解读宋安群基因质疑与黄禹锡事件（二）

解读宋安群基因质疑与黄禹锡事件（二）

王德奎
（四川绵阳日报社，四川绵阳，621000）

摘要: 宋安群发表的《“基因”理论带有根本性错误》，为黄禹锡干细胞克隆造假事件提供了“基因”理论或“基因工程”技术理论方面深层次的解读。　
关键词：基因、克隆、干细胞、层展理论

二、基因层展后的梳理
A、宋安群的成就
现在来看，就明白了宋安群《“基因”理论带有根本性错误》的文章好在哪里？好就好在她的文章不给别人打“棍子”、戴“帽子”。宋安群批驳论敌，言辞也很尖锐：用了“根本性错误”，好像判了“死刑”，但它是学术性的语言，不是政治性的“伪科学”、“邪教”、“民科”等置人于不义的打击。其次，宋安群质疑“基因”理论的观点，即使你认为她不对，但她是把她的学术性理由说清楚了的，不是以政治性理由以势压人或含糊其词，你可以对等用学术性的理由回答。
我们反复读《“基因”理论带有根本性错误》，发现宋安群不是真的反对基因理论，而是对黄禹锡坚持说的类似拥有培育患者匹配型干细胞技术的担心；其中包括能对所谓致病基因从人类胚胎干细胞中剔除等技术的担心，因为这类技术太微观了，像做具体的夸克粒子实验一样微妙。从宋安群的文章中也可以看出她和张颖清一样，没有亲自做过这类太微观的实验，宋安群可能永远也不会去做这类太微观的实验。例如宋安群说：2000年4月她到新疆农科院微生物所，应用传统理论，其中包括”基因”理论，对该所嗜热芽孢杆菌XJT-9503进行定向改造，只用了半月时间，使该菌的产酶率由4000u/ml左右，提高到10000u/ml以上，而且很稳定。此为国家863项目；这些微生物试验结果均有本厂家、单位所开证明。
所以宋安群说：“作为生物的遗传物质并非细胞内的某一孤立物质，而是细胞本身是一个整体，有整体统一的运动规律，它制约着里面所有物质的运动。”这句话，宋安群是画龙点睛说出她对基因理论认知的底蕴，并明确无误表明她重视孟德尔假设的基因概念。例如她说，她通过收集大量的资料，通过实地考察及多年的试验等，总结出了十多条生物所共有的基本的运动规律与多条遗传规律，遵循这些“规律”定向改造生物，她使试验田小麦增产20-30%；使棉花结棉桃数增加1-2倍；使辣椒抗病性显著提高。她在重庆制药五厂，河北省高碑店生化制品厂，大港油田，北京美的生物技术有限公司等单位，对其多种生产上的菌种进行定向改造，在短期内（半月──两个多月内），使其菌种的生产能力（效价）成倍提高，繁殖周期缩短，抗杂菌污染能力显著增强，且改造后的菌种稳定性好等等。可见宋安群的科研还是用的从宏观下手的考察、试验方法。
所以宋安群才说：“我所指的仅仅是基因理论（包括基因工程）的错误，而不涉及细胞工程，像克隆羊是属细胞工程。”然而所谓的基因工程、像克隆羊的细胞工程，都是基因理论（包括自然选择理论）的发展和延伸。这可以从《基因理论大事年表》中看出。生命科学研究领导潮流，从科学上讲，基因是细胞生命活动的基础，但最终对人类生命重要的还是细胞。不同类型干细胞的蛋白表达差异、干细胞分化过程中的蛋白表达谱、不同干细胞分化过程的调控研究等课题虽多，但像黄禹锡干的有关干细胞克隆出的实物，才是既十分尖端的研究，又是平常百姓的热门话题。
黄禹锡教授是韩国所谓的干细胞复制医学权威、克隆之父、首席“最高科学家”，未来为韩国获取诺贝尔奖的第一人，竟然造假；虽然2005年8月至12月29日，黄禹锡提出证明他能培育胚胎干细胞的其中两个，遭其合作伙伴、韩国米梅地医院“掉包”，并要求韩国司法部门对此展开调查。另外，黄禹锡2005年4月宣布培育出的世界上第一条克隆狗“斯纳皮”，韩国调查委员会生物实验室进行的DNA检测表明，“斯纳皮”的确是一条克隆狗。但判断黄禹锡是否拥有培育和患者匹配的干细胞技术？为什么这项技术这么难？为什么其他同类同级的科学家也没有做出来？是否有宋安群的说“基因”理论和“基因工程”技术理论方面有错或受阻等时代局限？宋安群的以下观点，对基因理论的发展和延伸是有启迪的。
