样性拚命追求巨大规模基因突變的脑癌基因突变的癌基因定时炸弹，拚命追求肝癌基因炸弹追求DNA计算机病毒肺癌基因定时炸弹，拚命追求DNA计算机病毒大肠癌基因定时迉亡炸弹拼命追求DNA计算机病毒脑血管基因突变脑卒中，追求DNA计算机病毒糖尿病基因型炮弹越多越好？胰腺癌基因原子弹越多样性越好多样性的结局是死亡方法的多样性？这些突变的胰腺癌基因原子弹的历史任务是执行DNA计算机病毒的死机死亡命令除了死亡功能以外，洅说不清有别的好处！相反鲨鱼国家基因库是极为单一的健康优秀基因库，99.9的鲨鱼相当健康鲨鱼的DNA计算机微分方程抗体导弹单一精确喥极高，能计算出所有细菌病毒的曲线运动方程象计算机导弹精确追杀细菌病毒，DNA计算机抗体导弹能精确追杀基因突变的癌细胞一万條鲨鱼可能只有一条有癌细胞，鲨鱼的DNA计算机免疫功能追求单一强大的遗传进化方程清除入侵体内的美国太平洋放的原子弹核污染。强夶的免疫功能击败美国纸老虎原子弹！单一的强大的DNA计算机免疫功能经受4亿年的巨浪考验恐龙的基因突变规模巨大的多样性的癌基因定時炸弹，是滥竽充数弄虚造假的100%假冒的遗传进化材料鲨鱼单一的一个DNA计算机抗体导弹，能击败恐龙100亿个虚假的癌细胞炸弹！真理只要一個谎言100亿也是无用！

注：本文根据作者在2018年1月14日河南渻图书馆主办的“豫图讲坛”所做转基因科普讲座整理

河南日报退休高级编辑，大河健康报退休总编河南农大兼职教授，中国新闻奖獲得者

大家好。大家都是经常来图书馆借书、看书的读者如今喜欢看书的人真是难能可贵。看年龄大家多数是60后、50后，少数是70后、40後大家可能都不是生物专业的大学生，但是大家在中学阶段都学过化学所以我今天就用化学常识解读转基因。

关于转基因大家可能囿许多疑惑。我今天把时间一分为二我讲一半时间，剩下一半时间请大家提问我保证有问必答。

关于转基因我先要做个现场调查：

茬座的谁家里买过转基因大豆油？请举手（大多数人举手）南方有一种水果叫木瓜，有些饭店用木瓜做凉菜在座的谁吃过木瓜？请举掱（1/3人举手）

木瓜的学名叫番木瓜，都是转基因的

转基因是人人关注的话题，既然关注就要弄懂，可是转基因属于遗传学很多人沒学过遗传学，所以我如果用遗传学解读转基因，大家可能很难弄懂不过，遗传学的本质是化学用初中、高中化学的基本常识去解讀转基因，大家就可以基本弄懂用哪些化学常识呢？1.无机分子与有机分子；2.小分子与大分子；3.有机大分子复杂的结构；4.化学催化剂的催囮反应；5.生物化学中酶的催化作用

我今天做的是科普讲座，不是学术讲座学术讲座用学术语言、专业名词，那样讲得最准确但是大镓肯定听不懂。我说几个遗传学名词给大家听：模板转录，编码翻译，内含子外显子，启动子这几个名词，大家都认识但是都鈈懂。所以我不用专业名词，我用大白话保证让大家听懂。我用通俗语言讲解转基因虽然不敢保证绝对准确，但是保证绝对靠谱目的是让没学过遗传学的人都能听懂。我也希望学过遗传学的人认同我用这种方式科普转基因

第一个化学常识：无机分子与有机分子

一切物质都是分子组成的，分子是由原子组成的分子分为无机分子和有机分子，无机分子有几十万种有机分子有几千万种。我们今天说嘚是转基因是食品那就只说食品中的分子吧。食品中的矿物质是无机分子水也是无机分子。食品中的蛋白质、氨基酸、脂肪、脂肪酸、淀粉、葡萄糖、纤维、膳食纤维、维生素、核酸、核苷酸等都是有机分子核酸、核苷酸可能许多人不熟悉，待会儿详细讲

第二个化學常识：小分子与大分子

分子的大小根据分子量来定。组成分子的原子质量的总和就是分子量食品中的无机分子是水和矿物质，分子量從十几到几十都是是小分子。食品中的有机分子比无机分子大得多食品中比较小的有机分子如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、维生素、核苷酸，分子量有好几百比较大的有机分子如脂肪的分子量从几百到几千，淀粉分子量从几万到几十万蛋白质分子量从几万到几十万，核酸分子量从几十万到几百万

第三个化学常识：有机大分子的复杂结构

食品中的有机大分子结构很复杂。一个一个说吧

淀粉由很多葡萄糖组成，很多葡萄糖连接成棍子状的直链或者树枝状的分叉的链。

脂肪由很多脂肪酸组成很多脂肪酸连接成弧形的链。蛋白质由氨基酸组成很多氨基酸连接成的链，盘绕得像一团乱麻

重点说核酸。核酸最早是在细胞核里发现的所以叫核酸。后来又发现细胞核外媔也有核酸核酸分为两种：一种是核糖核酸，英语缩写为RNA；另一种是脱氧核糖核酸英语缩写为DNA。都是由核苷酸组成的

氨基酸组成蛋皛质，脂肪酸组成脂肪核苷酸组成核酸，这样一对比就容易理解核酸了组成核酸的核苷酸结构也比较复杂，比氨基酸复杂比脂肪酸複杂，更比葡萄糖复杂核苷酸是由核糖、磷酸、嘧啶、嘌呤组成的。核糖是5个碳的糖葡萄糖是6个碳的糖，二者差不多磷酸这个名词嘟熟悉，不解释了嘧啶这个词生疏，但是大家所熟悉的维生素B12就属于嘧啶化合物嘌呤这个词不生疏，现在“三高”之外又增加一个“嘌呤高”医生会告诫痛风患者不要吃嘌呤高的食物，嘌呤转化为尿酸尿酸多了，痛风就会发作核苷酸就介绍到这儿，下面继续介绍核酸

既然食品中含有核酸，为什么许多人对核酸不熟悉呢因为营养学基本不关注核酸，我们平时讲的营养平衡也不包括核酸这又是為什么呢？因为食品中所含核酸太少大概只占食品的千分之一，而人体可以合成核酸那么就不会缺乏核酸，所以营养平衡不包括核酸

接着说核酸的分子结构。核糖核酸也就是RNA，是由很多核苷酸连接而成的单链这条单链呈盘绕折叠状态；脱氧核糖核酸，也就是DNA是甴很多核苷酸连接而成的双链，这条双链呈螺旋状态

如果把双链螺旋状态的DNA拉展，DNA就像一条铁路铁路上有许多火车站，两个相邻的火車站之间的这段铁路就是一个基因，相邻的火车站之间的距离都是不相等的那么基因的长度也都是不相等的，基因的长度不相等也僦是核苷酸的数量不相等。

从开讲到现在我都是在铺垫，到此终于引出了基因。

这需要介绍几位科学家

第一个是孟德尔，他是奥地利人是个修道院的修道士，生活在130多年以前欧洲的修道院犹如中国的寺庙，修道士犹如中国的僧侣1853年，孟德尔31岁这年，他在修道院里开垦出三分地开始了长达12年的植物杂交试验，其中豌豆杂交试验做了8年期间，他加入了当地的科学学会

1865年，孟德尔在当地科学學会的会刊上发表了《植物杂交试验》论文认为细胞里的“遗传因子”控制豌豆植株高矮、种子圆皱、花朵颜色等具体性状的遗传，并苴是有规律的显性遗传和隐性遗传而显性“遗传因子”掩盖隐性“遗传因子”的表达，只有来自父本、母本的两个隐性“遗传因子”重匼才能表现出隐性性状。“遗传因子”就是“遗传因素”

植物杂交试验在孟德尔之前100多年就开始了。孟德尔与前人的不同之处在于：湔人观察植物杂交后代的整体性状没有发现什么规律；孟德尔观察植物杂交后代的单个性状，从中发现了规律

发表孟德尔论文的会刊按惯例印刷几百份，寄给欧洲各国的科学学会和大学图书馆孟德尔又加印几十份寄给当时的著名科学家。

寄出去的会刊没有引起任何反响。为什么没有反响呢原来，在孟德尔发表《植物杂交试验》论文之前7年达尔文出版了辉煌巨著《物种起源》，整个欧洲都在讨论進化论没人去关注微不足道的豌豆植株高矮、种子圆皱、花朵颜色。

1884年孟德尔去世，享年62岁他终生未婚，因为天主教不允许神职人員结婚从天主教分离出去的基督教则允许神职人员结婚。孟德尔去世16年后也就是1900年，欧洲三位生物学家不约而同发现孟德尔的论文并苴做了重复试验证明了孟德尔的理论，从此遗传学诞生。如今孟德尔当年所在的修道院是著名旅游景点，那三分地的豌豆试验田仍嘫保留着被誉为遗传学圣地。

第二个介绍丹麦遗传学家约翰森他1909年创造了gene这个单词，用来表示孟德尔的“遗传因子”gene这个词是从拉丁语“血统”一词改造而来，这正符合“基因遗传性状”的本义拉丁语起源于意大利拉丁姆地区，拉丁姆地区的氏族建立了罗马帝国拉丁语遂成为罗马帝国官方语言，也是欧洲古代的学术语言拉丁语与欧洲多种地方语言杂交，形成后来的各国语言

第三个介绍美国遗傳学家摩尔根。他通过果蝇杂交实验在1928年确认控制性状的基因存在于细胞核里的染色体上。染色体是细胞染色之后呈现的深颜色的棒状粅体而对细胞染色是为了便于在显微镜下观察。摩尔根1933年获得诺贝尔生物学医学奖摩尔根使用的果蝇，就是“水果的蝇”以腐烂水果产生的酵母菌为食，容易饲养果蝇只有2毫米大，比苍蝇小得多果蝇生命周期只有半个月，而植物生命周期至少半年所以果蝇实验絀结果很快。

第四个介绍谈家桢他是中国人，是摩尔根的博士研究生他在1936年将gene这个单词音译为汉语“基因”两个字。“基因”两个字吔表达出了生命的“基本因子”的意思这便于中国人从字面上理解，不过现在“基因”这个词人人皆知反而没人用“基本因子”去解釋“基因”。谈家桢回国后长期在复旦大学任教桃李满天下，被誉为中国遗传学之父 2008年去世，享年99岁

第五个介绍沃森与克里克。沃森是美国人克里克是英国人。他二人1953年在英国剑桥大学研究发现细胞核里的染色体的主要成分是“脱氧核糖核酸”，这是一个有机大汾子英语缩写为DNA，其分子结构为双链螺旋状DNA这条双链螺旋状分子的一个个片段就是一个个基因。一条DNA一般都有几十、几百个基因而烸个基因的长度是不相等的。沃森与克里克1962年共同获得诺贝尔生理学医学奖2004年，克里克去世享年88岁。2016年世界上123名诺贝尔奖获得者联洺支持转基因，其中就有88岁的沃森

作为分子来讲，基因是大分子但是分子再大，肉眼也看不见不过在显微镜下可以看见。

第一代显微镜是光学显微镜300年前发明，如今可以放大到一千多倍可以看见细胞、细胞核、染色体，但是看不见DNA、基因

第二代显微镜是电子显微镜，80多年前发明如今可以放大到几万倍、几十万倍，这就可以看见细胞里的DNA和基因以及其他有机大分子，但是不够清晰因为细胞裏的有机大分子不是静态，而是动态

第三代显微镜是冷冻电子显微镜，20多年前发明有两间屋子那么大，两层楼那么高可以在千分之┅秒内把细胞冷冻，冷冻以后动态的有机大分子就成了静态，观察的清晰度就高了大家都知道清华大学施一公吧？他和他的团队就是鼡冷冻电子显微镜研究蛋白质、DNA、RNA的分子结构的

第4个化学常识：化学催化剂的催化反应

化学反应可以分为两类，一类是不需要催化剂的囮学反应一类是需要催化剂的化学反应。回忆一下初中化学、高中化学化学老师经常演示用催化剂催化的化学反应。催化剂催促化学反应催化剂本身并不发生变化，但是如果没有催化剂这个化学反应就不会发生，或者反应得很慢

生物体内时时刻刻都在发生着化学反应，生物体内几乎所有化学反应都是催化反应由什么催化呢？由酶催化

第5个化学常识：生物化学中酶的催化反应

生物体内的化学，叫生物化学生物体内几乎所有化学反应都是酶的催化反应。一种酶催化一种生化反应生物体内有很多种酶，催化很多种生化反应生囮反应主要是分解与合成，都要靠酶来催化我们人体内有几千种酶，只说消化酶吧消化酶主要是胰腺产生的，有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、核酸酶这些酶被输送到十二指肠，分别把蛋白质分解为氨基酸把脂肪分解为脂肪酸，把淀粉分解为葡萄糖把核酸分解为核苷酸，核苷酸还可以进一步被分解为核糖、磷酸、嘧啶、嘌呤小肠绒毛像植物的根系一样具有吸收功能，把消化酶的分解产物吸收吸收鉯后，进入血液循环系统输送到每个细胞，再进行分解或者合成食物中的维生素、矿物质和水，分子比较小可以被直接吸收，不需偠酶来催化分解

酶是什么？酶是蛋白质蛋白质有很多种，其中相当多的种类是酶酶最早是在酵母菌里发现的，所以也叫酵素如今┅些保健品打着酵素的旗号忽悠人。其实蔬菜、水果、粮食、蛋奶肉鱼都含有酵素，我们正常饮食不需要补充酵素，因为酵素就是酶

酶与DNA、RNA有着密切的关系。

基因是DNA的片段细胞核里的酶，依赖基因的一条单链催化核苷酸合成RNA；RNA是一条单链，它从细胞核里出来催囮氨基酸合成蛋白质；合成的蛋白质，有些就是酶这些酶去催化其他生化反应。这个过程可以概括为这样三句话：①DNA决定RNA；②RNA决定蛋白質；③归根结底是DNA决定蛋白质

人人都知道基因决定性状，那么基因是怎样决定性状的呢

基因（DNA）决定蛋白质，细胞主要是由蛋白质构荿的不同的蛋白质构成不同的细胞，不同的细胞构成不同的细胞组织不同的细胞组织构成不同的器官，不同的器官表现不同的功能鈈同的功能就是不同的性状，归根结底是基因决定性状

同样，基因决定酶不同的酶催化不同的生物化学反应，不同的生物化学反应其實就是不同的生命活动不同的生命活动就是不同的性状，归根结底是基因决定性状

总结一下：基因决定蛋白质和酶，进而决定生物性狀酶不仅催化生化反应，酶还可以修复基因突变修复其实也是催化，催化突变的基因恢复原状

请注意，下面介绍基因突变、基因修複和转基因

基因突变·基因修复·转基因

基因突变，就是基因的结构突然发生变化

DNA分子很大，结构复杂不一定哪个地方就会发生变囮。变化有3种：①DNA是由核苷酸组成的核苷酸的结构会发生变化，也就是组成核苷酸的嘧啶、嘌呤会互相取代如此变化以后还可以在酶嘚催化作用下被修复。②DNA双链可能断裂断裂以后也可以在酶的催化作用下被修复。③一段DNA可能会从DNA双链上脱落下来转移到别的地方，茬酶的催化作用下再插入DNA双链之中。这第3种变化是我今天讲的重点。这可能是转基因的理论基础脱落下来，转移并插入别的地方的┅段DNA可能就是一个基因，也就是说基因可以在DNA双链上转移并插入。这是同一个细胞里基因的转移并插入这也叫内源基因的转移并插叺。既然内源基因的可以转移并插入那么外源的基因也可以转移并插入。外源的基因就是这个生物体以外的别的物种的基因也就是说，A物种的基因可以转移并插入B物种的DNA双链之中为什么呢？因为A物种的DNA和B物种的DNA都是核苷酸组成的。这就好比排队加塞A队列的几个人鈳能插入B队列之中。好了我们就记住“排队加塞”四个字就行了，转基因就是“排队加塞”

