提到进化论，我们首先想到的是达尔文，而实际上，拉马克早于达尔文诞生那一年（1809年）就在《动物学哲学》里提出了生物学进化的学说，在进化学说史上发生过重大的影响，为达尔文进化论的产生提供了一定的理论基础，是进化论的奠基人。 第一节　拉马克表观遗传学与达尔文自然选择的冲突 在现代生物学上，有些生物不改变基因，就能把一些本能遗传给下一代，比如花的颜色，并不是基因主导，但能够遗传下一代，这被称之为“表观遗传学”，这一理论的主要提出及代表人物就是拉马克。拉马克认为，生物经常使用的器官会逐渐发达，不使用的器官会逐渐退化，这被称为进化领域的“用进废退”学说。 1809年，拉马克（（Jean Baptiste Lemarck 1744～1829）出版了《动物学哲学》。他在书中系统地阐述了他的进化学说，提出了两个法则：一个是用进废退；一个是获得性遗传。后人把拉马克对生物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义，其主要观点是：1.物种是可变的，物种是由变异的个体组成的群体。 2.生物存在着由简单到复杂的一系列等级阶梯，生物本身存在着一种内在的“意志力量”，驱动着生物由低等级向高级发展。3.生物对环境有巨大的适应能力，环境的变化会引起生物的变化，生物会由此改进其适应，环境的多样化是生物多样化的根本原因。4.环境的改变会引起动物习性的改变，习性的改变会使某些器官经常使用而得到发展，另一些器官不使用而退化，在环境影响下所发生的定向变异，即后天获得的性状能够遗传。拉马克的观点有其历史局限性，因为在1809年前，既没有现代化的科技手段，也没有大量的生物学积累，而基因DNA是在150年后才被发现的。拉马克对于现代生物学的贡献，更像其书《动物学哲学》的本意，具有哲学指导意义，但是拉马克的思想无疑是具有前瞻性的。 由于拉马克的观点与当时占统治地位的物种不变论者产生了很大的冲突，他受到敌对势力的打击和迫害，导致他的一生是在贫穷与冷漠中度过的。他晚年双目失明，忍受病痛的折磨，但他仍顽强地工幼女柯尼利娅笔录，坚持写作，把毕生精力贡献于生物科学的研究上。 达尔文（1809.2.12 ~1882.4.19）从小就热爱大自然，喜欢打猎、采集矿物。 16岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。他进入大学第二年，就加入一个专注于博物学的学生团体，并且成为罗伯特·爱德蒙·葛兰特（Robert Edmund Grant）的学生，葛兰特是一位拉马克主义的拥护者。由于达尔文的父亲认为他“不务正业”，一怒之下，于1828年又送他到剑桥大学改学神学，希望他将来成为一个“尊贵的牧师”。达尔文对神学院的神创论等十分厌烦，仍然把大部分时间用在听自然科学讲座上，自学大量的自然科学书籍，并热心于收集甲虫等动植物标本，学生时代的达尔文对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。 1831年，达尔文开始了历时5年的环球科学考察旅行。1859年，经过20多年研究，他终于出版了《物种起源》。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论”的思想，说明物种是在不断的变化之中的，是由低级到高级、由简单到复杂逐渐演变的。这部著作的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了“神创论”和物种不变的理论。 无疑，拉马克与达尔文在生物进化历史中的贡献是巨大的。用现代生物学说看，拉马克认为“用进废退”这种后天获得的性状是可以遗传的，因此生物可把后天锻练的成果遗传给下一代。如长颈鹿的祖先原本是短颈的，但是为了要吃到高树上的叶子，经常伸长脖子和前腿，由于经常使用，颈和前肢逐渐变得越来越长，越来越发达，并且这些后天积累的“获得的性状”能够遗传给后代，通过遗传而演化为现在的长颈鹿。又如有人上一代擅长运动，身体强壮，而子代则很容易通过非DNA遗传获得来之父母的这种性状使肌肉容易强健，拥有运动天赋。 