另一半遗传物质被基因论给弄丢了

 

  周慕瀛 (肥城矿业集团公司中心医院,山东肥城 271608            06.8.11.

摘要 文章用逻辑学原理及函数原理证明孟德尔(根据豌豆实验结果与基因变动完全同步相关就判定基因是造成性状的唯一因子)的结论不可靠、留有遗漏(在实验过程中保持固定的)其它(参与造成性状的)因子的可能性。文章又用分子生物学常识(中心法则或转录酶×基因组是启动并造成细胞生物一切生命活动包括性状的根源)及细胞学常识(一个细胞可生成2个克隆细胞,细胞成分等同,即1份转录酶×基因组复制成2份转录酶×基因组)证明细胞生物的性状、生命及自复制全都是由细胞内转录酶及基因两个因子造成的。

 

导言 性状及细胞生命都是由生物的基因组×转录酶两个因子造成的,没有任何一个基因(DNA)能在没有转录酶与其合作的情况下产生性状或生命。这已是分子生物学的常识。转录酶是必须由亲代遗传给后代的物质,它不是制造性状或生命的原料、条件或环境,就像女子不是(男子)制造新生儿的原料、条件或环境一样,它是基因组的对等合作者。也像女子是男子对等合作者两者共同复制出新男女一样,基因组必须与转录酶系合作,一个细胞里的基因组×转录酶在下一代细胞里才能复制成2个基因组×转录酶。与上述常识形成绝对不对称的是:基因论,它说遗传物质只有基因,性状或生命只起源于基因。基因论者做PCR时,“理所当然”地从外源拿来Taq DNA 聚合酶去实现靶DNA的复制;制造“多莉”羊时,“理直气壮”地把另一头羊的卵内转录酶系拿来与“多莉”的基因组合作发育成羊。然后却把功劳全记在基因的名下,就好象自然界就该天上掉馅饼似地向基因论者提供转录酶免费午餐一样。面对如此光怪陆离的荒谬现实竟没有一位科学家出来说“不”,人们实在比哥白尼以前的人们坚持说太阳绕着地球转要迟钝多了。

一. 事实与常识  1992年以来对rRNA功能的深入了解使人们终于确认,性状(蛋白质)是由RNA(含mRNArRNAstRNAsribozymes等,我们把参与制造蛋白质的RNA命名为RNA+。既往曾经在病毒学里规定过RNA+,其性质属mRNA,那也是能参与制造蛋白质的,所以这两次规定的RNA+是可兼容的)制造的[1~6]。而细胞里的RNA+都是由基因组与转录酶合作(转录)制造的,所以生物的性状是由细胞中的转录酶与基因制造并决定的。即:转录酶×基因(转录出RNA+)制造并决定了性状(蛋白质)。一个克隆系内的每个个体,不仅有相同的基因,而且有相同的转录酶。可见,这是两项同等重要的遗传物质,而且谁也派生不出谁,谁也替代不了谁。缺少这两种遗传物质的任何一种,便不会有性状,也不会有生命。记住这点很重要,这使你坚信每1个因子的同等重要性。

