《自私的基因》读书笔记

以下内容大部分是个人的理解,也有一些是原文摘录。不管你看懂看不懂,反正我不懂,但这不影响它是非常有意思的一本书,所以推荐给大家。

图片发自简书App

1.为什么人类的DNA与猩猩的相似度在99%以上,和其他动物也有很多相似之处?这就要从DNA的组成说起,DNA本质上是由数以亿计的嘌呤和嘧啶组成,嘌呤嘧啶也叫碱基,DNA有四种碱基(分别是A,G,T,C ),A和T组合,G和C组合,呈双螺旋链式结构。不同物种的嘌呤和嘧啶结构雷同,所有DNA都是四种碱基,也都是双螺旋结构,功能也都是为了遗传和保持生物性状的稳定,所不同的是排列的顺序以及数量的多少。由于排列顺序不同和数量差异,形成的蛋白质不同,由蛋白质组成的生命物体就不同。试想想,这么多的碱基,排列组合得有多少种可能。人类DNA的G构件与蜗牛虽然一样,但不仅顺序与其不同,不同的人类个体之间的序列也不同,只是差异没有和蜗牛那么大罢了。所以,不同的DNA就像你们家的钥匙和邻居家的钥匙一样,本质没有区别,只是上面的‘齿’形状不同数量各异罢了。

2.为什么DNA的构件也就是碱基都一样呢?那是因为地球最初本来只有一些简单的化合物,比如水,二氧化碳,甲烷和氨,DNA这玩意就在太阳紫外线和雷电等外界因素的作用下合成出来了,可能中间也合成了其他的分子出来,但是竞争下来的结果是可复制的DNA战胜了其他分子,因为可复制,所以永不消亡,其他分子随着时间的推移就分解或者自然消亡了。这个最初的DNA分子就这样不断寻找宿主,躲在各式各样的宿主中,代代相传下去。所以,比较不同的物种,总会找到DNA的相似之处,因为最初的来源几乎是一样的。

3.为什么合成出来的东西就能形成DNA这种可以复制的玩意呢?假如给你30亿到40亿年的时间在实验室做这种实验,也能试出来,跟中彩票一个道理。我们把控制复制过程的DNA片段叫基因!不过要强调的是复制会产生偏差或者微小的改变,哪种改变适应环境哪种就生存下来,所以会有进化;不同的排列组合会有不同的基因,大家都是可复制的,所以就会有竞争。为了生存,不断的让自己的后代基因延续下去,所有的基因都会争夺资源以及赖以生存的载体,刚开始可能用蛋白质包裹住,形成细胞,后来细胞不够用了,就继续用组织作为载体,最终形成更高等级的不同生物,所以才会有现在地球上各式各样的植物和动物,各种生物为了基因的生存,不断竞争。值得一提的是我们人也是基因的生存机器!

4.世间万物都是基因的生存机器,不同种类的生存机器千变万化,外形内脏各异,猴子和鱼毫无共同之处,它们和花花草草又迥然不同,但是,所有的生物其基本的化学结构却相当一致,尤其是基因,我们身上的基因都是同一类古老基因的后代,但因为遗传有变异,基因就会有差别,微小差别体现在不同物种上就南辕北辙了,比如人类和大猩猩。可以说,猴子是保存基因在树上生活的机器,鱼是保存基因在水里的机器,鸟是保存基因在天上的机器。当一个机器消亡,它的使命就结束了,但是因为繁殖以及多种生存机器的存在,古老的基因们或者比基因更小的遗传单位们却代代生存下来。如果说有什么是不朽的,那就是基因。它们是地质时代的产物,向钻石一样长久。你会说一个DNA分子会随着细胞的死亡而消亡,生命非常短促,怎么能说不朽呢,但是理论上一个DNA分子可以通过以拷贝复制遗传方式生存一亿年。