而达尔文进化论认为，生物通过基因突变，通过自然选择，物竞天择，优胜劣汰，适应者生存下来。比如基因突变导致下一代脖子长的长颈鹿能够吃到更高树上的树叶而生存下来，而一些基因突变导致脖子短的长颈鹿不能获得更多的食物，这种基因突变的自然选择饿死了短脖子的长颈鹿，从而使长脖子的长颈鹿能够生存下来并繁衍下一代。 达尔文自然进化论核心思想是优胜劣汰，即物竞天择，适者生存。他认为：生物都有繁殖过剩的倾向，而生存空间和食物是有限的，所以生物必须“为生存而斗争”。同一种群中存在着变异，那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来并繁殖后代，不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的，在历史进程中，经过长期的自然选择，微小的变异就得到积累而成为显著的变异，由此可能导致亚物种和新物种的形成。 获得性遗传，也就是我们所说的“表观遗传学”（获得性和遗传）。获得性指的是通过后天的（非先天的）外界环境的影响所表现的性状特征；遗传是指这种外界影响的改变能够遗传给下一代。在当时的历史条件下，达尔文和拉马克的学说都各有支持者，后来在大量实验的验证下，尤其是遗传学的发展，也就是我们熟知的孟德尔定律被证实，达尔文的进化论逐渐得到肯定。 德国的科学家魏斯曼曾经做过一个实验：将雌、雄的老鼠尾巴都切断后，再让其互相**来产生子代，而生出来的结果也依旧都是有尾巴的。再将这些没有尾巴的子代互相**产生下一代，而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。他一直这样重复进行至第二十一代，其子代仍然是有尾巴的，就此在历史上推翻了拉马克的学说。 现代分子遗传学已非常清楚，有些生物的性状功能不管是否常用，也不会编码到染色体中。由于基因在拉马克的学说中不为参考因素，不符合现代的遗传学，因此在近代科学界中，拉马克的学说普遍不被接受，长久以来科学家一直用达尔文主义来解释生物的演化。 随着现代科学的研究，分子生物学的知识和技术手段日渐成熟。人们揭示出了遗传的基本规律，那就是遗传信息的复制、转录、翻译，不同的基因序列会决定不同的结果。我们生命的特征和意义都存在于基因序列中。比如黑头发、黑眼睛与金发碧眼，都是由基因决定的。如果由基因不发生变化，那么后代都会稳定地遗传下去。 然而，随着近十几年来微观科学与技术手段的不断发展，最近越来越多的科学研究证明，一些证据表明后天性状可以继承。最有名的例子是二次世界大战时期的荷兰出现大面积饥荒事件。长期处于饥饿状态的母亲生出的孩子更容易出现肥胖和其他代谢紊乱疾病，这一患病风险延续到了他们的后代。控制实验也表明了类似的结果，比如有两篇论文讲了两个实验涉及表观遗传学：一个实验介绍了用高脂肪食物喂养雄鼠，其雌性后代会变胖；另一实验表明外因来改变老鼠体内胆固醇的新陈代谢，其后代体内的胆固醇含量也会随着发生改变。更早实验中，当雌性老鼠食用了某些特定的食物后，会改变其后代的毛色。至于在低等动物和植物中，这种类似的例子则更多。在这些案例中，都没有改变基因，却都发生了性状的遗传，也就是都具有获得性的遗传，后天获得的特征可以不改变基因密码而传给后代。 本质来讲，拉马克主义与达尔文主义的尖锐对立，还是由后来的科学界的互相争论而引发的，如果他们生活在现代，也许他们观点基本一样了，就是遗传具有多种因素。 第二节　非基因表观遗传 有一种叫做柳穿鱼的普通花卉，大多数柳穿鱼植物以镜面对称的方式长有白色花瓣，但是，一些柳穿鱼的花则长有黄色的五角星，柳穿鱼将这两种花的形式传递给它们的后代。然而，它们花朵之间的差异并不归结为它们的DNA差异，相反，这种差异应归结为附着于它们DNA的甲基化有关系。 在加拿大永久冻土区域的金矿中，出土了3万年前古野牛的骨骸，野牛骨骼竟然还有DNA。研究者们将这些DNA提取出来，并分析其中有哪些特征使野牛发生了表观上的改变，并帮助它们适应气候的剧烈变化，此时生物的DNA序列并不发生改变，但基因表达了可遗传的变化。这种情况多发生于剧烈变化的环境中，对表现型的影响能持续数代。