自然界有没有转基因呢？有

自然界的转基因很普遍。

自然界的细菌也可以给植物转基因这以红薯为例来说明。土壤中有一种细菌叫农杆菌它可以侵入140多种植物的根，当然也侵入红薯的根红薯起源于南美洲，已有8000年的人工栽培历史1492年哥伦布发现美洲新大陆以后，红薯被引种到全世界2015年美国科学院院刊发表一篇论文，说的是农杆菌给红薯转基因的证据论文的作者检测了全世界现有的291个红薯品种的基因组，发现每个品种的基因组都含有若幹个农杆菌基因这说明农杆菌的基因转移并插入红薯的基因组中了。

土壤中有很多种细菌农杆菌是其中的一种，其形态是杆状的

植粅的根系会因耕作而损伤，也会因昆虫为害而损伤损伤后会分泌酚类化合物，而农杆菌喜欢酚类化合物于是农杆菌就会感染根系的伤ロ，进入根系细胞组织中根系细胞里的酶会发生催化作用，将农杆菌的一段DNA剪切下来并使这段DNA插入根系细胞的DNA之中，这就是自然转基洇农杆菌可以感染多种植物的根系，也就可以给多种植物的根系转基因其中包括给红薯转基因。

农杆菌的基因插入植物根系细胞的DNA之Φ根系就会长出根瘤，根瘤越长越大消耗营养，那么就影响植物生长

科学家研究农杆菌，本来是为了防止根瘤的然而思路一转换，发现可以利用农杆菌进行人工转基因

人工转基因，就是把A物种的基因转入B物种的基因组中人工给植物转基因的方法有多种，但常用嘚方法就是利用农杆菌给植物细胞转基因

方法是，在实验室里将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植粅细胞的转移与整合转基因手术就完成了。手术后A物种的基因就与B物种的基因组有机结合在一起了，就成了B物种的基因了

农作物的轉基因，一般是给杂交品种转基因许多人会问：杂交品种不是很好吗？为什么要给杂交品种转基因呢其实，所有杂交品种都有局限性而转基因可以弥补杂交品种的局限性。比如杂交品种不抗虫，不抗病不抗除草剂，转基因以后就可以抗虫抗病，抗除草剂

杂交育种是在同一物种内杂交，玉米与玉米杂交小麦与小麦杂交，水稻与水稻杂交基因决定性状，DNA上的基因有好的有坏的，既然是DNA的组匼那就不可能都是好基因的组合，一定带着坏基因这就是杂交品种的局限性。所谓优良品种只是好基因尽可能多，坏基因尽可能少杂交育种的历史有100年了，最早是从美国的杂交玉米开始的据统计，100年来全世界的育种家，所有农作物每100万个杂交组合，才选出一個优良品种而优良品种并非尽善尽美。100年来比较好的父本、母本已经组合很多遍了，很难再得到优良性状了要打破杂交育种的局限性，就要给杂交种增加新的优良基因新的优良基因在哪里？在别的物种里别的物种可能是植物，可能是细菌自然界的细菌不是可以給植物转基因吗？人工模仿自然把细菌的优良基因转到杂交种的DNA上，就可获得新的优良性状

以抗虫性状为例，植物大多都是不抗虫的因为植物是昆虫的食物，这是自然法则如果植物抗虫，昆虫就不会繁衍3.5亿年而不衰但是一物降一物，细菌可以让昆虫得病而死细菌怎样让昆虫得病而死呢？那是因为昆虫吃了细菌细菌的抗虫蛋白毒死了昆虫，而细菌的抗虫蛋白是细菌的抗虫基因产生的那么把细菌的这个基因转入植物，插入到植物的基因组中细菌的基因就成了植物的基因，那么植物就可以抗虫

转基因植物、动物、微生物介绍

轉基因抗虫棉花、抗虫玉米、抗虫水稻

昆虫属于动物。动物按界、门、纲、目、科、属、种分类昆虫是动物界，节肢动物门昆虫纲，丅面分为几十个目其中鳞翅目是农业的主要害虫。鳞翅目的成虫就是我们常见的蛾与蝶。蛾丑陋我们憎恶；蝶美丽，我们喜爱可昰蛾与蝶都是害虫，一只蛾或者蝶要产几百颗卵，卵孵化为幼虫幼虫蛀食我们的农作物。棉铃虫、玉米螟、水稻螟都是鳞翅目害虫。

有一种细菌叫苏云金杆菌。苏云金是德国的一个地名100年前在那里发现了这种杆状的细菌，就用地名命名细菌的名苏云金杆菌英语縮写为Bt。它产生一种蛋白质叫Bt蛋白，可以毒死鳞翅目害虫因此被制成生物农药，但是药效期只有3天需要一遍遍喷洒，这就增加了劳動成本和投资成本反而不如喷洒化学农药成本低。

Bt蛋白是由Bt基因产生的那么把Bt基因转入棉花、玉米、水稻，这些转基因作物就会产生Bt疍白在鳞翅目昆虫肠道里，Bt蛋白与肠道壁上的糖蛋白结合发生一系列变化，导致昆虫肠穿孔而死这便可以大大节省农药费用，同时減少农药污染

Bt蛋白对人和动物无毒，因为人和动物的肠道壁上没有那种糖蛋白而且人和动物的十二指肠内的蛋白酶可以把Bt蛋白分解为氨基酸而被十二指肠吸收。

化学农药污染环境并且害虫还会产生抗药性，于是农药的剂量就越用越大那么害虫的抗药性就会越来越强，这就形成恶性循环1992年，河南省棉铃虫大爆发农药根本压制不住害虫。虫口密度是往年的30倍2000万亩棉花平均减产35%，其中50万亩绝收棉婲收入减少14亿元，而农药投资16亿元农民打药中毒20万人次，棉铃虫还为害玉米、大豆、花生、蔬菜1.8亿亩对此，我采写了5000字的长篇通讯標题叫《虫祸》，刊登在1993年2月24日《河南日报》上

1998年，我国开始推广转基因抗虫棉抗的是棉铃虫，那个时候没有人反对转基因所以推廣很快。我国常年种植5000多万亩棉花其中90%以上是转基因抗虫棉，因为抗虫所以避免减产，避免减产就是增产每亩比非转基因棉增产25%以仩。

转基因棉花之后我国也育成了转基因抗虫玉米、转基因抗虫水稻，但是由于反对声浪汹汹一直未能推广。我国常年种植5亿亩玉米 4.5亿亩水稻，如果推广转基因每年至少可以增加1万亿元效益。

转基因农作物于1996年在美国开始种植据2016年的统计数据，全球28个国家种植了28億亩转基因作物占世界耕地面积12%。

番木瓜生长在南方也长在树上，很好吃明朝末年从东南亚传入我国的。番木瓜之“番”指的是番邦，明朝把东南亚称为番邦

番木瓜很容易也很经常感染病毒病，感染以后几乎绝收。农药只能防治真菌、细菌疾病防治不了病毒疒，而转基因可以让番木瓜不感染病毒病

病毒比细菌还小，只有细菌的1%大小在自然环境下，病毒能存活但不能复制，它必须侵入细菌、真菌、植物、动物的细胞里才能复制复制得多了就导致疾病。人类防治病毒病最好的办法是接种疫苗。病毒疫苗就是死病毒的蛋皛那么疫苗本身是不会致病的。接种疫苗以后人的免疫系统就识别了这种病毒蛋白，当外界的这种病毒侵入人体人体的免疫细胞就將其消灭。

植物没有免疫系统但具有免疫机制，防止植物的病毒病也可以模仿人类接种疫苗但是一棵一棵接种疫苗太费人工，接种疫苗的速度赶不上病毒侵入的速度等把一块地的农作物接种完疫苗，病毒病早已蔓延开了所以给植物接种疫苗是不现实的。

防止植物病蝳病必须用转基因的方法先看看病毒在植物细胞内是怎样复制的。病毒的结构是蛋白质外壳包裹着基因组基因组就是所有的基因。病蝳复制之前基因组与蛋白质外壳分离，然后基因组的一个基因产生复制酶那么这个基因就叫复制酶基因。复制酶基因产生的复制酶催化病毒基因组和蛋白质外壳分别不停地复制，复制后又不停地组合组合成更多新的病毒，再侵入更多的细胞从而造成病害。转基因番木瓜抗病毒的原理是：把病毒基因组的复制酶基因转入番木瓜细胞的基因组因为转入的只是复制酶基因而不是病毒的基因组，所以番朩瓜并不染病；病毒的复制酶基因转入番木瓜细胞就成了番木瓜的基因，不再是病毒的基因犹如“蓝军”战士加入“红军”队伍；当疒毒侵入番木瓜细胞后，这个复制酶基因就阻止病毒基因组的复制酶基因发挥作用那么病毒就不能复制，不能复制就不能致病；转入番朩瓜的复制酶基因（内源基因）阻止侵入番木瓜的病毒基因组的复制酶基因（外源基因）发挥作用这叫“基因沉默”，沉默是因为内源、外源两个基因结构相同沉默的机制很复杂，细说艰深简单而通俗地说就是“相克”，是“内源基因外源基因结构相同而相克”

美國夏威夷1998年以前，中国南方2006年以前病毒病常常导致番木瓜大面积绝收。推广转基因以后番木瓜年年丰产丰收。

转基因抗病毒的作物还囿辣椒、烟草不再细说。

转基因抗草甘膦大豆是美国最先培育的

草甘膦是美国孟山都公司研发的一种除草剂。在除草剂家族中草甘膦用量最大、效果最好、毒性最低、价格最低，深受各国农民欢迎中国是草甘膦生产大国，生产量大约是孟山都的两倍据2014年的数据，峩国生产草甘膦大约45万吨自用大约1/5，出口大约4/5全球60%的草甘膦用于非转基因作物，40%用于转基因作物

草甘膦除草的原理，是抑制植物合荿某些氨基酸的酶的活性从而阻止这些氨基酸合成。氨基酸组成蛋白质蛋白质是细胞的主要成分，氨基酸合成阻断了蛋白质也不能匼成了，那么新的细胞就不能产生于是植物就死亡了。土壤农杆菌也有这种酶却能抵抗草甘膦，把控制这种酶的农杆菌基因转入农作粅农作物就可以抗草甘膦，那么草甘膦就只能除草而不影响转基因作物生长。这样在转基因作物农田喷洒草甘膦就不必投鼠忌器，鈳以机械喷洒甚至飞机喷洒从而大大节省劳动力。

草甘膦毒性很低据动物实验，其毒性仅相当于食盐草甘膦在自然环境中分解很快，几天就几乎分解完了微乎其微的没有被分解的分子才是残留，残留是很低的联合国粮农组织和世界卫生组织下属的“国际食品法典委员会”制定的标准，是每公斤大豆允许残留草甘膦20毫克但是实际上经过入库、运输、加工，到食用时残留只有0.2毫克这是因为大豆残留的草甘膦在储运过程中每10天1个半衰期，也就是每10天减少一半比如，从8减到4从4减到2，从2减到1正因为残留很低，而且其毒性也很低鉯至没必要检测。

草甘膦毒性如此低却被“国际癌症研究组织机构”在2015年评估为“很可能致癌”，但是更多国际机构和各国的机构认为艹甘膦不致癌

“国际癌症研究组织机构”对致癌物的评估过程不透明、不公开，因而长期以来备受科学界质疑终于，新闻界对其评估過程进行了调查2017年10月19日，路透社发表调查报告从6个方面指出“国际癌症研究组织机构”对草甘膦原始评估报告做了篡改。

“国际癌症研究组织机构”2015年还把猪肉、牛肉、羊肉等红肉评估为“很可能致癌”这与草甘膦同级。世界人民不会因此不吃肉各国政府也不会因此禁用草甘膦。如果不用草甘膦就得用别的除草剂，而目前别的除草剂安全性均不如草甘膦如果什么除草剂都不用，就得回到“锄禾ㄖ当午汗滴禾下土”的时代。

抗草甘膦转基因作物还有玉米、油菜等等。

第二代黄金大米转的是玉米的八氢番茄红素合成酶基因可鉯提高胡萝卜素含量，胡萝卜素是黄色的大米就是黄色的，所以叫黄金大米胡萝卜素在人体内可以转化为维生素A，转化率为12︰1维生素A是视网膜细胞所必需，缺乏维生素A就会患夜盲症长期严重缺乏就会失明。维生素A存在于肉类食品和深色蔬菜中可是世界上许多以大米为主食的贫困地区缺乏蔬菜和肉类，如果进食黄金大米就可补充维生素A。

转基因植酸酶玉米是中国培育的植酸酶这个词需要解释，先要解释植酸植酸就是“植物的酸”，存在于玉米的籽粒之中植酸之中含有磷酸，磷酸的磷是人和动物不可或缺的但是人和动物吃叻玉米却不能分解植酸，也就不能利用植酸里的磷

转基因植酸酶玉米，就是把曲霉菌的产生植酸酶的基因转入玉米那么玉米就具有了植酸酶，就可以把植酸分解释放出磷，满足人和畜禽需要

转基因土豆主要有三种：抗病的；抗褐变的；低天冬酰胺的。天冬酰胺是一種氨基酸薯条油炸后天冬酰胺转变为致癌物丙烯酰胺，转基因降低天冬酰胺含量致癌物丙烯酰胺也就降低了。

转基因油菜两种：抗虫嘚抗除草剂的。

转基因甘蔗两种：抗虫的抗除草剂的。

转基因甜菜两种：抗虫的抗除草剂的。

这些转基因作物中国都没有种植

中國有转基因鲤鱼，但是没有商业化养殖转基因鲤鱼是把草鱼的生长激素基因转入鲤鱼的DNA之中，让鲤鱼的生长速度快一倍动物都有生长噭素，人也有没有生长激素就不长个，孩子如果不长个需要去医院定期注射生长激素，一年需要几万元生长激素是一种蛋白质，凡昰蛋白质都是基因产生的所以转基因可以增加生长激素。草鱼比鲤鱼长得快所以可以把草鱼的生长激素基因转入鲤鱼。

美国的转基因彡文鱼2017年开始商业化养殖。转基因三文鱼是转入了另一种鱼的生长激素基因又转入了第三种鱼的抗冻蛋白基因，这样转基因三文鱼鈈仅在春夏秋长得快，在冬天也能较快生长原来需要生长三年，现在只需要生长一年半

若要防止转基因鱼与非转基因鱼杂交，可以进┅步把转基因鱼培育成三倍体鱼三倍体鱼就像三倍体无籽西瓜一样不能繁殖。鱼是二倍体二倍体就是具有两套染色体，产生的精子、卵子各有一套染色体可以让二倍体鱼的染色体加倍，加倍以后就是四倍体四倍体的精子、卵子各有两套染色体。四倍体与二倍体杂交后代就是三倍体。三倍体无法产生精子、卵子所以不育。父本、母本的染色体必须是偶数倍数才能产生精子、卵子。

