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第五章 造物的奇迹

第五章 造物的奇迹

一個肺細胞是不可能再變成一個神經細胞的。接下來,為了完成這些任務,它們不像我們當初認為的那樣為將來的工作做準備,而是改變了自己的形態。不過,在人類社會中不是也發生著類似的變化嗎?關於這一點,我們會發現某些有特殊能力的人正和身體內的某些器官一樣。以前一個人可以身兼數職,僅一個人就可以擔任建築師、木匠、醫生等等,總之是個全能的人。不過,隨著社會的發展,每一項工作的專業度提高了,每個人只會選擇一份工作。比如心理學家就不能再勝任其他職位了。對一門專業的掌握與學習一項技能不同。一個人專門從事一項工作,可以把這項工作做得更好。比一門技能更為重要的是,擁有一個適合那份工作的性格。這或許是一個人的理想,是他一生的目標。讓我們回到胚胎問題上來。每一個器官都是由特定的細胞組成的,這些細胞要發揮特定的功能,並且與其他的器官完全不同。這些功能對於人體健康以及器官的有機發展來說都是必需的。每一個器官都是為整個身體的正常運轉而存在的。胚胎的發育不僅僅會構成器官,而且還會為器官之間提供一些聯繫。這一過程是由兩個重要的系統完成的:循環系統和神經系統。這兩個系統比任何器官都要複雜得多。此外,它們還是人體內唯一連接著各個器官的兩個系統。循環系統就像一條把物質傳輸到身體各個部分的河流,同時,它還有收集的作用。實際上,循環系統就是一個將營養物質傳輸到身體各個細胞的運輸工具,這一過程中所需的氧氣都是從肺部獲取的。血液也傳輸各內分泌腺分泌出來的某些物質。人們把這些分泌物稱作荷爾蒙,它們對器官產生影響,刺|激器官活動。尤為重要的是,荷爾蒙可以控制器官的運作,使各器官之間保持協調。需要荷爾蒙的器官與產生荷爾蒙的器官相距甚遠。因此,循環系統的運作使得整個身體機能得到最完善的發展。就像每一個器官到它在生活中所發揮的作用。因此,胚胎學為我們指明了方向,它是我們靈感的源泉。朱利安·赫胥黎對胚胎學的神奇之處作了如下總結:「人類從無到有,從簡單到複雜,最後長成一個發展完九*九*藏*書善的個體,這就是生命的奇迹所在。如果說我們還未能被這些奇迹打動,那麼只有一個原因——這樣的事時時刻刻都發生在我們的眼前。」①我們研究的動物中,不管是鳥類、兔子,還是其他脊椎動物,我們可以發現它們都是由非常複雜的器官組成的。更令人驚奇的是,這些器官不僅複雜,而且它們互相之間緊緊相連。如果我們對循環系統進行仔細的觀察,我們就會發現,這個管道是多麼精細、複雜和完整,甚至人類利用最高文明創造出來的東西也不能與之媲美。大腦也一樣,這個思想的機器把外界的感覺信息收集起來,它是如此神奇,現代工業根本不能創造出相同水平的機器來。哪一部機器可以完成眼睛和耳朵所能完成的神奇工作呢?如果我們對人體內發生的化學反應進行研究,我們會發現人體內部就是一個完善的實驗室,裝備精良,所有物質都可以在這裏加工合成,這是我們大部分精密科技都無法達到的高度。即便我們擁有電話、廣播、電視以及許許多多其他的通信手段,但在神經系統的通信網路面前,這些都顯得愚笨可笑。
生殖細胞生成之前發生的這一奇特現象首先是由蒙代爾發現的。他根據一個著名演化實驗提出了這一科學假說。在實驗中,他用一紅一白兩種花進行雜交,然後把雜交產出來的種子種下去,最後長出的紅花和白花的植物比例是3:1。也就是說,紅色顯性基因長出的植物與白色隱性基因長出來的植物比例是3:1。我們很容易就得出這樣的結論:顯性特徵和隱性特徵之間的比例是遵循一個固定的數學組合定律的。
第三層,即中胚層,則長出骨架,支撐整個身體以及肌肉。神經系統器官被稱作「聯絡器官」,因為它可以控制身體與外界的聯絡。消化器官和呼吸器官被稱作「植物性器官」,因為它們只負責身體的植物性以及非活動性的部分。對器官自身發展的進一步研究是最近才發現的。研究顯示,每一層中都會出現一些中心點,這些中心點表現出了極大的生物活力。細胞最開始是以壁形矩陣的狀態存在的,而後慢慢長成了器官或器官幼形。不管這些層會長成什麼器官,它read.99csw.com們經歷的過程都是一樣的。