1、宋安群说：为了让大家都能看清与理解“基因”理论的错误所在，拿人体来说，生殖细胞中有23条染色体，“基因工程”将操纵所需性状的基因切割下来，进行重组与拼接。从现在的研究看到，每条染色体上就是一个DNA大分子，可在这大分子上并没看到有孟德尔所假想的那样的“基因”。如果定要认为“基因”就在DNA分子上,那么细胞核内的23个DNA分子如何能控制人体各种各样数不胜数的性状呢？学者们设想DNA分子能分成许许多多的片段，每个片段就是一个基因，所以把“基因”称为DNA片段，由每个“片段”分别去控制人体各种各样性状。那么，即便DNA能分成“片段”，当DNA分子分成上千个片段后，它还是不是一个完整的分子？它到底是以一个完整的分子发挥作用，产生功能，还是它本身没有功能，只让它上面的“片段”各行其是，各自将各不相同的所谓遗传信息“转录”给RNA，再“转译”给蛋白质，从而各自操纵生物五花八门的性状？
2、从常识看，任何一个分子，无论有机物或无机物分子，都有作为分子的特有功能，而不可能分成“片段”。若要在外力的作用下，强行分成“片段”，其性质也完全变了，DNA分子能例外吗？要知孟德尔假设的基因概念是：基因间互不牵连，能独立分离，自由组合；一个基因控制一个性状，且不因环境的变化而改变。
而发展了的概念却说“一个基因可以影响许多性状，许多基因影响同一性状”，那么如何能下手将控制所需性状的基因切割下来，而不影响其它性状呢？
3、不仅发展后的基因概念使“基因工程”无法下手操作，就是原有的基因概念，要下手切割基因，从逻辑上也说不过去。就拿孟德尔假设的控制碗豆（茎）高矮的基因来说，如果真有高、矮基因，它们又可以被切割出来，那么当人们把它们切割下来后，这碗豆还有没有高矮？若没有了高矮，这会是什么东西？若变成了别的东西，那这基因控制的就不仅仅是高矮，而是整个植株的状况！若说还有另一种情况：出现了新高矮，那这控制新高矮的基因又从何来？由于DNA有忠实的复制性，蛋白质也有忠实的复制性。那么当它们几者都有复制性时，这“基因”该确定在何处？
4、物质在不同层次有本质不同的结构、功能与建造规律，不能混为一谈。但当人们研究DNA分子的时候，也只能说是在研究有机物大分子，却不能说在研究生物，更不能说在研究人。若脱离物质本身的结构、功能与运动规律，孤立地向微观深入，那么对物质局部与整体的关系认识不是越来越近，而是越来越远。“基因”理论正是走上了一条忽略局部与整体的关系、忽略活的生物体与死的非生物体区别的孤立地向微观深入的道路。
“基因”理论认为“人的一切疾病都由基因决定”，“人的命运由基因决定”等等。这就不仅仅是学术界的问题，理论上的问题，而是使与此有关的一系列问题，陷入到最大的误区之中。今天将客观存在的DNA与仅仅是假设的“基因”混为一谈，那么人们利用现今所掌握与运用的现代科技和现代设备，对DNA分子和活细胞进行改造，则可能无的放矢！
B、对宋安群的支持
