文学基因组
正当脑神经学开始揭示大脑令人惊叹的灵活结构时,其他科学家则正为一个对揭晓人类奥秘更有决定性价值的学科而着迷,那就是遗传学。当詹姆斯·沃森(James Watson)与弗兰西斯·克里克(Francis Crick)在1953年发现了DNA的化学结构时,他们为生物学提供的这个特殊分子似乎解释了生命的本质。它就是展露人类生命信息的最原始窗口,生命之躯的实体被还原成了一连串核酸(nucleic acids)以及弱氢键(weak hydrogen bonds)。在塑造生命之躯的那些原子聚集的瞬间,沃森和克里克发现了这个大分子。他们构建的是一个双螺旋结构,是两个相互交错的长链所组成的螺旋结构。双螺旋结构的形式暗示了它在传达遗传信息时可能运用的方式。将螺旋结构连接在一起的碱基对(base pair),同样代表了自己的密码信息,而这一神秘符号由四个字母组成:A、T、C、G。
继沃森和克里克之后,科学家们发现了DNA的原始语言是如何拼写出命令来操纵人体这一复杂有机体的运作的,他们为这一发现取了一个简单的称号,那就是“中心法则”(Central Dogma)——DNA创造了生成蛋白质的RNA。因为我们仅仅是在雕琢蛋白质这个“雕像”,生物学家们便以为我们就是自己DNA的总和。克里克曾这样简要地阐述了这一发现:“‘信息’一旦(从DNA)传到了蛋白质中,就再也出不来了。”从遗传学的角度来看,生命变成了一条虽然很规则但却没有经过预先设计的长链,我们的有机体终于能够被还原成文本信息,而这些纤弱的双螺旋结构就漂浮在细胞的原子核内。正如理查德·道金斯(Richard Dawkins)在《自私的基因》(The Selfish Gene)一书中所说的那样,“我们都是生存机器——作为载运工具的机器人,程序是盲目编制的,为的是永久保存所谓基因这种秉性自私的分子”。
这一生物学体系的逻辑延伸便是人类基因组计划,这项计划从1990年开始启动,试图解开人类这一物种的基因图谱。科学家们要确定每一个染色体、基因和碱基对的次序,并理解其中的含义。我们信息文本的基础结构将不再是一个谜,我们被遗传因素所禁锢的原因也最终会被攻克。只要微不足道的27亿美元,从癌症到精神分裂症等一切疾病都会因这一成功而被根除。
那只是一个乐观的假想。另一方面,自然写下的却是一部令人叹为观止、极其复杂的诗篇。如果DNA能够在文学方面找到一个等价作品的话,那么它便是《芬尼根的守灵夜》(Finnegans Wake)[13]。人类基因组计划刚开始为我们底层的基质解码不久,就不得不对以往分子生物学中一向被珍视的一些设想进行质疑。基因组计划发现的第一个令人大吃一惊的事实是,人类基因组让人头晕目眩的宏伟规模。严格地说,我们只需要9 000万个DNA碱基对就能够为人类身体中100 000个不同蛋白质进行编码,但事实上我们拥有的碱基对则有30多亿。这过量的文本信息中多数都没有实际作用。实际上,95%以上的DNA都是由被科学家称为“内含子”——那些大量重复、没有编码能力的垃圾型基因材料所构成的。
但是当人类基因组计划完成了这一史诗般恢宏的解码工程后,基因与基因填充物的分界线却开始模糊起来,生物学甚至都无法定义基因到底是什么了,而中心法则这一可爱的单纯性原则在人类基因现实的复杂状况下轰然倒塌。在基因现实中,基因被捻接、编辑、甲基化,有些还在染色体中越级提升(这些被称为外遗传效应)。科学发现,与任何文学作品一样,人类基因组是一段需要被解说的文本,因为艾略特对于诗歌的评论同样适用于DNA:“所有意义都依赖于‘诠释’这把钥匙。”
