王大虎

王大虎:母子连心的科学依据

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“慈母手中线,游子身上衣。临行密密缝,意恐迟迟归。谁言寸草心,报得三春晖。”这是中国古代唐朝诗人的感人诗歌,开头两句“慈母手中线,游子身上衣”,用“线”与“衣”、“慈母”与“游子”,写出母子相依为命的骨X情。三、四句“临行密密缝,意恐迟迟归”,通过慈母为游子赶制出门衣服的动作和心理的刻画,深化这种骨肉之情。母亲千针万线“密密缝”是因为怕子女“迟迟”难归。伟大的母爱正是通过日常生活中的细节自然地流露出来,慈母的形象真切感人。

最后两句“谁言寸草心,报得三春晖”,是作者对母爱作尽情的讴歌。女儿像区区小草,母爱如春天阳光。子女怎能报答母爱于万一呢?一边是身有子女的赤子对母亲的理解,一边是慈母无私的爱。母子连心,这种母亲与孩子的爱是亘古永恒的,从广泛的生命界思考,从人类近在猿类,鸟类,海豚,鲸鱼,等动物界存在着普遍的母子情感现象。

图112 科学家们第一次在一位母亲的大脑中发现胎儿细胞(图片及参考资料来源:《最新研究发现孕妇与胎儿存在细胞交换现象》腾讯科学,过客/编译,2012年09月28日。图片来源:西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的威廉等)

母子连心,母亲的心中总是有着她的孩子。爱来自哪里,一位母亲或许一直都把她的孩子放在心里,现在似乎从生物学角度,能够科学解释这种现象了,

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2012年9月,西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的威廉等的最新研究表明,在X期间,母亲和胎儿常常交换细胞,这些细胞似乎能在体内存活数年,这种现象被称为“微嵌合体”,胎儿细胞甚至能够移动到母亲的大脑当中。

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科学家已经在老鼠中发现了这种现象,胎儿细胞甚至能够移动到母亲的大脑当中。研究人员分析了59位女性的大脑,寻X性DNA的迹象,发现在她们的大脑中的多个区域存在男性Y染色体。这一现象很显然持续了很长时间,拥有男性胎儿DNA的女性中年龄最大的是94岁,这也是研究人员第一次有证据证实人类胎儿细胞的这种状况。

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善与恶的生物学选择

“人之初,性本善,性相近,习相远,”这是中国古代著名作品《三字经》里的文字。人性本善或恶,一直是哲学家、心理学家、文学研究者探索的方向。人之善恶的辩证,小者影响人生、事业,大者涉及到文化、社会制度与科技的进展。但是现代科技研究从生物学角度正给善恶一种生物学的选择,人的基因里有不低于8%的病毒基因,亿万年来的生物进化进程中,一些病毒就从DNA进化进入动物体内,这些类似HIV的远古“逆转录酶病毒”的残留DNA约占人类遗传基因DNA的8%(有的研究表明病毒基因占人类基因20%)。

人类基因组中只有2.1万个基因是能够编码蛋白质的,在整个基因组的比例中,仅仅只占1.2%,科学家曾经给其余98.8%不能编码蛋白质的DNX段起了个名字——“XDNA”,但是最新研究发现,“XDNA”并非X。“XDNA”的作用实际上相当于一个庞大的控制面板,这个控制面板能够调节数以百万计基因的活性。没有这些开关调控,基因将不能协调有秩序的正常工作,而这些面板区域如果不当也许会使人类患上疾病。这也应该适用于其他生物。

在最少几十亿年的生命体长期进化过程中,生命从微小有机物质聚集成细胞或者病毒,再从单细胞过渡到多细胞,从无脊椎演变到脊椎动物,从猿类进化成智慧的人类。这个漫长的过程,包括人类的生命体的进化,细胞与病毒是交替纠缠、不可分割的。

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人类数百万庞大的基因组中有许多来自入侵的病毒基因,病毒反复地感染人类的远祖,并将其DNA添加到代代相传的遗传物质中。这些病毒一旦侵入人类基因组,它们有时候成为我们基因中的不可缺少的一部分。它们有时就会制作自身的新副本,这些副本则被粘贴到基因组的其他位置,这些基因会通过复制、遗传,影响或者改变生命体的进化。经过许多代以后,有的发生变异,失去移动的能力。加州大学的大卫豪斯勒说:“我们的基因组里充斥着这些小病毒的腐烂尸体,这些病毒以我们的基因组为家已经数百万年之久了。”

如果这些相当数量的病毒DNA四处跳跃时,在人类基因组中它们就会造成很大的损害,能够干扰基因,使其停止制作重要的蛋白质。数百种遗传疾病就跟这些跳跃密切相关。DNA里的大量非编码DNA在基因组中的最重要工作之一是阻止这种病毒DNA的快速蔓延。

当然,这些入侵者中,有的已进化成有用的形式,某些病毒DNX段经过进化后能制作出我们细胞使用的基因,一些基因片段则已进化到我们的蛋白质能附着和打开附近基因的位置。

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人体基因是有区别的,负责主控的基因权力非常大,可以控制其他基因的开闭,如控制包括细胞分裂、DNA修复以及程序性细胞死亡。而这种规则是为了使基因表达更严密,例如一种专门负责调整监控系统名叫“P53”的基因,负责保证细胞安宁,生物学将“P53”称为基因组的“守护者。对人体来说如果这种基因工作不力,人们就会得癌症。

研究人员桑塔·克鲁兹通过分析发现4000万年前,某种“逆转录酶病毒”就进入人类祖先的基因组,约在2500万年前就在灵长类动物基因组内迅速蔓延。更早研究表明“逆转录酶病毒”的残留非常活跃于DNA遗传密码周围,由于这种DNA遍及整个人类基因组的运动,所以使重复基因序列的副本得以扩散,因此这也使“P53”能够控制其他基因。研究人员指出,这种运动提供了一种机制,在此规则下主控基因可在非常短的时间框架内建立起基因控制网络。原来科学家认为,那些残存的重复DNA对于编码毫无意义,是“X”DNA,这项研究说明这些“X”DNA其实是宝藏。

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