基因概念的语义变迁探析(3)
来源:学术堂 作者:朱老师
发布于:2017-04-12 共8684字
亚里士多德是第一个对泛生说提出批判的思想家。他认为泛生理论不能解释上几代比如祖父母的特征也可以遗传下来,也不能解释上下代之间在声音、指甲、毛发和行走姿态方面的相似等。他根据自己的经验和观察提出了内在目的论的论题,并强调用辩证的术语进行概念分析。他强调一个个体的内在本性决定了这个个体的发育途径,而不是发育途径决定了个体的本性。也就是说,个体的天性是在先天赋有规律决定的发育过程中实现的。他把支配一个个体的本性的动力原理称之为“形式因”.这是这个形式因在发育过程中控制了物质,并使物质成型。与柏拉图的外在目的论不同,柏拉图假定一个超自然的存在,有一个主宰宇宙的万能的上帝。但是,亚里士多德则认为,自然是具有内在目的的,宇宙是一个有机的统一整体,它的一切创造物是合目的性的。例如,燕子做窝,蜘蛛结网,植物长叶子等,无意图也可能有目的。[5]
通过对亚里士多德的分析,我们可以发现,他提出的“先天赋有的规律”或“形式因”,本质上已经很类似于现代遗传学中的DNA指导蛋白质合成的遗传程序---胚胎包含有生物体各个部分的发育程序,并控制着各个部分的生长发育。这一点是亚里士多德与他的先驱者所不同的。之前的人们只是注意性别的区分和子代与亲代相似的程度,而亚里士多德已经开始注意特殊性状和一般性状的遗传本性,并试图用精液传送的运动成分所固有的不同结合力来加以解释。
亚里士多德对遗传理论的另一个创新是,他首次将先天的、能动的运动归因于母亲月经血中所含的物质。在此之前,月经血仅仅是被动得到的和接受形式的本原,精液才是能动地起作用的、赋予形式的本原。这样一来,把形式因和物质之间的对立就变得模糊了。
总而言之,亚里士多德对遗传问题的主要贡献是收集了他那个时代关于生殖和遗传的各种看法,并按目的论的思路作了系统阐述。将遗传的概念由最初的只关注于生殖物质和性别决定因子,推进到尝试对遗传程序的思考。
(2) 从泛生论到DNA双螺旋结构
自古希腊之后,人们对遗传问题讨论的重点一直没有离开弄清楚人和动物精液的来源,以及性在生殖、受精和遗传方面的作用。随着解剖学和外科学的发展,17世纪的哈维发现血液循环的动力学,扩展了人类关于生理学的知识,促进了人类对胚胎的认识; 随着显微镜技术的发展,一些生物学家,提出了遗传机制的预成论和渐成论假说等。这些认识及假说在人类认识遗传物质及遗传机制的过程中都曾起到过积极的作用。但是,所有的这些讨论都没有脱离形而上学的意念层面。直到19世纪60年代,生物学家和遗传学家从各自工作的立场出发,提出了颗粒遗传学说,使得人类对遗传问题的认识实现了突破。我们主要通过表1中的5个案例来讨论这一阶段中基因概念的语义变迁。当然,在这一段时期中,还有许多重要的实验和理论都为基因概念的发展做出了不小的贡献。但是,表1中的5个案例,作为关键的案例,都可以突出地反映出当时基因概念的语义特点。
由 表1可以看出,随着生物学纵向理论的发展,基因从假定的“泛生子”和承担专一遗传作用的“种质”,到孟德尔实验中推导出的遗传因子,再到摩尔根通过果蝇杂交后代中出现的重组频率推导出基因重组的存在,把基因落实到染色体上作直线排列的颗粒。最后,到DNA双螺旋结构模型的建立,人们最终找到了遗传和发生变异的实在物,找到了生物遗传和变异的机制。
(3) 当代分子生物学中基因概念的发展
通过上面的讨论中可以看到,基因作为遗传学的基本概念经历了其自身的发展历程。从简单臆想到抽象假定,从对事物表面现象地狭隘归纳到对经验事实地统计概括,从约翰逊第一次提出基因的名词到双螺旋结构模型的发现,随着相关科学理论和技术的发展,基因概念的内容变得日益丰富化、具体化和纯化。直到20世纪60年代,基因由最初一个抽象的名词,成为一段具体的,可以编码蛋白质或RNA的双螺旋结构的DNA序列。虽然,1961年雅克(F. Jacob) 和莫诺(J. Monod) 发现了有些DNA片段不编码任何产物,但是,当时的许多生物学家们都非常乐观地认为,基因已经被成功地还原到分子水平。虽然,还有一些具体的问题需要解决,但是,基因作为一个实体已经毋庸置疑,对生命的研究需要从基因入手。就像克里克曾认为: 根据物理学和有机化学解释生物学将会是当代生物学运动的最终目标。[6]
但是这一段时期并没有持续太长时间。从20世纪60年代开始,跳跃基因、断裂基因、重叠基因、垃圾基因……等相继被发现。这些分子生物学中的新发现,都造成了对基因概念语义的挑战。如下图所示:
还有假基因: 与功能基因具有相似的序列,但由于个别位点的突变导致失去了原有的功能; 套装基因: 一个基因包含于另一个基因的内含子之中; 组装基因: 不同的DNA序列在生物体生长发育的过程中重新组合成一个新的基因……
总而言之,人们对基因的结构和功能了解的越多,反而越不了解基因究竟是什么。基因不再是具有固定的位置,不再是连续的片段,不再是彼此分离的片段,也不再是具有独立确定的产物。相信,随着科学技术的发展,人们对基因的结构和功能还会有新的认识。那么,究竟我们该如何对待基因的概念。
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