使我们成为人类、让我们成为自己的并不单单是隐藏在碱基对中的基因,而是我们的细胞是如何通过与环境的能量进行交换,为DNA提供定型的依据,从而决定我们理解自己的方式的。生命是辩证的,比如代码序列GTAAGT可以被转换为“嵌入氨基酸和丝氨酸”这一指令;如果作为一个间隔基(Spacer)被读取,基因停顿可以使蛋白质彼此间形成一个合适的距离,或者它们还可以被解释为在转译文本的过程中,有节奏地在那一间隔点上切断的指令信号。人类DNA的主要特征便是它潜在的随机多重性,它是一个需要在特定语境中被破解的密码。这就是为什么虽然人类基因中可以有42%与一只昆虫相同,或可以有98.7%与一只黑猩猩相同,但是我们仍然与两者完全不同的原因所在。
通过展示基因决定论的局限性,人类基因组计划最后反倒令人啼笑皆非地成了对我们个体特征的肯定。基因组计划未能对我们人类的奥秘予以周全的解释,它只告诉我们人类的特征不只是单纯的文本信息,迫使分子生物学致力于研究基因是如何与真实世界进行能量交换的。结果说明,人类的天性会随着后天的培育而不断改变。面对人类奥秘的未知领域,这一“剪不断,理还乱”的难题开始变得更加有趣(也更为扑朔迷离)。
以人类的大脑为例,人们普遍认为有凹回的大脑皮质是宇宙中已知的最为复杂的造物,如果人的大脑皮质基因已经编写好了,那么它起码应该比鼠脑之类的大脑含有更多的基因。可是事实并非如此。实际上,鼠脑中含有的基因与人脑基因的数量大体相当。在为许多物种的基因组解码后,科学家们发现基因组的规模大小与大脑复杂性几乎没有什么关联。(几个品种的变形虫拥有的基因组远比人类的基因组要庞大得多。)这一现象强烈暗示了这样一个理念,人类大脑并不是按照制定好的具体方案以严格的基因编码顺序发展下去的。
如果DNA不支配人类大脑,那么它做些什么呢?答案很简单——什么也不做。尽管基因对大脑总体的解剖结构负责,可是可塑性极强的神经元所肩负的使命却契合了我们的经历和体验。免疫系统在与病原体真正短兵相接的时候会作出反应,改变自己(我们可能恰恰没有父母的B细胞[14])。就像免疫系统一样,大脑也一直在适应生活中的特定环境。这就是为什么盲人能够用视觉皮层读盲文,两耳失聪的人能够在听觉皮层中处理手语信息的原因。而在人失掉一个手指后,由于神经系统的适应性,其他手指会接管与之对应的大脑空间。在一个大胆的实验中,脑神经学家姆里干卡·苏尔(Mriganka Sur)将雪貂的大脑重新装配了一番,以至于从视网膜接受的信息被错位传导到了听觉皮层。令苏尔惊奇的是,雪貂们仍旧拥有视觉能力。更甚的是,它们的听觉皮层此时与雪貂典型的视觉皮层非常相似,就连空间地形意识和适合发觉斜射光线的神经细胞都很完备。适应性研究领域的创始人之一迈克尔·默策尼希(Michael Merzenich)把这项实验称为“这是你所能看到的最令人信服的一次演示,它证实了大脑是可以由经历塑造的这一观念”。正如艾略特一直主张的那样,大脑适应其自身内部改变的韧性是它的主要特征之一。[15]
这是我们对DNA科学认识的新胜利——DNA创造我们,却不支配我们。神经适应性是由基因组编码而成的,它的发现让我们每个人都具备了超越自己基因的能力。就像小说中的一个个人物会从著作中那模糊的字母中浮现出来一样。当然,接受人类大脑中天赐的自由,同样也相当于接受我们解决问题不可能只有单一方案这一事实。作为命运的礼物,我们每一个人在每一天都会被赐予新神经元和可塑的脑皮质细胞。因此说,决定我们大脑的只有我们自己。
我们对DNA最贴切的比喻恐怕就是文学了,就像所有经典文学著作一样,我们基因的主要特征并不是它意义的确定性,而是它语言的不稳定性以及由它激发出的多种解读的能力。一部小说或一首诗歌之所以能够不朽,在于它内在的复杂性,在于它能让每一位读者在相同的文字中读到不同的故事。例如,许多读者都觉得小说《米德尔马契》以多萝西娅和威尔私奔为结尾是婚姻战胜邪恶的一个传统式的完美大结局。然而有些读者,比如弗吉尼亚·伍尔夫则把多萝西娅丧失独立生活的能力看作“比悲剧更伤感”的情节转折。同样一本书激发出了两种截然不同的结论。而且对一部小说的解读不存在所谓正确与错误之分,每个人都有自由在这本小说中寻找到属于自己的意义。我们的基因也是如此。由此看来,生命似乎模仿了艺术。