实际上基因组与转录酶两个方面构成一个完整的遗传物质这个事实可以早在50年前就得到确认。也就是在转录酶被发现以及中心法则被提出之时。根据中心法则,必须有基因及转录酶两个因素才能发生转录,才会出现RNA,然后才会有翻译,会有蛋白质(性状)。而其它各种有机物质(含糖类、脂类)的合成更是在蛋白质出现后才衍生出来的事。可见,生物的性状及一切生命事件都是由转录酶×基因所造成的。DNA虽可决定细胞有什么信息的总范围,但这些信息能否流出、选择哪些部位流出(另一些就不流出)、怎样速度流出等这一切在细胞内部都要取决于当时的转录阻遏及开放因子的综合影响。也就是说,细胞的性状等一切都由这些因子与DNA的共同作用来决定。这就像飞机的性状是由图纸及按图制造者两个因素所决定是一样的。图纸虽可决定飞机有什么性状的总范围,但这些性状能否兑现、各部件能否被正确(或不正确)制造、装配是否对口吻合等这一切还得取决于制造者的技能、知识等的综合素质。只拥有图纸能决定飞机的性状吗,不能。把图纸交给飞机厂可以制得飞机、交给汽车厂就制不成飞机或许会制成一架飞不起来的机动车、交给自行车厂那产品就更不像飞机了,而交给一个铁匠那就连飞机的个别性状也几乎看不到了。反之也一样,飞机厂只有同时拥有飞机图纸才能制造出飞机。若它只拥有坦克的图纸,它要么根本造不成什么要么造出有点像坦克的一个怪“飞机”;若给它的是自行车图纸或手表的图纸,那么产品与飞机距离就更远了。羊的基因组必须进入羊卵与羊的转录酶合作才能生成一只羊。羊基因组若与马卵转录酶合作可能会生成有一定羊性状的不正常“羊”,若与鳄鱼卵的转录酶合作则产品的性状更离奇,几乎不可能生成活的生物个体,若与无脊椎动物的转录酶合作,更不可能有什么象样的性状生成;反之也一样,羊卵内置换进马基因组同样难有正常的马及性状生成,换成鳄鱼基因组则产品更怪诞,也不会形成活的生物,而换以无脊椎动物的基因组就更不能有什么象样的性状生成了。可是

二.基因论告诉我们说:遗传物质只有一种,就是基因  那么

三.另一半遗传物质——转录酶怎么会被基因论者给丢弃了呢?

通过下述事例的类比,哪怕是中学生也能看清基因论失误在哪里了。

外星人在一颗外星球上遥望地球研究地球人。他固定了一幢房子进行观察:发现5年前新生的都是白婴儿,而近5年新生的都是黑婴儿。于是他假设:婴儿的出现是由决定婴儿的因子所造成的。当该因子是白因子时就产出白婴儿,当该因子是黑因子时则产黑婴儿。5年前后白、黑婴儿的改变被解释为:5年前决定婴儿的因子发生了变动——由白因子变成了黑因子。后来证实,该房子里5年前真是发生过变化:原来有一个白种男子约5年前离开了,接替他的是一个黑种男子。正是这一变动导致了婴儿的白、黑变动。于是外星人欢庆自己的胜利——他们说他们解开了婴儿形成之谜:婴儿是由男子造成的但这一结论是不符事实的。事实上婴儿是由男子和女子2个因子合作造成的。在这幢房子里,女子是位白种人,这些年里婴儿的母亲全都是她。那么研究者错在哪里呢?

这里的研究方法属黑箱研究法,研究者面对着箱子(这里是一幢房子)观察,他不能直接了解箱子里的因子数量及作用,而只能通过箱外观察到的结果来推断箱内的因子数量及作用。这就要求研究者必须对造成结果的全部可能性都考虑到,不能主观地排除部分可能性。因此

1.当他见到婴儿时假定婴儿是由决定婴儿的因子所造成的,这当然是可以的。但是因子数量是几个呢?对于处于箱外的他来说,婴儿到底由一种因子(比如男子)还是两种因子(如男子及女子)甚至更多因子所造成,他是不知道的。所以他只能把各种可能都想到,也就是说,决定婴儿的因子可能是1个,2个甚至更多个。但是外星球人没有加以说明,以至给人的印象似乎决定婴儿的因子只是1个。

2.研究者把观察到的婴儿(白、黑)变化假定为黑箱内一个因子变化所造成的,这是可以的,该假定是否成立将由事实来作答。但是,即使成立,也并不意味着婴儿是这个对应因子独自造成的。因为尽管是由2个以上因子造成的,但只要其它因子在观察期间保持恒定不变,婴儿仍可表现出只随1个因子变动的现象。在本观察期内,另1个因子——白种女子没有变动,所以,(白、黑)婴儿就只随(白、黑)男子而变动了。也就是说,一个因子(男子)在另一个因子(女子)不变的条件下,就能成为使结果发生变化的唯一因子。在数学上,那就是y=f (x1x2),当x2=c(常数)时,y= f (x1x2)= f (x1c)。此时y就只随x1的变动而变动了。

