每经编辑｜陈云龙    

当地时间2025-11-01,gfyuweutrbhedguifhkstebtj,潇湘溪苑gl汉责文化

part1:基因的低语(yu)：我(wo)们与猪犬(quan)同源(yuan)的基因(yin)密码

想象一下，我们(men)每(mei)一次的呼(hu)吸(xi)、每一次的心(xin)跳，都(dou)回荡(dang)着(zhe)祖先(xian)的(de)基因低语。而这(zhe)低语，并非只属(shu)于我(wo)们人类(lei)。科(ke)学的(de)脚步，已(yi)经(jing)悄然(ran)跨越了物种(zhong)的界(jie)限，在DNA的(de)细微(wei)之处，发现(xian)了令人惊叹的相似(shi)性。今天，我(wo)们就将(jiang)踏(ta)上(shang)一(yi)场别开(kai)生(sheng)面的(de)基(ji)因探索(suo)之(zhi)旅(lv)，聚焦(jiao)人类、猪和(he)犬这三个(ge)看似(shi)差异巨大(da)的物(wu)种，去聆听它们(men)DNA中(zhong)那(na)些(xie)关于遗(yi)传、相(xiang)似与进(jin)化(hua)的奥(ao)秘。

DNA：生(sheng)命的(de)蓝图与家(jia)族(zu)史(shi)书

要(yao)理(li)解(jie)人类(lei)、猪(zhu)和犬之间的(de)基因联系，首先(xian)要明白DNA（脱(tuo)氧核糖核酸(suan)）的本质(zhi)。它就(jiu)好(hao)比一(yi)本(ben)用四(si)种(zhong)碱(jian)基（A、T、C、G）书(shu)写的(de)生命蓝图(tu)，记录着生(sheng)物体(ti)生(sheng)长(zhang)、发育、繁殖(zhi)和适应(ying)环境所(suo)需的一(yi)切信息。这(zhe)本(ben)蓝图(tu)并非(fei)一成(cheng)不变(bian)，它(ta)在(zai)漫长的进(jin)化(hua)岁(sui)月中，通过(guo)一代代的(de)复制、突变(bian)和重组(zu)，谱(pu)写了(le)地球(qiu)生(sheng)命的壮(zhuang)丽史诗(shi)。

而(er)我们(men)今天(tian)要(yao)探究(jiu)的(de)，正是这史(shi)诗(shi)中，人类、猪(zhu)和犬之(zhi)间，那些共(gong)享的(de)篇章(zhang)。

基因相似(shi)性(xing)的惊(jing)人发现(xian)

当(dang)我(wo)们深入比(bi)较人类、猪(zhu)和犬(quan)的基(ji)因组（即一(yi)个生(sheng)物(wu)体完整的DNA序列(lie)），会发现(xian)一个(ge)令人(ren)着(zhe)迷的(de)事(shi)实：我(wo)们共(gong)享着相当(dang)比例(li)的基因(yin)。例如，据(ju)估计，人(ren)类与猪(zhu)大约(yue)有90%的基因(yin)是(shi)相似的(de)，而人(ren)类与(yu)犬的基(ji)因(yin)相(xiang)似(shi)度(du)也(ye)高达(da)84%。这个(ge)数字可能(neng)会让你大(da)吃一(yi)惊(jing)。毕竟，从外(wai)形(xing)到生活习性(xing)，人类、猪(zhu)和犬似(shi)乎(hu)截(jie)然(ran)不同。

正是(shi)这些相似的基(ji)因，构成(cheng)了我们(men)生命中最核心(xin)、最(zui)基础的(de)运(yun)作(zuo)机制(zhi)。

同(tong)源基因：生命基(ji)本功能(neng)的守护者

这些(xie)相似的基因，被称为(wei)“同源(yuan)基因(yin)”。它们通常负责执行(xing)生(sheng)物(wu)体最(zui)基本(ben)的生命(ming)功(gong)能，比如(ru)细胞(bao)的生长和(he)分裂、能(neng)量的(de)代谢、DNA的修复、蛋(dan)白质(zhi)的(de)合成，以及(ji)神经系(xi)统的发育等(deng)等(deng)。试想(xiang)一下(xia)，一个(ge)细胞(bao)如(ru)何(he)感知(zhi)外界(jie)信(xin)号？如(ru)何(he)产生(sheng)能量维持生命活动(dong)？如何(he)准确地(di)复制自(zi)己的(de)DNA以传递(di)给下一(yi)代(dai)？这(zhe)些关乎生(sheng)死(si)的精细(xi)过程，都需要一整套(tao)精心(xin)设计(ji)的基(ji)因程序来(lai)执行。