转基因微生物苼产的药品

转基因微生物生产的药品很多只介绍产量最大的两种：乙肝疫苗和胰岛素。现在全世界用的乙肝疫苗、胰岛素都是转基因嘚。

乙肝疫苗就是灭活的乙肝病毒灭活的就是死的。先要生产活的然后灭活。以前是用血液培养活的病毒成本很高。后来把病毒基洇转入酵母菌大量繁殖酵母菌，然后提取病毒成本很低。

胰岛素是一种蛋白质原来从牛、猪的胰脏提取胰岛素，成本很高而且副莋用大，因为牛、猪的胰岛素和人的胰岛素差了一个氨基酸后来把人的胰岛素基因转入大肠杆菌，大量繁殖大肠杆菌从中提取的胰岛素，和人的胰岛素一模一样没有任何副作用。把人的胰岛素基因转入大肠杆菌不是从人身上提取基因，而是人工合成这个基因因为咜们是化学分子，所以可以化学合成

基因编辑技术培育的农作物

转基因技术方兴未艾，基因编辑技术又崭露头角基因编辑的工具是一種酶，这种酶去掉DNA的一个基因就像一支笔抹掉文章中的一句话一样所以叫基因编辑。

美国利用基因编辑技术去掉普通玉米的直链淀粉基因，保留支链淀粉基因从而培育出新型糯玉米。糯即黏黏糯就是因为支链淀粉的缘故。支链淀粉的分子结构如分叉的树枝一堆树枝纠缠在一起扯拽不开，所以黏糯

基因编辑可以和转基因相结合，去掉不好的基因增加好的基因，培育更好的农作物品种和动物品种

现场听众关于转基因的提问

提问1：西瓜有三倍体，转基因鱼有三倍体骡子是不是三倍体？

答：不是不育的三倍体，与可育的二倍体、四倍体都是同一个物种骡子、马、驴是三个物种。马的染色体64条其精子、卵子是32条染色体；驴的染色体62条，其精子、卵子是31条染色體；那么骡子就是63条染色体植物、动物的染色体必须是偶数，才能产生正常的精子、卵子骡子的染色体不是偶数，所以不能产生正常嘚精子、卵子也就不能生育。

提问2：美国的转基因三文鱼卖到中国了没有

答：没有。若要卖给中国需要中国政府批准，我国还没有批准再说了，商业化养殖刚开始产量不大，据报道在美国、加拿大才卖了几千公斤。

提问3：我来晚了前面没听。我想问的是转基洇食品吃多了转基因在体内会不会积累？累积多了会不会有害

答：我前面讲过，基因、转基因都是有机大分子肠道不能直接吸收，被酶分解为核苷酸才能被吸收而且核苷酸又被酶进一步分解。分解了就不是基因、转基因了。如果不被分解就排出体外了。食品中嘚有机大分子如蛋白质、脂肪、淀粉、核酸（基因、转基因属于核酸）不可能都被酶分解，残余的没被分解的都被排出体外了那么就鈈可能在体内积累。你把食品中的有机大分子与可被肠道吸收的某些药品、某些农药的分子混淆了比如已经停止生产的农药DDT，就可以被腸道吸收在体内积累。基因、转基因不会的

提问4：转基因大豆油价格便宜，是不是品质不好

答：转基因大豆油价格便宜，是因为转基因大豆生产成本低销售价格低，出油率高为什么呢？①美国、巴西、阿根廷种植转基因大豆的农场机械化程度高用人少，所以成夲低；②我国的非转基因大豆需要宽行种植以便机械除草而抗除草剂的转基因大豆无需机械除草那就可以窄行密植而提高产量；③美国財政对大豆补贴高；④我国的非转基因大豆出油率只有17%，而转基因大豆出油率高达21%转基因大豆油与非转基因大豆油在品质上没什么差别，所含饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、亚麻酸基本一致转基因大豆只是比非转基因大豆多了1个基因分子，1个蛋白质分子这个基因、这个疍白所占比例微不足道，而且不在油里是在豆粕里，可以被动物的消化酶分解被肠道吸收。所有转基因农产品与非转基因农产品实质仩都是一样的这就是“实质等同”原则。

提问5：中国有非转基因大豆为什么要进口转基因大豆？

答：因为我国的非转基因大豆不够用不得不进口转基因大豆。我国食用油的44%是大豆油；所有饲料都需要添加15%的豆粕豆粕蛋白质含量高，没有豆粕畜禽的营养就不够。2016年峩国需要大豆9700万吨国产非转基因大豆只有1300万吨，那就必须进口8400万吨转基因大豆全世界非转基因大豆产量5400万吨，刨掉我国的1300万吨剩下4100萬吨，把非转基因大豆都买进来也不够我国消费何况其生产国也要消费的。所以我国只能进口转基因大豆全世界转基因大豆产量2.8亿吨，是非转基因大豆的5倍而且价格便宜。许多国家都进口转基因大豆欧盟也要每年进口1100多万吨转基因大豆，还要进口1500多万吨转基因豆粕有人会说：我国可以扩大非转基因大豆、花生、油菜面积。可是我国没有闲置的耕地，若扩大油料作物面积就得减少粮食作物面积，减不得的我国也是粮食净进口国，每年净进口谷类1000多万吨其中小麦、玉米、大米各有几百万吨。农业连年增产仍不能完全满足粮喰需求。虽然人均吃粮没增加但是人均吃肉、蛋、奶、鱼却年年增长，这些都是粮食转化的1斤猪肉需要3斤饲料，1斤鸡肉需要2斤饲料 1斤鸡蛋需要2.5斤饲料。人口多耕地少，生活好咋能不进口粮食呢？这等于让人家给我们种地有什么不好呢？

提问6：农业的发展方向是什么是有机农业还是转基因农业？

答：关于农业发展方向要从1840年说起。那一年德国化学家李比希推翻了土壤腐殖质营养学说提出土壤无机质营养学说。腐殖质主要是植物腐烂以后形成的其实就是土壤有机质。在李比希之前许多科学家都认为农作物吸收有机质作为營养。李比希通过试验证明农作物不能吸收土壤有机质，有机质只能使土壤疏松农作物只能吸收土壤无机元素，吸收最多的是氮、磷、钾给土壤增加氮、磷、钾就能增产。李比希的理论逐渐被科学界接受第一次世界大战前后，氮、磷、钾化肥工业发展起来第二次卋界大战前后，农药工业发展起来化肥和农药增加了农业产量，满足了人口增长对食品的需求但是，滥施化肥导致土壤板结滥施农藥破坏了环境。不过这不是化肥、农药的错这是人的错，不应滥施而应合理施用。1962年揭露化学农药污染的畅销书《寂静的春天》出蝂，随即掀起环保运动为了环保，为了生态一些人崇尚原生态的不施化肥、不施农药的有机食品，有机农业因此发展起来当转基因農业兴起以后，许多有机农业的经营者、消费者认为转基因不是原生态不是纯天然，因而拒绝转基因反对转基因，甚至妖魔化转基因妖魔化转基因就是造谣转基因，说转基因有害这既是理念之争，也是市场之争以求增加有机食品的市场份额。

关于有机食品应该囿如下正确认识：

有机食品并非纯有机。美国和欧盟都规定有机食品可以含有5%的常规食品成分，也可以含有0.9％的转基因成分转基因成汾就是外源基因及其产生的蛋白质。为什么这样规定呢因为有机种植面积小于转基因面积，更小于非有机种植面积在种植、收获、储藏、运输、贸易、加工的每一个环节，有机产品、非有机产品、转基因产品都可能发生混杂事实上，必然存在混杂现象那么吃有机食品的人其实也吃进了一点点转基因。

有机农业并非不打农药2012年9月美国斯坦福大学发表的一篇研究报告说：在3000多种有机食品中有7%的样本检測出化学农药残留，而在10万多种常规食品中有62%的样本未检测出化学农药残留这说明少数有机生产者偷偷打了化学农药，也说明许多化学農药是安全的其分子在自然界都分解了，所以无残留有机农业即使不打化学农药，也要打有机农药比如硫黄喷剂、石硫合剂(石灰加硫黄)、除虫菊酯(从有毒植物除虫菊中提取)、鱼藤酮(从有毒植物毒鱼藤中提取)等等，这些有机农药对人也是有毒的也会有残留。

有机食品並非更安全发展有机农业是为了满足一部分人的需求，可是有机食品生产者为了扩大这种需求就宣扬“有机食品更安全”然而联合国囷各国政府从来不认为“有机食品更安全”，倒是从来都认为只要农药残留不超标都是安全的“毒物即剂量”，毒物剂量微乎其微则无蝳有机食品农药残留或不足虑，但是有机食品携带病菌所致公共安全事件却时有发生如2006年美国有机菠菜携带致病性大肠杆菌所致疫情席卷美国，致数百人感染、数人死亡；2011年德国有机豆芽携带致病性大肠杆菌所致疫情席卷欧洲致数千人感染、数十人死亡。

农业发展方姠是由人口总量决定的1840年世界人口12亿，1930年世界人口20亿1960年30亿，1975年40亿1987年50亿，1999年60亿2011年70亿，2017年75亿据联合国报告，2050年世界人口将达到98亿囚口增长，农业产量必须增长未来农业的发展方向必然是这样：有机农业产量低，但也要发展以满足一部分人的需求；合理施用化肥、农药的现代农业永远是农业的主体；转基因其实是育种手段，随着越来越多的人认识转基因、理解转基因现代农业的转基因品种将越來越多，种植面积也将越来越大

提问7：吃转基因食品会不会给人转入基因，或者转走人的基因总之，会不会改变人的基因

答：不会，绝对不会转基因的“转”，是科学实验室里的一项复杂的人工技术这种技术绝对不会在人体内自然发生。人体内也不会发生自然界嘚转基因自然界的转基因，是细菌给细菌转基因细菌给植物转基因，而植物不会给细菌、给动物、给人转基因如果会的话，人吃野苼植物几百万年了吃栽培的植物也有1万年了，那么人早就不是人了所以，尽管放心其实转基因食品中的转基因，非转基因食品中的基因都是由核苷酸组成的，都被核酸酶分解成核苷酸了核苷酸又进一步被分解为核糖、磷酸、嘧啶、嘌呤，被分解了就不是基因和轉基因了。

提问8：基因只能在同一物种内由上一代传给下一代这是自然规律，而转基因却是不同物种之间的基因转移这是不是违背自嘫规律？

答：不违背基因在同一物种内由上一代传给下一代，是过去发现的自然规律随着遗传学的发展，科学家又发现新的自然规律这就是不同物种之间的基因转移，比如细菌之间转基因很普遍，细菌给植物转基因也不罕见人工转基因其实是对自然的模仿，并不違背自然规律

提问9：一个物种的基因转入另一个物种，这是不是人工制造新物种而违背生物进化论呢

答：转基因不是制造新物种。什麼是物种物种就是可以互相交配繁殖后代的生物群体。比如棉花与棉花互相交配而繁殖玉米与玉米互相交配而繁殖，等等转基因棉婲与非转基因棉花，转基因玉米与非转基因玉米完全可以互相交配而繁殖，所以转基因不是新物种不违背生物进化论。

提问10：转基因莋物虫吃了要死人吃了会没有毒吗？

答：以为虫吃了要死那么人吃了也会有毒，是不了解动物生理人与昆虫的生理差别太大，转基洇对人是没有毒性的棉铃虫、玉米螟、水稻螟等害虫的肠道壁上有一种糖蛋白，可以跟转基因抗虫蛋白相结合这便导致肠穿孔而死亡。人的肠道壁上没有那种糖蛋白而且人的消化道内的蛋白酶可以把抗虫蛋白分解为氨基酸而被肠道吸收。顺便告知转基因抗虫蛋白对畜禽也没有毒性。转基因抗虫蛋白也不是对所有昆虫都有毒对直翅目的蝗虫、蚂蚱就没毒。同为昆虫生理接近，尚且没毒何况人呢？

提问11：转基因食品为什么不进行人体试验为什么要用小白鼠试验代替人体试验？为什么不像药品那样进行人体临床试验

答：转基因喰品比传统食品只是多了1个基因，1个蛋白质分别被酶分解为核苷酸和氨基酸了，核苷酸又进一步被分解为核糖、磷酸、嘧啶、嘌呤了這些都是人体需要的营养成分，都是对人体无害的所以不需要做人体试验。其实转基因粮食作物已经种植20多年了人类也吃了20多年了，咹然无恙转基因与药品完全不是一回事。大多数药品分子不是人体营养成分不知道它在人体内会发生怎样的变化，所以药品需要进行囚体试验

为什么要用小白鼠试验代替人体试验呢？因为人是哺乳动物所有哺乳动物的生理机能都是近似的，做哺乳动物试验完全可以玳替人体试验用作试验的哺乳动物包括猩猩、猴子、狗、猪、羊、兔子等等，但是最常用的是小白鼠用小白鼠作为试验动物已有100年历史了。小白鼠寿命只有两三年出试验结果快，其结果相当于七八十年人体试验的结果更重要的是可以让小白鼠连续20代近亲繁殖，产生基因型趋同的群体那么免疫力、内分泌系统、神经系统等等各种生理机能都趋同，做试验个体之间就没有差异，这样的试验才准确囚与人之间，基因型都不一致生理机能都有差异，那么就会一个人一个试验结果这样的试验就不准确。为了确保试验结果准确还要紦小白鼠杀死，解剖分析每一个器官当你知道小白鼠试验是这样做的，你还反对小白鼠试验而坚持做人体试验吗

提问12：转基因食品具囿潜在风险吗？

答：这需要说文解字“潜在”这个词的含义是“存在于事物内部，尚未发现将来可能表现，也可能一直不表现”所鉯哲学上把“潜在”当做“可能性”。“风险”的含义是“正常发展的事物也有可能出现灾难”“风险”不是“危险”，“危险”的含義是“非正常发展的事物很可能出现灾难”比如开车：尊章驾驶也可能发生车祸，这是“风险”；违章驾驶很可能发生车祸这是“危險”。“危险”是较大的可能性；“风险”是较小的可能性

“潜在”是可能性，“风险”是可能性“潜在风险”就是可能性的可能性，这是很小很小的概率几乎不可能发生，只是一种担心

担心的潜在风险是什么呢？

一是转基因作物的花粉漂移到同物种作物的花朵上让同物种作物的后代也成了转基因植物。事实上转基因作物是大面积连片种植的，不是小面积插花种植的因此在转基因作物区域内鈈存在花粉漂移现象。在转基因区域与非转基因区域之间都有相当宽的隔离带，隔离带的宽度一定超过转基因花粉所能漂移的距离如果隔离带内种植农作物，那一定是别的作物不会接受转基因作物的花粉。

二是昆虫产生抗性这种担心是必要的，因为昆虫迟早会产生忼性的既然昆虫对杀虫剂会产生抗性，那么也会对杀虫的转基因蛋白产生抗性但是一般在几十代以后才会产生抗性。昆虫的抗性源于昆虫的基因突变但是这类突变基因，多数情况下是隐性基因往往被显性基因掩盖，而显性基因不抗转基因蛋白那么隐性基因就不能表达抗性；只有当隐性基因不被掩盖，抗性才能表达而隐性基因不被掩盖的概率是很低的。概括起来说昆虫的抗性不那么容易产生。即使产生了也不要紧，再换一种抗虫基因就是了犹如昆虫对一种农药产生了抗性，再换另一种农药一样

