浙江日報
李慧玲
2026-02-10 01:46:54
人類與自然界其他生物的基因組，就像一本宏大的生命之書，記錄著數(shù)億年的進(jìn)化史。當(dāng)我們聚焦于“美國人”、豬和狗這三個看似差異巨大的??生命體時，一個關(guān)于DNA的??有趣問題便浮現(xiàn)出來：它們的基因序列究竟有多大的重疊？這不僅僅是科學(xué)家的好奇心驅(qū)使，更觸及了我們對自身起源和生命本質(zhì)的理解。
我們需要明確一個基本概念：DNA，即脫氧核糖核酸，是所有已知生命體的??遺傳物質(zhì)。它由四種堿基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C和鳥嘌呤G）組成，這些堿基的排列順序構(gòu)成了我們所說的基因，進(jìn)而決定了生物體的各種性狀。雖然物種之間在形態(tài)、行為和生理功能上存在巨大差異，但令人驚訝的是，在分子層面，許多基因的功能和結(jié)構(gòu)在不同物種間高度保??守。
以豬為例，它們在許多方面與人類有著驚人的相似性。這種相似性不僅僅體現(xiàn)在解剖學(xué)上，例如豬的心臟結(jié)構(gòu)、消化系統(tǒng)以及皮膚厚度都與人類有可比之處，更重要的是，它們在基因?qū)用嬉脖憩F(xiàn)出顯著的共通性。研究表明，豬的基因組與人類基因組的相似度高達(dá)80%以上。
這意味著，如果我們隨機(jī)抽取一段人類DNA序列，很可能在豬的基因組中也能找到高度相似的對應(yīng)片段。這種相似性并非偶然，而是漫長進(jìn)化過程中共同祖先留下的印記。在數(shù)千萬年前，豬和人類可能共享一個相對較近的祖先，它們的基因在漫長的歲月中獨(dú)立演化，但許多核心功能基因，如維持細(xì)胞生長、代謝和修復(fù)的關(guān)鍵基因，卻因?yàn)閷ι嬷陵P(guān)重要而得到??了保留，并被傳遞了下來。
這種基因的相似性，也解釋了為什么豬在醫(yī)學(xué)研究中扮演著如此重要的角色。由于其器官在大小、生理功能和基因表達(dá)模式上與人類高度相似，豬的器官常被用于移植研究，其血液和免疫系統(tǒng)也為我們理解人類疾病提供了寶貴的模型。例如，在器官移植領(lǐng)域，豬的心臟瓣膜被廣泛應(yīng)用于人類手術(shù)，其生物相容性良好，能有效延長患者的生命。
同樣，在藥物研發(fā)和疾病治療的研究中，豬也被用作實(shí)驗(yàn)動物，它們對某些疾病的反應(yīng)和對藥物的代謝途徑，能為科學(xué)家提供重要的參考信息。
再將目光投向狗，這個被譽(yù)為“人類最好的朋友”的物種。狗與人類的親緣關(guān)系，雖然在某些方面可能不如豬那樣“器官相似”，但在基因?qū)用嫔希鼈兺瑯优c人類共享著大量的遺傳信息。研究發(fā)現(xiàn)，狗的基因組與人類基因組的相似度也達(dá)到了非常高的水平，大約在85%左右。
這種高相似性，很大程度上源于兩者共同的生活史。狗經(jīng)過數(shù)萬年的馴化，與人類社會緊密融合，它們在進(jìn)化過程中，為了更好地適應(yīng)與人類共同生活的環(huán)境，其基因組也發(fā)生了一些適應(yīng)性變化，例如與嗅覺、聽覺以及社交行為相關(guān)的??基因，可能與野生犬科動物有所不同。
更值得注意的是，一些與人類疾病相關(guān)的基因，在狗身上也存在著相似的變異。這意味著，在研究某些遺傳性疾病，例如癌癥、心臟病、糖尿病，甚至神經(jīng)系統(tǒng)疾病時，狗也可以作為有價值的動物模型。例如，某些犬種更容易患上與人類相似的??癌癥，這使得它們成為癌癥研究的理想對象，科學(xué)家可以通過研究這些患病犬只，來探索疾病的發(fā)生機(jī)制，并測試新的治療方法。
為何“美國人”作為一個特定人群，在基因?qū)Ρ戎袝c豬和狗進(jìn)行討論呢？這里的“美國人”并非指代一個具有獨(dú)特基因亞型的群體，而是通常用來代??表“現(xiàn)代人類”的一個泛指。當(dāng)我們討論“美國人”的DNA時，我們實(shí)際上是在探討人類基因組的??普遍??特征。人口的遷徙、基因交流以及數(shù)萬年的自然選擇，使得全球范圍內(nèi)不同人群之間的基因差異相對較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物種間的差異。
因此，在與豬和狗的基因進(jìn)行對比時，“美國人”的DNA基本上就代表了人類DNA的主流特征。
總而言之，從DNA的角度來看，人類、豬和狗之間存在著令人驚訝的遺傳聯(lián)系。這種聯(lián)系不僅證明了生命的共通性，也為我們理解進(jìn)化、疾病以及生命科學(xué)的??研究提供了寶貴的視角。下一部分，我們將深入探討這些基因相似性背后的科學(xué)原理，以及它們對我們未來可能產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。
當(dāng)我們驚嘆于人類、豬和狗DNA的相似性時，更深層次的問題隨之而來：這些相似性是如何形成的？它們又對我們理解生命、探索科學(xué)以及思考倫理問題帶來了哪些啟示？基因的低語，穿越了物種的界限，訴說著進(jìn)化的宏偉篇章，也促使我們進(jìn)行一場深刻的自我反思。
