第一章（1）
生命進化十大奇跡
多細胞
多細胞令生命從單細胞變成了奇妙的綜合體。這項如此非凡的進展，至少經曆了16次不同的進化。動物、陸地植物、真菌和藻類都參與其中。
數十億年來，細胞一直是“聯合部隊”。甚至細菌也能做到這一點，它們采用立體組合和勞動分工的形式，形成複雜的群落。但在數億年前，真核細胞（一種比較複雜的細胞，其DNA都集中在細胞核裏）將這種協作提升到了一個新水平。它們形成了永久性的群落，特定的細胞專門從事各項特定工作，例如營養或排泄，而且步調非常協調。
真核細胞能夠實現這種飛躍，因為它們為了其他目的已經進化出了很多必需的特質。例如，很多單細胞真核生物能夠分化成不同類型，完成特定任務，比如與另一個細胞**。
是什麽引發這種進化的?一種理論是，細胞聚集在一起體積變大，單細胞掠食者一口吃不下，從而令它們避免了被吃掉的命運。另一種說法是，單細胞在能力上很受限製——例如，大多數細胞不能在長出移動所需的鞭毛的同時進行分裂。但一個細胞群就能做到在移動的同時進行細胞分裂，隻要其中的每個細胞各司其職。
然而，體積更大和結構更複雜並不一定意味著更優秀。正如伯克利加州大學的分子生物學家妮科爾·金所言，單細胞生命無論在單位體積內生物量上還是物種數量上都遠遠超過了多細胞生命。“因此我們可以說，單細胞生命是最成功的，但多細胞生命是最美麗、最神奇的。”
眼睛
在進化長河中，它們的出現隻在眨眼之間，但卻永遠改變了生命的規則。在眼睛出現之前，生命形式是溫文爾雅的，其主宰者是遍布海底的懶洋洋的軟體蠕蟲。眼睛的“發明”則為一個野蠻殘忍、更具競爭性的世界拉開了大幕。視覺令動物得以成為積極的獵食者，也引發了一場進化史上的軍備競賽，由此改變了整個地球。
最初的眼睛形成於大約5．43億年前——寒武紀的起點，出現在一群名叫萊德利基蟲的三葉蟲身上。它們的眼睛是複眼，類似於現在某些昆蟲的眼睛，很可能是從感光凹點進化而來的。它們在化石記錄中出現得非常突然，因為5．44億年前的三葉蟲祖先還沒有眼睛。
那麽這神奇的一百萬年當中發生了些什麽?眼睛真的複雜到不可能突然形成嗎?瑞典隆德大學的丹一埃裏克·尼爾森認為未必如此。他計算得出，一片感光細胞進化成複眼隻需50萬年。
這並不是說兩者之間的差別微不足道。感光細胞群很可能在寒武紀之前已經很常見了，早期的動物靠它們來感知光線以及光來自何方。這種初級的感覺器官今天仍然有一些動物在使用。但它們不是眼睛，真正的眼睛還需要一件裝備——能聚光成像的晶狀體。牛津大學的動物學家安德魯·帕克說：“如果你突然擁有了晶狀體，效果就如同從1％提升到了100%。”
三葉蟲不是唯一偶然“發明”這種器官的動物，但它們應該是最早的。
這會造成多大的區別呢?在寒武紀初期那個盲目的世界裏，視覺就等同於一項超能力。三葉蟲的眼睛讓它們成為第一群積極的掠食者——能夠史無前例地尋找並發現食物。當然，它們的獵物也會相應進化。僅僅數百萬年後，眼睛就成了尋常之物，動物變得更活躍，更富於攻擊性。這場進化就是我們今天所謂的寒武紀大爆炸。
然而，視覺並沒有普及。在37門多細胞動物中，隻有6門進化出了眼睛。這樣聽起來眼睛也許算不上很偉大的“發明”——但是想一下，這6門動物（包括人類、脊索動物、節肢動物和軟體動物）正是地球上最繁盛、分布最廣泛、最成功的動物。
腦
腦常常被視作進化過程中的最高成就，因為它賦予了人類一些高級特征，例如語言、智慧和意識。但在此之前，腦還有一項同樣驚人的成就：它把生命抬升到了植物範疇之外。腦第一次為有機體提供了能在短時間內——而不需要經過很多代——適應環境變化的途徑。
神經係統促成了兩種非常有用的功能的出現：行動和記憶。最簡單的神經係統隻是腔腸動物——例如水母、海膽、海葵等——體內的環形回路。它們可能不是特殊的智能，但仍然能找到所需的東西並以比植物複雜得多的方式對外界作出反應。
下一步的進化是添加某種控製係統，讓行動更有意義。這很可能發生在寒武紀時期的扁蟲身上。這種原始的腦隻是一些幫助控製神經網絡的額外線路。
配備了這種係統，覓食成了最早的水生動物的第一要務。有機體需要分辨營養物質和有毒食物，腦幫助它們做到了這一點。隨便觀察一種動物，你會發現腦的位置總是離嘴很近。
隨著腦的出現而來的是感覺和記憶。這兩者讓動物能實時監測情況在變好還是變壞。這隨之促成了預測和獎賞的簡單機製。即使像昆蟲、蛞蝓或扁蟲這些腦很簡單的動物，也能通過以往的經驗預測以後應該做什麽或吃什麽，而且它們還有一種獎賞機製能強化正確選擇的刺激。
人腦的更複雜的功能——社會交往、作出決定和感同身受等——似乎都是在這些控製食物攝取的基本機能之上進化來的。人腦中最發達的部位（負責社會交往和作出決定）與控製味覺、嗅覺、口舌和腸胃運動的部位緊緊相鄰。我們親吻配偶是有理由的——這是我們所知的最原始的查探方式。
語言
對人類而言，語言是進化的終極發明。在令人類區別於動物的特征中（包括意識、移情作用、思想的神遊、新陳代謝、宗教和道德等），語言處於核心地位。語言也許稱得上是人類的決定性特征之一，但它在進化進程中到底有多重要呢?