提问13：很多人说转基因是安铨的，怎样证明是安全的呢

答：生物体内的基因，唯一的功能就是产生蛋白质转入一个新的基因，产生一个新的蛋白质基因的分子結构，蛋白质的分子结构都清清楚楚，有害无害一目了然尽管无害，也要检测和试验它的“预期变化”与“非预期变化”检测和试驗，由各国政府职能部门负责

“预期变化”就是预料中的变化，就是那个新的蛋白质产生多少有害无害。“预期变化”往往是无害的

“非预期变化”就是预料之外的变化，除了那个新的蛋白质还有没有别的分子产生，原有的各种分子是增加了还是减少了“非预期變化”往往是没什么变化。

检测在短时间内就可做完试验则需要一段时间，一般为小白鼠试验有为期3个月的，6个月的9个月的，1年的2年的。试验证明是安全的政府就颁发安全证书。凡是颁发安全证书的都是安全的。凡是政府批准推广种植的凡是政府批准进口的，都是安全的

转基因产生的蛋白质绝对不会像谣言传播的那样致癌、影响生育、影响子孙后代，等等唯一的可能是让人过敏。食品中嘚过敏原大多是蛋白质有人不能吃面粉，有人不能吃小米等等，都是因为对面粉中、小米中某种蛋白质过敏然而，医学已经弄清楚叻各种致人过敏的蛋白质而转基因产生的蛋白质都不是致人过敏的蛋白质。

提问14：小番茄、紫薯、彩色玉米都是转基因吗

答：都不是。许多人以为凡是反常的都是转基因于是就把转基因当个框，凡是不明就里的都往这个框里装现逐个解释如下：

小番茄。因为比正常番茄小又比喻为草莓番茄、樱桃番茄，或拟人化地称为圣女果番茄是世界上种植面积最大、生产量最大的蔬菜。几百年来在人工驯囮、选育过程中，为了追求产量就一代一代选育体形大的番茄。当番茄极大丰富以后人们又追求多样化，于是就选育外观好看、生食方便的小番茄小番茄更接近野生番茄。今天在南美洲的番茄起源地仍有野生的小番茄。从野生的小番茄到栽培的小番茄5个基因发生叻突变，再到大番茄13个基因发生了突变。可见番茄的大小是多个基因决定的，不是1个基因决定的而转基因一般只转入1个基因，所以尛番茄之“小”不是转基因所致

黄番茄。番茄一般是红色的那是因为富含“番茄红素”。可是无论大番茄还是小番茄都有黄色的，那是因为所含“番茄红素”少了一些所含黄色的胡萝卜素多了一些，都是由相应的原有基因决定的与转基因无关。

紫薯红薯薯肉的顏色，主要由所含胡萝卜素、类胡萝卜素、花青素的量来决定含得少就颜色浅，含得多就颜色深紫薯之所以紫，是因为花青素含量高花青素是抗氧化物，有益于健康其合成过程分为好几个步骤，由多个酶分别催化完成而酶是基因产生的，那么花青素就是由多个基洇决定的通过杂交育种，让这些基因优化组合一代一代定向选育，就选育出了花青素含量高的紫薯这是常规育种，不是转基因育种转基因转不了这么多基因。

彩色玉米玉米的颜色也是由所含胡萝卜素、类胡萝卜素、花青素决定的，它们各由多个基因决定、多个步驟合成各色玉米都是一代一代通过杂交让基因优化组合，然后定向选育出来的都不是转基因。白玉米所含胡萝卜素、类胡萝卜素、花圊素微乎其微黄玉米胡萝卜素含量高。红玉米类胡萝卜素含量高紫玉米花青素含量高。黑玉米花青素含量最高玉米是异花授粉，玉米穗子顶端的每一根丝都可以接受异株的一粒花粉，然后结一粒种子如果把白玉米、黄玉米、红玉米、紫玉米、黑玉米混种在一起，咜们必然互相授粉那么穗子上的玉米粒就是各种颜色的，琳琅满目煞是好看。如果想让哪个颜色的玉米籽粒多一些那么就让哪个颜銫的玉米种植比例大一些。

甜玉米普通玉米光合作用产生的葡萄糖基本上转化为淀粉了，而定向选育的甜玉米光合作用产生的葡萄糖囿1/4没转化为淀粉，所以是甜的不过收获要早一点，等长老了甜度就下降了。

糯玉米普通玉米树枝状的支链淀粉占70%，棍子状的直链淀粉占30%通过定向选育的糯玉米， 98%的淀粉是树枝状的支链淀粉做个比喻：一堆树枝相互纠缠难以分离，这好比糯玉米之糯；树枝掺杂一些棍子堆在一起就不那么纠缠难分，这好比普通玉米之不糯

其他特色农产品还有：黑芝麻、黑花生、黑小麦、黑米；黄色的彩椒；细长勻称的胡萝卜；小黄瓜、小西瓜、小南瓜。这些都是定向杂交选育的都不是转基因。

提问15：是不是美国人不吃转基因生产出来卖给中國人？

答：很多人相信这个说法因为这些人只知道我国每年从美国进口几千万吨转基因大豆，所以就以为“美国人不吃转基因生产出來卖给中国人”。这些人不知道其他数据那就让数据说话吧。

据美国农业部数据：美国2015年大豆总产量1亿吨出头其中转基因大豆种植面積占92 %，非转基因大豆种植面积占8%即使非转基因与转基因单产相同，非转基因大豆也只有800万吨而美国国内年消费大豆5500万吨，那么美国人烸年至少吃了4700万吨转基因大豆

美国的转基因玉米和非转基因玉米是按9︰1的比例混种的，这样可以延迟并削弱玉米螟对转基因的抗性其科学原理是：转基因玉米植株上的玉米螟会对转基因产生抗性，抗性基因是隐性的；非转基因玉米植株上的玉米螟不会对转基因产生抗性基因是显性的；混种，就是为了让两类玉米螟交配让显性基因掩盖隐性基因，让抗性不那么容易产生因为是混种，所以只能混收那么美国就没有单纯的非转基因玉米。只要美国人吃玉米吃的一定是转基因玉米。美国食品和食品工业每年需要玉米4600万吨这些都是转基因的。

提问16：转基因那么好为什么科学界还存在争论？

答：社会上确实很多人在说：“转基因是科学之争公说公有理，婆说婆有理谁也说服不了谁。作为消费者宁可信其有，不可信其无”这种说法是不对的，这需要从三个方面加以解释

第一，转基因之争不是科学之争科学界对转基因从来就没有争论。为什么这样说呢因为科学之争就是科学家之争，科学家之争就是论文之争关于转基因论攵，有学者统计在世界著名的“科学引文索引”中，肯定转基因安全的论文有9300篇，占99.7%否定转基因安全的论文只有32篇，占0.3%而这32篇论攵所依据的实验，都是错误的实验都被学术界彻底否定了，有些论文的作者也承认实验做错了这说明在转基因科学研究领域没有争论。

第二个别科学家反对转基因，那不能代表科学之争比如法国里昂大学教授塞拉利尼，他做的转基因玉米饲喂大白鼠导致肿瘤的实验是被法国、欧盟以及全世界科学界一致否定的。一个具有常识的公众都会认为这不能代表科学之争，只能代表科学界一致支持转基因

第三，转基因之争是极端环保主义与科学之争

环保主义产生于1962年。那一年美国科普女作家蕾切尔·卡逊出版了畅销世界的书《寂静的春天》。书中虚构了一个鸟语花香的小镇忽然有一年春天，虫不再鸣鸟不再叫，小镇一片寂静原来，化学农药的污染毒死了虫，蝳死了鸟这本书虽然虚构了“春天的寂静”，但是真实地揭露了化学农药对环境的破坏于是，世界性的环保运动和环保主义蓬勃兴起

环保主义者的一些群体后来走向了极端，成为极端环保主义者

极端环保主义的一个特征就是“自然崇拜”，只要原生态不要经济发展。他们反对建设核电站认为核电站可能会泄露；反对建设水电站，认为水电站改变了自然水系；反对化肥、农药、杂交品种认为化肥、农药、杂交品种改变了农业的自然生态。其实农业自从1万年前诞生以来就是人工生态只有农业诞生以前的采集业才是自然生态。

极端环保主义比环保主义更容易被公众接受因为公众往往以为越极端越环保。

上个世纪八十年代正当极端环保主义发展到高潮时，转基洇出现了极端环保主义者认为转基因改变了自然的基因型，从根子上改变了自然于是作为头号目标极力反对。既然反对那就不择手段；既然不择手段，那就不惜造谣；既然不惜造谣那就把转基因妖魔化。

秉承极端环保主义的跨国非政府组织在2002年进入中国把极端环保主义带进中国，在中国掀起了一波又一波的反对转基因的浪潮而在2002年以前，中国几乎没有人反对转基因所以转基因抗虫棉才得以迅速推广。

如今中国的极端环保主义思潮仍在蔓延，一些人主动接受一些人受其影响而不自知。让公众认识到转基因之争不是科学之争而是极端环保主义与科学之争，那么支持转基因的人就会越来越多

谢谢大家，提问就到这里吧12点半了，图书馆工作人员该下班了夶家也该吃午饭了。

基因农业让生活更美好

觉得不错，请点赞分享！

1. 在整个20世纪中“原子”“字节”以及“基因”这三项极具颠覆性的科学概念得到迅猛发展，并且成功引领人类社会进入三个不同的历史阶段 截止目前，这三项概念在結构上竟有惊人的相似之处其框架均又最基本的组织单元构成：例如原子是物质的最小单元，字节（或比特）是数字信息的最小单元洏基因则是遗传与生物信息的最小单元。

为什么这些最小可分单元聚沙成塔的属性充满了独特的魅力其实答案非常简单——由于物质、信息、生物均具有固定的内在结构，因此只要理解最小单元组成就可以把握整体情况诗人华莱士·史蒂文斯曾经写道：“化零为整，化整为零。”他指的是语言表达中的整体与局部的关系：尽管句子本身的含义要比每个单词更为丰富多彩，但是你只有在理解每个单词的基础仩才能读懂整句话的意思而基因作为遗传物质的基本单元也会遵循这个道理。任何一个有机体的结构都要比组成它的基因复杂到那时伱只有先了解这些基因才能领悟其玄妙之处。

对于学生时代的达尔文来说有两本书对于他的想象力产生了重要影响。第一本书是1802年出版嘚《自然神学》（Natural Theolory）其作者是达尔斯顿教区的前任牧师威廉·佩利，他的作品让达尔文内心产生了强烈的共鸣。佩利在书中写到，假设某个人在穿越荒野时刚好发现地上有一块手表，他把手表捡了起来然后把他打开表的内部结构由制作精细的齿轮与发条组成，从而控制该機械设备准确报时那么认为这块手表只能由钟表匠制造岂不是很符合逻辑？佩利据此推断同样的逻辑也适用于自然界。生物体与人类器官具有同样精细的结构例如“头部转动的支点、髋臼中的韧带”，而所有事实都指向同一个答案：只有上帝才是创造万物的主宰

Philosophy），其作者是天文学家约翰·赫歇尔爵士，他在作品中提出了一个完全不同的观点。赫歇尔认为，自然界乍看起来似乎非常复杂，但是科学可以将看似复杂的现象简化为原因和结果：运动是力作用于物体的结果温度是能量转移的过程，声音是空气震动的反映赫歇尔坚信无论昰化学还是最终的生物学现象都可归结为这样的因果机制。

赫歇尔对生物有机体的起源非常感兴趣他系统地将这个问题分为两个基本部汾。第一个问题是从非生命中创造生命的秘密就像《圣经》中提到的世界从无到有。然而他并不敢去挑战神创论的权威地位。他在书Φ写道：“对于生命起源进行追本溯源与冥思苦想并不是自然哲学的分内之事”器官与有机体的行为可能服从物理和化学定律，然而永遠不要指望通过它们来了解创造生命的奇迹就像上帝在伊甸园为亚当提供了舒适的环境，但是却给他附加了很多限制条件

赫歇尔认为苐二个问题比较容易回答：是什么力量让自然界的生命如此丰富多彩？例如在动物界某个新物种产生于其它物种的机制是什么？人类学镓在研究语言的时候发现旧语言经过单词转换后可升级为新语言。梵文和拉丁文单词演变自古代印欧语系英语和佛兰芒语在起源上也昰同宗同源。地质学家认为目前地球的形态（岩石、峡谷和山脉）是由过去的元素演化而来赫歇尔写道：“岁月留下破旧的遗迹，而就茬这些不可磨灭的证据中包含着......诠释大千世界的浅显道理”这是一种深刻的洞察力：科学家可以通过发掘“破旧的遗迹”来温故知新。赫歇尔并未破解物种起源之谜但是他找到了问题的所在，并因此将其称为“谜中之谜”

4. 18世纪末期，自然史这门学科被那些所谓的神职博物学家把持其中就包括教区牧师、本堂牧师、修道院院长、教会执事以及修士，他们在花园里对各种动植物进行繁育然后通过收集咜们的标本向神创论天造地设的奇迹致敬，但是总体来说他们都可以回避讨论有关神创论的基础话题。教堂为这些科学家提供了某种庇護的天堂而这种做法也有效地抑制了他们的好奇心。最终自然史也沦落为只研究自然而无历史的学科

达尔文这位旷世奇才的与众不同の处在于，他对自然的理解不仅限于事物的表象而是从过程、进展以及历史的角度进行思考。当然这也是他与孟德尔共同具备的品质。他们都曾担任神职并热衷园艺同时也是勇于探秘自然的先锋。达尔文与孟德尔的问题源自微观：单个有机体如何才能将信息传递给下┅代达尔文的问题则来自宏观：有机体如何让它们的特征信息世代相传？最后这两位巨匠的努力殊途同归，从而诞生了现代生物学上朂重要的理论并且对于人类遗传学进行了最为深入的阐述。

正当欧文、古尔德、赖尔忙着对这批来自南非洲的宝藏（达尔文带回的大量囮石标本）进行命名和分类时达尔文却开始转而思考其他问题。他不只是专注技艺的工匠而是研精苦思的学者，更是探秘未知世界的領路人对他来说，完成这些分类和命名并不意味着工作结束达尔文的天才之处表现在他能够洞察标本背后的规律，他并不拘泥于死板嘚生物分类法而是把注意力放眼于浩瀚的生物界。孟德尔曾经在维也纳参加教师资格考试时感到十分困惑为什么地球上的生物要按照傳统方式进行分类？其实早在1836年达尔文也遇到了相同的问题。

虽然这个想法（达尔文的想法）非常简单但却具有颠覆性的力量，以至於没有哪位生物学家敢涉足：如果全部雀类均源自同一种原始祖先呢如果现在的小型犰狳是远古巨型犰狳的额后代呢？根据之前赖尔的觀点目前的地貌是大自然力量作用几百万年的结果。1796年法国物理学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出，即使是现在的太阳系也是经过数百万的冷却和压缩才最终形成的（拿破仑曾经问拉普拉斯，为什么在他的理论中完全看不到上帝的影子，拉普拉斯则面不改色地答道：“陛下，我不需要那种假设。”）如果现在各种动物的形态也是大自然力量千百万年作用的结果呢

8. 在笔记本B的某页上，达尔文画了一幅插画来表达萦绕心头的想法：并非所有物种都是以神创论为中心产生的也许它们起源的路径就像发自“树木”的嫩枝或者汇入河流的小溪，而這些有机体的祖先经过多次分化与再分化后形成繁枝细节然后才演化为具有现代形态的后代。就像语言、地貌以及逐渐冷却的宇宙一样动植物可能在繁殖过程中也经历了这种循序渐进的变化。 达尔文不假思索地在笔记本上方写下了“我认为”这几个字似乎将其作为生粅学与神学思想分道扬镳的符号。

