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蛋生人

故事 07-05 来源：中国新闻周刊

从来就没有什么救世主

也没有上帝、凯撒和护民官

戴维斯反复提醒我们，在发育的过程中

细胞所依据的规则是

简单的、盲目的、局部的

我早先读朱洗的《蛋生人与人生蛋》，见他在书里哀叹：“目前的科学家既不能效法商纣的暴行，在交合后，‘刳剔孕妇’，搜检人卵，而观察其变化；又没有别种合乎人道的方法，能达到同样的目的，”于是只能寄望于小产或死于事故的孕妇，或在因病割除的子宫中，“得到一点半死不活的人卵，作为研究的资料。这样的研究是永远也不会彻底的。人体初步发育的详情，恐怕再等待数十百年，仍是无法明白。”

朱洗所说的“永远也不会彻底”，固然指的是无法逾越的伦理界限（实际上，科学家仍可迂回对照，利用鱼、果蝇、鸡和小鼠等动物进行胚胎实验），却也似乎从旁佐证了还原论面对复杂系统时的力不从心。因为生命体一旦分解，生命便告消失。生物学家斯蒂芬·罗思曼为此写过一本书，就叫《还原论的局限》（中译本出版于2006年）。

还原主义者相信，只要穷究生物体内各个组分的物理、化学作用，便足以让一切生命现象得到解释。然而，把生命还原为“半死不活的人卵”，再进一步还原为DNA和蛋白质各自特性的表现结果，这种观念与我们的日常经验之间的确存在着裂痕。用罗思曼的话说，就是“将生命分子与它的生物整体特征联系到一起的那种‘桥梁’的本质，是至今尚未人知的”。

还原论的局限尚不足以否定还原论本身。但自组织理论的出现也许能成为前述的那种“桥梁”，并帮助还原论重新站稳脚跟。《生命的成形》一书颇具说服力地用适应性自组织理论解释了人类胚胎的发育——也许你同样可以把它当做一本用人类胚胎发育来解释适应性自组织理论的著作，但无论是哪一种，它讲得都非常专业而清晰。

这本书的作者杰米·戴维斯是苏格兰爱丁堡大学的实验解剖学教授。在科研社交网站ResearchGate上，他的自我介绍是：“我的主要兴趣是生物自组织。本实验室研究它在正常发育中如何运作，在计算机和合成生物构造中建模，并将自组织过程用于组织工程学。”

适应性自组织的概念贯穿全书。戴维斯用它来说明人类的生命体怎样从单个细胞和分子，一步步、一层层地构建成形。这个过程与盖大楼是截然不同的，没有建筑师和工程师掌控全局，没有总体的或局部的蓝图，也没有外来的熟练工人参与其中，全靠胚胎自身接收信息与表达发育。细胞和分子仅仅依照基本的机械原理和化学规则相互作用，自行分裂，自行组装，从一到亿，从亿到万亿，以时间、空间或浓度作为向导和信号，用相同创造不同，用简单构建复杂，由部分到整体，最终造出一个有血有肉的大活人。蛋生人还是人生蛋？看来还是蛋生人。

例如，胚胎通过卵裂，达到32或64个细胞后，就开始有了差异性。这一步同样没有什么预制的规则。“如何在没有模式的地方创造模式？胚胎解决这个问题的方案堪称优雅：从几何规律中获得信息。”戴维斯教授云淡风轻地写道。细胞会根据自身在胚胎内所处的位置或检测来自环境的信号而分化成不同的类型，创造出差异。胚胎则可以检测到两种类型细胞之间的边界，借以创造出第三种类型的细胞，在它们之间又会形成新的边界，并再次创造出新的类型，每一次的差异性和复杂性都在增加，由此构建出复杂的组织。此后也是这样。他写道：

“每个器官会经历的发育事件都会以特定的顺序发生，最后每个器官都会发育出自己特有的解剖结构。每个发育事件都源于非常基本的机制，如制造管道、合并管道、让细胞聚集到一起，等等。不同的器官往往会利用完全相同的分子机制来控制这些事件。”

从来就没有什么救世主，也没有上帝、凯撒和护民官。戴维斯反复提醒我们，在发育的过程中，细胞所依据的规则是简单的、盲目的、局部的。它们对“总体规划”毫不知情。实际上根本就没有什么总体规划。胚胎会“持续利用细胞之间的对话成功地调控发育过程，依赖的是实际的发育状况，而不是‘应该’如何”。

社会性的自组织，并以露天音乐会中的大群乐迷为例：“虽然环境特点使得没人能掌管全局，但大多数时候人们还是安全并合理地组织着自己。从更大的尺度上讲，文明的核心机制，如语言发展、经济原理、食物分配原则，甚至是科学探索的方法，都源于大量人员的互动，没人持有纵观全局的外来者的特权。所有人都只是基于有限的局部知识行动。然而，虽然偶有经济动荡，人类文明总体还是可以说井井有条，相当稳定。实际上，也有人尝试以一己之力来创造语言或经济模式，但都被证明并不像传统模式那么高效，即每个人都只根据有限的环境条件相应地进行自组织。”

在书中密集的知识丛林中，零星散布着或许离题的小小乐趣。我们读到，有一种蛋白质叫“思维炸弹”。几乎一半的小孩都会在青春期经历一次骨折。胚胎中最先形成的是臀部，它的出现远在高贵的人类头部成形之前。为了把巨大的脑子塞进小小的脑壳，管道状的大脑不得不进行一系列的弯曲与折叠。两性外生殖器的发育使用的原始组织材料完全相同，“就像折纸爱好者能用同样的纸张折出完全不同的作品”。一种名为Nodal（意为“结”）的强力信号蛋白会影响基因的表达，打破胚胎的左右镜像对称。除了左心右肝，它还造成了睾丸一高一低——2002年的搞笑诺贝尔奖就颁给了一位研究希腊雕塑阴囊不对称性的科学家。日本的科研团队已经找到了把体细胞转变为胚胎干细胞的方法，并成功孕育出了小鼠。只是出于伦理而不是技术限制，还没有科学家用这种方法造人。

《生命的成形》里印出了一些足够简洁的示意图，几乎没有什么公式。虽然这并不表明它是一本常见的、容易阅读的科普读物，但它也谈不上有多难读。而且就所述学科的前沿性而论，它的语言实在可以算得上颇为平易了。不过我要承认，在翻开它之前，我做好了脑力锻炼的准备——我的确锻炼了脑力。可我也收获了惊喜——不是一星半点，而是很多惊喜。

新书推荐

《生命的成形》

作者：[英]杰米·A. 戴维斯

译者：谭坤

出版社：北京联合出版公司

出版时间：2022年3月

定价：72元