10多年前，英國生物學家約翰·史密斯和匈牙利的厄爾什·紹特馬裏發表了《進化中的重要轉變》，列出了從一代傳到下一代的信息傳遞方式的曆次創新——這些創新從生命本身的起源開始，到語言的發明為止。
但我們的祖先到底如何實現了語言從無到有的飛躍，這也許是科學史上最大的謎。紹特馬裏指出，有句法和語法，並利用從句的層級結構表達意思的複雜語言隻進化了一次。隻有人腦才能創造語言，但與普遍看法相悖的是，這種能力並不限於腦中的特定區域。如果負責語言的區域受損，其他區域可以代行其職。
但這引發了一個問題，即語言為何沒有在其他動物——尤其是靈長類動物——的腦裏落地生根。紹特馬裏認為答案存在於人類特有的神經網絡。這種網絡令我們具有了複雜的層級處理能力，這是形成合乎語法的語言所必需的。這些網絡由人類的基因和實踐所共同決定。
總之，語言是生物進化中的最後一筆。這是因為語言令那些掌握了它的動物超越了純生物學的範疇。有了語言，我們的祖先就得以創造出他們自己的環境（我們稱之為文化），並且不需要基因變化就能適應這種環境。
光合作用
從陽光中獲取能量。幾乎再沒有哪項創新給生命造成的影響可與光合作用相比擬。光合作用真正改變了地球的麵貌，轉換了大氣並給地球罩了一層保護殼，屏蔽致命的輻射。
如果沒有光合作用，大氣中將幾乎沒有氧氣，植物或動物也不會存在——隻有微生物在礦物質和二氧化碳組成的原始湯裏勉力生存。它幫助生命擺脫了束縛，它產生的氧氣也為複雜生命形式的出現搭建了舞台。
在光合作用之前，生命由單細胞微生物構成，其能量來源是硫、鐵和甲烷等化學物質。之後，在大約35億年前或者更早，一群微生物發展出了從陽光中獲取能量的能力，幫助製造生長和能量消耗所需的碳水化合物。它們怎麽有了這個本領還是一個謎，但基因研究顯示，吸收光能的裝置是從一種負責分子間能量傳輸的蛋白質進化而來的。光合作用問世了。
但這時的初期光合作用不製造氧氣。它的原料是硫化氫和二氧化碳，最終產物是碳水化合物和硫。後來的某一時候——準確時間尚不確定——一種新的光合作用進化出來了，它利用水做原料，生成氧氣這種副產品。
在當時，氧氣對生命來說是有毒的。它在空氣中積聚，直到某些微生物進化出了能容忍它的機製，並最終偶然找到了利用它作為能量來源的途徑。這也是非常重要的發現：利用氧氣燃燒碳水化合物的效率是不用氧氣的18倍。
從這時起，地球上的生命開始有了充足的推動力。時至今日，或直接或間接，地球生命所用的所有能量幾乎都是光合作用產生的。
除了為燃燒能源提供有效途徑之外，光合作用製造的氧氣也為生命提供保護。地球處於太陽的致命輻射之下，含氧大氣的副產品之一就是臭氧層，它過濾掉了大部分的有害射線。
性別
鳥類如是，蜜蜂如是——對大多數物種來說，有性繁殖是唯一選擇。而且地球上一些最壯觀的生物奇觀也是它造成的：從大到能從太空中看到的珊瑚礁，到精彩的性別展示——園丁鳥的求偶舞蹈，牡鹿的角，乃至詩歌、音樂和藝術。性別甚至負責延續生命本身：放棄性別的物種往往在數百代之後滅絕。
性別如此重要，但生物學家仍在爭論它是如何進化形成的——以及它為何沒有被淘汰。因為，從表麵來看，區分性別似乎是失敗的策略。
進化應該更青睞無性繁殖，原因有兩個：首先，在爭奪資源的戰鬥中，無性物種應該會輕易戰勝有性物種。其次，由於**和卵子隻含有父母的一半基因，采取有性繁殖的有機體隻能將50％的基因傳給下一代。而無性繁殖能保證100％的基因傳遞。
顯然，這種推理中存在錯誤。包括昆蟲、蜥蜴和植物在內的很多物種確實通過無性繁殖（至少在短期內）順利繁衍。但它們在數量上遠遠不及有性繁殖的物種。
人們一般將性別的持續勝利歸因於它能將基因混雜起來，引發變異並將有害突變清除掉（突變往往令大多數無性物種最終滅絕）。變異的重要性在於它讓生命對環境的變化作出反應。無性繁殖有時候就像在抽獎中買100張彩票，都是同一個號。但如果隻買50張，每張買不同的號，就好得多。
盡管如今我們知道性別有多重要，這對了解它的起源卻沒有幫助。它的出現可能是出於DNA修複這種平凡的原因。單細胞、無性的有機體可能形成了定期複製其基因物質、然後再將其分組的習慣。這令它們可以通過轉換成另一套基因來修複DNA損失。**和卵子產生時仍然會出現類似的DNA轉換。
死亡
死神是進化造就的嗎?確實如此。生命體總會由於這樣或那樣的災禍而死亡，例如挨餓或受傷。但還有另外一種死亡。細胞——甚至整個生物體——出於更高的利益而選擇消亡。換言之，死亡也是一種進化的策略。
這在各種形式的程序性細胞死亡——亦稱作凋亡——中體現得最明顯。你的手有5個手指，這是因為當你還是胚胎的時候，曾經活在手指之間的細胞凋亡的緣故。如果沒有細胞的死亡，我們甚至不會出生。
即使作為成年人，我們也離不開死亡。如果沒有凋亡，癌症將在我們身上蔓延。
程序性細胞死亡在日常生活中也發揮著重要作用。它保證了內髒內層的細胞更新，為我們的皮膚提供由死亡細胞組成的保護層。當免疫係統消滅了感染，為數眾多的白細胞會有秩序地自殺，讓炎症平息。植物將細胞死亡用作一種丟車保帥的抵禦病原體的策略，隔離感染區域並殺死其中所有細胞。
少量細胞的犧牲會對生物體有利，這很容易理解。但整個有機體的死亡可能也有進化的參與。所有高等有機體的細胞在幾十次分裂之後開始老化，最終導致生物體本身的死亡。這可說是另一種對失控生長的防禦措施。但另一種理論認為，這是某種固有的基因老化程序的一部分，為所有生物的壽命設定了上限。
大多數進化生物學家不同意固有的“死亡程序”的觀點，而是認為衰老類似進化過程中的廢品堆積站：自然選擇沒有理由篩除在生命中很晚才出現的缺陷，因為很少有個體能幸運地活到老年。但現在人們一般會活到生育期之後很久，因此遭遇到了進化之神從來不曾料想我們會找到的發明：死於年老。
寄生
這個詞是偷、騙和暗中作惡的同義詞。但發生在寄生蟲和宿主之間的古老戰鬥卻是進化的最強大的推動力之一。如果沒有掠奪者和白食客，生命的麵貌將與現在截然不同。
從病毒到絛蟲，從藤壺到鳥類，寄生動物名列地球上最成功的生物體當中，從每種已知生物身上無情地攫取好處。以絛蟲為例。這種線形寄生蟲就像性腺加一個全是鉤子的頭，省去了長內髒的麻煩，喜歡浸泡在宿主消化係統的豐富營養物質中。在平均長達18年的一生中，一條人體絛蟲能產卵100億枚。
很多寄生蟲，例如小小的肝吸蟲，也很善於操縱宿主的行為。腦部感染了一種吸蟲幼體的螞蟻會覺得必須爬上草葉尖，在這裏它們更可能被這種吸蟲的最終宿主——綿羊——吃進去。
田納西大學的生態學家丹尼爾·辛貝洛夫說：“它們真的很惡心，但它們多麽擅長這種工作啊。進化很可能是由寄生蟲推動的。這是有性繁殖得以延續的主要假說。還能比這更重要嗎?”