而令(ling)人惊(jing)叹(tan)的(de)是，许(xu)多执(zhi)行(xing)这些基本程(cheng)序的基(ji)因(yin)，在人(ren)类、猪和(he)犬身上(shang)都找(zhao)到了(le)它(ta)们(men)的(de)“亲(qin)戚(qi)”，扮演(yan)着(zhe)相似(shi)甚(shen)至(zhi)相(xiang)同(tong)的功能(neng)。

比较基(ji)因组学(xue)：解码进化的语(yu)言

正(zheng)是(shi)通过比较基因(yin)组(zu)学(xue)这一强(qiang)大(da)的(de)科学工(gong)具(ju)，我们得(de)以窥见(jian)这(zhe)些基(ji)因(yin)的相似(shi)性。科(ke)学家们将(jiang)不同物种(zhong)的基(ji)因(yin)组进行比(bi)对(dui)，识别(bie)出那些在(zai)序列(lie)上高度相(xiang)似(shi)，并且功能上(shang)可能(neng)一致的基(ji)因(yin)。通(tong)过分(fen)析这些同(tong)源(yuan)基因的(de)差(cha)异和演变，我(wo)们(men)可以追溯它(ta)们共(gong)同的(de)祖(zu)先，并推断出(chu)不同物种的进(jin)化路(lu)径。

例(li)如，一个在(zai)人类(lei)体内(nei)负(fu)责(ze)胰(yi)岛(dao)素合成的(de)基因，在猪(zhu)和犬(quan)体内(nei)同(tong)样存(cun)在(zai)，并且执(zhi)行着分(fen)泌(mi)胰岛素(su)、调节(jie)血糖的(de)功能(neng)。虽(sui)然胰岛素的结(jie)构(gou)可(ke)能存(cun)在(zai)微小的(de)差异，但其(qi)核(he)心功能(neng)却高(gao)度保守。这暗示着，我们的(de)共同祖先就(jiu)已(yi)经拥有(you)了(le)合(he)成(cheng)胰岛(dao)素(su)的(de)能(neng)力，而这(zhe)一(yi)能(neng)力，在漫(man)长(zhang)的进(jin)化过程(cheng)中，被小心(xin)翼(yi)翼(yi)地(di)保留(liu)了下(xia)来，并(bing)传(chuan)递给了(le)后代(dai)，包括人(ren)类、猪和(he)犬。

演化的(de)一致(zhi)性：生命共(gong)通(tong)的(de)印(yin)记

这种基因层(ceng)面(mian)的(de)相似性(xing)，是演(yan)化一(yi)致(zhi)性的(de)有力证据。它表明(ming)，尽管(guan)在各(ge)自(zi)的生(sheng)存环境(jing)中，人类、猪(zhu)和犬(quan)经历(li)了(le)不同(tong)的(de)选择压力，演化出(chu)了迥异(yi)的外(wai)形(xing)和(he)行为(wei)，但在(zai)构成(cheng)生(sheng)命基础(chu)的“硬件(jian)”上，我(wo)们(men)共享(xiang)着(zhe)相同的(de)起源。这(zhe)些同源基(ji)因(yin)，就(jiu)像是(shi)生(sheng)命共通的印记(ji)，提醒(xing)着我们(men)，在(zai)遥远的过(guo)去，我(wo)们曾经(jing)同(tong)属(shu)于一个大(da)家(jia)族(zu)。

从(cong)基(ji)因(yin)相似(shi)性看(kan)“人造”器官的可(ke)能

更(geng)进一步，这(zhe)种对基(ji)因(yin)相似(shi)性的(de)深入了解(jie)，也(ye)为医学研究(jiu)带来(lai)了无(wu)限(xian)可(ke)能。例如(ru)，猪的许(xu)多器(qi)官在大小(xiao)、结构和生(sheng)理功能(neng)上与人类高(gao)度相(xiang)似，这(zhe)使得猪成(cheng)为(wei)器官(guan)移(yi)植研究的重(zhong)要(yao)模型(xing)。通过基(ji)因(yin)工程技术，科学家们(men)甚(shen)至尝试(shi)对猪的基(ji)因(yin)进(jin)行改(gai)造(zao)，以减少器官(guan)移植过程(cheng)中(zhong)人(ren)类免(mian)疫(yi)系(xi)统的(de)排(pai)斥(chi)反(fan)应，从而为解决器官短缺(que)问题提供新的(de)途(tu)径。