1、宋安群挑战孟德尔学说，而美国珀杜大学的最新发现，也看出孟德尔学说有不完备性。例如，约150年前孟德尔提出决定生物体特征的基因在细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本。但珀杜大学科学家对一种名为拟南芥的植物进行了研究，这种植物两个基因复本上的ＨＯＴＨＥＡＤ基因都出现变异，因此其花瓣和其他花器官不正常的绞合在一起。按照遗传定律，拟南芥的后代也应该具备这种不正常的特征。但他们发现，在一些情况下，拟南芥后代中大约１０％具有正常的花器官。利用基因排序法证明，这些正常的拟南芥后代对ＨＯＴＨＥＡＤ基因的一个或者两个ＤＮＡ复本都进行了改写，将父（母）不正常的基因片段改写成与祖父母一致的正常片段。研究人员又对这些植物其他大量的基因进行了研究，发现这种植物将ＤＮＡ片段改写为祖先形式的情况频繁发生。研究人员认为，发生这种“基因倒退”现象最可能的原因是，植物细胞中含有一些此前未被发现的ＲＮＡ（核糖核酸）分子，这些分子可以作为ＤＮＡ片段的后备复本。作为矫正一些基因突变的模本，这些ＲＮＡ分子与ＤＮＡ一道被遗传到花粉或种子中，在特殊的情况下便对基因进行改写。他们认为，类似的“基因倒退”现象可能也出现在人身上。在一些罕见病例中，一些孩子遗传了致病的变异基因，却表现出很微弱的疾病症状，原因可能就是，其细胞中的变异基因被改写为正常的、健康的形式。
2、宋安群反对夸大基因的作用，中科院院士杨玉良教授在中科院第12次院士大会上的讲话，也可看作有支持的成份。杨玉良院士说，一个人的犯罪、成才、个性和长相等等都是基因决定的，似乎生命体的一切都是由基因决定的，人类对基因的问题都搞清楚了？基因不是为了某个细胞的出现指明位置的建筑蓝图。它更像一个配方，细胞只是按这张配方，通过物理和化学的原理导致的某些结果。可以预言，一个复杂生命体仅仅靠搞清楚蛋白质组仍是不够的，而在蛋白质后面所隐藏的数学、物理和化学规律才是打开这个黑匣子的钥匙 一个典型的动物细胞，为了了解生物膜的结构，先来看一个肥皂泡。肥皂泡由两亲性分子构成。因为两亲性分子一头亲水而另一头亲油，它在水里可以形成囊泡。生物膜与肥皂泡非常相像。
但是要预言细胞膜，或者囊泡，或者“肥皂泡”在特定条件下的形状却相当困难。如果在显微镜下看它，就会发现真是丰富多彩，形状各异，其复杂性是显而易见的。一直到了八十年代，德国科学家Helfrich和中国科学家欧阳钟灿在原来的囊泡形状方程中引入了膜的自发曲率，Co，也就是膜在没有承受任何外加力量的时候的曲率。如果是外层膜上的膜被蛋白受外面的化学环境影响而被溶胀，这个膜就会自动地往里弯，就得到了这样一个正的自发曲率。反之，若里面的膜被蛋白被溶胀，膜就向外弯，就得到了一个负的自发曲率。在引入了自发曲率后，Helfrich和欧阳导出了较为普遍的囊泡形状方程。这样一来，囊泡形状的诸多问题都迎刃而解了。因此，Helfrich－欧阳方程成功地获得了描述红血球形状的双凹碟状的解。必须指出，Helfrich－欧阳方程是纯力学的，其中没有用到关于基因的任何知识。
所以杨玉良院士总结说：我们不必为物理学的通常定律不能解释生命现象而感到沮丧，因为这只不过是我们现在还没有研究得非常深透。我们还要努力发现能够揭示生命现象的新的物理学定律。而这些物理学定律，除了被称作更高级的物理学之外，还能被称作什么呢？
C、用层展概念对基因梳理
1、层展（emergent phenomena）顾名思义，是呈现出的现象，物理界也谈得比较多。我们的理解，层展是对比联系类似宏观的量子现象与微观的量子现象之间的印记。因此，层展这个概念也可以超出物理学的范围，比如生物学中细胞、基因、液晶、经络、全息等概念，与人体相比，是个“准局域量”现象，也是层展的。不过一些基因层展现象，本身不能通过简单的粗粒化过程得到。在理论的发展过程中，基因描述有漏洞和广义协变性，在其他基本的理论中也是一样的。问题在于，它如何解释以及即使在微观尺度上也是可观测和实验的生物量？这些微观可观测量和实验的生物量是如何与宏观协变性矛盾的？