對進化影響最大的寄生蟲是個頭最小的。細菌、原生動物和病毒能影響宿主的進化，因為隻有最堅強的個體才能在感染中活下來。
宿主也能影響寄生動物的進化。例如，需要人與人接觸才能傳染的疾病往往進化得不那麽致命，確保患者至少能活到傳染給別人之後。
寄生體還能在更加基礎的層麵上推動進化。有一種寄生性的DNA片斷名叫轉位子，它能自己斷裂並粘貼在染色體組上，轉換成新基因或促進突變的出現。甚至性別起源也與它們有關，因為它們可能推動了細胞融合和配子形成的選擇。
超個體
大量生物個體和諧地生活在一起，通過分工和分享勞動果實以實現更好的生活。我們把這種極樂社會稱為烏托邦，並且為進入這個社會而努力奮鬥。然而，進化的成績卻比我們的工作有效得多。
以僧帽水母為例。它看起來就像一個漂浮在公海上的普通水母。但放在顯微鏡下，你會發現這個看似有一個觸須的動物其實是很多單細胞有機體組成的群落。它們的勞動分工堪稱一種藝術。部分個體負責移動，部分負責攝食，部分負責分發營養物質。
這種共存帶來了很多好處。它讓本來會固定在海底的單位個體能夠自由漂移。它們集結在一起更有利於免受掠食者的攻擊，適應環境壓力，並開拓新疆域。僧帽水母是真正的超個體。
既然益處多多，群體生命形態進化了很多次並不稀奇。但其中確有一個大的難題，以粘細菌為例。這些細菌也許是最簡單的群居生物。在通常情況下，各個細菌獨自行動，隻有在環境中缺乏某些氨基酸時，個體才開始集結。由此形成的超個體形成柱狀，頂端是含有孢子的有後代個體。但是既然隻有形成孢子的細菌才有傳播後代的機會並獲得新生命，為何其他細菌還忠心耿耿相隨呢?這種合作是如何進化出來的，它們又如何防止騙子的利用?人們仍然不能解答關於某些群居生命體的這些疑問。
人們在所有螞蟻和白蟻、大多數組織高度發達的蜜蜂和黃蜂當中都發現了完全社會性。盡管這些微型社會也需要嚴密監管以防止騙子渾水摸魚，但這很可能是地球上最接近烏托邦的社會。
共生
共生有很多種定義，但我們在這裏是指兩個物種存在一種在生理上很密切、互惠互利的依賴關係，這種關係幾乎總是和食物有關。共生在進化過程中引起了巨大變化，而進化又不斷孕育出新的共生關係。
也許最重要的共生關係是催生了複雜的真核細胞的那些。真核細胞利用專門的細胞器官（例如線粒體和葉綠體）從食物或陽光中獲取能量。這些細胞器官本來是更簡單的原核細胞，後來在完全的共生關係中被真核細胞吞並了。如果沒有它們，生命的重要進展——例如日益增進的複雜性和多細胞動植物——將無從出現。澳大利亞墨爾本大學的傑夫·麥克法登說：“這個世界上隻有兩件事生死攸關：呼吸作用和光合作用。但兩者都不是真核細胞自己辦到的，是它們借助共生，從原核細胞那裏借來的。”
共生在進化過程中出現得如此頻繁，我們可以斷言這是法則而非例外。深海中的琵琶魚讓熒光細菌在自己嘴巴裏遊曳，作為誘捕工具。在海麵，珊瑚蟲為能進行光合作用的海藻提供住所，用無機廢物交換有機的含碳化合物。海藻還能產生一種吸收紫外線的化學物質，保護珊瑚。此外，科學家認為90％以上的植物物種與其他物種存在共生關係。
南美切葉蟻把樹葉切下來，為培育在蟻穴中的真菌提供肥料。螞蟻不能消化樹葉，但靠它們養殖的真菌能分解樹葉中的毒素，同時產生含糖和澱粉的美味。而且，如果沒有消化道裏的細菌消化食物和產生維生素，任何動物，包括人類在內，都無法存活。
進化五大問題
在《物種起源》問世以來的100多年中，進化理論已經有了很大發展。現代生物學不斷地證實達爾文的驚人想法，盡管這位偉人根本不懂遺傳學或分子生物學。可是，仍然有一些進化生物學無法回答的令人煩惱的問題。以下是五個最大的問題，以及專家們解釋關於它們的最新思想。
第一個問題是生命是怎樣起源的。形成基本的組成材料是很容易的，但要使它們組合在一起就另當別論了。邁克爾·拉塞爾提出一種巧妙的解釋。一旦有了生命，進化又是怎樣發生的?安德魯·波米安科夫斯基認為，這在很大程度上不在於發生了什麽變化，而在於你如何利用這些變化。那麽物種起源的情況又怎麽樣呢?達爾文的謎遠沒有完全揭開，我們現在又遇到了這個謎團，就像喬治·特納在性和隔離的故事中所解釋的那樣。進化是可預見的嗎?生命充滿著各種偶然性，進化肯定是無法預見的。但是保羅·雷尼不同意這種說法。上帝起什麽作用?凡是要尋找“智能設計”證據的人都注定會感到失望。羅賓·鄧巴提出理由證明，神是智能的產物，而不是相反。