同样在DNA中存在甲基化现象，它能起到开启或关闭一段序列的作用。 曾经的末次冰期的气候变化非常剧烈，动物们需要承受着强烈的自然选择压力，它们需要迅速地做出反应才能生存下来。表观遗传现象能帮助它们做到这一点，末次冰期中动物对环境的适应竟然主要依靠了表观遗传，很少涉及DNA序列的改变。 最近科学家们发现，有一种生长于泥土中的线虫，当其发生突变而成为长寿线虫后，即使其后代没能从基因水平上继承这一长寿突变，也会将这一长寿特质遗传给下一代。也就是说，在基因没有发生改变的前提下，只需改变外部的环境因素，长寿依然可以“遗传”。这一研究结果由美国斯坦福大学和哈佛大学的研究者发表于《自然》（Nature）杂志网络版上。 科研人员很多时候以线虫为研究长寿的相关基因的对象，这是一种研究细胞衰老和长寿最常用的模式生物之一，因为科学家对其相关的基因和蛋白功能了如指掌，而且，线虫寿命有限，一般就是两三周，倘若有基因或是因素影响到线虫的寿命，能随时观察到。 2010年，斯坦福大学的安妮·布鲁内特（Anne Brunet）的小组就开始专门研究一种名为ASH－2的蛋白质。他们发现，这种蛋白在老化基因的开放与关闭中扮演着很重要角色，它会通过影响组蛋白和DNA的复合体，从而决定基因是否正常表达，当有这种蛋白存在时，基因会呈现一种开放表达增强的状态，这时线虫会正常衰老死亡。而缺乏这种蛋白时，基因就是一个封闭结构，抑制表达，从而延长寿命。实验观察结果表明，当线虫缺乏ASH－2时，其寿命平均可延长30%。 科研人员通过基因改造阻断了ASH－2的形成，再次证实延长了线虫的寿命，然后继续培育这个长寿线虫的后代，跟踪观察后代及再后代的寿命。结果发现虽然后代线虫的基因都已恢复正常，但是它们的老化基因都没有被正常表达，这些线虫保留了祖先的长寿记忆，仍旧都是长寿，这一现象一直持续到第四代。 以往科学家们都是通过改变基因来影响线虫的寿命，而这次的研究结果不仅表明环境可以影响基因表达，而且仅通过改变基因外的蛋白就可以开关基因功能。这一结果更首次证明了不需要改变基因，这种长寿也可以遗传，尽管目前看来这种遗传仅仅持了四代，并不能持续太久，但这也从另一个角度证实，与此相关的遗传病可能并不来源于基因的改变。 表观如何得以遗传 表观遗传学是20世纪80年代逐渐兴起的一门学科，是在研究与经典孟德尔遗传学遗传法则不相符的许多生命现象过程中逐步发展起来的。 一般的观点认为，倘若外界影响了基因，比如常见的甲基化，就是在DNA上某些特定部位结合了甲基，就称为表观基因标记，到受精时，生殖细胞的表观基因标记都会被抹掉，甲基化过的基因会完全去甲基化。所以，通常情况下，这种标记不会传递下去，即先辈获得的性状，后代无法继承，但是现在，以上实验也证明了传统认识的错误。斯坦福的布鲁内特推测，线虫实验的长寿遗传有可能是细胞通过某种RNA分子或代谢产物对表观遗传学修饰的位置进行了标记，从而让后代记住这一优良特性。虽然具体的分子机制仍旧让人难以理解，虽然基因序列没有变化，但从DNA到蛋白质，中间却有太多的步骤可以对基因的最后表达有调控作用，比如DNA甲基化，还有乙酰化，小RNA在其中调控组蛋白的修饰、染色质的重塑等，这些都会对最终的结果产生影响。 甲基化修饰是指一种甲基分子（-CH3），它就像一个帽子：带上它，基因关闭；摘掉它，基因表达。这被分别称为甲基化和去甲基化。这些甲基有些直接附着在DNA上面，有些则附着在某些和DNA纠结在一起的组蛋白上。当机体不希望某些基因信息被读取时，基因的“启动子”DNA就被戴上很多甲基帽，使得基因无法从那里读取，启动功能。 2007年，有科学家发现，一种蛋白能够保护小鼠卵细胞中部分基因的甲基化标记，也就是说，存在着表观基因标记从父辈传递到下一代的可能。 7岁的奥利维亚和伊莎贝拉来自英国，她们是一对同卵双胞胎，拥有近乎完全一致的遗传信息。不过， 两个女孩的命运却迥然相异。 2005年6月，1岁的奥利维亚忽 然高烧不退，血液化验的结果 证明奥利维亚患上了急性白 血病。因为是同卵双胞胎，医 生连忙对伊莎贝拉也进行了检 查， 但她一切正常。