壹木自然读书会 | 生命密码2——人人都关心的基因科普

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分享者简介

易鑫，高中生物老师，壹木自然读书会2022年7月值日生，给大家科普了生物科学史和19位科学大家，相关链接：

本次分享的音频：

引言

十月值日生-陈创彬：

中午12点，易老师给大家分享《生命密码》，欢迎大家关注收听[庆祝]

易鑫：

壹木读书会的各位书友，大家中午好，我叫易鑫，是一名高中生物老师。生物是一门十分有趣的学科。七月份，我在群中与大家分享了《万物千灵，生生不息》，科普了生物科学史和19位科学大家。本学期我对生物教学进行了新的探索，并录制了一系列的生物易趣网课视频，对生命自然和人类心灵有了更多的心得体会。今天我想与大家分享的这本书《生命密码2——人人都关心的基因科普》，它是由华大基因CEO尹烨创作的一套丛书中的一部。

缘起与概要

接触这本书大概是在一年前，当时我在任教高三年级的生物学课，对于高中生物的选修课基因工程这一大内容，学生理解起来非常的艰涩。我在网上搜索到了许多关于基因的话题，在喜马拉雅电台上面了解了一个叫做天方烨谭的栏目，因此也接触到了这本书。

作者通过靠谱的内容，让更多人了解了基因的趣味，从麦克斯韦妖到薛定谔的猫，从歌德尔不完备定律到香农定律，生命的起源与本质、自由意识是否存在的答案似乎呼之欲出。地球存在了46亿年，已知生命的历史已有34亿年，我们是谁？因何诞生？去往何处？学界都有着不同的认识。这本书正是将科学和人文完美地融合，为我们解答了这一系列的生命本质问题——基因。

书中经常会提到一些古诗文和历史故事，我也会偶尔借鉴用在课堂上。这本书共分为四套，可以在微信读书上看到前面三套，分别是《你的第一本基因科普书》《人人都关心的基因科普》《瘟疫传》。第一套《你的第一本基因科普书》，它从生命演化的角度设想：假如地球只有一岁，人类是最后一天上午十点诞生的。

大家可以通过以下的这两幅图片，更加清晰地了解整个的生命演化历程。

“

人类历史时代被分为石器时代、红铜时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代、原子时代到现在的信息时代，对应的是人类研究和创造新事物的不同阶段，人们不断掌握新技术，并凭借着它来改变生活的世界。而作为21世纪三大科学计划之一的人类基因组计划，它开启了生命时代的序幕。人们凭借着前所未有的新工具，从微观角度进而探索自身，也为人类的健康带来了许多的新希望。

本书目录与章节

这本书的目录、标题都非常具有新意。以下四个图片，大家可以简单地了解一下。这本书中引用了许多古诗文，完美地将科学和人文融合在一起。

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我今天要给大家分享的是第二套《人人都关心的基因科普》，相比前一套更加细致入微，并且更加贴近于人们的日常生活。

在前言中，作者提出用生命科学思维去理解世界，提出了生命第一性原理。遗传和变异是生命的本能，生命的遗传和变异究竟是什么？它们的过程是为了更好地适应环境。比如说，棕熊演变成北极熊，更加适应了寒冷的气候。北极熊的体脂率高达50%，是名副其实的胖子，这就是自然演化的结果。而作为食物链顶端的我们人类，也同样是自然演化的结果。

作者还介绍了微生物的作用以及新冠疫情的应对措施等等。他同样认为微生物是地球的统治者，这会在他第三套《瘟疫传》当中有进一步的介绍。

整本书分为四章，第一章是从植物角度揭示生命密码，比如水稻、水果、小麦的驯化和植物的五感加一意的这个系统。第二章是从动物角度揭示密码，比如北极熊进化，家鸡驯化等等。第三章是从微生物的角度揭示生命密码，比如肠道菌群、新冠肺炎等等。第四章是从前沿的技术来揭示生命密码，比如PCR技术和免疫疗法等。