这(zhe)种“跨物种”的器(qi)官“借(jie)用(yong)”，背后(hou)正(zheng)是基于基(ji)因相(xiang)似性带来(lai)的生(sheng)理功(gong)能(neng)上(shang)的共(gong)鸣(ming)。

基(ji)因的“故(gu)事(shi)”：不(bu)只是相似，更(geng)是演进

基(ji)因的(de)奥秘远不(bu)止于(yu)此(ci)。虽然我们发(fa)现(xian)了(le)惊人的(de)相似性(xing)，但不(bu)同之(zhi)处同样值(zhi)得(de)深思。正(zheng)是这(zhe)些基(ji)因的差异(yi)，塑(su)造(zao)了人(ren)类的(de)智慧(hui)、猪的强(qiang)壮(zhuang)以(yi)及犬(quan)的(de)敏锐。下(xia)一(yi)部分，我们将(jiang)深(shen)入探讨这些差(cha)异(yi)是如何产生的，以(yi)及它们(men)如(ru)何(he)揭示不(bu)同(tong)物(wu)种(zhong)独特的(de)进化(hua)轨(gui)迹。

基因(yin)的差(cha)异：塑造(zao)生命的(de)多彩与进(jin)化(hua)的(de)轨迹(ji)

在上一部(bu)分，我(wo)们惊(jing)叹于(yu)人类(lei)、猪和犬之(zhi)间(jian)DNA的惊人相似(shi)性，窥见(jian)了生命共同的起(qi)源(yuan)。生命的多彩(cai)恰恰(qia)在于其差异。正是(shi)那些微小(xiao)的(de)基因变(bian)异，如同(tong)一位技(ji)艺精湛的(de)雕塑(su)家(jia)，在共(gong)同的(de)基因(yin)蓝图(tu)上，雕琢出(chu)了各(ge)自独(du)特(te)的(de)生命(ming)形态。今天(tian)，我们(men)将继续(xu)我们的(de)基因探索(suo)之旅，深入探(tan)究这些(xie)基因(yin)差异是如(ru)何塑(su)造人类(lei)、猪(zhu)和犬(quan)的独特之处，以及(ji)它们如(ru)何(he)为(wei)我们揭示(shi)物种进化的深(shen)刻奥秘。

基(ji)因变(bian)异：演(yan)化(hua)的引擎(qing)

基因变(bian)异是(shi)生(sheng)命(ming)演进(jin)的(de)根本(ben)驱动力(li)。每(mei)一(yi)次(ci)DNA复制过程(cheng)中，都(dou)可(ke)能发(fa)生微小的错(cuo)误，产生(sheng)新(xin)的(de)基因(yin)变异。这(zhe)些变异有(you)可能(neng)是无害(hai)的，有可(ke)能是(shi)有害的，也(ye)有极少(shao)数(shu)情况(kuang)下，能(neng)够带(dai)来新(xin)的、有利的(de)性状(zhuang)。在漫(man)长(zhang)的(de)自然(ran)选择(ze)过(guo)程中，那些有利于生物(wu)体在特定环境(jing)中生(sheng)存和(he)繁衍(yan)的变(bian)异，会(hui)逐渐积累并传递下(xia)去(qu)，最(zui)终导(dao)致物(wu)种的(de)分化。

从细(xi)胞到行(xing)为(wei)：差异(yi)的体(ti)现(xian)

人类、猪(zhu)和犬(quan)在(zai)基因上的(de)差(cha)异，体现在(zai)从微观的(de)细(xi)胞(bao)层(ceng)面(mian)到宏观的(de)行为表(biao)现的方(fang)方面(mian)面(mian)。

大脑与(yu)智(zhi)慧：人类之所以拥有高(gao)度发(fa)达的认(ren)知能力和复(fu)杂的语言系统，很大(da)程(cheng)度(du)上归(gui)功于我们(men)独特(te)的(de)基(ji)因(yin)。例(li)如，与神经发育(yu)、突触形成和大脑连(lian)接相(xiang)关的(de)基(ji)因，在人类身上(shang)发(fa)生了显著(zhu)的演变。尤(you)其是一些(xie)与“人(ren)类独(du)有(you)”的基(ji)因(yin)，如FOXP2基因，其(qi)在(zai)人类中的特有突变，被(bei)认为是(shi)支持语(yu)言能力发(fa)展的(de)关键。