為了更具體地描述,可以用一支非常尖細的鉛筆點出十個緊密相連的點,不管筆尖多細,這十個點的總長度都不會超過一毫米。由此可見,男人的生殖細胞是多麼微小。這個細胞與人的身體是分開生長的,它的外面包著一層有保護作用的囊,這層囊讓它和它的承載體——人的身體——分開。這一道理對任何一種動物來說都適用。生殖細胞和母體細胞完全分開,所以它的成長都是靠自己進行的。這為我們的思考開闢了無限的想象空間。所有那些最偉大的人,不管是亞歷山大還是拿破崙,不管是但丁還是莎士比亞,又或者是甘地,這些人和他們的同胞一樣,都是由一個簡單的細胞發展而來的。通過強大的顯微鏡對生殖細胞進行觀察,可以看到它是由一定數量的血球組成的。這些東西很容易被化學物質染色,所以我們把它們稱作「染色體」。
先要考慮到基因各種可能的組合的數學比率問題,在這一基礎上再進行研究,因此這種研究是極其複雜的。結果顯示,由於基因所具有的優勢不同,相同的條件下的任一生殖細胞發展出來的個體的美醜、強弱都不同。正因為這些基因組合的差異,所以每個人才和其他任何人都不一樣。我們可以看到,在一個家庭里,同一父母所生的兩個孩子也會有美醜、強弱、聰明和愚蠢的差別。這樣,人們把興趣投在了優良的遺傳基因怎麼出現這一研究上,隨之,一門新的科學——優生學——便出現了。
18世紀初的科學家,準確地說是那時的哲學家,他們認為,在生命還是以細胞狀態存在的時候,裏面就已經包含了一個細微的人。但因為這個人太微小,以至於我們用肉眼無法看到,但這個小人是確確實實存在的,而且一定會長大。這種觀點對所有哺乳動物都適用,但是持這種觀點的人被分成了兩個學派:一個是精|子論派,另一個是卵子論派。也就是說,這個小人不是存在於男性的生殖細胞里,便是存在於女性的生殖細胞里。總之,大部分學術性討論都圍繞著這一點進行。但一位叫G.F.沃爾夫的醫學博士打算利用當時剛發明的顯微鏡親自觀察,打九-九-藏-書算對造物過程中會發生什麼一探究竟。為了達到這一目的,他對雞蛋里的受精細胞做了一番研究。通過研究他得出一個驚人的結論(詳見G.F.沃爾夫的《發育論》),雞蛋中根本沒有小雞。小雞是自己逐漸發育形成的。他對自己所觀察到的做了描述:開始只有一個生殖細胞,而後分裂成兩個細胞,兩個又分裂成四個,按照這樣的規律細胞一直分裂增殖,最後便形成了一個新的個體。
自然,那些還持有「細胞中有微小生命存在」觀點的科學家們對沃爾夫非常憤怒敢用它來探究這一奧秘。直到後來,另外一位科學家K.E.范·拜爾又重複了這一實驗,並發現沃爾夫的結論是正確的,這時這一事實才被人們接受。此後,一門很有意思的科學分支出現了,這便是胚胎學。胚胎學無疑是最為神奇的一門科學。它不像解剖學一樣研究已經發展完善的個體的器官,不像生理學一樣研究生理器官,也不像病理學一樣研究疾病。它有自己的目標,那就是發掘生命的成長過程,對生命從無到有的過程進行研究。每種動物,或者說每種哺乳動物,包括人這個最為神奇的生物,都是從一個簡單的細胞發展而來,和很多原始的細胞一樣,沒有什麼區別。這些生殖細胞因為微小,所以令人感覺神奇。男性生殖細胞的直徑還沒有十分之一毫米長。
雖然這一章主要研究的是建立在假設基礎上的科學歷史(關於基因和基因組合的科學),但本章對完成組合之後進行的研究沒有直接的影響。一個生命個體的生物發展過程從此展開了。這是一個細胞的分裂過程,這個過程清晰而簡單,以至於沃爾夫在初次用顯微鏡對胚胎進行觀察的時候,他就可以描述出胚胎不同階段的發展過程。開始的時候,一個細胞分裂成了兩個相同但沒有分開的細胞。接著兩個分裂成四個,四個分裂成八個,八個分裂成十六個……以此類推,一直分裂下去。直到出現了幾百個細胞,這個過程才會停止。這就跟我們建房子一樣,一開始我們就清楚需要用足夠的磚來建造。之後,這些細胞被排成了三個明顯的層面,就像磚被砌成牆一樣(哈克斯利的比喻)。接下來的這個過程對所有生物來說都是https://read•99csw•com相同的。首先,細胞形成了一種空的球體,就像印度橡膠球的各個側面一樣(稱作桑葚球)。其次,細胞外殼向內折彎,直到形成兩個相對的面。相對的兩個面往裡彎曲。最後,第三個面便形成了,夾在原來的兩個面之間,最終完整的結構即將成形。
