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39、“人类历史上最优秀的思想”

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那柏如是英国东部地区莱斯特城以南10英里的一座小村庄。1983年11月21日晚,一名15岁的女孩琳达· 曼恩遭到性侵后被掐死,尸体被扔在离她家不远的地里。排查行动就此展开,但是调查毫无进展,人们对此案的关注也日益转淡,直到1986年夏天,案情发生转机。同年8月2日,有人在那柏如附近的一片黑刺李灌木林里发现了另一位15岁女孩唐· 艾希渥斯的尸体,她也是在受到性侵后被人掐死。

这次排查很快锁定了一名嫌犯,名叫理查德· 巴克兰,是附近一所医院的勤杂工。[2960]在唐的尸体被发现后一周,他被逮捕,被捕前他已经认罪。两起案件的受害者年龄相仿,作案手段相同,作案地点都距离那柏如很近,这些都使警方怀疑理查德· 巴克兰可能也是琳达· 曼恩一案的凶手。带着这个想法,他们向一位刚刚研发了一项被公众和警方称为“基因鉴定”的新技术的科学家求助。[2961]这一技术是莱斯特大学亚历克·杰弗里斯(Alec Jeffreys)教授的研究成果。与很多科学发现一样,杰弗里斯也是在做其他研究时偶然取得了这项突破。他当时正在鉴别肌红蛋白基因,将氧气输送往肌肉的组织就归它管理。杰弗里斯鉴别肌红蛋白基因的目的是寻找“标志基因”,即DNA的特征构造,它们能鉴别某些家族,帮助科学家弄清不同的村庄、不同的国家人口的基因发生了什么变化。杰弗里斯发现,这种基因有一部分DNA会不断地重复。很快他在研究其他染色体的实验里也一再发现这种重复的现象,也就是说他注意到了别人没有注意到的现象,DNA中似乎存在一种普遍的缺陷导致这种无意义的复制发生。正如沃尔特· 博德默和罗宾· 麦凯所描述的那样,这个过程类似于口吃的人在同一个音节上磕磕巴巴。而且,这种缺陷因人而异。这个关键的重复段大约有15个碱基对那么长,杰弗里斯借助一台显微镜就能对其加以分辨。他首先冷冻DNA,再将其解冻,这样就破坏了红血球上的细胞膜,但含DNA的白细胞的细胞膜却不受影响。将红血球的残余物洗掉后,他加入一种蛋白酶K,使白细胞破裂并释放出DNA螺旋。然后再加入另一种名叫Hinf的酶,分离出含有重复片段的DNA带。最后,通过电泳过程将DNA片段分成不同长度的带并转换成尼龙片,此时用放射技术或荧光技术即可获取属于每个个体的独一无二的图像。[2962]

杰弗里斯受邀将这项技术用于调查理查德· 巴克兰。他得到了从琳达· 曼恩和唐· 艾希渥斯的尸体上采集的精液和巴克兰的几滴血液。杰弗里斯事后说这次分析是他人生中最紧张的时刻。此前,他曾经用这项技术验证那些依照英国法律获准来到英国投奔近亲的移民是否真如他们所说与英国居民有近亲关系。这起双重谋杀案显然更引人关注。他实在等不及第二天早上,于是当天深夜就回到实验室,结果让他大吃一惊。他从显影液中取出胶片,立即确认从琳达和唐身上提取的精液来自同一个人,但凶手不是理查德· 巴克兰。[2963]警方得知这个结果后非常恼火。巴克兰已经认罪了,警方认为,这意味着这项新技术有瑕疵。杰弗里斯一开始也很沮丧,但是内政部法医专家的独立测试也证实了同样的结果,于是警方被迫调整思路。最终巴克兰被无罪释放,他也因此成为受益于DNA检测的第一人。警方接受了这一惊人的结果,转而测试那柏如地区所有男性的DNA。总共有4000人接受检测,但无人匹配。后来,一位住处离那柏如稍远些的面包师伊恩· 凯利告诉朋友,说他曾经代替附近村子的朋友科林· 皮奇福克接受了测试。凯利的朋友对此感到不安,随即报警。皮奇福克被逮捕并接受了DNA测试。凯利朋友的担心不无道理:结果显示皮奇福克的DNA与从被害人琳达和唐身上提取的精液相匹配。1988年1月,皮奇福克成为通过基因鉴定(genetic fingerprinting)被定罪的第一人,他被判终身监禁。[2964]

