（中文对照：）你知道遗传学两个基本问题吗？

                               周慕瀛 山东肥城矿业中心医院  邮编271608 电子信箱：fckzmy@sina.com

摘要

   遗传学里有两个基本问题。“第一问题”是探索能制造个体的种质的。它问“谁制造个体？” 预成论、达尔文的泛生论、魏斯曼的种质论都是解答“第一问题”的尝试。“第二问题”通常在两性繁殖的生物中出现。由于制造者（种质）有（父、母）两个亲本参与，出现了新问题：（父及母）哪个模式传给后代呢？它问“什么东西促使父（或母）亲制造自己模式的后代呢？”比如在孟德尔实验里他就设想“高（矮）品系含有促成植株为高(矮)的东西”。历史上解答“第二问题”的尝试有曾广泛流行的“融合遗传”。简言之，“第一问题”是种质问题，“第二问题”是模板问题。

  孟德尔实验是典型的“第二问题”实验。所以孟德尔发现的基因是促使个体（性状）形成的模板而不是制造者。但遗传学立足基础却应是种质（制造者）而不是模板。

关键词  遗传，种质，基因，模板，遗传学

1.导言

   2010年文特尔团队报告他们合成了一个人造基因组并宣称用它制造了合成生命[1]。这表明基因（组）是个体（细胞）的制造者。这与“种质:生殖细胞的遗传物质:基因”[2]这一现代遗传学共识是一致的。

  但是国际知名生命科学家，美国加州Scripps研究所的杰拉尔特·乔伊斯博士,在《纽约时报》报道的回应人们惊呼合成细胞是一个新的生命形式或人造细胞时,说:“当然,这是不正确的,其祖先是一种生命形式”。纽约时报继续写道“文特尔博士拷贝了一种细菌的DNA，并将其插入另一种细菌中。第二个细菌制造了这个所谓‘合成细胞’的所有蛋白质和细胞器”[3]。这种说法表明基因组并不是个体（包括细胞）的制造者。

  上述两者的对立暴露了现代遗传学的危机。

  事实是当基因被证实为DNA时危机就显露了。1944年艾弗里团队确认基因由DNA组成并指出：“DNA能促使无荚膜的RII型肺炎球菌制造出荚膜来”[4]。这里初步揭示了基因（DNA）是制造特定性状的促进者而不是该性状的制造者。

  今天分子生物学更为上述事实提供了全面充分的证据：一方面DNA不可能是个体的制造者，因为在个体形成过程中它不耗能、不做功，无能建立3’、5’-磷酸二酯键或肽键；另一方面DNA直接是RNA的模板，间接是蛋白质的模板，故而是制造个体及其性状的模板源。

  现实世界同样冷酷：它至今也没给现代遗传学家一例基因组制造了个体（含细胞）的事实。

  然而整个遗传学界依然固守己见并使自己陷入反科学泥潭里。如果DNA能制造个体（或性状）那么它就成为永动机了：它不耗能不做功却创造了化学能使核苷酸、氨基酸等原料转变成个体及其性状等产品。这是违背能量守恒定律而反科学的。

  遗传学界之所以堕落为反科学是因为不知道自己错在哪里。这就是必须认识遗传学里两个基础问题的原因

2.遗传学里存在两个基础问题

2.1“第一问题”

 “第一问题”是追查制造者的，即能制造个体的种质或生殖细胞内遗传物质的，它问 “什么物质（或谁）制造个体？”或者它问种质“你是什么（或谁）？”制造是遗传的基础。没有制造，卵就不能成为个体（如狗、鱼、树），也就不会有性状从亲代传给后代。生命世界里就不会有遗传这种事。预成论、达尔文的泛生论以及魏斯曼的种质论都是为“第一问题”提供答案的尝试。预成论认为制造者是缩影，泛生论认为制造者是胚芽，而种质论认为制造者是“种-质”。现代遗传学认为基因是制造者，也即“种质:生殖细胞的遗传物质:基因”[2]。但基因DNA根本没有制造能力，不可能是制造者。也就是说“第一问题”至今尚没有人给出具体的正确答案。

2.2“第二问题”

 “第二问题”通常在两性繁殖的生物中显现。由于有（父、母）两个亲体，所以对制造者来说有了新问题：双亲中哪个规格模式会在产生的后代身上表现出来呢？它问种质“什么东西刺激你制造出父（或母）版或折衷版的个体（性状）的？”日常生活中“第二问题”会导致人们有这样的问话：“为什么汤姆的大儿子高个像父亲而小儿子矮个像母亲？”“为什么汤姆儿子（或女儿）的鼻子像汤姆的而耳朵像母亲的？”“为什么哈布斯堡家族的鼻子似乎是按一个模板制造出来的？”等等。历史上解答“第二问题”的尝试有曾广泛流行的“融合遗传”。