我今天重点想和大家分享的是第二章到第四章。

一只蚕宝宝，荣光丝绸路

首先，第二章里面的侣鱼虾而友麋鹿，它里面提到了“一只蚕宝宝，荣光丝绸路”，丝绸之路是中华文明与世界文明碰撞交流的一个代名词。那么丝绸当中的“丝”是从哪里来的？作者指出了它是由家蚕结茧之后，由丝腺分泌的丝液凝固而成的柔韧晶亮的长长的纤维。“春蚕到死丝方尽”，说的就是这样的一个蚕茧，是由将近一千米长的一根蚕丝结成的，将蚕茧缂丝纺织，就能织成柔软的耐穿的丝绸。

相传黄帝的时候，他的妻子嫘祖是缂丝纺织的鼻祖，距今5500年前的河南仰韶文化遗址就证实了中国人已经开始在使用丝制品了。现在我们无法考证远古的祖先究竟是如何学会缂丝和纺织的，也许他们发现了树枝上的野蚕结成的蚕茧，咬开后吃完了肥美的蚕蛹，准备吐出蚕茧时发现白丝具有保暖作用，便用它来做为了纺织原料。2000年以前，远隔万里的中国和古罗马有一条丝绸之路连在了一起。

欧洲的达官贵族们都纷纷地迷恋来自中国的丝绸，包括凯撒大帝和埃及艳后。丝绸的魅力打开了陆上和海上的两条丝绸之路，让中国和世界文明深入地进行了碰撞交流。中国的丝绸、茶叶、陶瓷远销海外，外国的奇珍异宝、书籍、宗教、文化也传入了中国，繁荣的丝绸之路背后，来自于一只只蚕宝宝的辛勤劳作。

我们大家都知道，中国原本是丝绸的主产地，但近代由于闭关锁国，中国的丝绸逐渐失去了海外市场。日本乘势而上，采用先进的工业化生产方式取代了传统的手工作坊。日本在丝绸制造业和纺织业取代了中国的统治地位，甚至提出了从日本出发的新丝绸之路。当代中国开始发愤图强，复兴丝绸之路的荣光。我国的科学家们也在尝试揭秘家蚕的基因组，做出了大量的工作。目前中国在家蚕基因组方面的研究，彻底地超越了日本。下面这幅图是缂丝的一个制图工艺。

那么除了我们比较常见的丝绸制品，这次分享我还是想重点围绕着生命健康来展开，重点谈一谈人体肠道内的菌落是身体代谢的总指挥。

肠道菌落与微生物

我们肠道内的菌落可以通过合成代谢酶的方式来参与人体的生化反应，调节人体的三高。所谓的三高是什么？就是指高血脂、高血糖、高血压，当然有的时候还有高尿酸。

书中谈到了一个故事，说是有一位原本健美的美国男性，几年前莫名其妙地出现了眩晕、精神恍惚等症状，就医多次后也查不出结果来。后来才发现，由于那一年他使用了抗生素，破坏了肠道中微生物菌落的分布平衡，原本难以在肠道中生存的酿酒酵母菌开始在肠道中大量地存活繁殖，并且利用肠道中含有淀粉的食物发酵产生酒精，使得他长期处于醉酒状态，这是非常有意思的，很值得科学家去研究。

那么我们的人体其实本身就是与微生物休戚与共的一个巨大生态系统，食物和肠道菌落对于人体的健康，甚至和心理状况都有着巨大的影响。肠道中微生物是人体代谢的总指挥，比如肥胖与饮食的关系，高脂类的饮食能够促进肠道内有害菌的繁殖和脂质的吸收，健康的饮食能够促进肠道内益生菌的繁殖，并抑制脂质的吸收。下面这幅图非常形象的向我们展示了高脂饮食和健康饮食的两种状态。

上面这幅图，向我们比较直观地展示了肥胖与肠道细菌的关系，所以在日常生活的饮食当中，我们应该更加注重来源不明的一些饮食。

谈到肠道细菌，我们就要提到微生物。作者还认为微生物是地球的统治者，它们对人体的平衡和自然生态平衡发挥着巨大的作用。相比之下，人对自然的破坏程度让我们自惭形秽。酿酒过程也离不开微生物的代谢，那么酿酒是如何跟微生物相关的？