生命是怎樣起源的
作者：邁克爾·拉塞爾，他在蘇格蘭大學環境研究中心工作。
40億年前，地球的內部由於核能和引力能量而變得過熱，其外部受到小行星的撞擊，並不是生命出現的理想場所。可是，生命就是在這裏起源的。大多數試圖解釋這一異常事件的研究人員采用“vivocentric”方法，從現在的生命形式一步步追溯到原始的有機組成物質。我認為，這種方法是注定要失敗的，因為它忽視了生命的基本原因和早期地球的地球化學狀況。
50多年前，芝加哥大學的斯坦利·米勒加熱裝在一個密封的玻璃試管中的甲烷、氫氣和氨並加進電火花，產生氨基酸——蛋白質的構成物質。他的實驗被認為是說明生命可以在有閃電和紫外線輻射的灼熱地球上產生的證據。但是現在，認為蛋白質先出現的人不多了。現在，正統的觀點認為，生命始於一個核糖核酸的世界，在這個世界中，核糖核酸不僅傳遞信息，而且還起到原始酶的作用，利用原始海洋中的有機物質促成生命反應。
然而，含有有機物質的水並不能提供形成生命所必需的有機分子濃度。理論家們提出各種假設來化解這個問題。一些人認為，生命肯定起源於陸地，也許是幹涸的水塘。或者海洋凍結了，把所謂的生命湯濃縮成殘液。其他的理論認為，新陳代謝始於泥土或黃鐵礦的表麵，在泥土或黃鐵礦中產生的脂類化合物以某種方式組成細胞膜。如果這些假設都不可能，那麽，太空中還有那些無所不在的有機分子。它們可能由流星帶到地球上，在海洋表麵聚集在一起形成水泡，在這些水泡中有可能發生有機反應。
我不相信任何一種解釋。我個人認為，生命起源不是一個生物學問題，而是一個地質學問題。與其追溯進化過程的起源，不如從根本上查起，考慮早期地球的地球化學環境。
在宇宙中，所有的結構都是由物質組成的，在組成過程中，能量從一種形式變為另一種形式，而熵相應增加。因此在尋找生命的起源時，我們必須搞清楚在早期地球的什麽地方，物質和能量可能結合在一起產生類生命結構，以及可能牽涉到什麽樣的熱力學反應和化學反應。從本質上說，我們是要尋找一種自我調節的電化學載體，這種載體能產生幾百毫伏電流，利用氧化還原反應來維持其體係，還能自動複製和排出廢物。
早期地球有兩個地方可能形成生命：洋脊酸性噴泉邊上或者洋底堿性滲流旁的礦物沉積堆。但堿性滲流更可能孕育生命。因為這些堿性滲流的溫度在尚可忍受的75攝氏度左右，而古代酸性噴泉處的溫度在350攝氏度以上。此外，堿性滲流有利於有機分子溶解，容易產生包含生命構成物質的熱液。而且，當堿性滲流遇到酸性海水時，就能產生更多能量，因為海水中的質子能增加滲流中的電子所提供的能量，所產生的電流足以滿足新陳代謝的需要。
如果生命確實起源於古代堿性滲流，那麽它可能會是什麽樣的呢?我認為，它會以靜止的硫化鐵小室（在較熱的滲流和較冷的海洋的交界處的小氣泡）的形式出現。這些半滲透、半導電以及可以促成反應發生的硫化鐵膜就是細胞膜的前身。關鍵的是，它們能把分子構成物質結合在一起，為生命化學反應的進行提供適當的環境。
在硫化鐵小室內部，從底下冒出來的氫、氨和氰化物會跟海洋中通過這些小室的二氧化碳發生化學反應，有可能產生糖、核酸和氨基酸。在複雜的化學反應過程中，有可能把核酸和氨基酸聚合成核糖核酸和肽，而新合成的核糖核酸鏈有助於形成簡單的蛋白質，從而逐步形成生命物質。
如果硫化鐵小室把有機組成物質結合在一起形成地球上的生命這種假設成立的話，那麽，這些無生命的氣泡也能在宇宙中其他潮濕、有岩石和陽光的星球發揮同樣的作用。因此，出現生命應當是所有這種星球的早期特征，隻要有液態水，生命就能生存下去。
突變是怎樣導致進化的
作者：安德魯·波米安科夫斯基，他在倫敦大學學院工作。
基因突變是進化的原料。但是，什麽樣的突變是重要的?傳統上，生物學家一直強調基因的變化——確定蛋白質遺傳密碼的DNA序列的變化。人們認為，這種突變有時會導致蛋白質出現略有不同的氨基酸序列，使個體具有生存優勢並通過自然選擇導致進化。然而，許多基因序列在數百萬年中，除了積聚不會改變氨基酸遺傳密碼的中性物質外很少發生變化。難道形態和行為的進化真的是由於這種偶然的變化引起的嗎?