  显然上述两个基础问题是不同的问题。简言之，“第一问题”是种质问题，而“第二问题”是模式问题，或者按今天广泛采用的术语“模板”，那就是模板问题。

 种质与模板最大的区别是：种质是制造者，而模板是产品规格的信息载体。模板上的信息可以用文字、数字、几何、物理或化学形式来表达；只有在模板的指引下，制造者才能制造具有特定规格的产品。

 由于预成论里的缩影是能成长为个体的，所以它是关于种质的一种假想，这就是缩影与基因的模板本质不同之处。模板自身是没有制造能力的。也就是说，模板之外种质必定还须有负责执行制造操作的制造力才能制造个体，就如除了飞机蓝图之外飞机厂还须有执行制造操作的生产线才能制造飞机一样。

3.孟德尔实验

  孟德尔论文的题目《植物杂交实验》本身就指明这是遗传学“第二问题”领域内的实验[5]。例如在其中一个实验里“他用食用豌豆的高株品种同矮株品种杂交。子代杂种即F₁，都是高株。再使子代自花授精，孙代分高株和矮株，两类的株数成3与1之比”[6]。这样的实验在广大的无性繁殖生物中是无法进行的。

 然而，类似问题在现代机器制造业中却是常见的。例如我们可以问波音（公司）“为什么你制造的飞机有的长有的短？为什么第一批都是长的？又为什么最近一批有长的也有短的，两者成30与10之比？”

 这类问题是问飞机制造者是谁吗？当然不是。如果波音（公司）回答：“因为我们有飞机制造厂”，那肯定会被人怀疑发言人脑子不好使。这里我们并不在追究制造者；相反，回答我们问题的应是制造者。完整的问话是这样的： “根据波音制造飞机的事实我们知道波音能制造飞机。但我们想知道的是为什么你们（飞机厂）制造的飞机有的长有的短？为什么第一批都是长的？为什么最近一批有长的也有短的，两者成30与10之比？”

 今天正确回答这类问题已是普通常识了，也即：“因为我们（飞机制造者）有飞机蓝图。当生产长飞机时，我们有控制或使产品(飞机)长的蓝图，当生产短飞机时，我们有控制或使产品(飞机)短的蓝图。这一常识对我们理解遗传学“第二问题”具有极大的启发性。受到启发的我们会怀疑豌豆植株制造者(种质)是否也含有控制产品规格的东西。

 根据下述我们可以发现孟德尔正是这么想的：“设想高品种豌豆的种质内有使植株为高的某种东西，而矮品种豌豆种质内有使植株矮的某种东西”[6]。这里的“某种东西”是制造特定性状的促进物而不是该性状的制造者，这与艾弗里等揭示的基因（DNA）是制造特定性状（荚膜）的促进物而不是（荚膜）该性状的制造者是完全一致的。它充分证明孟德尔实验的标的物是模板而不是制造者。这是人们第一次有如此的想象，这是个伟大的设想，完全改变了前人“融合遗传”的思维习惯。正是这一假设最终导致孟德尔发现了控制个体（性状）规格的“某种东西”，它就是基因。

4.孟德尔与现代遗传学

  孟德尔并没有提出过取代达尔文泛生论或魏斯曼“种质论”的遗传理论。他的论文[5]只是报道了一种遗传因子（基因）及其遗传规律。他从没有说过基因是唯一的遗传因子。也就是说，孟德尔从来没有说（或暗示）过基因是能制造个体的“种质”的唯一组成。换句话说，100年来形成的所谓的科学共识,如“遗传学是基因的科学”、“孟德尔是遗传学之父”和“种质: 生殖细胞的遗传物质: 基因”（可见于诸百科全书及教科书）等等, 完全是由重新认识孟德尔工作后的人们自己创造出来的，与孟德尔本人无关。

现代遗传学盛行100年的事实表明人们从来没有认识到遗传学里的两个基本问题，因而混淆两个问题，把基因误认为是种质，最终陷入了泥潭。

5. 结论

遗传学里有两个基本问题：“第一问题”是种质问题，“第二问题”是模板问题。

孟德尔实验是典型的针对并解决“第二问题”的实验。通过实验孟德尔发现的基因是一个控制个体（性状）规格的遗传（模板）因子而不是种质（或生殖细胞的遗传物质）。

真正的现代遗传学尚未建立，因为种质（生殖细胞的遗传物质）尚未被最终确定。

（参考文献见于英语版文末）