3. 后来证实造成婴儿变动的相对应因子是男子时,研究者认定婴儿是由男子造成的,这就彻底使原来含糊(给人的印象似乎决定婴儿的因子只是1个)的错误固定为真正错误了。不幸的是:婴儿正好是(男子与女子)2个因子决定的;如若人类是单性繁殖的,那么上述外星人的疏忽就会被掩盖,而碰巧能幸运地得到正确答案。

正确思维的过程应该是这样的:1.假设时应该说明,决定婴儿的因子可能是1个、2个甚至多个,暂不能确定;2.设想婴儿(白、黑)变化源于黑箱内一个因子的相应变化。如果设想成立,也不等于婴儿就是该因子独力造成的,只能说该因子至少是造成婴儿的1个必要因子;至于是否存在其它因子,那不是本观察能予以解答的,要在全部事实搞清楚后再确定。3. 后来证实婴儿确实是随(白、黑)男子而出现变化时,研究者就只能认定男子至少是造成婴儿的一个必要因子。

不合逻辑思维法在不同实验条件下还可以得到互不吻合的多个错误结论。例如,当观察另一幢房子得到前述同样的观察结果时,也作了同样的假设,后来也证实该房子里5年前真是发生过变化——但不同的是,这里变化的因子是女子:5年前是一个白种女子,她走后接替她的是一个黑种女子;这房子里保持不变的是一位白种男子。那么,这次的错误结论就成为:婴儿是由女子造成的。

豌豆也是个黑箱,受精卵里基因与转录酶是看不到的。基因论所犯的错误与上述例子是类同的:

1.孟德尔面对他的豌豆实验结果,他假定豌豆的性状是由决定性状的因子造成的,这当然是可以的。但是因子数量是几个呢?对于处于箱外的他来说,性状到底由一种因子还是两种因子甚至更多因子所造成,他是不知道的。所以他应该把各种可能都想到,也就是说,决定性状的因子可能是1个,2个甚至更多个。但孟德尔没加以说明,以至给人的印象似乎决定性状的因子只是1个。

2. 孟德尔把观察到的豌豆性状变化假设为是黑箱内1个因子(基因)的(按孟德尔定律变动)变化所造成的,这也是可以的,该假设是否成立将由事实来作答。但是,即使成立,据此认为性状就是这个对应因子(基因)单独造成的还是不合逻辑的。因为2个以上因子造成的结果仍可以表现为只随一个因子变动的现象,只要除这1个因子变动外其它因子在实验过程中保持恒定就行。事实上在该实验内,性状依然是基因与转录酶两个因子合作才产生的,性状变化之所以只与基因的变动对应只能反映出第2个因子——转录酶在这里(豌豆)的各个杂交后代里是等同的。这与上一例子里女子保持不变是雷同的。

3.当孟德尔因子——基因得到世界公认并由摩尔根创立基因论后,基因就被认为是唯一的遗传物质,是决定性状的唯一因子。从而把之前显得含糊(给人的印象似乎决定性状的因子只是1个)的错误确定了下来成为真正的错误了。这在摩尔根的《基因论》内有着明确的表达:“基因论认为个体上种种性状都起源于……基因”[7]。基因后来被定位至染色体乃至DNA,但是它的唯一地位一直未变。不幸的是性状偏偏是由基因与转录酶两个因子合作决定的。如若基因能独自制造出性状来,那么基因论者的疏忽就会被掩盖,能碰巧幸运地得到正确答案。

不合逻辑思维法在不同实验条件下还可以得到互不吻合的多个错误结论。例如,以两个品种柳叶菜作互交实验,结果是:Jena ♀×München= 高大植株München♀×Jena= 矮小植株;又如马和驴的正、反交杂种也有广泛差异:马♀×驴=骡(mule,♀×马=驴骡( hinny);两种蟾蜍互交:Bufo communis ♀×B.viridis♂及B.viridis♀×B. communis♂结果也是很不同的。如果同样按基因论思维法,那么1.假定性状是由决定性状因子所造成的;2.互交出现的性状差别可假设为是一个因子在两类杂种内的差别所造成的。两类杂种的基因组组合概率是一样的,有差别的只是细胞质(实质就是与基因组合作的转录酶系)差别;3.当用事实证实细胞质确有差别时,研究者就可以欢呼:性状是由细胞质决定的了。这与基因论的结论正好是各说各的一半,两者都错了,又各自答对了一半。

 

参考文献:

[1]Noller, H.F., Hoffarth, V.& Zimniak, L. Unusual resistance of peptidyl transferase to protein extraction procedures. Science 256,1416~1419(1992).