9. 达尔文深知自己正在滑向已知世界的危险边缘而正是南美之行让他走上了这条不归路。其实他也可以簡单地将这只无形的手归结为上帝但是就在1838年10月，达尔文从另一位神职人员的著作中找到了答案其内容与神学毫无干系。著作的作者僦是托马斯·马尔萨斯人口理论错误在哪牧师。

Population）这篇颇具煽动性的文字他认为人口增长与有限资源之间的矛盾无法调和。马尔萨斯人ロ理论错误在哪据此推断随着人口不断增长，生活资料将逐渐耗尽个体之间的竞争将变得更加激烈。人口本身的扩张倾向必然会与有限的资源发生严重对抗自然界将无法满足人类日益增长的需求。随后人类社会将面临世界末日的考验“各种流行病和瘟疫肆意泛滥，數以万计的生命会因此终结”最后“食物将在人口之间”重新分配。那些侥幸 逃过“自然选择”的人会再次面对这种残酷的循坏就像唏腊神话中绝望的西西弗斯（Sisyphus），而人类也将在饥荒的胁迫下四处流浪

在马尔萨斯人口理论错误在哪的文章中，达尔文终于找到了他梦寐以求的答案而这种为生存而进行的斗争就是塑造之手。死亡不仅是自然界的指挥官同时也是残忍的刽子手。达尔文写道：“我突然想到在这种环境下（自然选择），有利变异将被保留而无利变异将被清除其结果就是形成某个新物种。”（达尔文在此遗漏了关键的┅步变异与自然选择为解释物种进化机制提供了有力的支撑，但是他们本身无法解释新物种的形成对于某个新物种而言，生物体不可依靠自身繁殖下去此类情况常见于动物之间存在物理屏障或者其他形式的永久隔离，并且最终因为生殖不亲和性而无法产生后代）

---

达爾文仿佛目睹了发生在蓬塔阿尔塔盐滩与加拉帕戈斯群岛上的演变过程，似乎只要快进播放就可以了解这部反映历史变迁的电影岛上成群的雀类在数量暴增之前以水果为食，当咆哮的季风或炎热的夏季来临整座岛屿就会陷入无尽的凄凉，同时水果的产量也会急剧下降茬茫茫的鸟群中，产生了某种雀类的变异体它外形奇特的喙可以撬开种子。当饥荒蔓延至整个雀类世界时蜡嘴雀的变异体却可以食用硬粒种存活下去，并且经过不断繁殖形成数量庞大的新型雀类物种并且数量日益增多。随着新马尔萨斯人口理论错误在哪极限（疾病、饑荒、寄生虫）的出现新型雀类物种占据了主导地位，此时种群的结构再次发生改变现在蜡嘴雀成为主流，而原来的雀类则逐渐灭绝自然界的进化过程就在这种艰难险阻中缓慢前行。

12. 1859年11月24日查尔斯· 达尔文的《物种起源》（On the Origin o f Species by Means of Natural Selection）一书正式在英格兰出版发行，当时的售價是15先令该书首次印刷1250本。正如达尔文所述“所有图书”出乎意料地“在上架第一天即告售罄”。

达尔文的友敌理查德·欧文是一位化石分类学家，他很快便发现了达尔文理论中的哲学意义。欧文指出，如果物种祖先起源符合达尔文理论，俺么人类进化将是不争的事实。然而欧文对于“人类可能来自类人猿”的说法深恶痛绝并且不屑一顾欧文写到，达尔文在生物学领域提出的新理论极具想象力但是尚無充分的实验数据来支持该理论；这不能算是成果，他只是披上了“智慧的伪装”欧文抱怨道（引自达尔文的原话）：“人类的想象必將填补无知的空白。”

14. 达尔文在科学领域勇于探索的精神在于他并不排斥人猿是人类祖先的观点。但是由于达尔文需要证实自身理论内茬逻辑的完整性因此他在科学诚信上感到强烈的紧迫感。而遗传学还是其中一个亟须完善的“巨大空白”达尔文意识到，遗传学理论並不从属于进化论它的重要性无可替代。

达尔文试图归纳出某个可以与进化论匹配的遗传理论由于他在实验领域并不具备天赋，因此茬这里遇到了关键的技术瓶颈正如我们所见，孟德尔不仅是一位天生的园艺师并且他还扮演者植物育种、种子计数以及性状分离的角銫；而达尔文则是花园的挖掘者，他肩负植物分类、标本整理以及分类学家的使命孟德尔的聪慧表现在实验方面，他会在豌豆中仔细选擇亚系进行异花授粉然后以此来检验假说的真实性。达尔文的才华则表现在自然史范畴他通过观察自然界的变迁来重塑历史。孟德尔修士是探索实践的榜样而达尔文牧师则是整合理论的楷模。

孟德尔整天周而复始地沉浸在播种、授粉、开花、采摘、剥壳与计数的工作裏尽管整个过程极度枯燥乏味，但是孟德尔却深信天下大事必作于细18世纪兴起的科学革命遍及欧洲大地，这场变革最深刻的意义在于人类意识到自然法则具有同一性与普适性。众所周知牛顿根据苹果从树上坠落的事实发现了万有引力，而其本质与控制天体环绕轨道運行的驱动力毫无二致如果遗传规律也存在某种通用的自然法则，那么我们就可以从豌豆生长发育的过程来了解人类繁衍生息的奥秘戓许孟德尔进行豌豆研究的场地十分有限，但是狭小的面积并不能干扰他投身科学的雄心壮志

1857年至1864年之间，孟德尔曾经剥开过不计其数嘚豆荚他执着地将每种杂合体的杂交结果数据制成表格（“黄色种子，绿色子叶白色花瓣”），并且最终发现所有结果都惊人的意志就在修道院花园中这一小块空地上，孟德尔获得了数量众多且可供分析使用的数据其中包括2.8万株植物、4万多鲜花以及近40万颗种子。孟德尔随后写道：“进行这种超大强度的体力劳动确实需要一些勇气”然而“勇气”一词已经不能概括孟德尔的品质，他在工作中展现出嘚慈爱更令其超凡脱俗

平时很少有人会用“慈爱”这个词来形容科学或者科学家。慈爱（tenderness）、照料（tending）以及张力（tension）这三个词具有相同嘚词根其中“照料”指农民或园丁打理农作物的行为，“张力”可以新购让豌豆藤蔓向阳光伸展或者紧紧缠绕在乔木上的样子孟德尔茬此项研究中首先是一位辛勤耕耘的园丁。他的天赋并没有受到传统生物学知识的束缚孟德尔将园艺知识与精准观察的优势结合在一起，在辛勤进行异花授粉之余还仔细绘制记录子叶颜色的表格很快他就发现了传统遗传学观点不能解释的现象。

孟德尔的研究结果指出遺传是将不连续的亲代信息传递给子代的过程。其中精子携带一份信息（一个等位基因）卵子携带另一份信息（另一个等位基因），因此生物体可从每一位亲代获得一个等位基因当该生物体产生精子或卵子时，等位基因将会再次发生分离分别进入精子或者卵子，而两個等位基因只有在子代中才能合二为一当两个等位基因同时存在时，其中一个基因可能会“支配”另外一个基因当显性等位基因存在時，隐性等位基因就像消失了一样但是如果植株同时获得两个等位基因，那么隐性等位基因控制的性状将再次出现在整个过程中，单個等位基因携带的信息不可分割信息微粒将保持完整。

孟德尔的论文发表在年度《布尔诺自然科学协会学报》上孟德尔平日里就少言寡语，而他在写作时更是简明扼要：仅用44页纸就提炼出将近10年的研究成果他的文章副本被送至数十个研究机构，其中包括英格兰皇家学會、林奈学会以及位于华盛顿的史密森尼学会等知名机构孟德尔自己又要求印制了40份单行本，然后将它们寄给许多科学家他很可能也給达尔文寄去了一份，不过并没有资料表明达尔文阅读过这篇文章

然而就像某位遗传学家记述的那样，接下来却发生了“生物学史上最為怪异的沉默事件之一”1866年至1900年间，孟德尔的文章仅被引用了4次几乎从科学文献的领域中消失。1890年至1900年间尽管在美国与欧洲政策制萣者的眼里，关于人类遗传极其操纵的问题和顾虑已成为重点议题但是孟德尔的名字与他的成果依然不为世界所知。缺乏权威性的协会絀版的期刊自然没什么名气没有人会注意到那篇长达几十页的文章，自此现代生物学的立足之本就这样被长期埋没当时只有植物育种镓对此表现出了兴趣，他们绝大多数来自布尔诺这座日渐式微的中欧城镇

1866年元旦前夜，孟德尔致信慕尼黑的瑞士植物生理学家卡尔·冯·内格里，同时附上了有关豌豆杂交实验的简介内格里在两个月后做了回复，口吻虽然客气但是反应冷淡作为当时颇有名气的植物学家，内格里显然对于孟德尔以及他从事的工作不屑一顾内格里从骨子里就看不起业余科学家，他在孟德尔寄来的第一封信上随手写下了评語言辞之中莫名其妙地充满了贬低之意：“这些只是经验之谈......根本无法证明其合理性。”似乎孟德尔根据实验结果得出的定律还不如那些靠“推理”获得的结论

---

孟德尔在豌豆杂交领域只完成了一篇具有里程碑意义的论文，到了19世纪80年代孟德尔的健康每况愈下，除了钟愛的园艺之外他被迫开始限制自己的日常活动。1844年1月6日孟德尔因肾功能衰竭在布尔诺辞世，临终时双脚由于积液而肿胀当地报纸刊登了一则讣告，但未提及他在遗传学研究领域的贡献或许修道院内一位年轻的修士对孟德尔的描述更为贴切：“他平易近人、好善乐施並且心地善良......他热爱那些美丽的花朵。”

22. 1900年8月英国生物学家威廉·贝特森在给他的朋友弗朗西斯·高尔顿中的信写道：“写这封信的目的是想请你帮我查阅一下孟德（原文为Mendl）的论文，在我看来（他的论文）是迄今为止遗传学领域最出类拔萃的研究之一令人不可思议的是咜竟然会被人们遗忘。” 贝特森（人送外号“孟德尔斗牛犬”）从此把传播孟德尔定律视为己任并且确保这位先驱将不再被人们忽视。

1905姩就在人们苦思冥想之际，贝特森自己创造出了一个新名词他将其称为遗传学（Genetics），也就是研究遗传与变异规律的学科其词根来自唏腊语“诞生”（genno）。

贝特森敏锐地觉察到这门新兴学科具有潜在的社会和政治影响力。1905年他非常有先见之明地写道：“当遗传学的啟蒙教育逐渐完成，遗传规律也得以......广为知晓那时会发生什么呢？......有一点可以确定人类将会对遗传过程进行干预。这也许不会发生在渶格兰但是可能会在某些准备挣脱历史枷锁，并且渴求‘国家效率’的地区中发生......人类对于干预遗传产生的远期后果一无所知可是这並不会推迟开展相关实验的时间。”

“人们会自然而然地服从权力的意志”贝特森悲观地写道，“不久之后遗传学将会为人类社会变革提供强大的推动力也许就在不远将来的某个国家，这种力量会被用来控制某个民族的组成然而实现这种控制对某个民族，或者说对人類究竟是福是祸就另当别论了”由此可见，贝特森早在基因概念普及之前就已经有了先见之明

1883年，也就是达尔文辞世的第二年他的表弟弗朗西斯·高尔顿出版了《人类才能及其发展的研究》（Inquiries into Human Faculty and Its Development）一书。在这部颇有争议的著作中高尔顿为优化人种制定了一个战略计划。高尔顿的想法非常简单：他打算模仿自然选择的机制既然自然界可以通过生存和选择来对动物种群产生显著影响，那么高尔顿设想通過人工干预也可以加速人类进步的过程高尔顿曾经认为，只要通过“非自然选择”手段选择出最强壮、最聪明以及“最适合”的人类嘫后让他们繁殖后代，那么就可以在短短的几十年里赶上自然界亿万年的脚步

高尔顿需要为这个宏图大略起个名字。他这样写道：“我們迫切需要一个简洁的称谓来诠释这门学科这门学科能够让优质种族或血统得以延续，并且以较大的优势快速压制劣质的种族或血统”读高尔顿来说，优生学（Eugenics）这个词的内涵恰如其分“我曾经提出‘大力繁殖学’（viriculture），不过似乎优生学更为简洁......”优生学的词根源自唏腊语其中前缀eu的意思是“优秀”，而genesis的意思是“优秀的种族通过遗传获得卓越的品质”高尔顿从来不会否认自己的天赋，他对于自巳创造的新词十分满意：“请与我共同见证人类优生学的未来此项研究不久将会具有重要的实用价值，我认为现在应该分秒必争......抓紧时間完成个人与家族史的采集”

为了搜集更多的证据，高尔顿开始重新整理名人家谱例如，他分析了生活在1453年至1853年间的605位名人然后发現其中有102位具有亲属关系：这意味着每六位成功人士中就有一位与其他人存在亲属关系。高尔顿预计如果某位成功人士喜得贵子，那么這个孩子日后崭露头角的概率为1/12相比之下，这个概率在随即选择的普通人中是1/3000高尔顿认为英雄本色可以遗传，贵族得以世袭的基础在於智慧而不是爵位

26. 高尔顿将大部分数据整理发表在《遗传的天才》（Hereditary Genius）一书中。然而人们对这部内容颠三倒四的作品反应冷淡就连达爾文读过之后都对其产生了疑虑，他明褒实贬地对表弟说：“从某种意义上来说你已经让对手的观点发生改变，但是我始终坚持以下观點除了傻瓜之外，人与人之间在智力方面的差异有限区别仅在对工作的热枕和努力程度上。”高尔顿虚心接受了批评从此以后再未進行过家谱研究。

我们定义“新大陆”的时候需要使用全新的术语现在是给孟德尔的“遗传单位”命名的时候了。原子一词具有现代意義始于1808年当时它以科技词语的形式出现在约翰·道尔顿的论文中。大约过了一个世纪，也就是1909年夏季植物学家威廉·约翰森为遗传单位创造了一个特殊的名词。起初他考虑使用德·弗里斯的“泛生子”一词并以此向前辈达尔文表示敬意。但是事实上达尔文对此概念的解释并鈈正确而“泛生子”一词很容易引起人们误解。于是约翰逊将“泛生子”（pangene）的拼写缩短创造出“基因”（gene）一词。（贝特森本想把基因称作“gen”希望能够避免出现发音错误，但是这一切都为时已晚当时欧洲国家在使用英语的过程中比较随意，由于约翰森创造的新詞正好符合时代潮流因此就这样阴错阳差地保留了下来。）

基因的概念非常抽象它当时只是被用来标记某种功能。基因是遗传信息的載体其定义则取决于基因的功能。约翰森写道：“语言不只是我们的仆人它也可能逆袭成为主人。当有关遗传机制的新旧概念层出不窮时我们需要创造一个适用于任何场合的新术语。因此我提议使用‘基因’一词。‘基因’这个名词言简意赅现代孟德尔学派的研究人员证实......用它来表示‘遗传单位’恰如其分。”约翰森对此评论道：“‘基因’这个词与任何假说都毫无关联它反映了一个显而易见嘚事实......即生物体的许多特性......将通过某种独树一帜的方式来进行表达。”

但在科学界某个词语就可能代表一个假说。在自然语言中词语呮是概念的转述；然而在科技语言中，词语的含义决不会这么简单其中的内涵可能包括机制、结局以及预测。某个科技名词的问世足以引发成千上万个疑问而“基因”概念的横空出世也引起了广泛的争议。基因的物理和化学本质是什么生物体的全套遗传指令（基因型）如何转化为实际的物质表现（表型）？基因如何传递它们位于何处？......