5.DNA可以说是寄居在我们人类体内的真正的主人,它操控着所有的一切。它分布在人体平均1000万亿个细胞之中,每个细胞都有DNA的完整拷贝。如果把人体比作图书馆,细胞比作房间,图书馆的每个房间都只有一只书橱,我们把这个书橱称为细胞核。书橱里面放着整栋图书馆的设计图纸,共有46卷,我们将这46卷图纸称为染色体。注意,这46卷图纸是由两套23卷可相互替换的图纸组成的,也就是46条染色体由23对染色体构成,一条来自父亲一条来自母亲,可以称其为父染色体和母染色体。染色体里面包含DNA和一些其他的蛋白质,DNA包含基因序列,你可以把基因当成每一卷的活页纸。比如,卷13a的第6页和卷13b的第6页都是管人体眼睛颜色的,其中一页可能说的是蓝色,另一页说的是棕色,怎么办?这种基因选择非左即右,谁占优谁赢,基本上人体选择棕色,蓝色被置之不理,我们称之为“隐性基因”,只有这两页都写着蓝色,眼睛才会是蓝色的。还有更常见的情况,是基因融合,似是而非,基因达成妥协,正因为这样,每个个体才是独特的。人体的构造就是这样为了基因的生存而静精心设计的,假如基因只有一份拷贝,假如那份拷贝不幸没了,基因又该如何传递呢?所以,聪明的基因把所有拷贝留在人体的每个细胞中,不可窜改,不会丢失,这很像最近比较流行的——区块链。

6.人体的细胞分裂基本是都是有丝分裂,就是复制,细胞依旧保存一份46条染色体的完整拷贝。但还有一种细胞分裂,叫减数分裂,染色体只有23条,这种细胞叫生殖细胞,也就是精子和卵子。减数分裂的过程很有意思,大致是这样:从父染色体23卷里,从第一卷开始,随机取一部分活页出来,再从母染色体23卷的第一卷中取剩下长度的另一部分活页出来,拼成新的一卷,以此类推,等23卷拼接完毕,新的染色体产生。因为活页太多,所以所有活页都取自父染色体或者母染色体的概率几乎没有。也正是如此,所有减数分裂产生的生殖细胞,都是独一无二的,都是一种母亲基因和父亲基因的嵌合体。比如,假设一个人的46对染色体序列是(卷1a,卷1b,卷2a,卷2b……卷23b),经过减数分裂后,新的23对染色体完全可能是,卷1a的前65页+卷1b的66页开始组装成新卷1,以此类推,形成(新卷1,新卷2……新卷23),或者卷1a的前100页+卷1b的100页开始组装成新卷1,以此类推,形成(新卷Ⅰ,新卷Ⅱ……新卷XXⅢ)。为什么说上面的描述只是大致过程?因为更复杂的过程是,会从染色体的某一卷某一页中取出半页和另一个染色体对称卷中对称页的半页拼接起来组成为新的一页,再装入到新卷中。更加复杂的过程是,取出一页截断出一段文字,再取出对称页截断出一段文字,再取前页另一段文字,再取出对称页另一段文字,如此反复把不同的段拼接出来新的一页出来,再装进卷中。这段文字叫遗传单位,遗传单位越小,其被保存下来的可能性越高。假设这段文字或者说遗传单位只有染色体的0.0001%长,那它99.9999%来自父母,同样99.9999%来自父母的父母,如果我们能一直向上追溯,就能追溯到它第一次拼接出来的那个最初的创造者,它也许是现代人类某个祖先,甚至是智人或尼安德特人的某个共同的祖先,更甚者可能是猿类的共同祖先,而且这个遗传小单位同样在今后会不断的延续下去,一代接一代。即便到了很多代后的有一天,在某个个体它突然被截断了,其他许许多多的个体也将保留着它的备份。其实这种截断可能会拼接出来新的基因序列,如果恰巧新的序列体现新的特性,这就是基因突变。回到染色体的拼接过程,两个如此这般分裂的不同生殖细胞最终结合起来,就有了一对新的染色体,所以你很难说你体内的染色体哪条是父亲的哪条的母亲的,因为每一条染色体几乎都是拼接起来的混合体,这就是为什么我们的小朋友没有一个长得一样的根本原因,除了同卵双胞胎。

7.基因是优秀的程序编写者,它们为本身的存在而编程。国外有个实验,实验来自下面的自然现象:沙丁鱼一般是成群结队活动的,它们在海中会经常遇到鲨鱼,鲨鱼一看一群鱼心想随便一口应该能吃下不少,就直冲过去,结果沙丁鱼群迅速形成完美的圆圈,鲨鱼从中间穿过去,一无所获,如此多次后鲨鱼就放弃了。为了搞清楚沙丁鱼的避难模型,研究人员在电脑上进行模拟,程序口令很简单:遇到危险要躲开,逃避模式1.紧盯前面的鱼;2.与前后距离尽量保持一致。程序输入后模拟鲨鱼攻击鱼群,结果是每次鱼群都能完美躲开,和真实的环境几乎一致。通过这个实验能说明什么?就是基因作为一个小小的分子结构,它能做的就是简单编程,可能就是一到两条指令,然后剩下的事情就交给宿主自由发挥吧,这就很像现在的——人工智能。人工智能算法,大多代码都不会非常复杂,关键是能够进行自学习,能通过迭代保留下好的策略淘汰不好的策略并在不断的训练中最终成为终极boss,比如alpha狗。一个好的算法可以让分不清手脚的机器人在不断摔倒的跑步中不断修正姿势,很快就从连滚带爬到毫无难度的跨越各种障碍,姿势还都很优美。计算机的迭代就像人类的代代相承,不同的是计算机迭代更快,而人类比较慢罢了。

