梁祖霞

近代以來(lái)，由于科學(xué)家不斷努力，生命科學(xué)領(lǐng)域取得了令人矚目的成果。特別是分子生物學(xué)的崛起，使得人類已深入到分子水平來(lái)認(rèn)識(shí)和研究問(wèn)題。盡管如此，生命科學(xué)的未知世界卻是如此廣闊，以致每一個(gè)進(jìn)展都會(huì)引出更多的疑問(wèn)，它們都等待人們?nèi)ソ忾_其中的奧秘。

生命起源之謎最早的生命從何而來(lái)?有人認(rèn)為來(lái)自于“宇宙胚種”，還有的人則認(rèn)為起源于化學(xué)演化。當(dāng)然，即使第一個(gè)答案是正確的話，也只是把問(wèn)題從地球推到宇宙罷了。其實(shí)，“宇宙胚種”歸根到底只能起源于化學(xué)物質(zhì)。至于化學(xué)物質(zhì)究竟通過(guò)什么途徑形成為生命物質(zhì)，至今仍知之有限，不得要領(lǐng)。這個(gè)被人們稱之為“自然界歷史上最復(fù)雜、最難以解決的疑謎”，今后仍是科學(xué)研究的焦點(diǎn)，將長(zhǎng)期吸引科學(xué)家的注意。

大腦之謎大腦這個(gè)“大自然創(chuàng)造的最神秘黑箱”，有著無(wú)比奇妙的特點(diǎn)。諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者克里克曾頗為風(fēng)趣地寫道：“你本身，你的喜怒哀樂，你的記憶，你的雄心，你的個(gè)人感覺，你的自由意志，事實(shí)上不外乎是大量細(xì)胞及其相關(guān)分子的行為。”但這堆神經(jīng)元究竟是怎樣開展工作的，人們至今卻還知之甚少。

生命演化之謎生命是如何演化的?今天地球上這么多熙熙攘攘的物種都是從何而來(lái)?盡管達(dá)爾文“物競(jìng)天擇”的理論對(duì)此作了頗為精辟的解釋，但近年來(lái)的一系列發(fā)現(xiàn)卻使得該領(lǐng)域重新充滿疑團(tuán)。例如“寒武紀(jì)大爆炸”就是其中最具挑戰(zhàn)性的事實(shí)。在距今5億多年前的寒武紀(jì)后期，在非常短暫的歷史時(shí)期內(nèi)，地球上突然冒出了許多新的動(dòng)物類型。包括：海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、腕足動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、脊索動(dòng)物等等?？傊?，大多數(shù)“門類”都在此時(shí)同時(shí)出現(xiàn)，而在此之前根本并不存在，以后基本上沒有增加(此后增加的只是“門”以下的諸如目、科、屬等層次上的物種而已)。這一事實(shí)和所謂的“漸進(jìn)式演化”、“系譜樹”等理論很難協(xié)調(diào)。此外，科學(xué)家在分子水平的基礎(chǔ)上研究進(jìn)化問(wèn)題，也發(fā)現(xiàn)了許多難以用自然選擇理論解釋的事實(shí)?？磥?lái)，“生命如何演化”仍然是值得繼續(xù)探索的大課題。

地外生命之謎盡管直至現(xiàn)在還沒有找到任何地外生命存在的蹤跡，但宇宙中星體太多，要否定它又是不可能的事，所以尋找還必須繼續(xù)頑強(qiáng)地進(jìn)行下去。一旦有所發(fā)現(xiàn)，由于地外生命所處的環(huán)境和地球迥異，它演化的途徑和地球也截然不同，其元素組成、結(jié)構(gòu)模式、遺傳密碼、新陳代謝類型，肯定和地球上的生命類型有很大差別。研究它們相互之間的異同，必然會(huì)導(dǎo)致生命科學(xué)的重大飛躍。

各種生物基因圖譜的繪制每種生物都有自己一套獨(dú)特的遺傳系統(tǒng)，包括若干染色體及排列其上的基因。它們的化學(xué)基礎(chǔ)則是DNA分子，即由許多核昔酸按照嚴(yán)格順序連接起來(lái)的長(zhǎng)鏈。測(cè)定基因位置，并最終確定各個(gè)核苷酸的排列順序，是透徹地了解該生物的基礎(chǔ)工作。現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)完成了對(duì)大腸桿菌、酵母菌及其他11種微生物基因圖譜的繪制工作。對(duì)于人類基因，科學(xué)家們已標(biāo)識(shí)了將近一半，不過(guò)面對(duì)30億個(gè)核苷酸對(duì)，人們僅僅分析了大約6000萬(wàn)個(gè)，大量工作還需今后繼續(xù)進(jìn)行。由于生物種類繁多，每個(gè)物種又有如此龐大的堿基對(duì)，科學(xué)家要逐個(gè)地進(jìn)行分析，任務(wù)的艱巨性可想而知。

遺傳密碼啟閉之謎任何物種的遺傳體系都含有許許多多的基因，在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，這些基因真正處于工作狀態(tài)的(即開啟著的)僅僅只是少數(shù)，據(jù)估計(jì)不會(huì)超過(guò)10%，其余大部分都處于封閉狀態(tài)。特定發(fā)育階段將開啟特定基因，由它們施展影響，并關(guān)閉不相干的基因。正是由于不同基因有順序地開啟和關(guān)閉，才使得個(gè)體發(fā)育按照嚴(yán)格的順序有條不紊地進(jìn)行，最終得到完整的生命體。那么在此過(guò)程中，究竟是誰(shuí)在指揮生命個(gè)體發(fā)育按順序進(jìn)行的?它又是用什么方法來(lái)開啟和關(guān)閉基因的呢?科學(xué)家們相信，一旦人們弄清了生命個(gè)體開啟和關(guān)閉基因的機(jī)理，并將主動(dòng)權(quán)掌握到人類手中，那么將會(huì)導(dǎo)致生命科學(xué)的真正革命。譬如讓某人在青年階段的發(fā)育進(jìn)程減緩下來(lái)，他也就能夠享受到更多的青春之美。

當(dāng)然，把幻想變成現(xiàn)實(shí)，中間的路程是漫長(zhǎng)而曲折的，能否成功也很難說(shuō)。不過(guò)有一點(diǎn)可以肯定：當(dāng)掌握了基因啟閉秘密后，人類駕馭生命的能力必將會(huì)得到極大的提高，也將相應(yīng)地享受到更為豐滿的“生命科學(xué)之果”了。

(責(zé)任編輯／錢利群)