[2]Piccirilli, J.A., McConnell, T.S., Zaug, A.J., Noller, H.F.& Cech, T.R. Aminoacyl esterase activity of the Tetrahymena ribozyme. Science 256,1420~1423(1992).

[3]Ban, N., Nissen, P., Hansen, J., Moore, P.B.& Steitz, T.A. The complete atomic structure of the large ribosomal subunit at 2.4Å resolution. Science 289,905~920(2000).

[4]Cech, T.R. The ribosome is a ribozyme. Science 289,878~879(2000).

[5]Moore, P.B.& Steits,T.A. The involvement of RNA in ribosome function. Nature 418,229~235(2002).

[6]Steits, T.A. & Moore, P.B. RNA, the first macromolecular catalyst: the ribosome is a ribozyme. Trends biochem. Sci. 28,411~418(2003).

[7]Morgan, T.H. The Theory of the Gene. New Haven. Yale University Pressp.25(1928)

 中译本:卢惠霖译。基因论。北京。科学出版社,18页(1959.

 

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[附文1]我为什么这样自信                     周慕瀛2006.8.11.

为什么我对孟德尔、基因论的批判如此自信?因为这里涉及的是些最明显的普通事实,根本没有什么高、精、尖的技术,也就不会有什么技术性的错误可发生。人类最巨大的科学突破都是最基本常识的突破,突破性在于对新事实的本质认识,得到一个事实的正确理解。例如:对天上日、月、星运行事实的认识——哥白尼得到日心说;对苹果落地的本质认识——牛顿发现了地心引力;对豌豆性状变化的(部分)正确认识——孟德尔发现了基因……所以有关的客观事实便是突破者的最大本钱。

我就是对孟德尔工作中存在的逻辑错误的正确认识,从而找回了另一半遗传物质。事实非常简单,道理不可动摇。谁都可以尝试来推翻我,但他必须首先要尝试去否定以下9个事实的每1个:

1.基因必须由转录酶来转录,才能得到一切参与制造蛋白质(性状)的RNA(我命名它们为RNA+);没有转录酶,基因将是一张图纸,什么产品也不会有;生物的受精卵若除去造成其生命中第1次转录所需的各转录元件(即转录酶系)就不可能有任何性状,也不会有生命……这些是否是事实?

2.你肯定没有见过一个生物它是仅由基因启动生命而长成的(包括“多莉”羊),如果得不到本物种固有的(或与基因组能适配的非常接近本物种的)转录酶系,就不会有生物形成,这是事实吗?

3.你不能靠任何基因或基因组制造出转录酶来,全世界任何人都不能,这在化学上就根本不可能,因为DNA既不能创建肽键直接制造蛋白质(转录酶是蛋白质),也不能创建3’、5-磷酸二酯键先制造出RNA+,让RNA+为它间接地制造出蛋白质。所以任何生物的受精卵里不能指望基因组派生出转录酶系来。转录酶系必须有,而且必须由亲体遗传下来。这是事实吗?

4.细胞膜、氨基酸、单核苷酸甚至水,总之先天的微环境、原料、能量、条件也都应具备,否则受精卵也长不成生物个体,但它们与转录酶系是不同的,你必须把转录酶系算作遗传物质。这是因为(1)转录酶系不能由任何非生物界的物件来替代,实际上也不能由其它物种的物件来替代(如用兔受精卵的转录酶系顶替羊受精卵的转录酶系);(2)更关键的是:转录酶系是与基因组共同合作的对手,是互相发生作用才得以产生新生物个体的共同源头。这正如你不能把男子当作人类繁殖的唯一源头,而把女子当作房子、床铺、被褥、食物、空气等环境条件一样。因为(1)女子不能由非人类的物件来替代,甚至由雌猩猩来顶替也不行。(2)更关键的是:女子是与男子共同合作的对手,是互相发生作用才得以产生新人类个体的共同源头。这是事实吗?