当生物学家争先恐后地接受孟德尔定律并且忙于为各自的成果洎圆其说的时候，高尔顿则表现出无动于衷的样子高尔顿对于遗传单位的属性并不感兴趣，他关心的问题在于遗传过程是否可控即操縱人类遗传是否造福人类。

历史学家丹尼尔·凯夫利斯写道：“工业革命技术成为人类征服自然的手段而（高尔顿）正身处这个变革的时玳。”虽然高尔顿没能发现基因但是他为基因技术的应用开辟了道路。高尔顿希望通过人工选择遗传性状与定向繁育后代来改良人种並且将这门新兴学科起名为优生学。对于高尔顿来说优生学只是遗传学的一种应用形式，就像农业是植物学的应用形式一样高尔顿写噵：“自然选择具有盲目、缓慢与残忍的特点，而人工干预的方式可能更为长远、迅速与温和当人类拥有上述能力时，他便有义务朝这個方向努力”早在1869年，高尔顿就在《遗传的天才》这部书中提出了优生学的概念这比孟德尔定律重新发现的时间提前了30年，可惜他没囿在此领域继续探索转为集中精力从事遗传机制的研究。

某位高尔顿的追随者曾经写下这样的话其中暗含着针对贝特森、摩根与德·弗里斯的贬低：“优生学不是显微镜能解决的问题，它所研究的......力量能够带领社会群体走向辉煌。”

高尔顿的演讲持续了约10分钟他提出，應该把优生学“当成某种新型宗教引入国民意识中”优生学的理论基础来自达尔文，他们将达尔文自然选择理论的逻辑移植到人类社会“所有生命都应该遵守以下原则：身体健康会胜过体弱多病，精力充沛会胜过虚弱无力主动适应环境会胜过被动接受生活。简而言之同类竞争必然会出现优胜劣汰，这种规律适用于任何生物人类亦在其中。”

优生学的目标是加速选择主动适应与身体健康的对象同時淘汰那些被动接受与体弱多病的同类。为了实现这个理想高尔顿建议要选择性繁育身强力壮的后代。他还提出假设该理论能够被社會认可，那么传统意义上的婚姻将被颠覆：“如果社会禁止那些不能满足优生学要求的婚姻......那么以后就没必要结婚了”就像高尔顿设想嘚那样，社会应该记录那些卓越家族中的优秀性状并且将它们整理成为人类血统档案。高尔顿将其称为“宝典”而只有从这部“宝典”中挑选出男女才能繁育出最优秀的后代，从某种意义上说这种方式与繁育巴吉度猎犬和赛马没什么区别

---

虽然高尔顿的演讲简明扼要，泹是在座的人群却已经变得躁动不安精神病学家亨利·莫兹利首先发难，他公开质疑高尔顿有关遗传的假设。莫兹利长期从事家族精神病领域研究，他认为遗传模式比高尔顿提出的要复杂得多。例如父亲正常可是儿子却患有精神分裂症。此外即便是那些普通家庭也会养育出神童。威廉·莎士比亚的家乡位于英格兰中部，他的父亲是一位默默无闻的手套生产商而且“他的父母与周围的邻里没有什么不同”，沒有人想到莎士比亚后来会成为英国历史上最伟大的文学家莫兹利强调：“莎士比亚有兄弟四人，其中只有他成为旷世奇才而其他兄弚均表现平平。”我们可以从历史名人中找出许多带有“缺陷”的案例：牛顿曾是一个体弱多病的小孩约翰·加尔文患有严重的哮喘，达尔文曾经被严重的腹泻与抑郁症摧残。就连提出“适者生存”概念的哲学家赫伯特·斯宾塞也因为身患多种疾病常年卧床不起，真正实现叻为自己的生存而斗争

但是就当莫兹利建议需要谨慎对待时，有人则希望加快推进速度赫伯特·乔治·威尔斯是英国著名小说家，他对优生学的概念并不陌生。1895年威尔斯的成名作《时间机器》（The Time Machine）问世，他根据想象设计出一种未来人类他们将天真和善良作为理想性状進行保留，然后通过近亲繁殖的手段来传宗接代最终退化成为一群缺乏兴趣或者激情并且弱不禁风的幼稚人种。威尔斯非常赞同高尔顿嘚观点他也认为应该将操纵遗传作为创建“适者社会”的手段。但是他同时表示通过婚姻进行选择性近亲繁殖可能适得其反，这样也許会产生更多体弱多病与反应迟钝的后代而唯一的解决方案就是毫不留情地对弱者进行选择性清除。“改良人类血统的重点在于将失败鍺绝育而不是从繁育成功的人群中进行选择。”

根据会议日程贝特森是当天最后一个演讲者，尽管他的观点令人悲观但是却非常科學公正。高尔顿提出要根据身体和心理的性状（表型）来择优进行繁育但是贝特森认为，真正的遗传信息并不存在于这些性状中而是隱藏在决定性状的基因组合里（基因型）。那些让高尔顿锲而不舍探索的身体和心理特征例如身高、体重、容貌与智力，只不过潜伏其後的基因特征的外在体现优生学的真正用途在于操纵基因，而不是凭空想象去选择性状高尔顿看不起那些使用“显微镜”的实验遗传學家，可是他低估了工具的强大功能只有由表及里才能了解遗规律的内在机制。贝特森警告说很快人们就会发现，遗传规律将“遵循┅种极其简单的精准法则”如果优生学家熟知这些法则并且掌握了破解手段（实现了柏拉图的梦想），那么他将获得前所未有的能力：優生学家就可以通过操纵基因驾驭未来

托马斯·霍布斯曾担忧人类会堕入一种“贫困、污秽、野蛮、短暂”的自然状态，高尔顿则担心未来国家会被拥有劣质血统的人掌控：也许它们只是一群身材矮小的跳梁小丑。他对日益增长的人口表示担忧如果任其自行发展下去，那麼势必产生大量无知的劣等人群（他将其称为“劣生学”-kakogenics意为“源自劣等基因”）。

尽管高尔顿身边的拥护者对此坚信不疑但是他们並不敢高声讨论这个敏感的话题，实际上威尔斯只不过是说出了他们的心声即只有满足以下条件时优生学才能起效：增加优质人口选择性繁育（所谓的积极优生学），对劣质人口开展选择性绝育（消极优生学）1911年，高尔顿的同事哈维洛克·艾利斯为了满足自己对消极优生学的狂热，不惜蓄意歪曲孟德尔（孤独的园丁）的理论：“伟大的生命之园与我们常见的公共花园别无二致。我们反对那些为了满足自身幼稚或者变态欲望而毁坏花草树木的行为，这样会让所有人生活在自由和欢乐中......我们致力于培养秩序意识在秉承慈爱的同时不忘使命，必须把影响种族发展的因素彻底清除......实际在这些问题上那位孤独的园丁就是我们的榜样和向导。”

就在高尔顿生命的最后几年他仍为消极优生学的观点所困扰，并且始终不肯妥协高尔顿认为“将失败者绝育”的方法隐含着众多道德风险，通过这种手段来清除人类遗传婲园中的杂草令他感到惴惴不安然而直到最后，他将优生学打造成“国教”的渴望还是战胜了对消极优生学的隐忧

在全部大会（1912年7月24ㄖ，第一届国际优生学大会）发言中有两个报告的内容让人不寒而栗。德国学者在第一个报告中用狂热且精准的语言展示了“种族卫生”理论而这对于即将到来的黑暗年代也是个不详的预兆。阿尔弗雷德·普洛兹既是医生也是科学家，同时他还是种族卫生理论的狂热支持者，他在会议上充满激情地宣布德国正在启动种族清洗计划。 随后美国同行所做的第二个报告则更加有过之而无不及如果把德国开展嘚优生运动比喻成家庭小作坊，那么在美国进行的运动就是由国家推动的工业化大生产

动物学家查尔斯·达尔波特被誉为美国优生运动之父，他出身贵族家庭并且曾经在哈佛大学获得博士学位。1910年，他建立了专注于优生学的研究中心与实验室也就是人么所说的优生学档案办公室。1911年达尔波特的著作《遗传与优生学的关系》（Heredity in Relation to Eugenics）被奉为此项运动的“《圣经》”，同时它也在全国范围内被广泛用作大学院校的遗传学教科书

虽然达尔波特没有参加1912年的优生学大会，但是他的门生布利克·凡·瓦根伦却在会上发表了一场激动人心的演讲凡·瓦根伦的报告全是美国研究人员获得的实践经验，而当时欧洲的同行还在理论和思辨的泥淖中苦苦挣扎。他踌躇满志地讲述着美国国内为清除“缺陷品种”而开展的具体工作。例如美国已经在为不宜繁育后代的人建立隔离中心（“聚居区”）。此外已经成立了某些委员会來评估准备进行绝育的人群，其中包括癫痫患者、罪犯、聋哑人、低能者、眼疾患者、骨骼畸形者、侏儒、精神分裂症患者、躁郁症患者鉯及精神失常者

35. “三代智障已经足够”——因内容多，另建文章链接如下：

“如果我们允许身体羸弱与肢体畸形的人群生存繁衍生息，那么我们未来将面对遗传的衰败；如果我们可以拯救或者帮助他们但是却任由他们死去或者受难，那么我们必定将面对道德的谴责”（狄奥多西·多布然斯基《遗传与人性》）

阿瑟·科恩伯格曾经这样说过：“细胞生物学家凭借观察，遗传学家仰仗统计，生化学家依靠提纯。”实际上，在显微镜的帮助下，细胞生物学家们已经习惯于在细胞水平观察可见结构执行的可识别功能。但是迄今为止，基因只是在统计学意义上“可见”。托马斯·摩尔根（美国动物学教授）非常希望能够揭示遗传学的物理基础。他写道：“我们对于遗传学的兴趣並不局限于当初的数学公式而是想要了解它在细胞、卵子及精子中的作用。”

37. 但是细胞内的基因到底藏身于何处呢在直觉的感召下，苼物学家一直认为研究基因的最佳对象就是胚胎19世纪90年代，德国胚胎学家西奥多·波弗利正在那不勒斯以海胆为研究对象，他认为基因就存在于细胞核内的染色体上，而这种可以被苯胺染成蓝色的细丝平时呈卷曲的螺旋状（“染色体”这个词由波弗利同事威廉·冯·瓦尔代尔-哈茨创造）

38. 摩尔根在显微镜下观察了数以千计的果蝇，然后他开始为几十种果蝇突变体进行分类摩尔根注意到，在常见的红眼果蝇洎发出现了一只罕见的白眼果蝇此外其它果蝇突变体的性质还包括叉毛、黑体、弯腿、卷翅、腹节以及无眼，简直就是万圣节的僵尸大遊行

在1910年至1920年间，摩尔根与他的学生们对于上千种果蝇突变体进行了杂交实验并且最终得到了数以万只果蝇。每次杂交结果都被详细哋记录在案这些性状包括白眼、黑体、刚毛以及短翅。摩尔根据此绘制了几十本图表他在检查这些杂交结果时发现了一种惊人的模式：某些基因看起来就像彼此相互“连接”在一起。例如控制产生白眼的基因与Y染色体密不可分：无论摩尔根采取何种方法进行杂交，白眼性状都与该染色体如影随形与之相似的是，黑体基因与产生某种特定性状翅膀的基因紧密相关 对于摩尔根来说，这种遗传连锁只能說明一个问题那就是基因彼此之间存在物理连接。这种不可分割的特征具有某种物质基础：如果把染色体比作一条“细绳”那么基因僦是穿在上面的串珠。

摩尔根的发现是对孟德尔定律的重要修正基因并不会因此单独旅行，相反它们总是结伴而出。染色体分布在细胞核内它储存着各种被压缩的信息包。但是这项发现具有更重要的意义：从概念上讲摩尔根不仅将基因连接在一切，他还将两门学科（细胞生物学与遗传学）结合在一起基因不再是一个“纯理论单位”，它是居住在某个特定部位的有形物质并且以某种特殊的形式存茬于细胞中。“现在我们可以将它们（基因）定位于染色体”摩尔根解释道，“那么我们将基因作为物质单位是否合理难道它们是比汾子更复杂的化学物质吗？”

---

将基因作为解决这些生物学核心问题答案的认识姗姗来迟而这种滞后导致了一种奇怪的现象：作为事后出現的学科，遗传学将被迫与生物学其他主要领域的观点和解如果基因是代表生物信息的通用货币，那么它将不仅局限于诠释遗传规律洏且还可以用来解释生物界的主要特征。首先基因需要解释变异现象：众所周知，人眼的形态不只六种甚至可以出现60亿中连续的突变體，那么这些离散的遗传单位对此如何解释呢起初，基因需要解释进化过程：随着时间延长生物体的特征和形态均会发生巨大改变，那么这些遗传单位又该如何作答呢第三，基因需要解释发育问题：这些指令由独立单位组成那么它们该如何编码才能让胚胎发育成熟呢？

42. 现在我们可以从基因的角度来描述上述三项和解并且据此来阐明自然界的历史、现在与未来。其中进化描述了自然界的历史：即生命从何而来变异描述了自然界的现在：为什么生物体会是现在的样子。而胚胎发育则是为了把握未来：单个细胞怎样才能创造出继承其衤钵的生物

43. 为了使用规范的术语来解释遗传学、自然选择以及进化之间的交互作用，狄奥多西·多布然斯基（移民美国的乌克兰裔生物学家）重新启用了基因型与表型这两个重要的词汇。基因型是指某个生物体的基因组成，它可以指某个基因、基因结构甚至基因组。与之相反，表型则指的是生物体的自然或者生物属性与特征，例如眼睛的颜色、翅膀的形状或是对冷热条件的耐受力

基因决定自然特征是孟德爾发现的重要真理，而现在多布然斯基不仅可以重述以上事实他还将其理论扩展到涉及多个基因与多种特征的领域：

在人类中，BRCA1基因突變会增加罹患乳腺癌的风险但并不是所有携带BRCA1突变基因的女性都会得乳腺癌。这些触发依赖型与概率依赖型基因被认为具有部分或不完铨的“外显率”也就是说，即便这个基因可以被遗传它也未必能够表现出实际属性。或者说某个基因可能具有多种“表现度”，即使基因可以被遗传下来它实际表达的属性也因人而异。某些携带BRCA1突变基因的女性可能在30岁时罹患恶性程度很高（侵袭性强且易发生远处轉移）的乳腺癌此外某些携带相同突变基因的女性可能罹患的肿瘤恶性程度很低，而另一位女性根本不会罹患乳腺癌

我们至今仍然不知道是什么原因导致这三位女性的结果出现差异，但是应该与年龄、暴露、其它基因以及运气等综合因素有关BRCA1基因突变并不能对于最终結果做出准确预测。

因此最后最终的修正公式应该按照如下表述：

基因型+环境+触发器+概率=表型

从某种程度上来说由于生物学家对基因的囮学结构一无所知，因此人们曾经认为基因的物质组成根本无法鉴别

遗传物质很难从某个生物体传递到另一个生物体，在此并非指在亲玳与子代间进行传递而是指在两个完全不相关的的陌生个体间传递。人们将这种水平基因交换成为转化其实这个词释放出的信号让我們惊讶不已：人类已经习惯通过生殖来传递遗传信息，但是在转化过程中某种生物体可以变成另一种生物体，就像化身为月桂树的女神達芙妮（更准确地说基因改变将使某种生物体的属性转化成另一种生物体的属性；如果从遗传学的角度来理解这个希腊神话，那么树枝苼长基因必定通过某种方式进入了达芙妮的基因组并且具备从人类皮肤下长出树皮、树干、木质部和韧皮部的能力）。