经过治 疗， 小奥利维亚最终恢复健 康，但医学专家们却遇到了一 个困惑多年的难题：既然是同 卵双胞胎，为何奥利维亚不断 生病，而伊莎贝拉却非常健康 呢？这些经典遗传学无法解释 的现象，表观遗传学有望部分 揭示其中的秘密。2009年，西班牙和美国的科学家在全基因组水平分析了一对同卵双胞胎的基因组：他们一方正常，一方患有红斑狼疮。研究人员发现，虽为同卵双胞胎，但双方个体对遗传信息的“表观修饰”存在极大差异——DNA甲基化水平不同。 同样是2009年，来自拉什大学医学中心和塔夫茨大学医学院的科学家对一些小鼠的遗传基因进行人为突变，使其智力出现缺陷。当这些小鼠被置于丰富环境中进行刺激、并频繁与各物体接触两周后，它们原有的记忆力缺陷得到了恢复。 数月后，小鼠们受孕，虽然它们的后代也出现了和母亲同样的基因缺陷，但没有接触复杂丰富的环境、也未受刺激的新生小鼠丝毫没有出现记忆力缺陷的迹象。 因此，即使携带遗传信息完全一样的两个个体，由于表达修饰上的差异，也可能会表现出完全不同的性状。 2001年，科学家们做了这样一个实验。研究者采用遗传背景完全相同的小鼠作为实验对象，来观察其皮毛的颜色，结果发现，小鼠们皮毛的颜色各种各样，从黄色到各种杂合色都有。让人意外的是，皮毛的颜色竟取决于它们从母鼠中继承的“agouti基因”甲基化程度高低。 2003年，美国杜克大学教授兰迪·朱特尔和罗伯特·沃特兰博士终于掀开了DNA甲基化的神秘面纱。人们此前认为，在形成**和胚胎前的植入阶段，细胞中的DNA甲基化几乎会完全重新洗牌，也就是说“基因修饰”没有遗传下去的可能。近些年来，越来越多的研究证明，某些甲基化是可以遗传的。 2007年，日本科学家在小鼠中发现，一种称为stella的蛋白质能够有效保护卵子中某些基因的甲基化修饰，并传给下一代。研究人员还得出结论，基因的甲基化或者去甲基化，和环境的改变息息相关。也就是说，虽然遗传信息没有改变，但环境的改变、丰富的经历、不良的习惯，都有可能遗传给后代。 然而，这些对基因的表观修饰是通过怎样的方式进行，它们又是靠怎样的机制遗传下去的呢？这一切曾经是个谜。不过近年来，科学家们已经获得了一些信息。 英国伦敦国王学院与韦尔科姆基金会桑格研究所合作，发现了一组“老化” 基因，这组基因的开关是由表观遗传因素的作用所控制，相关论文发表在《公共科学图书馆·遗传学》上。该研究调查了两组双胞胎，一组是172对年龄在32岁到80岁之间的双胞胎，另一组是44对年龄在22岁到61岁之间。他们对双胞胎进行了表观遗传基因组范围关联扫描，分析其DNA中的表观遗传变化和逐渐老化之间的关系，发现了490个与老化相关的表观遗传变化。通过分析老化特征中的DNA 修饰，还发现了4个基因的表观遗传变化与胆固醇、肺功能和生育寿命有关。而且，在490个与老化有关的表观遗传变化中，许多也出现在更年轻的双胞胎组。 研究人员解释说，表观遗传过程受到饮食、生活方式、环境等外部因素的影响。 这些结果表明，在人的一生中，老化造成的外表改变随年龄增长而自然发生，这在生命早期就开始了，并持续终生。 事实上，除了这些，小RNA分子也能够进行表观遗传。 第三节　我们吃的不是“食物”，是“信息” 美发现获得小RNA进行遗传：哥伦比亚大学医学中心的研究人员通过RNAi （RNA干扰）首次发现，获得性性状可以通过小RNA进行遗传，而不需要基因组DNA的参与。该发现表明长期以来遭受人们误解的生物学家拉马克的观点并非完全错误。该研究报告的主要作者乌迪德·瑞卡维教授说：“在我们的最新研究中，具有抗病毒病免疫力的线虫能将这一性状传给它们连续几代的后代。免疫力通过RNA干扰的方式遗传，而不依赖于DNA遗传。” 为了进一步研究这些现象，CUMC研究人员转向研究线虫，因为线虫有利用RNAi抗病毒的不寻常的能力。在目前的研究中，研究人员利用一种昆虫病毒感染线虫，发现线虫通过RNA干扰的方式沉默病毒基因，从而获得了针对这一病毒的免疫力。当它们的后代被暴露在病毒中，它们仍然能够用免疫力保护自己。科学家利用1年的时间对超过100代的线虫进行了追踪，发现它们持续地保有了这一免疫特性。实验被设计成使线虫无法通过基因突变获得抗病毒性。