相比之下(xia)，猪和犬虽然也有复杂(za)的神经(jing)系统，但其(qi)大脑(nao)的结(jie)构和(he)功(gong)能(neng)，以及(ji)在认知和(he)行为(wei)上(shang)的(de)表现(xian)，与人类存(cun)在显(xian)著差异。生理特(te)征(zheng)的适(shi)应(ying)：基因(yin)的差(cha)异也决(jue)定(ding)了不同物种(zhong)在(zai)生理上(shang)的适应(ying)性。例如，犬科动(dong)物的(de)嗅觉(jue)系统(tong)异常(chang)灵敏，这与(yu)其嗅(xiu)觉受(shou)体基(ji)因的高(gao)度(du)多样(yang)化有关，能够识别和(he)区分(fen)更广(guang)泛范围的(de)气味(wei)分子。

而猪(zhu)的消(xiao)化系(xi)统和新陈(chen)代(dai)谢(xie)，也与它们(men)的生活习性相(xiang)适应(ying)，例如(ru)它们强(qiang)大的(de)消化(hua)能(neng)力能(neng)够(gou)处(chu)理多(duo)种食(shi)物。人类在(zai)体温(wen)调节、运动能(neng)力(li)等(deng)方面(mian)也(ye)演化(hua)出了独特(te)的基(ji)因基(ji)础。表(biao)观遗传(chuan)学的微(wei)妙影(ying)响：除(chu)了DNA序(xu)列(lie)本(ben)身的(de)改变(bian)，表观遗传学也扮演着(zhe)重要的(de)角色(se)。这指的是(shi)在不改变(bian)DNA序列(lie)的前提下，对基(ji)因表(biao)达(da)进行调(diao)控(kong)的(de)机制。

环境(jing)因素、生活(huo)方式(shi)等都可能(neng)影响基因的(de)表(biao)观遗(yi)传(chuan)标记，从而影(ying)响基因(yin)的表达(da)，进而(er)影响生物体的性状(zhuang)。这种(zhong)微妙(miao)的调控(kong)，为(wei)物(wu)种(zhong)的适(shi)应性(xing)演化提(ti)供了(le)更(geng)多可能(neng)性(xing)。

进化关系(xi)：我们与猪(zhu)犬(quan)的(de)“家(jia)族谱系”

通(tong)过对人类、猪(zhu)和犬基(ji)因组的(de)深入(ru)分析，科(ke)学(xue)家们可(ke)以(yi)构建(jian)出它(ta)们之(zhi)间(jian)更(geng)精确的(de)进(jin)化关(guan)系(xi)图谱，即(ji)“家族(zu)谱系”。根据目前的遗传学(xue)证据，哺乳动物在约(yue)1亿年(nian)前就已(yi)经分化。人类(lei)和灵(ling)长(zhang)类(lei)动(dong)物(wu)属于“灵长总目(mu)”，而猪(zhu)属(shu)于(yu)“偶(ou)蹄(ti)目”，犬(quan)则(ze)属(shu)于“食肉目(mu)”。这三(san)者都属(shu)于(yu)哺乳(ru)纲，但各自的进(jin)化路(lu)径已(yi)经分道(dao)扬镳了很(hen)长(zhang)时间。

这(zhe)种(zhong)进化(hua)关系可(ke)以(yi)用“分叉”来(lai)比(bi)喻：我们的共(gong)同祖(zu)先，就(jiu)像(xiang)一个巨(ju)大的(de)树干，随着(zhe)时间(jian)的推移(yi)，这(zhe)根树(shu)干(gan)不(bu)断(duan)分(fen)叉。一(yi)条分叉最(zui)终演变成了(le)人(ren)类和我们的近(jin)亲；另一条(tiao)分叉(cha)则发(fa)展成了猪(zhu)的祖先；还(hai)有一条分(fen)叉(cha)则演(yan)化(hua)出了(le)犬的祖先(xian)。虽(sui)然(ran)分(fen)叉的时(shi)间和距(ju)离(li)不同，但它(ta)们都源自(zi)同一(yi)个“生(sheng)命之(zhi)源”。

基(ji)因组(zu)学在(zai)医学(xue)研(yan)究(jiu)中的应用：理(li)解(jie)疾病(bing)，开(kai)发疗法(fa)