5.胚胎干(ES)细胞系已经在活体外培养成功[Thomson, J.A. et al. Science 282: 1145(1998)]ES细胞能成长为生物个体(这在小鼠已有实验事实;在人类由于伦理学原因尚无如此的实验人出生,但之所以有论理学问题其本身就说明ES细胞可以成长为一个人)。ES细胞系经历一个细胞周期由1个成为2个。每个细胞都是靠基因组×转录酶系的首次转录开始其生命历程的,并由此进入自动的、因果连续的、程序性的细胞周期运行直至周期结束产生2个子细胞。这2个细胞就有了2份基因组及转录酶。我们把基因组与转录酶合称为X,那就是1X生成了2X。这个生成过程是由X自己启动并造成的。所以X是能自复制的物质。这些事实证明:生物的完整遗传物质是X,也就是基因组与转录酶;正是X能使自己复制,也是X决定了生物的生命及性状。而基因与转录酶都只是生物遗传物质构成中的一部分,无论是基因或转录酶,靠自己都既不能复制自己也不能使生物有生命及有性状。这些是否是事实?

6.由上一点(5.)可引伸出一个结论:基因靠自己是不会遗传的。因为基因(DNA不会自复制。别忘了:即使做PCR,其中的靶DNA的复制都是要靠引进外源的Taq DNA 聚合酶来实现制造的。这些是否是事实?

7.在数学里,一个含x1x2两个变数(因子)的函数yy=f (x1x2)x2=c(常数)时,

y= f (x1x2)= f (x1c)。也即此种条件下,y就表现为与x1同步变化。这是否是事实?

8.婴儿是由男子×女子合作造就的。当女子固定为白种女子不变时,所生婴儿肤色的白或黑,是否就只取决于男子是白种人或黑种人?由此若认定婴儿肤色的白或黑只是由男子一个因子造就的,这是否是错判?

9.性状(蛋白质)是由RNA制造的,细胞里的RNA都是由转录酶与基因发生转录而造就的,也就是说,若以基因为原始因子,那么必须还要有转录酶作为另一个原始因子,生物才能产生性状,这是否是事实?孟德尔所看到的豌豆种子长成植株表现出种种性状,是否是基因×转录酶合作造就的?当两种豌豆正反杂交无统计学差异时是否表明两种豌豆的卵胞质相同(里面的转录酶系也就相同)?在这种情况下,豌豆的性状差异是否就只取决于基因的差异?由此若认定豌豆性状只是由基因决定的,这是否是错判?

如果上述这些事实您都无法否认,您怎么能对我的发现作否定呢?不要管多大的权威发什么言,世界上最大的权威就是事实。有过许许多多权威错误地阻挡过真理的新发展,相反,事实却是从来不会冤枉哪怕一个权威的。

                                                        

 

[附文2]孟德尔(及基因论)的失误造成的后果   周慕瀛2006.8.11.

1.它造成了一个悖论:生物界最根本的特点是制造,是生产。历史上的生物已在地球上制造了万亿吨的煤、石油、珊瑚礁……当前生物每年在地球上制造约4~5千亿吨有机物,为人类提供千千万万吨粮食、肉类……基因论却告诉人们,生物的根源是基因(基因组)。但没有(建立3’、5-磷酸二酯键也即制造核酸的能力及建立肽键也就是制造蛋白质的能力——有了蛋白质生物才会有制造其它各种有机物质的能力)制造能力的基因怎么可能制造出上述这些东西来呢?