在我们老家，现在还流传着一些酿酒的工艺，有些老人他们还是会用自己的窖泥之类的去酿酒。那么酿酒的微生物，它主要是来自于酒曲和窖泥等中的酵母菌等微生物，它们使酿酒原料发酵。窖泥是什么东西？它指的是酒进行无氧发酵时，用来封闭酒窖隔绝空气的泥巴。酿酒业素来有“千年老窖万年槽，酒好全凭窖池老”的说法。窖泥当中的微生物主要是甲烷菌和乙酸菌，它们能产生多种成分，增加酒的独特风味。由于酒曲、窖泥当中的微生物种类不同，酿出来的酒也就各有风味了，比如说酱香型的、清香型的和浓香型等等的。

书中除了提到跟我们日常相关的酒，还谈到了关于新冠疫情为什么能够轻易的地击败人类。那么，新冠疫情至今已经蔓延了近三年的时间，是迄今以来最大的一次疫情了。蝙蝠是新冠疫情的病毒的宿主之一，蝙蝠，有较强的DNA修复损伤能力，并且很少患癌症。对于一般的动物来说，它们的寿命与体积相关。比如说老鼠，它可以活两三年，而大象可以活100年。但是蝙蝠和老鼠一般大小，却可以活上几十年。蝙蝠是携带病毒最多的动物之一，自身却可以与病毒和平共处，这也得益于它自身的免疫系统和抗病毒的机制。蝙蝠也就因此成为了病毒的主要的传染源。

除了新冠疫情，作者还提到了跟人类息息相关的癌症。

癌症与免疫疗法

癌症是重病之王，由于难以治愈，它具有较高的死亡率。当代社会由于环境污染、工作压力和老龄化，癌症的发病率不断地在提高，乳腺癌和宫颈癌让大量的女性遭受着威胁。元代医学家朱震亨，他发现癌症的起因与心情压抑有关，他在《格致余论》乳硬论当中这样描述道：妇女是由于心情压抑，导致乳腺结节，最后发展成了乳腺癌。它描述了整个的全过程。癌症，让历史上各个名医都束手无策，只能用刀去割、用火去烧，但依然无济于事，为什么？

其实是因为癌细胞，它就像种子一样，扎根在身体的肥沃的土壤当中，大量地繁殖、生长。直到近代对癌症的治疗，人们才迎来了新的曙光，比如说麻醉切除肿瘤、化疗防止扩散和靶向治疗。

最后我还想分享一下关于癌症的免疫疗法，癌症它是一种基因病，也就是说正常的细胞里面的基因，原癌基因和抑癌基因经过突变，形成了癌细胞。简单理解，免疫疗法它指的是增强免疫系统的识别和杀伤能力，正常的细胞突变成癌细胞时，免疫系统对癌细胞进行识别和杀伤。其实癌细胞很狡猾的，它能够伪装，合成特殊的抗原，躲过我们身体里面免疫系统的追杀，比如用抑制剂阻碍癌细胞和T细胞之间的通路，T细胞对于它识别并且杀伤。

启发与结语

我看这本书的时候，主要是为了方便自己能够在课堂上让学生理解基因工程的一些原理和应用。那么这本书对我的启发，其实也是蛮大的。

生物的本质究竟是什么？基因与我们到底有什么样的关系？第一个方面，这本书的确让我重新思考了这样的两个问题，生物的本质其实是化学，一切生命结构和生命活动其实都离不开化学物质和化学反应。本书作者提出了生命周期表这样的一个概念，它类似于我们化学当中的元素周期表，每一个物种的基因组数据都是该物种独一无二的属性，用微观的基因来阐释宏观的物种，生命周期表的物种数目远远要高于化学元素周期表当中的元素数目。

第二个方面，作为人类的我们有哪些特征？达尔文曾说“人类的特征是两足直立行走，大的脑容量和高的智力”，而作者认为“人是具有23对染色体，基因组为30亿对碱基，基因总量约为22000多个，以及携带了十倍于人体细胞数量的微生物这样的一个有机体”。作为一本基因科普书，作者在严谨的科学科普时，同时也充满了人文关怀。他这样写道，“如果基因是一串代码，我相信人类的代码里有爱”。

今天的这个分享有点仓促，因为各种的现实环境原因。最后，我想用作者在本书当中的前言一句话来结束今天的分享，“当你自视甚高、忘乎所以时，自然历史会告诉你，人虽然自诩万物之灵，也只是被无序的演化之手推上了王座的生物之一，这并不代表我们有权利凌驾于万物之上，或者是对自然索取无度，用客人而非主人的心态来看待自己与外界的关系，就能够在日常生活当中保持谦卑。”