研究人员由此得出结论，抵御病毒的能力是通过某些病毒RNA分子而非DNA储存的形式传递到了后代体细胞中。 CUMC研究团队现正研究其他性状是否也通过小RNA继承。瑞卡维博士说：“在一项实验中，我们在培养皿里复制了荷兰饥荒事件，我们让蠕虫挨饿，由于饥饿，我们看到小RNA分子正在生成，并传递给了下一代。”通过这些研究，哥伦比亚大学医学中心的研究人员验证了拉马克的“获得性遗传”理论。 在2011年9月20日出版的《细胞研究》（Cell research）的一篇研究中，南京大学生命科学学院张辰宇教授团队展示了一项非常令人惊奇的发现——植物的微小核糖核（microRNA）可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官。并且，一旦进入体内，它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能，进而发挥生物学作用。该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”（其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素） 微小核糖核酸是一类长约19至24个核苷酸的非编码小分子RNA，它通过与靶基因的信使RNA（mRNA）结合的方式抑制相应的蛋白质翻译。该课题组之前的研究成果表明微小核糖核酸可稳定存在于哺乳动物的血清和血浆（循环微小核糖核酸）中，是由组织和细胞主动分泌的（分泌型微小核糖核酸）。因此，循环微小核糖核酸是一类新型的疾病标志物，可应用于疾病，如肿瘤的早期诊断、个体化治疗的指证等方面，分泌型微小核糖核酸也是新的一类重要的信号分子，调控细胞间和组织间的信号传递。 在研究中该课题组发现：外源性的植物小RNA以在多种动物的血清和组织内检测到，并且它们主要是通过进食的方式摄入体内的。其中编号为168a的植物小RNA（MIR168a）是富含在一种稻米中、同时也是中国人血清中含量最为丰富的一种植物小RNA。体内和体外的功能性研究表明：植物MIR168a可以结合人和小鼠的低密度脂蛋白受体衔接蛋白1的mRNA，从而抑制其在肝脏的表达，进而减缓低密度脂蛋白从血浆中的清除。这些发现证明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通过调控哺乳动物体内靶基因表达的方式影响摄食者的生理功能。 为了测试植物微小RNA在被人吃下后，能否再活着进入人体，张辰宇和他的研究团队找到了31名健康的中国人血液中的微小RNA，吃惊的是，他们发现了大约40种类型的植物RNA在这31个人的血液中循环流通！在这些血液中的微小RNA 中，浓度最高的是156a和168a。它们在大米、白花菜、包心菜和西兰花之类的十字花科蔬菜中大量存在！而且实验证明：即使米饭煮熟后，这种编号为“168a” 的植物微小RNA也是“活”的，它煮不死（生米中最多，米饭煮熟大约还能剩下近4成）。这两种微小RNA在大米和大白菜中最为丰富。除了稻米等，在小麦中MIR156a也含量不菲。 随后，进入到动物实验阶段，研究人员在小鼠的血液、肺、小肠和肝脏中检测到这两种浓度可变的微小RNA，当用糙米喂食小鼠（已证实煮熟的米饭也含有168a）后，它们的浓度显著上升。这一发现颠覆了科学界此前普遍认为食物中调控基因的微小RNA是不太可能被“吃”进人体的观点。 张辰宇认为：“从某种意义上来说，我们吃的不仅仅是食物，还有信息。” 这个发现，让“吃什么补什么，一方水土养一方人”这些老话似乎有了理论依据。此信息即是微小RNA的序列特征，因为来源于不同食物的多种多样的微小RNA一旦被人体吸收，将导致潜在的不同类型的基因对人体产生不同的影响。 与DNA不同，RNA更像一个工人，能主动将DNA中的内容“翻译”出来，行使各种生理功能。以前科学家一直以为各种RNA均是生命体“自产自销”，但这次却发现RNA家族中的微小RNA竟能“跨界”工作，在植物中产生，被动物吃下肚后，还能“兴风作浪”。 张辰宇以“168a”为例通过实验发现，它能与肝脏中一个基因的信使RNA结合，抑制该基因的蛋白表达，进而减缓低密度脂蛋白从血浆中清除的速度。