道格拉斯把這些活躍的中心點稱作「聖哥利亞」,賦予了這些小點一些特殊的感情|色彩。當器官開始成形的時候,這些原先還一模一樣的細胞的類型開始改變,慢慢地變得和其他細胞徹底不同。具體的變化與器官未來的功能有關。因此,細胞呈現出了「專業化」走勢,以此來滿足未來器官的工作需求。雖然這些專業化的特殊變化是為了滿足器官將來特殊功能的需求,但其實在這些功能出現之前,細胞就已經開始了這種變化。下圖中畫出了一部分細胞發生變化后的巨大差異。肝臟細胞呈五邊形,互相之間是連在一起的,就像鋪路的石板一樣。骨細胞是橢圓形的,數量少且間距大,它們之間由細小的絲狀組織連接。不過,骨頭最重要、最基礎的部分是一種由細胞自身生成的固體連接組氣管的表層很有意思,它們分泌出一種類似於樹脂的物質,吸住空氣中的塵埃。這些表層散佈於三角形的細胞當中,而這些纖維邊緣的細胞一直處於震動狀態。這種震動可以保持體內的黏液向體外移動。皮膚每一層都分佈著一種特殊的扁形細胞,外面表皮上的細胞會老化死去,然後被裡面的細胞取代。這些保護外面表皮的細胞讓我們想起了那些隨時準備為祖國犧牲的戰士。
甚至世界上最訓練有素的軍隊也比不上肌肉。肌肉可以在大腦發出指令后快速完成工作,就像溫順的僕人,隨時準備好準確地完成接收到的指令。如果我們想想這些事情,想想這些傳導器官是多麼複雜,再想想這些肌肉,以及那些能與身體內部每一個細小的細胞聯繫起來的神經,它們都是由一個簡單的單細胞發展而來,而那只是一個原始的圓形生殖細胞。想到這些,我們就會感嘆自然界是多麼神奇和偉大。
用一條線代表100個基因,這些基因存在於左邊用幾何形式排列成的46條染色體中很明顯,這些科學現象並非僅僅通過顯微鏡的輔助就可以解九_九_藏_書決,這是因為人的大腦是有創造性的直到最後排出序列。因為並非所有的基因都能在之後人體的成長中發揮作用。只有在競賽中獲勝的基因才可以擔任創造一個生命的任務。這些基因承載著「顯性特徵」。相反,其他基因則不發揮其承載的特徵,它們是隱性的。
所有器官都是隨著中心點活躍度逐漸增高,點與點之間的距離慢慢擴大而形成的。這一形成過程是由芝加哥大學的查爾德教授發現的,他把這些中心點稱作「生理梯度」。除了查爾德,幾乎在同時,一位在英格蘭工作的胚胎學家道格拉斯也得出了一個類似的發現,雖然他的發現僅限於神經器官。
不同物種所含有的染色體數量不同。人類有46條染色體。其他物種的染色體則有15條或者13條等,這就是說,每一個物種的染色體數量是固定不變的。染色體通常被認為是傳輸遺傳特徵的載體。最近,用功能更強的超強顯微鏡可以觀察到,一條染色體類似於一個裝著一條鏈子的盒子,或者說裝著一條項鏈,每條鏈子上串著大約100個非常微小的顆粒。染色體打開之後,小顆粒被放出來,於是盒子便成了一個裝著更小的大約4000個微粒的房子,我們把這些更小的微粒稱作「基因」。「基因」這個詞有延續後代的意思。普遍的說法是,每一個基因細胞承載著一個特定的遺傳特徵:比如鼻子的形狀、頭髮的顏色等等。
歷代思想家都會被這樣的事實震驚:為什麼一個生命可以從無到有,成長為一個有思想且可以自主思考的男人或女人呢?這究竟是怎麼來的?這些如此神奇而複雜的器官是怎樣組建到一起的?眼睛是由什麼組成的,我們說話的舌頭由什麼組成的,還有大腦等所有的器官是怎樣組成了一個人的?
最終形成了皮膚、感官及神經系統。實際上,這在我們的預料之中,因為這一層要接觸外面的世界,並且由皮膚對它進行保護,而感官及神經系統也讓它有了與外界接觸的能力。而最裡面的那層則長成各類為人體供應營養的器官,比如腸、胃、消化腺、腎、胰、肺等。
每種動物,或者說每種哺乳動物,包括人這個最為神奇的生物,都是從一個簡單的細胞發展而來,和很多原始的細胞一樣,沒有什麼區別。