理解這種基因相似性的根源，離不開進(jìn)化論的框架。所有生命體都起源于一個共同的祖先，在漫長的地質(zhì)年代里，隨著環(huán)境的變??化和自然選擇的壓力，生命經(jīng)歷了無數(shù)次的演化和分化，形成了如今豐富多彩的物種。對于維持生命基本功能的基因，例如編碼蛋??白質(zhì)合成、DNA復(fù)制與修復(fù)、細(xì)胞呼吸等核心生物學(xué)過程的基因，由于其重要性，它們在進(jìn)化過程中往往會得到高度保守。
這意味著，即使是像豬、狗這樣與人類在演化樹上分道揚(yáng)鑣了數(shù)千萬年的物種，它們依然保留了許多與人類相同的“基礎(chǔ)款”基因。
舉例來說，許多參與細(xì)胞代謝的關(guān)鍵酶，其基因序列在不同哺乳動物之間可能只有微小的差異。這就像建造房屋，無論你建造的是一座小木屋還是一座摩天大樓，都需要水泥、磚塊等基礎(chǔ)建材。在生物體內(nèi)，這些“基礎(chǔ)建材”就是那些被高度保守的核心基因。它們確保??了生命體的基本??生存和繁衍能力，因此在進(jìn)化中不易發(fā)生劇烈變異。
而“美國人”這個標(biāo)簽，在這里更多地被用作一個參照系，來代表現(xiàn)代人類的基因組。雖然人類內(nèi)部存在著基因多態(tài)性，但總體而言，人類作為一個物種，其基因組的變異程度遠(yuǎn)低于物種間的差異。因此，當(dāng)我們談?wù)摗懊绹恕钡腄NA與豬、狗的DNA對比時，我們實(shí)際上是在探討一個普遍的人類基因組與這兩個動物物種基因組的平均相似度。
這種基因相似性，為科學(xué)研究打開了無數(shù)扇門。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，豬和狗的基因組特征，為我們理解人類疾病的發(fā)生機(jī)制提供了極其寶貴的模型。例如，許多與人類衰老相關(guān)的基因，在狗身上也表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律。研究患有老年疾病的狗，可以幫助我們更好地理解阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的病因，并可能找到新的??治療靶點(diǎn)。
同樣，豬在代謝性疾病（如糖尿病??）、心血管疾病以及癌癥等領(lǐng)域的研究中，也扮演著不可替代的角色。科學(xué)家們可以通過在豬身上模擬人類疾病，來測試新藥的療效和安全性，甚至進(jìn)行器官移植的預(yù)實(shí)驗(yàn)，為挽救人類生命提供可能。
這種基因上的“親近”也引發(fā)了一系列倫理上的??考量。當(dāng)我們認(rèn)識到，豬和狗的基因與我們?nèi)绱讼嗨疲鼈冊谀撤N程??度上也擁有與我們相似的??感知能力和生存本能時，我們?nèi)绾慰创鼈兊拇嬖冢渴欠褚馕吨覀冊趯Υ@些動物時，應(yīng)該更加審慎和尊重？例如，在利用豬作為醫(yī)學(xué)研究模型時，如何平衡科學(xué)研究的必要性與動物福利的??保障，成為一個需要不斷探討的議題。
更進(jìn)一步，如果未來基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）能夠更加精準(zhǔn)地作用于不同物種的基因，那么“人豬嵌合體”或“人犬嵌合體”的出現(xiàn)，將模糊物種之間的界限，帶來前所未有的倫理挑戰(zhàn)。我們是否應(yīng)該在基因?qū)用妗案脑臁逼渌锓N，以滿足人類的??需求？這種跨物種的??基因干預(yù)，是否會改變生命的本質(zhì)，甚至產(chǎn)生不可預(yù)知的后果？這些問題，正隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，變得越來越緊迫。
基因的相似性也促使我們重新審視“人類中心主義”的觀念。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成生命的基因，在很多方面是普適的，那么我們與其他生命體之間的關(guān)系，是否應(yīng)該從簡單的“主宰與被主宰”轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N更加平等??的共生關(guān)系？理解基因的低語，不僅是科學(xué)的探索，更是一種哲學(xué)上的覺醒。
它提醒我們，在浩瀚的生命宇宙中，我們并非孤立的存在，而是與其他生命形式共享著同一套生命密碼，共同演繹著一曲波瀾壯闊的進(jìn)化史詩。
總而言之，從“美國人”的DNA到豬和狗的DNA，這場跨越物種的分析，不僅僅是對基因序列的簡單??對比，更是對生命本質(zhì)、進(jìn)化奧秘以及人類自身定位的一次??深刻反思。基因的低語，將繼續(xù)引導(dǎo)我們走向更廣闊的科學(xué)視野，并促使我們以更加負(fù)責(zé)任的態(tài)度，去面對生命、科技與倫理的交織。