最近出現了另一種看法，主要是由發育生物學家和像我這樣的進化遺傳學家提出來的。我們已經認識到DNA突變在進化過程中所起的重要作用。
在過去10多年中的驚人發現之一是，不同動物族群都有共同的發育遺傳途徑。典型的例子是確定體形的hox基因。它們是在果蠅體內發現的，但是後來發現這種基因在魚、青蛙和人類體內也存在，並且發揮著同樣重要的作用。盡管各個物種的體形不同，但hox基因序列卻幾乎是完全一樣的。更令人驚訝的是，一些重要的box基因可以在完全不同的物種之間交換，對發育沒有什麽明顯的影響。
控製基因表達的主要係統之一是順序調節——蛋白質的結合劑，也就是在所謂的基因“啟動區”裏的DNA轉錄因子。每一個啟動區都在接近基因開端的地方有多個結合點。轉錄因子結合劑打開或關閉基因，以此來控製發育過程中的基因表達。此外，轉錄因子結合劑使有機體把同一基因轉變成不同形式，例如，產生略有不同的蛋白質，或者從胚胎的形式轉變成成年的形式，或者從雄性的形式轉變成雌性的形式。現在已經弄清楚，順序調節在發育過程中發揮關鍵的作用，在不同的組織結構中形成不同的細胞方麵也發揮著關鍵作用。
不幸的是，順序調節的進化是很難研究的。主要問題是基因啟動區序列的變化跟改變的基因表達沒有任何明顯的聯係。存在著許多造成混亂的因素：首先，盡管每一個轉錄因子一般都同具體的DNA序列相聯係，但在識別方麵有許多漏洞，任何轉錄因子所用的核心結合序列在不同物種之間千差萬別。第二，許多不同的轉錄因子結合到同一啟動區內的不同地方。這些轉錄因子之間複雜的相互作用，不僅控製著基因的打開和關閉，而且還控製基因的多種表達。最後，啟動區內的許多點似乎沒有具體的結合功能，它們隻是中性的空白點。因此，單基突變，甚至刪除或插入，會對基因表達產生不可預見的影響。這跟確定蛋白質遺傳密碼的DNA序列區域的突變形成鮮明的對照，因為在DNA序列區域的單基變化會在所產生的蛋白質的氨基酸序列中引起在很大程度上可以預見的變化。
由耶魯大學的Junhyong Kim和芝加哥大學的馬蒂·克賴特曼領導的研究小組最近所做的研究表明，基因控製係統的作用非常重要。他們發現，在有密切關係的不同果蠅族群中，hairy基因和even--skipped基因等基因的促進因子都發生迅速的進化變化。這些變化，包括失去或獲得結合點，改變了hairy基因和even--skipped基因同其他基因互相影響的方式。
不久前，我們對基因如何互相影響仍然知之甚少。現在，我們顯然已經可以解開基因係統的謎，從而將大大加強我們理解突變如何導致形式和功能方麵的適應性變化。毫無疑問，基因內的突變和新基因的演變在進化過程中起到重要的作用。我們現在有一些基因序列功能性變化的例子。例如，溶菌酶的迅速和趨同演變，可以引起包括猴子、牛和鳥在內的吃葉子的動物體內出現前腸發酵。最近的研究還確定了基因複製是新基因的重要來源。
新的物種是怎樣形成的
作者：喬治·特納，他在英國赫爾大學工作。
不久前，我們認為我們知道物種是如何形成的。我們認為這個過程總是在族群完全孤立的狀態下開始的。它經常發生在族群經曆嚴重的“遺傳瓶頸”之後，就像一個懷孕的雌性動物被衝到一個遙遠的孤島後其後代互相**時可能發生的情況那樣。
最能說明生態選擇的力量的是“並行物種形成”——同樣的物種在不同的地方獨立地形成以適應類似的環境。最好的例子是在加拿大湖泊中的刺魚。有幾個湖中有兩種不同的刺魚，一種是水底取食的刺魚，另一種是吃浮遊生物的刺魚。對線粒體DNA（mtDNA）進行的分析表明，生活在同一個湖裏的刺魚比生活在不同湖裏的刺魚的相互關係更加密切。換句話說，它們可能是通過“並行物種形成”模式形成的。
這些發現表明“物種也可以在分布區重疊的環境中形成”，也就是說，物種可以在並非孤立的地理環境中形成。我曾經花很多時間研究非洲一些大湖中的麗魚。在馬拉維湖、維多利亞湖和坦噶尼喀湖中有大約1700種麗魚，其中有許多麗魚是從上個冰河期——大約12500年前——進化而來的。在維多利亞湖中有500多種麗魚生活在一起，它們之間並不存在物理上的障礙可以防止它們雜交，這些麗魚的進化是一個很難解釋的問題。性別選擇似乎是關鍵，各種不同顏色的雄魚專挑那些喜歡不同顏色的雌魚。這些在其他方麵都非常相似的麗魚族群，可能就是因為挑選**對象的顏色而在繁殖方麵變得與世隔絕，最終導致新物種的形成。
這種性別選擇的特殊形式在於雌麗魚能區別不同顏色的雄麗魚。但是，由於汙染改變了非洲這些大湖的顏色，雜交變得越來越普遍；而且由於麗魚從進化的角度來看日益接近，它們經常繁殖出不同的雜交後代。一些生物學家現在認為，雜交實際上可能是一個有積極意義的過程，繁殖出新的物種。他們還認為，過去在維多利亞湖中很可能曾多次自然地發生過這種雜交現象。我開始懷疑，雜交可能是有些我們稱做適應性輻射型進化的重要因素。
在理論上，我們可以通過研究“物種形成基因”——也就是負責防止品種間雜交的基因——來判斷物種是平行進化的產物還是性別選擇的產物或雜交的產物。隨著越來越多的基因組序列被破譯，生物學家很希望能找到這些基因。人們也非常希望能發現表達基因方法的差異。這些都是良好的願望，但是，我認為我們對跟物種形成有關的基因的了解，不足以幫助我們通過研究“物種形成基因”來判斷物種是通過什麽方式形成的。我們最好還是利用孟德爾式雜交試驗來發現物種形成是否確實是由單個基因或一組基因——諸如雄性求偶信號和雌性對這一信號的偏愛——造成的。非洲大湖中的麗魚看來是理想的實驗對象。