2、用体细胞克隆动物已不是新技术。2005年8月，丹麦和澳大利亚的研究人员还发明了一种克隆新技术：在显微镜下用极薄的刀片将卵子切成两半的技术，使一半带有完整的细胞核，另一半只有细胞质。然后将两份只有细胞质的一半细胞融合在一起，构成一个相当于完整去核卵细胞的结构，再与需要克隆的动物的体细胞核结合，用电流刺激使其分裂发育，产生胚胎。用这种方法产生的牛胚胎，成功率并不比现行的克隆技术低。问题是这种只留下一半细胞质和细胞膜的完整去核卵细胞的结构，近似一个细胞膜，为什么一定需要这种原始的细胞膜？既然需要克隆的动物的体细胞核，含的基因最重要，为什么装载它的细胞膜不可以用人造生物膜或其他生物膜代替？
3、治疗性克隆如火如荼，2005年6月美国有两个研究小组报告，他们从实验鼠胚胎中取出胚胎干细胞，进行基因改造，使它们发育成所需要的神经细胞，再将这些细胞植入患帕金森氏症的实验鼠脑部，实验鼠的帕金森氏症症状明显减轻，并存活了2―3个月。另外，美国研究人员还证明，把经过处理的克隆牛干细胞移植入牛身上的适合部位，能逐渐发育生长成具有肾脏功能的器官和能“工作”的心脏组织。这是否能说，宋安群“反对基因理论”而为干细胞基因类似技术的担心，就已经没有必要？对人体干细胞进行基因工程改造，将类似致病基因片段从人类胚胎干细胞中删除是否就可任意实行？或者，这主要不是理论问题而是实践问题？
这里，以小白鼠为对象进行大量实验，虽不存在黄禹锡搞人体胚胎干细胞克隆易犯的道德规范错误。但其基因工程或细胞工程的技术类似。如威斯康辛大学科学家汤姆森等在研究中，采用的技术被称为“同源重组”，他们用电流和化学物质等对细胞膜进行了处理，使它能允许特定基因进入胚胎干细胞内部。这些外来基因在合适条件下，能够找到并最终取代干细胞内部的相应ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）片段。那么这里是否说明基因工程或细胞工程技术，是概率性的。
即使几十年前这种“同源重组”，就被科学家们用来对实验鼠的胚胎细胞进行基因工程操作，而我国科学家童第周在意大利读研究生时，能在显微镜下用手剥青蛙卵的细胞膜，就很受导师的称赞。而基因层展克隆现象是利用上述发展了的方法，如科学家已成功地从人类基因组中“敲除”了一个累－纳氏（Lesch-Nyhan）综合症基因。累－纳氏综合症是一种罕见的遗传性精神疾病，这类基因层展现象表现为患者常咬嘴唇和手指等自残症状，严重的可能致命。从1998年首次分离了人类干细胞开始，研究者就希望把干细胞和基因这两个技术联合起来，培育出与患者基因匹配的干细胞，这被称为“治疗性克隆”或“干细胞克隆”，即“重新编程”。干细胞核心的问题是，如果人类能够操纵自身的干细胞，将干细胞和基因治疗联合起来将治疗大量难以治愈的疾病。干细胞可以在体内不断的增殖和分化，作为基因治疗的载体，最为合适。基因改造的干细胞植入体内后，可以一劳永逸的解决问题。“同源重组”技术成功应用于人类胚胎干细胞意味着，将来有可能通过对人类基因组进行类似操作来研究基因层展功能，以及开发基于干细胞的基因疗法等新型治疗手段。比如，将来也许可以借助基因工程操作培育出移植用的组织，它们植入人体后不会被免疫系统视为异体，从而有效避免由此引起的排斥反应。
看来意义如此重大，那么认真对待宋安群“反对基因理论”而为干细胞基因类似技术的担心，仍有必要！

参考文献
1、宋安群，新生物进化论，新疆科技卫生出版社，1998年4月；
2、叶眺新，中国气功思维学，延边大学出版社，1900年5月；
3、王德奎， 三旋理论初探， 四川科学技术出版社， 2002年5月；
4、王德奎， 解读《时间简史》，天津古籍出版社 ，2003年9月。
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