(de)“锚点(dian)”，帮助(zhu)我们校(xiao)准整个(ge)生命演(yan)化(hua)的时(shi)间(jian)轴(zhou)。

总而言之(zhi)，人类与(yu)猪DNA的研(yan)究，是一场在(zai)基因层面(mian)进行的宏大叙(xu)事。它(ta)不(bu)仅仅(jin)是关(guan)于相(xiang)似(shi)性(xing)，更是关于(yu)差异性(xing)、关于(yu)演化动(dong)力(li)、关于生(sheng)命机制(zhi)的(de)深刻(ke)洞察。这场跨越物种(zhong)的(de)基因(yin)对话(hua)，让我们得以(yi)窥(kui)见生命(ming)演(yan)化史(shi)诗中那些(xie)令(ling)人惊叹的(de)篇章，也(ye)为(wei)我们理解(jie)自身、探索疾病(bing)、乃至(zhi)重(zhong)塑生命，提(ti)供了前所未(wei)有的(de)机(ji)遇(yu)。

这场(chang)基(ji)因的(de)共(gong)舞，仍(reng)在继(ji)续，每(mei)一次新的(de)发现(xian)，都(dou)将让我们(men)离生(sheng)命(ming)最深(shen)层(ceng)的(de)奥秘(mi)，更近(jin)一步。

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图片来源：每经记者 陈飏 摄

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