DNA鉴定是分子生物学(molecular biology)领域革命中最广为人知的成就。20世纪80年代末,这一技术被广泛应用于移民、父子关系和强奸案的检测。在DNA的双螺旋结构被发现之后,DNA鉴定很快又在实践中获得成功,催生了基因材料的克隆和排序技术的新思潮。伴随着这些实践进步,大量的遗传学理论修正并完善了我们对进化的理解,尤其是有生命以来的各种进化阶段和进化的哲学含义。

1985年,格拉斯哥大学有位化学家A. G.凯因斯—史密斯(A. G.Cairns-Smith)发表了《生命起源的七条线索》[2965]。这本书在某种程度上有点标新立异,关于生命的起源,它给出的观点与多数生物学家的观点截然不同。关于生命起源的传统观点已经在20世纪50年代由S.L.米勒(S. L.Miller)和H.C.尤里(H. C. Urey)通过一系列实验加以总结。他们假定早期地球上存在着一种原始大气,由氨、甲烷和蒸汽(但没有氧气,原因接下来我们会谈到)组成。他们认为闪电在这种早期大气中产生了超乎想象的“丰富”的有机化合物,包括大量的氨基酸,氨基酸是构成核酸的基本原料,而核酸构成DNA。这些丰富的化合物以某种复杂的方式形成了“生命分子”。格雷汉姆· 凯因斯—史密斯认为这种观点很荒谬,因为DNA分子极其复杂,从构造和工程学意义上看都太复杂了,很难像米勒和尤里设想的那样发自偶然。书中有个令人注意的部分,他通过计算认为,要形成核苷酸,大约要同时发生140种过程,出现这种情况的可能性仅为1/10109。因为10109这个数字远远超过宇宙中电子的数量(即1080),凯因斯—史密斯认为核苷酸要是以这种方式进化,根本没有足够的时间,或者说宇宙还不够大。[2966]

他自己的版本则迥然不同。他认为进化早于我们所知的生命,地球上的化学“生物体”先于生化“生物体”而存在,其构造为复杂的分子如DNA提供了条件。环顾四周,他看到自然界有若干种能够生长和复制的结构——如,某些黏土在达到水饱和状态时就会形成的晶体结构。这些晶体不断生长,有时分裂为更小的单元,再继续生长,这个过程被称为复制。[2967]这些晶体形成不同的形状(如长柱形或平垫形),由于这些形状是因为适应微观环境而产生,所以我们可以说它们已经发生了改变或已经进化了。同样重要的是,晶体垫可以形成电离程度不同的层,凯因斯—史密斯相信,正是在这些层之间,在阳光的作用下,由于光合作用,已经形成了少量的氨基酸。这个过程会将碳原子融入无机生物体,很多物质(如二氧化钛)能够在阳光下将氮合成氨。通过同样的过程,在紫外线照射下,溶于水中的铁盐可以将二氧化碳合成甲酸。黏土的晶体结构与外形(显形)相关,这些都已经全部被碳基结构取代。[2968]正如莱纳斯· 鲍林的经典著作所示,碳结构有着惊人的对称性和稳定性,凯因斯—史密斯认为,无机复制生物体正是这样循序渐进地被有机生物体取代。

这种观点很新颖,也有其合理性,但存在着一些问题。生命链的下一步是细胞组织和细菌的诞生,这就需要外皮。此时最有可能的选择是脂囊泡,一种能自动形成薄膜的小泡。这些化学物通常自然形成于陨星中,很多人认为,是陨星把最初的有机化合物带到了年轻的地球。照此推理,生命,至少生命的某些元素,发源于地球之外。还有一个问题是,被外皮包

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