“简单说来，这会让人更容易得高血脂、糖尿病等代谢疾病。” 张辰宇认为：目前谈不上是控制人类，因为大米里面一直都存在着很多活性物质。微小RNA作为新近发现的一种新的活性物质，它有很多品种，存在于大米中。这些品种有的对人有害，有的对人有益。动物和植物一直在用各种方式共同影响、彼此渗透，甚至传递信息。 该发现的潜在意义还在于它为我们理解跨“界”（比如动植物间）的相互作用甚至是共进化（co-evolution）提供了新的线索，也为我们思考微小RNA的调控作用以及思考来源于食物、植物以及昆虫的外源性微小RNA在猎物和捕食者间的相互影响中的潜在作用开辟了新的道路。 这个有意思的研究表明了除了水，蛋白质，脂肪酸，碳素化合物，维他命，稀有金属外，植物的微小核糖核酸也能成为食物中的营养成分。 《自然》新闻稿评述说：“这一成果为我们展示了一种全新的普遍存在的生命调节机制：动物与植物是如何在分子层面上跨界交流的。”《细胞研究》执行主编李党生说，这一发现将为科学认识中草药开辟一个新的角度。 顾秀林教授评论：“为什么会有人说‘麻烦大了’呢？因为转基因的生物被人类做了手脚后，牵一发会动全身，那么复杂的一个巨大系统，往里面插几个基因，算是‘已知”的改动，会不会因此多了或者少了几个microRNA？那可是未知数！我们不知道的危险，才是最大的危险。” 英籍华人知名遗传学家侯美婉博士表示：“这确实非常有意思。但是，他们应当同时提出食用转基因生物体的危险，因为含有某些非自然免疫核糖核酸（iRNA）可能并非有益。这样一来，所有转基因生物体，必须筛选iRNA进行与对照非转基因生物体比较！” 在另一篇报道中，2011年哥伦比亚大学医学中心（CUMC）的研究人员通过RNAi（RNA干扰）首次发现，获得性性状（acquired trait）可以通过小RNA进行遗传，而不需要基因组DNA的参与，这是美首次发现获得性性状不依赖于DNA遗传的证据。 （以上部分信息参考：科学网蒋高明的博客，果壳网，杨子晚报网等）这些研究发现不仅环境可以影响基因表达，而且饮食也可以改变基因表达，而下面这个研究仅通过改变基因外的蛋白就可以开关基因功能。 食品能改变人的遗传 饮食是否能够影响生物进化一直使人感觉困惑，而下面的例子恰恰说明了饮食不仅能改变动物的遗传，还会影响人的性格，外貌。只有从包括动物体生态系统的角度，才能够更好的理解进化思维，才能够使进化论更完善。 南太平洋岛国所罗门群岛有一个人文奇观，在岛上的居民有着黝黑的皮肤，但却拥有金黄色的头发，所罗门群岛上大约有5%至10%的人口DNA序列中拥有“金发碧眼”的基因，许多人认为这是基因流动的结果。比如来自欧洲的探险家、商人以及来群岛上旅游的金发人种将此基因融入这片群岛中。但是，通过最新的研究发现，所罗门群岛上部分人口的金黄色头发基因源自本土进化，与欧洲人的金发碧眼基因存在不同点，这是常年暴露在阳光照射以及大量食用海产品的结果。 这项工作在2009年，由迈尔斯（Myles）与尼古拉斯·廷普森（Nicholas Timpson）博士完成的，参与调查研究的遗传学家在海滩上进行了一次简单的统计，玩水嬉戏的孩子们中大约由5%至10%拥有金色的头发。他们发现，所罗门群岛居民DNA序列调查中存在一个惊人信号，明确指向一个基因，正是该基因的表达使得当地部分岛上居民拥有金黄色的头发。这个强烈的单一信号在9号染色体说明了所罗门群岛居民头发颜色存在50%的差异性原因。然后研究小组将TYRP1基因进行识别，该基因可编码与酪氨酸酶有关的蛋白质，这种物质是目前公认的可影响色素酶的产生。 进一步的研究发现所罗门群岛上居民染色体上控制金发基因的变异体并不存在于欧洲人的染色体内，因此，科学家可得出一个结论：从很大程度上来说，在赤道以及大洋洲出现的金发基因是在当地环境影响下而演化出来的。 2013年7月，秘鲁科研人员称发现有助延寿的天然植物。秘秘鲁拉莫利纳国立农业大学的项目主任维达尔·维利亚戈梅斯介绍说，这种植物通常生长在海拔3000米以上的高原湖边浅水中、高原湿地及河流和泉水的发源地等，当地居民称这种植物为“库丘乔”或“长寿根”。