進化是可以預見的嗎
作者：保羅·雷尼，他有一半時間在新西蘭奧克蘭大學工作，另一半時間在牛津大學工作。
已故進化生物學家史蒂芬·傑伊·古爾德曾經提出一種觀念中的試驗：在試驗中，生命的錄像帶被倒到頭，然後重放。這種重複會跟原來的生命曆程有相似之處嗎?古爾德的答案是不會：每次重複都會有不同的結果。古爾德的答案源於這樣一個事實：進化是隨機的力量和選擇的力量不斷互相作用的結果。隨機因素（突變、重新結合和遷移）和隨機組成部分（決定個體生存和找到配偶的可能性的日常隨機事件）的存在說明，進化是不能重複的、不可預見的，甚至是無規則可循的。
可是，達爾文認為，在偶發事件和自然選擇的共同作用下，有機體中能提供更好生存機會的特性得以保留下來了。達爾文的自然選擇理論做出了一個預測，那就是有機體將會適應它們的生存環境。
根據達爾文的理論做出的任何預測都隻能是或然性的，這種預測要求我們知道發生某些特定事件的可能性。問題是，我們很難做到這一點。盡管如今的進化生物學家並不期望找到類似於物理學中的定律那樣的“規律”，就像達爾文和19世紀的其他生物學家所做的那樣，但越來越多的證據說明存在著某些基本的進化規則。我們對進化變化機製越來越多的了解正在提供說明某些結果比其他結果更有可能出現的線索。
鑒於曆史的偶然性，我們不可能就古爾德的試驗想出一個明確的答案。但是，基於我們對生物係統基本結構以及這些生物係統在自然選擇的作用下如何共同發揮作用的越來越多的理解，我們可以預測進化的過程。我們已經在預測有機體如何適應它們的生存環境。將來，我們將能對將要發生的變化類型以及導致這些變化的路徑作出定量預測。
上帝在人類進化中發揮什麽作用
作者：羅賓·鄧巴，他在英國利物浦大學工作。
你也許讚成卡爾·波普爾的觀點。這位偉大的科學哲學家認為，宗教屬於形而上學的範疇，不能用科學來推敲。這是大多數生物學家為回避宗教問題辯護而采用的方法。因此，我和越來越多的生物學家認為，我們必須深入研究宗教為什麽存在以及宗教在人類進化過程中何時出現的問題。
人類有一個以動物的標準來看顯得十分古怪的特性，那就是願意接受群體的意誌，甚至願意為之犧牲自己。這種自我犧牲精神是我們成功的關鍵，使我們能利用集體的力量解決個人生存和繁殖的問題。為此，個人必須願意為了長期利益犧牲個人的眼前利益。
如果有人隻想享受社會提供的好處卻不願對社會作出自己的貢獻，那就隻有動用警察和道德的力量。但是，這兩種方法的作用有限：如果我能夠得到足夠的好處，誰會在乎你不喜歡我的做法呢?宗教則使我們前進了一大步，因為那種來自我們無法控製的力量的幹預的危險——無論是現在還是死後——提供了一種遠遠超出世俗社會控製能力的懲罰。但是，隻有大家都相信存在一個超自然的世界，宗教才能發揮作用。因此，人們就根據想像創造了神和宗教來維持社會群體的穩定。
在我們的進化史中，宗教是很晚才出現的，最早不會早於50萬年前的智人時代，很可能出現在20萬年前的現代人時代，那是開始形成語言的時代，而語言是形成宗教的另一個先決條件。
宗教並非完全是胡蘿卜加大棒。宗教的懲戒有助於培養人們的服從意識，宗教的經驗使我們感到自己是社會的組成部分。
知道你自己是誰嗎
花點時間想一下你是個什麽樣的人，從容不迫還是緊張焦慮?喜歡交際還是羞澀靦腆?雜亂無章還是有條不紊?你多半本能地知道在這些方麵以及其他許多類似的方麵應該怎樣評價自己。畢竟，這些性格特征比外表特征更能確切地說明你是什麽樣的人。
然而，是什麽使你成為這樣的人呢?人類個性的基礎是什麽以及為何個人性格相差如此之大，這兩個問題讓哲學家、藝術家和科學家苦苦思索了幾千年。天下大同的人性怎麽會包容這樣無窮無盡、持久不滅的多樣性呢?這不僅是一個學術問題。美國國家衛生研究院研究性格的權威學者保羅·科斯塔說：“性格不隻是影響，而是決定了一個人一生的成功。”看來，我們這輩子過得怎樣都要靠自己的性格了。但我們對性格的了解卻是如此之少——這可不是什麽好事兒。你的事業、幸福、人際關係與健康，都取決於這個所謂性格的東西。它到底是什麽?
100多年來，心理學家一直在試圖解答這個問題，他們發明了很多方法，以描述和衡量性格中的所有方麵。他們製作了長長的問卷，揭示你平常所思、所做和所感。但是，就性格來自哪裏以及為何每個人性格迥異這個問題來說，自公元2世紀羅馬醫師加倫之後幾乎一直沒有進展。加倫認為，性格是根據人體內四種物質的不同比例決定的：這就是黑膽汁、黃膽汁、血液和黏液。英文中憂鬱、暴躁、樂觀和遲鈍這些詞的詞根就源於他的理論。
但是現在，這個少有人問津的課題可能會盛行起來。盡管人們擔心複雜的生物特征研究會讓他們窮於應付，但很多分子生物學家和神經學家認為，他們即將找到那些真正導致不同性格特征的生物學差異。
得克薩斯大學的性格研究者薩姆·戈斯林說：“性格研究正普遍擺脫朦朧的心理學，進入真正的生物學領域。”盡管生物學家還遠遠沒有全麵了解人的性格，但他們第一次感到有希望解答那個古老的問題：是什麽讓你成為“你”?