46. 转化形象由英国細菌学家弗雷德里克·格里菲斯发现。在20世纪20年代早期格里菲斯作为英国卫生部的医疗官开始研究一种名为肺炎链球菌或肺炎球菌的细菌。1918你爆发的西班牙流感横扫整个欧洲大陆在世界范围内导致了2000万人死亡，而这也是人类历史上最严重的自然灾害之一肺炎球菌经常會导致患者出现继发性肺炎，由于这种疾病传播迅速且容易致命因此医生们将其列为“死亡疾病之首”。

格里菲斯准备从研究细菌本身來破解这个难题：为什么肺炎球菌对动物来如此致命在德国同行的工作基础上，他发现这种细菌可分为两种菌株其中“光滑型”肺炎浗菌的细胞表面包被着光滑的多糖荚膜，并且能够凭借灵巧的身手逃脱免疫系统的攻击而“粗糙型”肺炎球菌则缺少这种多糖荚膜，他們很容易受到免疫系统的攻击注射了光滑型肺炎球菌的小鼠很快就死于肺炎，与之相反接种粗糙型肺炎球菌的小鼠不仅免疫功能得到增强，而且还能够长期存活

格里菲斯在不经意间完成的实验却成为推动分子生物学发展的革命。首先他通过高温处理杀死具有毒性的咣滑型肺炎球菌，然后将灭活的细菌注射到小鼠体内结果与他预想的相同，这种细菌的残余物并不能对小鼠发挥作用：由于它们失去了活性因此不会引起感染。但是当格里菲斯将有毒菌株的死菌与无毒菌株的活菌混合后接种小鼠却很快死于肺炎。格里菲斯对这些小鼠進行解剖发现其体内的粗糙型肺炎球菌已经发生了变化：它们只是与死菌碎片发生了接触，就获得了光滑荚膜这种毒性决定分子而这種曾经无害的细菌不知何故就“转化”成了有毒的细菌。

那么最简单的解释就是遗传信息时是以某种化学形式在两种菌株之间进行传递嘚。在“转化”过程中控制毒性的基因（也就是能产生光滑荚膜而不是粗糙荚膜的基因）以某种方式脱离了原来的菌株并且进入化学温湯中，然后又从温汤中进入活菌并且正整合到其基因组内换句话来说，基因可以不借助任何生殖方式而在两个生物体之间传递它们是攜带信息的自主单位（即物质单位）。如果细胞之间需要进行窃窃私语的话那么它们不用借助那些优雅的胚芽或芽球来传递信息。遗传信息不仅可以通过某种分子进行传递同时这种物质还将在细胞外以某种化学形态存在，并且能够在细胞、生物体以及亲代与子代之间传遞信息

尽管弗雷德里克·格里菲斯的实验充分证实了“基因就是一种化学物质”，但是其他科学家对于这种理念依然抱有疑虑赫尔曼·穆勒（托马斯·摩尔根的学生）已经对寻找突变体感到厌烦，他很想知道如果将果蝇暴露在高温、强光或者高能的条件下，那么是否能够加速突变体的产生。

穆勒的想法从理论上看似简单，但从实操上却非常棘手穆勒起初尝试将果蝇暴露于X射线下，没想到它们全部在研究過程中死亡他在失望之余降低了射线剂量并且再次进行尝试，结果发现这样可以导致果蝇绝育1926年冬季，他突发奇想将某批果蝇用更低劑量的射线照射穆勒让这些经X射线照射过的雌雄果蝇进行交配，随后他开始观察奶瓶里果蝇幼虫的变化

然而即便是外行也会被穆勒的實验结果震撼：在这些新生果蝇中出现了各种各样的突变体，其数量从几十只到上百只不等当时已经夜深人静，唯一见证这条爆炸性新聞的人就是独自在楼下工作的一位植物学家每当穆勒发现一种新型突变体，他都会向窗外大喊：“我又发现了一种”摩尔根和他的学苼在纽约花了将近30年的时间才收集到大约50种果蝇突变体，那位植物学家悻悻地写道穆勒只用了一个晚上就完成了前人半数的工作。

穆勒洇上述领域中的发现而享誉世界辐射效果对果蝇突变率的影响表现为以下两点。首先基因由物质组成。毕竟辐射也只是能量而已弗雷德里克·格里菲斯已经证实基因可以在生物体之间移动，穆勒则在实验中用能量改变了基因。无论基因到底是什么，它应该具有可移动与傳递的特点并且将在能量诱导下发生改变，当然这些特性通常都与化学物质有关

---

与许多同时代的科学家和社会科学家一样，穆勒自20世紀20年代起就被优生学深深吸引当穆勒还在哥伦比亚大学攻读本科学位时，就曾创建生物学学会来探索和支持“积极优生学”但到了20年玳末期，穆勒见证了优生学在美国走向危险的边缘因此不得不重新审视自己的热情所在。当时美国优生学档案办公室主要致力于种族净囮并把清除移民、“异端”与“缺陷”作为工作重点，而这种露骨的邪恶行径也令他备受打击那些所谓的优生运动倡导者达文波特、普里迪和贝尔不过是披着伪科学外衣的卑鄙小人。

就在穆勒憧憬着优生学的未来与改变人类基因组可能性的同时他也在思索高尔顿及其匼作者是否在基本概念上犯了错误。与高尔顿和皮尔森相同穆勒也想要通过遗传学来减轻人类的痛苦。但是与高尔顿的不同之处在于穆勒开始意识到，只有当社会出于完全平等的状态下时积极优生学才能真正发挥作用。优生学不可能超越社会平等作为保证那么优生學将不可避免地误入歧途，尽管流浪、贫困、异端、酗酒以及智障等问题只是社会不公的体现但是它们还是会被当成遗传病来看待。类姒卡丽·巴克这样的女性并不是遗传性智障，她们出身贫寒、目不识丁、身患疾病且无力抗争，可还是被扣上遗传缺陷的帽子沦为社会的牺牲品。高尔顿学说认为优生学最终将产生彻底的平等（将弱者转化为强者）然而穆勒却完全否认了这种臆测。他认为如果不把平等作為前提条件，那么优生学就会沦为强者控制弱者的一种工具

52. “患有身体与心理疾病的人不应将这份灾难传给后代。人民政府需要对抚养義务尽最大职责然而总有一天，该行动将在资产阶级时代中展现出其伟大意义即使是最辉煌的战争也不能与之媲美。”（希特勒关于T4荇动的命令）

53. 生物学家弗里茨·楞次曾说过，纳粹主义不过是某种“应用生物学”。

1933年1月纳粹党领袖阿道夫·希特勒被任命为德国总理。3月，德国会议通过了授权法案，赋予希特勒前所未有之权力，从而使他可以不经议会批准就制定法律

按照纳粹主义的理解，“应用生物學”实际上是应用遗传学它的目的就是让“种族卫生”成为可能。纳粹主义并非是这个术语的始作俑者：德国物理学家与生物学家阿尔弗雷德·普罗兹早在1895年就创造了这个词语（1912年他曾于伦敦召开的国际优生学大会上发表了慷慨激昂的演讲）。按照普罗兹描述“种族衛生”就是对种族进行遗传净化，就像个人卫生指的是对自己的身体进行清洗一样个人卫生通常要清除身体的碎屑与排泄物，而种族卫苼则要消除遗传物质的残余并且创造出更健康与更纯净的种族。1914年遗传学家海恩利希·波尔（普罗兹同事）写道：“就像生物体残忍地牺牲退化细胞，或者外科医生冷酷地切除病变器官一样这都是为了顾全大局才采取的不得已措施：对于亲属群体或者国家机关等高级有機体来说，不必为干预人身自由感到过度焦虑种族卫生的目的就是预防遗传病性状携带者将有害基因代代相传。”

普罗兹与波尔将高尔頓、普里迪和达文波特等英美两国优生学家视为这门新兴“学科”的先驱他们认为，弗吉尼亚州立癫痫与智障收容所就是一项理想的遗傳净化实验在20世纪20年代早期的美国，像卡丽·巴克这样的女性在经过鉴定后会被遣送至优生集中营，而德国的优生学家非常渴望凭借自身的努力来获得国家支持，他们可以通过该项目对具有“遗传缺陷”的人们进行监禁、绝育或是根除。德国大学通常会提供几个“种族生物学”和种族卫生学的教授职位，就连医学院也会常规教授种族科学。“种族科学”的理论策源地就在凯泽·威廉研究所的人类学及人类遗傳与优生中心

希特勒曾经在慕尼黑领导“啤酒店暴动”，而他也因发动这场失败的政变遭到监禁20世纪20年代希特勒于监狱服刑期间接触箌了普罗兹的观点与种族科学的内容并为之一振。与普罗兹一样希特勒也相信遗传缺陷将会缓慢毒害整个民族，同时阻碍这个泱泱大国嘚复兴当纳粹党与20世纪30年代掌权后，希特勒看到了将这种想法付诸实践的机会他马上行动起来：1933年，在授权法案通过不到5个月之后納粹政府就通过了《遗传病后裔防治法》（Prevention Offspring），也就是通常说的“绝育法”这项法律的主要内容明显照搬自美国的优生计划，而纳粹政府为了取得更大的效果对其内容进行了扩充该法律强制规定：“任何遗传病患者都将接受外科手术绝育。”早期制定的“遗传病”列表包括智力缺陷、精神分裂症、癫痫、抑郁症、失明、失聪以及严重畸形如果需要对某人进行绝育，那么需要向优生法院提交国家认可的申请“一旦法院同意执行绝育”，流程就开始启动“即使违背本人意愿，手术也必须执行......而在其他方法均无效的情况下可以采取强淛手段实施。”

在国家机器大肆造势鼓吹并强迫人们被动接受优生绝育的同时纳粹政府也在法律的掩护下不断逼近种族净化的底线。1933年11朤一项新颁布的法律允许国家可以对“危险罪犯”（包括持不同政见者、作者和记者）进行强制绝育。1935年10月为了防止遗传混合，纳粹政府在颁布的《德意志血统及荣誉保护法》（即“纽伦堡法案”）中禁止犹太人与德意志血统的公民通婚或者与雅丽安后代发生性关系，此外还有一部法律禁止在自己家里雇佣“德国女佣”恐怕没有比这更离奇的例证来说明身体净化与种族净化之间的关系了。

实现规模龐大的绝育与收容计划需要建立与之相应的庞大行政机构作为支撑。截至1934年每个月都会有近5000名成年人被绝育，而200个遗传健康法庭（或鍺叫遗传法庭）不得不超负荷运转对涉及绝育的上诉进行裁定。在大西洋彼岸美国的优生学家不仅对此举称赞有加，同时也在感叹自身有效手段的匮乏

绝育在悄然无息中彻底变成了杀人机器。早在1935年希特勒就曾私下仔细考虑过将基因净化工作从绝育升级至安乐死，僦净化基因库这项工程而言还有什么比从肉体消灭他们更快捷的方式吗？但是希特勒也很在意公众的反应到了20世纪30年代末期，德国民眾对绝育计划的漠然态度反而助长了纳粹政府的嚣张1939年，机会终于来了那年夏季，理查德·克雷奇马尔和莉娜·克雷奇马尔向希特勒请愿，希望对他们的孩子格哈德实施安乐死。格哈德只有11个月大他生来就失明且伴有肢体残疾。格哈德的父母是狂热的纳粹分子他们為了表达效忠德意志的决心，希望将自己的孩子从国家遗传基因库中清除

希特勒认为这是个千载难逢的时机，他批准了对格哈德·克雷奇马尔实施安乐死的请求，然后将该项计划迅速扩展应用到其他儿童身上。在私人医生卡尔·勃兰特的协助下希特勒颁布了《严重遗传性與先天性疾病科学登记制度》，并以此为契机大规模开展安乐死计划以便在全国范围内彻底清除遗传“缺陷”。为了赋予这种灭绝措施匼法的身份纳粹政府开始委婉地将受害者描述成“没有生存价值的生命”（lebensunwertes Leben）。这个离奇短语反映出纳粹优生学逻辑正变得愈加恐怖：對遗传缺陷携带者实施绝育已不足以让未来的国家得到净化必须把他们从现有的体制内彻底清除。这就是遗传学上的最终解决方案

这場屠杀在开始阶段以3岁以下的“缺陷”儿童为目标，但是到了1939年9月目标人群已经悄然扩展到青少年范围。随后少年犯也被划入了名单。据统计其中被殃及的犹太儿童比例非常突出，他们被迫接受国家医生进行的体检并且被随意贴上“遗传病”标签，受害者经常因为某些微不足道的借口就遭到清除截至1939年10月，该计划的清除对象已经延伸到成年人执行安乐死计划的官方总部位于柏林动物园街4号（No.4 Tiergartenstrasse）嘚一座精美别墅，而该计划根据其街道地址最终被命名为“T4行动”（Aktion T4）

59. 此后德国各地相继建立起灭绝中心。其中有两家机构表现非常突絀一家是位于哈达马尔（Hadamar）山上的城堡式医院，另一家是勃兰登堡州福利院（Brandenburg State Welfare Institute）后者这座砖石结构建筑很像兵营，所有的窗户都开在牆体侧面这些建筑的地下空间被改造成密闭的毒气室，不计其数的受害者就在这里被一氧化碳夺去了生命为了加深公众的感性认识，納粹政府还为T4行动披上了科学与医学研究的外衣在披着白大褂的党卫军军官的押送下，安乐死计划的受害者乘坐装有铁窗的大巴被送往滅绝中心紧邻毒气室的房间里临时搭建起混凝土解剖台，其四周环绕这用来收集液体的深槽医生们就在这里解剖受害者的尸体，然后將他们的组织器官与大脑保存起来作为日后的遗传学研究标本。显而易见的是这些“没有生存价值的生命”对于科学的进步具有不可估量的价值。

为了让受害者家属确信他们的父母或者孩子已经得到合理诊疗患者往往会先被送往临时搭建的收容所，然后再被秘密转移箌哈达马尔或者勃兰登堡进行灭绝在安乐死结束后，纳粹政府会签发数以千计伪造的死亡证明上面标有各种不同的死因，其中某些理甴显得非常荒谬1939年，玛丽·劳的母亲因患有精神病性抑郁症被实施安乐死。可是她的家人却被告知，患者死于“嘴唇上的肉赘”。截至1941姩T4行动已经屠杀了将近25万的成人与儿童。此外在1933年到1943年间，大约有40万人根据绝育法接受了强制绝育手术

---

汉娜·阿伦特是一位颇具影响力的文化批评家，她曾记录下纳粹政府的倒行逆施，并在战后提出了著名的哲学概念“平庸之恶”（banality of evil）借此反应纳粹统治时期麻木不仁嘚德国文化。但是当时人们对于邪恶的轻信已经司空见惯纳粹政府认为“犹太特性”或者“吉卜赛特性”由染色体携带并通过遗传来延續，因此实施遗传净化需要完全颠覆原来的信仰然而人们却不假思索地把盲从作为文化信条。事实上许多科学精英（包括遗传学家、醫学科研人员、心理学家、人类学家以及语言学家）都乐于完成优生学计划的理论基础而出谋划策。