库丘乔的营养价值主要在根茎部分，其形状类似萝卜，平均长3厘米至6厘米，可鲜食或晾干后磨成粉冲服，有甜味、易消化，很容易被人体吸收。 维利亚戈梅斯说，检测显示，库丘乔中含有大量高品质淀粉和钾等多种矿物质，其蛋白质含量高于其他谷物，钙含量为牛奶的2倍，磷含量为其他食品的4倍。他认为，由于这些营养物质可强身健体，因此长期食用即可延年益寿。他说，普诺省科遥地区的高原村落中已发现不少百岁老人，食用库丘乔已成为当地居民日常饮食的一部分。 美国科学家发现迷幻蘑菇可改变人类性格：2011年10月，美国科学家发现一种神奇的蘑菇，如果大剂量摄入，可以改变一个人的性格，变的更具有开放性。 更令人感到吃惊的是，这种改变并不是持续短短几个小时，至少可以持续一年。 含有致幻化合物裸盖菇碱，一次摄入大剂量裸盖菇碱造成的性格改变可持续相当长时间，这种改变并不是持续短短几个小时，有近60%的人至少持续一年时间。研究领导人教授罗兰—格里菲思表示，大量研究参与者在摄入裸盖菇碱一年后性格仍处在变化之中，这种改变可能是永久性的。研发成果可用于未来的抑郁症药物治疗。参与者性格方面的“开放性”受到持久影响，这种开放性包括想象力、审美能力、抽象思维以及开阔性思维。裸盖菇碱导致的性格改变相当于性格在几十年内缓慢发生的变化。格里菲思指出，他表示这项研究发现表明，对裸盖菇碱的摄入量进行控制可用于治疗癌症患者的抑郁症，也能帮助烟民戒烟。 2012年1月，美国研究人员吉恩·鲍曼等发现，可乐、薯条等垃圾食品不仅腐蚀牙齿、增加腰围，还有损大脑，加速大脑老化，容易“脑残”。而富含维生素的食物和鱼则能延缓大脑萎缩，有助预防老年痴呆症。研究人员分析了104名、平均年龄87岁的健康老人血液样本。他们发现血液中维生素B族、C族、D族和E族水平较高的老人，在记忆力和思维测试中表现更佳；血液中欧米茄—3脂肪酸水平高的志愿者，测试得分也较高；得分最低的老人血液中反式脂肪酸较多。反式脂肪酸一般由植物油经氢化技术处理后产生。常见于蛋糕、饼干、油炸食品等加工食品中。反式脂肪会阻塞动脉、增加人患心血管疾病的风险，有害心脏，也有损大脑。 影响动物及人性格的因素是多种的，从狼到狗的驯化来看，有饮食结构、生存环境的变化，同时也有人工选择的迹象。康奈尔大学的丽诺尔·帕普斯（Lenore Pipes）在2013年5月10日的基因组生物学会议上，将他的关于驯养狐狸的研究做了相关介绍。他的研究表明，被驯养的狐狸改变的不仅仅是其本身的行为，还有它们的脑化学。20世纪50年代后期，一个叫德米特里·贝尔耶夫（Dmitry Belyaev）的前苏联科学家使用了狐狸代替狼模拟驯化过程。贝尔耶夫和他的同事挑选了最不具侵略性的狐狸养育，在之后培育的每一代狐狸后代里继续挑选最温顺的进行**。这样一直持续到现在，经过50多年的发展，这些狐狸的行为看起来更像狗，摇着尾巴，快乐地跳来跳去，或者依偎在看护人的手臂里寻求爱抚。同时，科学家还在农场里培育了最具侵略性的狐狸。这些狐狸的后代会蹲伏，耷拉着耳朵，咆哮，露出它们的牙齿并冲向那些接近它们笼子的人们。 狐狸的温顺以及侵略性行为都源于自身的基因，但是科学家并没有发现任何DNA的改变能够解释这些差别。帕普斯和她的同事并没有寻找基因本身的改变，而是采取了间接的方法，寻找狐狸大脑里基因活动的差别。 帕普斯发现大脑区域里的上百种基因的活动在两组狐狸个体中都不相同。例如，侵略性的狐狸为了感知多巴胺会导致某些基因活动增加。温顺的狐狸大脑里具有更多的血清素，在它们大脑里只有一种与感知血清素有关的基因表现出较高的活跃性。 在另一种不同的分析里，帕普斯发现所有侵略性狐狸都携带有一种形式的GRM3谷氨酸受体基因，而大多数温顺的狐狸则具有该基因的不同变体。在人类身上，GRM3的基因变体被认为与精神分裂症、躁郁症和其他情绪紊乱疾病有关。在传输谷氨酸信号过程中涉及的其他基因，后者能够帮助调节情绪，在温顺狐狸群体中也表现出较高的活动性。 食用淀粉食物导致狗从狼群中分化：很多人都知道，狗是从狼驯化而来的，一项最新研究发现，狗因长期与人居住，为了适应我们的淀粉饮食，导致狗狗的遗传发生变化，具备了消化淀粉的基因。