我今天分享只是抛砖引玉一下，这本书确实是一本不错的基因方面的科普书，对于第一章当中的“草木浮生地久长”，其中的“我从山中来，带着兰花草”以及植物也有情绪，这些东西可以对儿童或者是成年人更好地去理解我们生命的本质，有一些启发。

如果大家有什么疑问的话，我都有点不好意思了，因为上课是刚好上到12点，然后晚上又是有课，临时安排了课，所以调成了今天中午的分享，然后也搞得这么仓促，学生在周边捣乱，走来走去的，还是谢谢大家的聆听！

群友互动环节

    程肖帝：

[玫瑰][玫瑰]谢谢易老师分享。想到两点：个人基因测序预防疾病，身体被划伤时化脓也是免疫反应吧？[愉快]

    小丸子：

我喜欢看尹烨的科普，这本看了一半。在桂花树下听分享。

    易鑫：

    易鑫：

谢谢丸子老师，我确实是在我们学校的那个桂花树下，在那个走廊亭避开了一个又一个的学生，然后边上有好多学生来捣乱，如果大家有什么疑问的话，我们可以一会儿先去吃个饭，然后回来再可以一起交流一下。

    小丸子：

    易鑫：

前面一段时间，丸子老师不是在群里面给我们分享了那个诺贝尔奖，里面提到了关于那个人类的祖先，然后演化之类的，我了解到的就是我们中国现在目前有一位叫付巧妹，这位女科学家现在致力于就是人类的古DNA研究，这方面做得还比较好，如果大家感兴趣可以去自己查阅一些相关资料，我觉得这一块对于去理解人类的一个来源和自己的生命本质应该蛮有启发的，我这边就先去吃饭了。

    彭灵：

要是请学生来和我们一起听，也很有意思。

   陈创彬：

关于肠道菌群的话题是过去一段时间的热点了，可能接下来也会继续发展。有一种说法是，我们其实是被我们身体里的菌群控制的。我们感到自己的身体需要什么，其实是菌群需要什么。益生菌的医疗作用还需要审慎看待，前不久饶毅还专门写文批评尹烨，因为口服益生菌的作用没有经过科学验证。但菌群平衡确实是很重要的，平常很多身体不舒服，内因可能就是身体内菌群的平衡被打破了。无论是口腔菌群还是肠道菌群。还有一种说法是，情侣和夫妻之间之所以在一起生活久了会有一种变得越来越相似的感觉，就是因为他们共享了菌群。

    农夫：

这个要感情好的那种。

    小丸子：

这个有一本书《消失的微生物》

    王娟：

就像猫猫狗狗会和主人长得像。。。

    小丸子：

还有和宠物的关系

    陈创彬：

理解基因和基因变异确实很有意义，不仅是理解我们身体里发生的事情，也是理解自然界生物多样性的基石。

    王娟：

咋个才能自己建立起来呢，肠道菌群

    王娟：

很好吃的样子

    陈创彬：

主要是通过规律生活和饮食均衡吧。少吃刺激性食物，少吃高糖高盐，少熬夜。健康人的身体里其实也频繁地发生基因复制的"错误"。很多因素会诱发这种错误，重要的一类就是我们知道的致癌物质。其实持续抑郁情绪也有可能是一个诱因，但人体内同样有强大的纠错机制和容错能力

    余枚葆：

全都中招，感觉没救了[捂脸]

    王娟：

菌群说它就喜欢吃这些[破涕为笑]，不是我喜欢吃[捂脸]

    陈创彬：

嗯，其实也可以放轻松，爱吃啥吃啥。对，有时感到渴望甜食、渴望油炸食品，真的很想吃就吃吧！毕竟心理安慰也很重要。不要频繁、过量就好，就是因为这种错误和纠错，所以我们说一种东西有致癌作用不是说接触了、食用了就一定会怎么样，都是存在一个概率、一个身体无法纠错的阈值。要做的事情是减少给身体提供癌变的诱因。但生物多样性的基石同样来自基因突变，突变+自然选择，造就了我们的世界。

END

图文提供 | 汪远方

校对 | 彭灵  易鑫

图文排版 | 花叶青木

音频上传、图文发送 | 郑文慧