8.为什么基因如此缺乏主动精神,不是像直接用手指牵动木偶那样,而是像计算机程序员一样通过间接途径?为什么不把主动权紧握在手,为什么不随时随地指挥生存机器的行为?答案是因为时滞。基因对生存机器的控制就如同遥远的三体人对地球的控制一样,因为光速的原因,三体发来的信号要几百年以后,如何迅速应对千变万化的局势?所以三体向地球发射智子,给智子以智能,让它全权代理。同理,如果基因全盘接手控制生存机器,那基因就得对生存机器的生存做出迅速反应,而基因先操纵蛋白,蛋白操纵组织,组织操纵身体,对于遇到老虎赶紧躲起来这种顷刻之间神经系统就得快速反应的行动,基因的操作太慢了。所以,基因只能竭尽所能事先部署,比如在人类生存机器中,为它们建造一台超级计算机,使之掌握能够预料到的尽可能多的各种情况的规律,并为此对身体提出忠告,这台机器就是我们的大脑。多说一点,我们的大脑是全世界生物中最好的大脑,对环境的建模以及对未来的预测是较其他动物最精准的,所以我们成为这个星球的主宰。其实,也只是为基因服务的最高级奴仆罢了。

9.亲缘关系可以看出你的基因与其他人的亲密程度,亲缘关系越近,越容易出现近亲利他行为。虽然基因可以说是自私的,但是因为亲人的基因跟你关系密切,相似度很高,比如你的父母,你的孩子以及兄弟姐妹,与你的亲缘关系本质上没有太多不同,都是1/2,所以我们会赡养老人,抚育孩子,亲近兄弟姐妹。

10.进化上的稳定策略可以见著于几乎所有的生物生存场景,凡事种群中大部分成员采用的策略,而这种策略的好处为其他策略所不及,这种策略就是进化上的稳定策略,简称ESS。稳定策略不是最佳策略,但是却是最稳定的。这是博弈论在生物学上的精妙应用,而且比比皆是,囚徒困境同样适合生物的进化,比如“老好人”“骗子”“坏蛋”“试探性还击”“恃强凌弱”“针锋相对”等等策略都是面对不同情况所采取的策略,其中以“针锋相对”适用面更广。ESS策略就是博弈后的最稳定策略,一旦ESS确立,就会稳定下来,而且一般非常稳定不容易破坏,其他偏离行为将受到自然选择的惩罚。ESS在凡是有利害冲突的地方几乎都适用,或者说几乎一切地方都适用。比如,两性关系,在海豹这个物种中的稳定策略是大男子主义(就是一夫多妻,4%的雄性海豹享有88%的交配权,天哪,让我当只海豹吧),而在人类这个物种中,采用的稳定策略是幸福家庭主义(就是一夫一妻),当然,因为人类是这个星球上最复杂的动物,所以幸福家庭主义策略不是唯一的但是是主流的,中国的封建社会流行过大男子主义策略。这里面的主要原因主要是人类除了受自身的基因影响,还受文化这种类基因的东西所影响。为什么说文化类似基因,因为它们特性是一样的:长寿、生殖力和精确的复制能力。

11.所有生命的基本单位与最初动力都是复制基因,因机缘巧合,复制基因由小颗粒随机聚合而形成,之后就开始了大量无限的复制。没有任何复制过程是完美的,所以有了许多不同的种类变异。许多变异在复制过程中找到了新的窍门:变成更好的自我复制者,比祖先或同类更好的复制着自身。这就是进化,而他们的后代也就成了胜利的大多数。互相受惠的复制基因可以帮助对方生存,所以从地球生命演化的某一点开始,这种互相合作的基因聚集在一起,形成基因的独立载体:细胞,而后形成多细胞生命。无论在宇宙的哪个地方,生命出现唯一需要的,只有不朽的复制基因。

【基因】

图片发自简书App

【DNA】

图片发自简书App

【染色体】

图片发自简书App
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,009评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,808评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,891评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,283评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,285评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,409评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,809评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,487评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,680评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,499评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,548评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,268评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,815评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,872评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,102评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,683评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,253评论 2 341