这项研究的负责人瑞典乌普萨拉大学的克尔斯汀—林德布劳德—托赫及其科研组研究发现。狗拥有比狼更多的AMY2B 基因的副本，这种基因对消化淀粉产品至关重要。狗胰腺里的这种基因比狼体内的活跃28倍。该科研组还发现10个对狗消化淀粉和分解脂肪有帮助的基因。林德布劳德—托赫说：“虽然有可能是人类到野外捕捉了狼的幼崽，并对它们进行驯化，但是狗在现代农业开始后开始食用人类的剩饭剩菜，导致它们自行驯化的观点，可能更有吸引力。” 很多案例说明，生物基因本身并不是固守的，在古细菌、病毒领域，基因交换频繁，而且动植物等与微生物也有基因交换现象，最新例子也证明了基因在植物之间的转移。实验证明了大型动物包括人的基因对环境相应是非常迅速的。 狗是从狼进化来的，这本身涉及另一个长期的疑惑，狗与狼已经分化成两个不同的种群。按照达尔文主义，狗的进化似乎脱离了传统的自然选择概念，就是生物进化为何与达尔文的自然选择如此矛盾。就像本书开篇序里的照片一样，那是高中笔记本里的记录，其实作者本人从高中时候开始进行了质疑，这必然涉到拉马克主义，更深层的原因，涉及基因遗传的本质、非基因之外的蛋白质等有机物在遗传中的作用、基因在生物体内的本质，更深的探究就是生物量子本质的一种协调。 总结：表观遗传与达尔文主义的融合“表观遗传”使获得性遗传再次引起科学家的兴奋，短短数年，它已成为生命科学界最热门领域之一，科学家发现人类不仅有作为遗传物质的基因组信息，还有一套管理、调控、修饰基因组的密码指令系统。不同的个体，指令系统也不同。另外，这套密码指令还能在特定环境下发生改变。 另外，表观遗传的印记在没有环境压力的数代之后，可能会渐渐丢失。事实上，以DNA为载体的中心法则仍是传递遗传信息的主要方式，而表观遗传可作为它重要的有益补充，而非你死我活的针锋相对。 基因遗传与基因突变困境：究竟是基因突变导致了生物的自我优化选择，还是环境长期积累导致了基因的选择，这似乎已经有越来越多的证据证明环境因素的重要性，当然这种环境外部环境与内部环境两部分因素。 南京大学张辰宇教授团队的研究具有颠覆性的意义，他的研究令人惊奇的是——植物的微小RNA可以通过日常食物途径进入人的体内。这些微小的RNA 能够通过调控靶基因表达的来影响人体的生理功能，当然这对动物界也是通用的。该研究证明除了水，蛋白质，碳水化合物等外，植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”。 该发现的潜在意义还在于： 该研究为我们提供了动植物之间跨“界”相互作用以及共进化（co-evolution）的新线索，该研究为我们打开了一条新的思维通道，就是植物以及昆虫的外源性微小RNA在猎物和捕食者间的是如何相互影响的。 狼因为长期被人类驯化及饮食习惯的原因慢慢演变成现在的狗，南太平洋岛国所罗门群岛的居民因为常年暴露在阳光照射以及大量食用海产品的导致黝黑的皮肤，却拥有金黄色的头发。 内外环境都在遗传方面有其影响性，比如在非洲人的基因组里，存在抗艾滋病和抗疟疾的遗传变异，但是亚洲人和欧洲人基因里面却没有。亚洲人在消化牛奶方面没有欧洲人有优势，因为欧洲人体内含有更高活性的乳糖酶的糖类消化酶，能够将牛奶中的乳糖分解为可吸收的物质。传统达尔文主义认为，这是由于过去一万年间，奶制品是欧洲人们的重要食品之一，体内乳糖代谢酶的活性高，有效地代谢乳糖对于欧洲人是一种选择优势，因而决定这种表型特征的遗传变异在欧洲人中保存下来。 同样，如果让习惯进食肉类的欧洲人像亚洲国家的人一样每天吃面条和馒头以及米饭，也会给他们带来困扰。因为中国和许多亚洲国家的人群的唾液淀粉酶的活性高于其他人群，这也是由于淀粉类食物是亚洲很多国家的重要食品之一。 但是包括中国，韩国等亚洲各个国家的人在欧洲生活，并不会因为自己肠胃里没有乳糖酶，导致不能更有效的吸收牛奶，而被自然淘汰，相反事实证明，亚洲人会在欧洲能生存的很好。 这之前文章及后面章节的证据都在都说明，遗传是复杂的，不是DNA独有的。蛋白质，卵细胞环境，DNA，RNA，外部环境，动物与植物，及生物体内的微生物等对于生命进化都具有长期的互相影响，正是因为这些因素互相作用才激励了生命的进化。