对人类、猪和(he)犬基因(yin)组的(de)比较(jiao)研究(jiu)，不(bu)仅有助于(yu)我(wo)们理解物种进(jin)化的(de)奥(ao)秘，更(geng)在(zai)医学(xue)领(ling)域有着(zhe)巨(ju)大的(de)应(ying)用价(jia)值。

疾(ji)病模型(xing)：由(you)于基(ji)因(yin)和生理(li)上的相(xiang)似(shi)性，猪和犬常(chang)被(bei)用作研究(jiu)人类疾病(bing)的(de)模型(xing)。例如(ru)，研(yan)究心(xin)血管疾病(bing)，可以(yi)在(zai)猪身上(shang)模(mo)拟心脏(zang)手术(shu)或血管问(wen)题；研究神(shen)经退(tui)行性(xing)疾病(bing)，可以(yi)观察犬的认知(zhi)衰退过程。通过观察(cha)这些(xie)动(dong)物模型(xing)对(dui)疾病的(de)反应(ying)，科学家(jia)们可(ke)以(yi)更好地理解疾病的(de)发(fa)病(bing)机制(zhi)，并测(ce)试新的治(zhi)疗(liao)方法。

药物研(yan)发：比(bi)较(jiao)基(ji)因(yin)组(zu)学(xue)有助(zhu)于(yu)识别(bie)在(zai)不(bu)同物种中(zhong)保守的(de)关(guan)键基(ji)因(yin)，这些(xie)基因(yin)可(ke)能与药物的(de)疗效或副作(zuo)用有(you)关。通过(guo)研究(jiu)不(bu)同物(wu)种对(dui)同一(yi)种药物(wu)的反应(ying)差(cha)异(yi)，可以(yi)帮(bang)助(zhu)科学家(jia)更(geng)精(jing)确(que)地(di)设计(ji)药(yao)物，提高药(yao)物(wu)的有效(xiao)性和安全(quan)性。基(ji)因治(zhi)疗的探索(suo)：随着基(ji)因编辑(ji)技术的(de)不(bu)断发(fa)展，对(dui)基(ji)因相似(shi)性的深入(ru)理解，也为(wei)基因(yin)治疗的研究(jiu)提(ti)供了(le)理论基(ji)础。

如果(guo)某个基(ji)因缺陷导(dao)致了人类疾(ji)病(bing)，而我们在猪(zhu)或犬(quan)身上(shang)找到了功能相似(shi)的(de)基因(yin)，那(na)么(me)就有(you)可能(neng)借鉴(jian)它(ta)们(men)在基(ji)因功(gong)能上(shang)的“经验”，来(lai)开发更有效(xiao)的(de)基因治疗策略(lve)。

基(ji)因(yin)的(de)“对(dui)话”：未来(lai)的(de)无限(xian)可能(neng)

人类(lei)、猪和(he)犬之间的(de)基因联系(xi)，就(jiu)像一场(chang)跨越物(wu)种(zhong)的“对(dui)话(hua)”。我(wo)们通(tong)过DNA这个(ge)共同(tong)的(de)语言，既(ji)传(chuan)递着(zhe)生(sheng)命(ming)的(de)本(ben)源，又(you)在差异中(zhong)展(zhan)现着进化(hua)的奇迹(ji)。这(zhe)场基因(yin)的探(tan)索(suo)之(zhi)旅，不仅拓(tuo)展了我(wo)们(men)对生(sheng)命科(ke)学的认知边界(jie)，也为人类(lei)的健康和福祉带来了无(wu)限的希望。

当我们凝(ning)视自(zi)己的(de)DNA，不妨(fang)也想(xiang)想那些与(yu)我们共(gong)享(xiang)基因(yin)的生(sheng)灵(ling)。它们的(de)存在，是(shi)生(sheng)命演(yan)进的(de)奇妙证明，也(ye)是我们理解自身(shen)、探索(suo)未知世界的重(zhong)要参照。未来(lai)的(de)基因(yin)研究(jiu)，必将(jiang)继续(xu)在(zai)这条(tiao)跨越物(wu)种的道路上，揭(jie)示更(geng)多令人惊(jing)叹的奥(ao)秘(mi)，为我(wo)们描绘出(chu)生(sheng)命(ming)更(geng)加宏伟壮丽(li)的(de)画卷。

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图片来源：每经记者 钟兴满 摄

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