對生物學家來說，最有用的心理學模式可能是所謂的“五大性格維度”，即把人類性格分為五個維度：外向性、情緒穩定性、友善性、嚴謹性和開放性。這些因素彼此獨立，因此，在理論上它們的生物基礎也應該分屬於五個不同係統。更好的消息是，一個人在人生各個階段做“五大性格維度”測試問卷，分數都相差不大；而且他們本人做問卷和熟識的人為他們做問卷，得到的分數相當吻合。這些情況表明，這種考察方式得到的結果是切實而持久的。
此外，問卷在不同文化和語言的人群中得到的結果類似，這意味著它接觸到了人類最基本的某種東西。
但這到底是什麽呢?如果性格問卷能衡量某種切實存在的東西，它必須有物質基礎，即加倫體液論的某種現代版本。
尋找這些物質基礎的努力從20世紀80年代就開始了，性格研究者開始利用雙胞胎研究性格中遺傳因素的影響。他們的發現令人震驚：性格特征在很大程度上來自遺傳。美國國家衛生研究院的羅伯特·麥克雷說：“成年人中大約一半的性格差異似乎來自遺傳，有些研究甚至顯示這一比例高達80％。”換言之，你的大部分性格是基因決定的，而不是環境或教育。
在此之前，大多數研究集中在環境的影響上，例如兄弟姐妹、朋友、父母的養育或生活中的重大事件等。顯然，環境確實有一定影響，尤其是在30歲之前。盡管說法眾多，但還沒有證據能夠證明是什麽影響了性格中的非遺傳部分。然而可以肯定的是，父母的行為、還有他們如何對待幼年時的我們，對於性格形成幾乎沒有關係。到目前為止，父母對我們性格形成的最重要作用似乎是他們的基因。
研究不僅表明性格特征是可遺傳的，而且顯示了到哪裏去尋找有關基因。例如，萊施（1esch）基因是第一個開始為人們所了解的性格基因。
研究結果也顯示，對性格基因的尋找不會徒勞無功。每種基因隻對性格某一方麵的差異有一定影響。但其影響程度足以表明與每種性格特征有關的基因數量是有限的，也許隻有二三十種。
研究人員還開始思考，影響人腦化學組成的一係列基因到底如何形成了性格這麽複雜的東西。美國全國精神衛生研究所的艾哈邁德·哈裏裏進行的大腦成像研究在這方麵得出了一個線索。哈裏裏發現，短型萊施基因使你的扁桃體更加敏感，這也許能解釋人們為什麽常常把這種基因的變體與神經質聯係起來。
在紐約州立大學，心理學家圖爾汗·詹勒正在對性格位於“五大性格維度”各個極端的人進行腦部掃描，觀察他們對高興、恐懼等麵部表情是否有不同反應。他已經發現，外向者的大腦對高興表情的反應較強，而內向者對氣憤、恐懼和悲傷等負麵表情的反應較強。找到性格特征的生物學基礎會帶來許多實際的益處，比如擺脫看似武斷的問卷，直接診斷心理變態、反社會等嚴重性格失調。更好地理解性格還具有臨床意義。由於抑鬱常常與神經質有關，而性格外向者更容易染上毒癮；因此，了解這些特征的生物學基礎可以幫助預先診斷甚至治療。
然而，基因和腦部掃描最終不可能完全解釋像性格這樣複雜且顯示人性的東西。要形成關於環境與基因如何相互作用並塑造性格的哪怕很粗淺的認識，也需要更長期、更努力的工作。
約翰、傑伊、馬克和讚治說他們是和睦的一家人。約翰代表這幾個人發言，他說他們之間偶爾也有口角，但這是長久相處的人們都免不了的。約翰和他的朋友們分別代表一種人格，共處在一個對外名為“約翰”的身體裏。如果精神病醫生注意到他們，約翰幾乎一定會被診斷為具有性格分裂症，更常見的說法是多重性格。
在不同時間，每個人都會有矛盾的想法和感覺。我們會經曆情緒波動，想法和欲望也隨時在變。盡管如此，我們在多數情況下覺得自己還屬於那個單一、穩定和持續的“我”。我們為什麽會有這種感覺?這種自我感覺從何而來?具備多重自我的人與普通人有什麽不同?
我們把這種感覺視為理所當然，然而這種“正常”感覺鎖定在一個特定的地點和時間，這種篤定的“我、此地、此刻”的感覺是大腦的產物，因此要比看上去的脆弱。如果大腦處理信息的方式稍有變化，就可能摧毀這種妥帖而熟稔的自我感。
破壞自我感的最常見的精神狀態統稱為分裂：從模糊的“恍惚感”到奇怪的多重性格和突然失憶等不一而足。
有些精神病學家認為，性格分裂的離奇症狀是虛構的，有“主動采取行動”的成分，並非大腦功能失調的自發反應。但最近腦部掃描研究的證據不僅證實了這些症狀的可信性，也開始揭示我們的自我感是如何產生的。
通常，特定的認知能力——記憶、自我識別、意識、感覺、意圖和行動——都是聯係在一起的，這令我們的感受匯成一股，形成單一而持續的自我感。在多重性格和其他分裂症狀下，這些“自我”能力是分別感受的。
多重性格顯示了個人記憶對“我是誰”的感覺的重要性。對多重性格患者而言，在某種性格控製下所發生的事件的記憶隻屬於這個性格所有。因此，當其他性格出現時，患者會覺得這些事情好像發生在別人身上。對約翰的情況來說，每種性格都知道其他性格的記憶，但並不認為這是自己的親身經曆。然而也有一些罕見的情況，即這些人格彼此非常獨立，以至於不知道對方的存在。
自我感的另一個重要因素是對自己身體的控製感和擁有感。有一部分身體不受意識控製是很令人困擾的，因為這部分好像不再“屬於”你了。在心理上和身體某一部分失去聯係的人可能忘記使用這一部分，即使這部分並沒有麻痹。據了解，有的人甚至拒絕承認那部分沒有擁有感的肢體是與自己身體相連的，還有人要求進行截肢手術，去掉與自我感格格不入的那部分身體。
傑姬第一次感到人格解體是在她從醫院回家的路上，當時她母親剛剛去世。她這樣描述那種感覺：“當然我感到悲傷。但悲傷就像是‘脫離’的，不在我身體裏。我看到自己走在路上，甚至向遇到的鄰居微笑。但我不在身體裏，我在別的什麽地方。正走著的這個身體像個木偶，裏麵空空的。”
經曆這種狀態的人大多認為這很煩人，而且常常導致行為古怪，所以性格分裂往往被認為是“壞的”。然而，大多數致幻劑都會導致某種分裂症狀，而那些服藥者追求的也正是這種感覺。分裂症狀本身並不異常，它隻是大腦同時以幾種方式、在不同意識層麵處理信息的反映。如果你神遊書中，或者發現自己做了某種日常舉動（例如駕車）但事後卻記不起來了，你就是處在分裂狀態。這決不是機能失調，這種分裂現象很常見，它使你的想像力任意馳騁，或者讓你的意識擺脫例行任務的羈絆，在別處徜徉。
馬薩諸塞大學醫學院的馬琳·斯坦伯格專門從事分裂症狀研究。她說她的臨床研究表明，北美洲有3000萬人受到這種症狀的困擾。她說：“如果不是有很多分裂症患者被誤診為其他疾病，報告的數字將大大增加，反映出這種病症的真正流行比例。”
如果分裂症真的是“流行病”，我們還不清楚其“流行”的原因。斯坦伯格認為，成年人的分裂症幾乎都與幼年受虐有關。根據她的理論，受虐兒童學著把人格分裂作為一種逃避身邊恐怖事情的手段。一旦學會，分裂就會成為大腦的“習慣”，並延續到成年階段。此外，任何壓力都可能損害腦部海馬體，損害它形成持續記憶的能力，增加人們患分裂症的機會。
分裂症“流行”的另一個解釋是人們越來越多地服用致幻劑。這些藥品大多會產生某種性格分裂，一旦大腦被它們啟動，就更可能自發形成分裂。
現在人們很熟悉“我們用古老大腦過著現代生活”的說法。這也許也能解釋我們為何這麽容易出現分裂症。各項認知能力（例如那些形成自我感的能力）的整合，可能還是一種很新的適應方式，因此還很脆弱。人們如今在童年時期或成年後麵臨的情緒刺激，可能促使敏感的大腦回到原始的認知模式。約翰和他的朋友們也許根本不是什麽新奇現象，而是一種返祖，回到每個人都自己製造自己的朋友的時代。
好戰是人類的天性嗎
在這個爭端不斷、烽煙四起的年代，有一個問題一直困擾著科學家們：人類是否天生好戰?我們的激素或基因是否注定了戰爭無法避免?柏拉圖說：“隻有死者見過戰爭的終點。”難道被他不幸言中?
