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基因与你(一)如何定义生命

墨子沙龙 墨子沙龙 2019-04-08

墨子沙龙·经典系列回顾

饶毅

(一)怎样定义生命


(二)人类的演化之路


(三)你不知道的孟德尔


(四)基因在未来走进你我


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在这个部分我们主要谈两点:生命的产生和什么是生命。

 

生命来源于一个受精卵,受精的过程可以看成是一个美好的偶然,也可以看做一次残酷的竞争,当跑得最快的那个精子与卵子结合后,生命就这样诞生了。

 


接下来细胞开始分裂,有的地方分裂得快有的地方慢,数量也在迅速增长,最终不同的细胞贡献于不同的部位:心脏、眼睛、肝脏和肺等等,一个人类的生命就此诞生。

 


那么,什么是生命呢?怎么来定义生命?

 

历史上有很多合情合理的解释,有阶段性的、也有宗教性质的,但合情合理不一定是事实,合情合理只是在当时的情况下作出已知的解释。

 

目前对生命的定义是一个能够自我复制的分子。

 

比如先有鸡还是先有蛋的问题。饶毅教授认为,这个在生物学上是有确切答案的。


想要找出答案,首先我们要分清楚种系细胞和体细胞。体细胞就是身体全体的细胞,而人类的精子和卵子是种系细胞。蛋是受精卵,在前鸡变成鸡的过程中,不可能是体细胞发生变化(比如,一只猴子在长大的过程中,尾巴不可能消失),只可能是性细胞发生了变化。第一只鸡的出现,一定是前鸡的受精卵发生的突变,孵化后成了鸡。所以,从生命学的角度来说,是现有蛋,后有鸡的。


又比如,病毒也是可以自我复制的,虽然它含有的分子不足以自我复制,但它仍然有完整的可复制的遗传信息,只不过通过别的细胞来帮助它完成复制。以此为例,我们向前推,化繁为简,试试丢掉蛋白质或者核酸,或者去掉一些分子,是否可以寻找到生命的起源?我们目前并不清楚生命起源于哪里,如何起源。但我们可以确定的是,一定是在没有生命的状态下,出现了有生命的分子,是这样的顺序。



这样,我们就找到了生命的源头——无机分子在某些时间空间条件下,生成了有自我携带遗传信息的分子,这些分子可以自我复制,和其他(不能自我复制的)分子有所区别,数量越来越多,到后来阶段,又和其它分子合作。


大而化之,生命首先从单细胞开始,细胞们合作组成多细胞,多细胞又走向不同的进化路线,成为植物、动物。动物从很小的动物进化成大型动物,当然也有继续维持微生物状态的情况。


因此,从基因的角度来说,所有的生命就是起源于细胞、分子的复制。


嘉宾介绍

饶毅

饶毅为北京大学终身讲席教授、北京大学校务委员会副主任,兼北京生命科学研究所资深研究员。回国前任教于美国华盛顿大学和西北大学。曾任Journal of Neuroscience、DevelopmentalBiology等国际学术刊物和Cell Research等中国学术刊物编委。


1985年至2009年,饶毅研究神经发育的机理:克隆控制果蝇神经细胞命运的基因big brain;证明脊椎动物两个眼睛来源于同一前体;发现神经导向的排斥性蛋白质Slit;发现Slit和吸引性导向蛋白质Netrin下游的细胞内信号转导通路;提出从神经细胞到白细胞等体细胞享有共同的导向机理。


2004年以来,饶毅教授在中国的实验室主要研究行为的分子和细胞机理:发现控制果蝇争斗的外周和中枢分子机理;发现影响群养与单养动物争斗差别的分子机理;发现中枢神经递质五羟色胺调节老鼠雄性和雌性的性偏好行为。


  

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