2.它认定的遗传物质(即基因)自己是无能传给子代的。因为基因(DNA)是不会自复制的,它要靠多聚酶来复制新的DNA。基因论者只注意到基因能限定性状,但基因规定的生物只是图纸上的画饼,是空的,没有真的饼,也就不会有真性状。孟德尔看到的每一个性状都不是单靠基因而出现的。

3.使科学家丢失重要概念——制造及复制  由于基因的载体DNA是没有合成蛋白质或核酸能力的,既然把它当作是性状的唯一决定因子,那么性状必然成为无须制造的东西,生物就成了无须制造靠基因就能得到的物了。于是,当代生物学家一律失去了制造概念。什么是制造?制造是物质主体对物质客体进行加工的行为,主体加工须耗能并因此而使客体成为更低熵的新的物质客体,加工的主体是制造者,被加工的客体是原料,加工后出现的新客体是产品。在生物界,蛋白质、核酸都是生物特有的产品,其原料是氨基酸、单核苷酸。从原料到产品是要耗能做功的,这需要有肽键及3’、5-磷酸二酯键的建立者,也就是制造者。把没有这种制造能力的基因视为生物性状之源,就必然会把制造概念丢得一干二净了。而复制是制造的一种,在这种制造中制造者与产品属于同种物。没有制造概念的基因论者同样会把复制概念搞得一团糟。例如在一本权威辞典里(见:John Kendrew. Encyclopedia of Molecular Biology. Blackwell Science Ltd 1994; Oxford. Item: <replicate>把“复制”定义为“DNA-复制”,这不仅把自复制限定成DNA专属的名词,而且由于DNA在“DNA-复制”中根本没有出力建立3’、5-磷酸二酯键,谈不上在制造自己(例如在PCR中,靶DNA的复制都要依靠外源的Taq DNA 聚合酶来完成),所以,这就把复制概念歪曲成脱离制造的一个概念。

4.阻碍了发育生物学的发展  细胞的性状同样是由转录酶×基因两个因子合作造成的。多细胞机体可以通过转录酶×基因中两个因子的某一个或两个因子一起变动而发展出多种体细胞类型。人的各种分化细胞基因组是等同的,但由于转录酶在各种分化细胞中是不同的,所以性状就各异了。基因论错误地把基因当作唯一遗传物质当然就永远不可能正确认识发育生物学了。

5.阻碍了雄性不育理论的正确发展  雄性不育其实是两种物种互交时,其中存在有转录酶与基因组在杂种中不完全适配所导致的一种后果。基因论丢失了转录酶只在基因里去找答案,当然永远是徒劳的。

6. 阻碍了对癌舯本质认识的发展  癌舯的本质不是细胞性状的变动,而在于细胞复制性能的变动。由于基因论对复制的完全缺乏认识,在未能纠正错误认识之前指望科学界认清癌肿的本质实在是种妄想。

7. 阻碍了人类最终揭开生命之谜的进程  当前生命是由两大因子转录酶×基因造成的,在生命起源上也就要顾及两大因子的联系及起源。这两者在每个物种里都是适配的,就像飞机图纸与飞机厂的适配一样,这意味着两者由同一个主体(例如制造飞机的技术人才)发展出来。基因论者只抓住半边天就永远不可能向正确谜底走去。人们以为有了人类基因组就算解决了人类生命之谜,有了最小细胞(约含256个基因的)基因组就会有最小细胞诞生[我国著名遗传学家(第18届国际遗传学大会主席)赵寿元教授(实际也是世界上基因论者的一致观点)认为“假如通过人工合成最小基因组DNA,再加一些生命活动所需的其他组分,如水、金属离子、有机分子等,能够构建出生命体”(见《生命科学》2001123页)。但这是误导、是梦想,如此研究的最终结果必是一场空,因为没有转录酶,这个最小基因组不可能有转录,当然也不会有转译以及一切生命活动,怎么可能建立出细胞来呢?其实,没有相应的转录酶,所有基因组全都与一张飞机图纸一样是个死物。它没有制造能力,靠什么去制造出一个生物来?基因论所理解的生物界是纸上的画饼,是虚拟的生物,人们必须为它提供另一个生物界,专门为它提供(转录酶)制造能力,才能把画饼制造成真饼,把虚拟的信息上的细胞制造成真细胞,把虚拟的信息上的羊制造成“多莉”羊……所以基因论找到的是个图纸生物界,不是真正的生物界。应该问一下基因论者:谁为你们提供转录酶免费午餐?如此走下去,基因论哪一天能制造出第一只细胞来?