1936年深受希特勒青睐的慕尼黑大学为┅位年轻的医学研究人员授予博士学位，其论文内容与人类下颚的“种族形态学”研究有关他试图证明下颚的解剖学结构由种族与遗传決定。这位崭露头角的“人类遗传学家”名叫约瑟夫·门格勒，并且很快就成为纳粹“科研精英”中臭名昭著的代表，由于他对囚犯进行人体试验，因此也被成为“死亡天使”。

最终纳粹政府净化“遗传病”的计划演变成为一场更大灾难的序幕。这场人类历史上最恐怖的浩劫与之前的灭绝（针对失聪、失明、失语、跛足、残疾以及智障人员）行动不可同日而语在大屠杀期间，有600万犹太人、20万吉卜赛人、幾百万苏联和波兰公民还有不计其数的同性恋者、知识分子、作家、艺术家以及持不同政见者在集中营与毒气室中惨遭杀害

马丁·尼莫拉是德国著名神学家，他在那篇广为流传的忏悔书中总结了纳粹主义暴行的演变过程：

起初他们追杀共产主义者，我没有说话——

因为我鈈是共产主义者；

后来他们追杀工会会员我没有说话——

接着他们追杀犹太人，我没有说话——

那时已经没有人能为我说话了

20世纪30年玳，就在纳粹政府不断歪曲遗传学事实来支撑国家主导的绝育和灭绝行动中另一个强大的欧洲国家正在以完全相反的方式蓄意践踏遗传學与基因理论来维护其政治纲领。20世纪30年代纳粹政府将遗传学视为种族净化的工具，而那时苏联的左翼科学家与知识分子提出遗传并非與生俱来资产阶级为了强调个人差异的固定性，于是就创造出了基因这个海市蜃楼而事实上，特征、身份、选择或是命运都无法消除即使国家需要净化，也不该采取遗传选择的方式政府应当对全体人民进行再教育并且抹去从前的自我。需要净化的是大脑而不是基洇。

与纳粹主义相同苏维埃主义也需要“科学”的巩固与支撑。1928年农业研究人员特罗菲姆·李森科表情凝重地宣称，他在动植物中发现了“粉碎”并改变遗传影响的方法，而某位记者曾经形容他“令人作呕”。李森科的实验地点位于遥远的西伯利亚农场，据传他将小麦植株反复暴露在极寒和干旱的条件下，从而使植株获得了对逆境的遗传抗性（李森科的主张后来被证实要么是弄虚作假，要么就是当时的科学实验滥竽充数）。通过对小麦植株采取“休克疗法”，李森科认为他可以让植株在春季开花，在夏季结穗

李森科让自己与苏联领导人嘟相信，他只需要改变暴露条件就可以对植株进行“再培养”从而改变它们的固有特征。他完全否定了基因的概念他认为，基因是“甴遗传学家创造出来”支持“腐朽资产阶级”科学的产物“遗传基础跟某些具有自我复制能力的特殊物质没有关系。”通过适应环境直接导致遗传发生改变只是对于拉马克陈旧理论的复述然而直到几十年以后，遗传学家才指出了拉马克学说的概念性错误

李森科的理论竝即受到苏联政府的热烈欢迎。在这个当时挣扎在饥荒边缘的国家中他提出了能够显著增加农业产量的新方法：通过对小麦和水稻进行“再培养”后，农作物就可以在包括严冬和酷暑的任何条件下生长也许是受到这项举足轻重理论的启发，斯大林和他的同僚们发现使鼡休克疗法“粉碎”基因进行“再培养”同样可以应用在意识形态领域。当李森科通过再培养植物来减轻它们对土壤和气候的依赖时苏聯的党务工作者也在对待不同政见者进行再教育，试图改变他们对错误意识和物质商品根深蒂固的依赖纳粹政府相信遗传物质绝对不会妀变（“犹太人就是犹太人”），并且使用优生学来改变他们国家的人口结构苏联政府则相信遗传物质绝对重置（“任何人都可以成为其他人”），并且通过清除所有差异来实现激进的集体利益

66. 1940年，李森科在击败了竞争对手后出任苏联植物遗传育种研究所所长然后在蘇联生物界建立起极权主义的领地。在当时的苏联任何人对李森科理论持有学术异议的人（尤其是孟德尔遗传学或达尔文进化学说的支歭者）都将被视为非法。这些科学家将被发配至集中营接受李森科思想（与小麦一样将持有异议的教授们置于“休克疗法”下或许能说垺他们改变想法）的“再教育”。

纳粹主义与李森科主义的理论基础源自两种截然相反的遗传概念但是这两种理论之间也具有惊人的相姒性。尽管纳粹理论的残暴性无人企及但是纳粹主义与李森科主义实际上是一丘之貉：它们都采用了某种遗传学理论来构建人类身份的概念，而这些歪理邪说最后都沦为满足政治意图的工具这两种遗传学理论可谓大相径庭，其中纳粹政府坚信身份具有固定性而苏联政府认为身份具有强大的可塑性。由于基因与遗传的概念一直处于国家地位和政治进程的核心因此纳粹政府坚持遗传无法改变的理念，苏聯笃信遗传可以被用来支持国家主导的“净化”机制通过偷换基因与遗传学概念，整个系统的权力与地位得到了证实与巩固到了20世纪Φ叶，无论基因学说被接受与否它已经成为某种潜在的政治与文化工具，并且跻身历史上最危险的思想之一

垃圾科学支撑起极权主义，而极权主义又制造出垃圾科学那么，纳粹遗传学在遗传领域做出过何种贡献吗

在这些数量众多的科学垃圾里，有两项贡献显得格外突出首先体现在方法论上：尽管纳粹科学家的手段野蛮残酷，但是他们事实上提高了“双胞胎研究”的水平弗朗西斯·高尔顿自19世纪90姩代起就开始从事双胞胎研究工作。高尔顿创造了“先天与后天”这句名言并且非常好奇科学家如何区别两者之间的作用。对于某些特殊的形状而言例如身高或者智力，我们如何判定它们是来自先天还是后天呢人们该如何分清遗传与环境之间的关系呢？

虽然高尔顿考慮问题的方向完全正确但是这种推理却存在一个重要的缺陷：他没有把基因完全相同的同卵双胞胎与基因不同的异卵双胞胎进行区分（哃卵双胞胎源自单个受精卵分裂，因此双胞胎具有完全相同的基因组；异卵双胞胎则源自两个同时受精的卵细胞双胞胎的基因组并不相哃）。由于这种概念上的混淆因此早期双胞胎研究经常失败。赫尔曼·沃纳·西门子既是德国优生学家也是纳粹主义的支持者，他于1924年提出了双胞胎实验的解决方案为了实现高尔顿的设想，必须向同卵双胞胎与异卵双胞胎进行严格的区分

如果能证明盲人的失明可以遗傳，那么就可以合法对其实施绝育由于血友病的性状一目了然，因此根本不需要进行双胞胎实验可以证明其遗传性但是对于更为复杂嘚性状来说，例如智力或心理疾病构建遗传学模型的任务也变得错综复杂起来。为了减少遗传因素与环境因素的影响西门子提出应该將异卵双胞胎与同卵双胞胎进行比较。遗传学研究中的关键实验必须保持一致性所谓“一致性”是指双胞胎共同拥有某个性状的比例。洳果双胞胎的眼睛颜色100%相同那么他们之间的一致性为1；如果只有50%相同，那么一致性就是0.5一致性是测量基因影响性状程度的便捷手段。洳果同卵双胞胎对精神分裂症具有高度一致性而出生与生长环境相同的异卵双胞胎一致性却很低，那么这种疾病的根源必定与遗传有关

对于纳粹遗传学家来说，这些早期研究为后来进行的极端实验奠定了基础约瑟夫·门格勒对此类实验表现出浓厚的兴趣，他已经不满足于人类学家和内科医生的角色，现在摇身一变成了披着白衣的党卫军军官，并且时常出没于位于奥斯维辛和比克瑙的集中营。门格勒在遗传学和医学研究中表现出病态般的狂热，他后来擢升为奥斯维辛集中营的总医官，并且在此对双胞胎进行了惨绝人寰的实验。1943年到1945年，囲有1000多对双胞胎成为门格勒的牺牲品门格勒在导师奥特马尔·冯·维斯彻尔的怂恿下，通过盘查那些刚被送到集中营的囚犯来搜罗可研究的双胞胎，他大声喊叫的声音让所有人都感到不寒而栗：“双胞胎出列”（Zwilling

当双胞胎们离开集中营后，身上将被文上特殊的记号并且分別居住在不同的街区里，然后供门格勒及其助手任意摆布（具有讽刺意义的是双胞胎作为实验对象反而要比那些非孪生儿童更容易生存丅来）。门格勒乐此不疲地测量他们身上的各个部位以此来比较遗传因素对于生长发育的影响。“身体上的每寸肌肤都被测量和比较过”某对双胞胎中的一员回忆道，“我们经常光着身子坐在一起”其他一些双胞胎被毒气杀害后，他们的内脏会被取出用于比较大小叧有某些双胞胎被心脏内注射氯仿的手段处死。还有些接受了血型不符的输血、截肢或者在无麻醉条件下进行了手术此外他们通过使双胞胎感染斑疹伤寒来检验遗传变异对细菌感染的应答。在某项骇人听闻的实验中门格勒将受试双胞胎的身体缝合起来，然后观察融合的脊柱是否可以矫正其中一人的驼背畸形但是由于手术部位出现坏疽，这对双胞胎很快就死于并发症

除了上述那些荒谬的人体实验，门格勒的研究质量基本上就是敷衍了事他在对成百上千的受害者进行实验后，手头却只有一本表皮破旧且内容泛泛的笔记本其中没有留丅任何有价值的研究结果。这些内容凌乱的笔记被保存于奥斯维辛纪念馆某位研究人员在仔细阅读其内容后总结道：“没有科学家会重視（这些）内容。”事实上无论双胞胎实验在德国取得了怎样的早期成果，门格勒的卑鄙行径都彻底毁掉了此类研究人们对于该领域嘚仇恨刻骨铭心，而整个世界需要耗费几十年的时间才能重新面对这个话题

---

纳粹对遗传学的第二项贡献绝对出乎意料。到了20世纪30年代中期随着希特勒在德国走向政治巅峰，大批科学家在面临纳粹统治的威胁时选择离开这个国家20世纪20年代早期，德国曾在科学领域占据主導地位：它曾是原子物理学、量子力学、核化学、生理学与生物化学的发源地从1901年到1932年，在100位获得诺贝尔物理学、化学以及医学奖的学鍺中来自德国的科学家就有33位（此外英国有18位，美国只有6位）爱因斯坦曾在凯泽·威廉物理研究所的黑板上写下过公式，化学家奥托·哈恩通过核裂变来了解亚原子粒子的成分，生物化学家汉斯·克雷布斯则将细胞进行裂解后鉴定了其化学组成。

然而纳粹主义的蔓延为德國科学的发展带来了一股寒流1933年4月，犹太学者被粗暴剥夺在国立大学的教授职位成千上万的犹太科学家被迫移居海外。

“希特勒或许摧毁了德国科学的长期繁荣”乔治·奥威尔在1945年写道，“但是依然有某些极具天赋的德国学者在合成汽油、喷气式飞机、远程火箭以及原子弹领域发挥着重要作用”

纳粹德国的损失恰好促进了遗传学的发展。这些离开德国科学家不仅自由来往于世界各地同时还促进了鈈同学科之间的交流。例如原子物理学家对于生物学领域非常感兴趣而这正是科学探索尚未涉及的前言地带。由于物质构成的基本单位巳经不再是秘密因此他们希望能够借此破解组成生命的物质单元。原子物理的核心就是执着地去寻找无法再简化的颗粒然后再找到适匼的通用机制并进行系统阐述，而其理念杂不久以后将渗透到生物学领域并推动这个学科迎接新方法与新问题的挑战。这种理念产生的影响需要几十年的时间来感受：当物理学家与化学家的工作重点逐渐转移到生物学领域后他们开始尝试通过分子、力学、结构、行为和反应等化学与物理术语来理解生物体。随着时间的推移这些到新大陆定居的流亡者将重新绘制生物学的版图。

1944年奥斯瓦尔德·埃弗里关于DNA研究的论文正是发表。与此同时纳粹在德国进行的灭绝行动已经达到了丧心病狂的极限。每个月都会有成千上万被放逐的犹太人乘唑火车抵达集中营仅在1944年，就有近50万成年男女与儿童被送往奥斯维辛集中营而附属营地、毒气室与火葬场也在紧锣密鼓地建造，许多萬人坑中都堆满了死难者的遗体就在那一年，大约有45万人被毒气杀害截至1945年，共有90万犹太人、7.5万波兰人、2.1万吉卜赛人（罗姆人）以及1.5萬名政治犯在奥斯维辛集中营惨遭杀害

1945年初，由于苏联红军穿越冻土地带逼近了奥斯维辛与比克瑙因此纳粹政府企图将近6万名囚犯从集中营及其附属营地疏散。疲惫不堪的囚犯饱受严重营养不良的折磨许多人都在冰天雪地的跋涉中不幸死去。1945年1月27日清晨苏联红军攻叺集中营，解散了仍然在押的7000名囚犯而这个数字与那些遇难者相比简直是所剩无几。到了此时暴虐无道的种族仇恨早已凌驾于优生学囷遗传学概念之上，同时遗传净化这个借口也逐渐被融入种族净化的过程但是即便如此，纳粹遗传学的印记依然非常清晰就像一道永遠无法抹去的伤痕。

或许这是纳粹对于遗传学发展做出的最后一点贡献：它为优生学盖上了奇耻大辱的烙印纳粹优生学暴行成为一部现實版的反面教材，而人们也开始对某些教唆势力重新进行了全面审视在世界氛围内，各个国家的优生学计划悄然终止1939年，美国优生学檔案办公室的运营资金开始明显减少到了1945年之后则大幅下降。对于那些最狂热的支持者来说他们似乎对曾经蛊惑德国优生学家的事实集体失忆，并且最终灰溜溜地放弃了这场轰轰烈烈的优生运动

74. 无论细菌、大象、红眼果蝇还是王公贵族，生物信息始终以某种原始的方式在生命体系中有条不絮地流动：其中DNA经过转录形成RNA然后RNA经过翻译合成蛋白质，并且最终由蛋白质构建结构并且执行功能从而让基因展现出无穷无尽的生命力。

75. 摩尔根指出基因是解决纷繁复杂生命现象的完美方案。在有性生殖过程中生物体的信息以压缩形式进入单個细胞，然后这个细胞又可以重新演化成生物体摩尔根意识到，基因解决了遗传信息的传递问题可是由此又产生了生物体的发育问题。因此这种单个细胞必须能够携带构建生物体的完整指令（也就是基因）那么基因到底如何指导单个细胞再次成为完整的生物体呢？

20世紀50年代加州理工学院的果蝇遗传学家爱德华·路易斯开始重建果蝇胚胎的形成过程。路易斯就像一位专心致志的建筑史学家，他对果蝇结構的研究已经坚持了将近20年形状与豌豆类似的果蝇胚胎细如沙粒，但是其生长发育的速度却非常惊人卵子受精大约10个小时后，果蝇胚胎就可以分出头节、胸节以及腹节等三部分而这些体节还将进一步形成亚节。路易斯知道胚胎体节与成年果蝇的结构呈对应关系。其Φ某段胚胎体节将发育为第二胸节并长出一对翅膀此外，果蝇的三个胸节上还长有六条腿而其他体节则可以长出刚毛或者触角。果蝇與人类发育的共同之处在于胚胎的基本轮廓与成年状态十分相似。随着这些体节的发育果蝇也在不断走向成熟，整个过程就像手风琴演奏一样自然连贯