一些研究戰爭、侵略和早期曆史的專家們傾向於相信，嗜血和好戰並不是天生的。相反，最新的在遊戲理論領域的研究表明，人類更喜歡合作，而合作的策略很快會達到“依戀”的程度。專家指出，想像一個戰爭受到一致譴責的未來並不等於過於樂觀。
奴隸製曾為公眾所接受，而今天奴隸製變成了絕對不能容忍的罪行。什麽時候戰爭才能引發人們同等的厭惡和唾棄?研究者說，這一天肯定會到來，雖然可能要等到又一顆核彈爆炸之後。愛因斯坦說：“我不知道第三次世界大戰將使用什麽樣的武器，但第四次世界大戰可能是棍棒和石頭的較量。”
難以否認的是，戰爭是一種很難戒掉的惡習。加利福尼亞大學的軍事、曆史和古典文學專家雅克·漢森說：“人類曆史上和平的年代非常稀有。”在西方曆史上，公元100—200年是唯一和平的100年，當時正處於羅馬帝國的極盛時期。
考古學家和人類學家在研究人類文明遺址後發現95％的文明都留下了黷武主義的證據。一些一度被認為是熱愛和平的族群——比如瑪雅人、卡拉哈裏沙漠的Kung人、薩摩亞人——最終被證明與其他民族一樣凶暴。少數較孤立的文明確實存在過長久的和平。比如古代克裏特島人曾有1500年沒有發生戰爭，但他們建立了威懾入侵者的強大海軍。
戰士們往往享有崇高的地位，是最受女性青睞的伴侶。如果他們本身並不招人喜愛，他們的長矛也是絕佳的求愛武器。最近，遺傳學家發現，成吉思汗在征服亞洲的過程中也征服了許多女人。今天，全世界可能有1600萬男人是他的後代。
在靈長類動物中沉迷戰爭的不隻有人類。與人類共享98％基因的黑猩猩中的雄性成員常在領土交界上惡戰，它們的目的隻有一個——消滅對手，如此多的雄性戰死沙場，成年黑猩猩的雄雌比例總是1：2。
然而黑猩猩中的另一分支倭黑猩猩卻是和平愛好者，它們慣常用複雜的性行動解決許多社會衝突。倭黑猩猩之間極少發生流血大戰，它們的雄雌比例是和諧的1：1。倭黑猩猩在基因上與普通黑猩猩一樣是人類的近親。那麽倭黑猩猩和普通黑猩猩究竟誰的行為方式更能反映人類的行為根源呢?讓我們自己判斷吧。
還有一個可供參考的對象——阿拉伯狒狒。阿拉伯狒狒行為傲慢，但絕不愚蠢。如果你把一顆花生扔到一隻雄狒狒麵前，它會毫不猶豫地撿起來吃掉。但如果你把一顆花生扔到兩隻雄狒狒麵前，兩隻狒狒都不會理睬，它們表現得就像花生不存在一樣，因為它們知道不值得為了一顆花生弄得頭破血流。
雖然人類曆史上戰爭不停，但研究者堅持認為這不能說明問題。紐約賓厄姆頓大學的生物和人類學教授大衛·斯隆·威爾森博士說：“如果你考慮到僅僅在1．3萬年前人類才發現農業，我們所謂的人類曆史從那時才開始，你就會發現供我們創造全球和平的時間並不充裕。”
在這短短的1．3萬年裏，許多合作組織不斷壯大，從許多方麵說世界更和平了。芝加哥伊利諾伊大學的人類學教授蘇倫斯·凱利博士說，20世紀的戰爭造成了約1億人死亡，但如果按工業革命前戰爭傷亡比例，20世紀戰爭可能造成20億人死亡。
一個國家的性情其實可以發生突然的轉變。比如維京人一度橫行北歐海域，燒殺搶掠無惡不作。但維京人在瑞典的後代們已經有200年未參戰，丹麥人也是維京人的後代，他們把戰鬥的精神用在了商業談判桌上。太平洋新幾內亞島上的高地部落曾以好戰聞名。加州大學的文化演變專家彼得·裏查森博士說，第二次世界大戰後，當澳大利亞巡警向島民宣布禁止部落戰爭後，這些新幾內亞人感到由衷的高興，原來他們一直在等待一個停止戰爭的借口。
遊戲理論實驗的結果也相當具有說服力。遊戲參與者可選擇欺騙策略，這樣賺得更多，但也可能讓大家都賠錢；另一個供選擇的策略是合作，這樣大家都可獲得少量但穩定的回報。世界各地的實驗均表明，人們更喜歡選擇合作而不願為個人暴利去冒險。
埃默裏大學的心理學教授及靈長目學家弗蘭斯·德瓦爾博士認為，促進和平的方法之一是鼓勵國家之間的依賴和合作，鼓勵像歐盟一樣的國際組織。他說：“假如現在法國發動對德國的戰爭，這將影響兩國經濟的各個方麵，首先法國旅遊業將失去大量的德國遊客。歐盟的成立不表示歐洲人都熱愛他們的鄰國居民，聯盟主要是出於經濟的考慮。”當然除了錢之外，還有其他的好處：取笑滑稽古怪的外國遊客這項有益國民健康的運動帶來的樂趣是無法貼上價格標簽的。
為什麽你我對世界的感覺不同
這是一個經典的哲學問題：為什麽我對世界的感覺與你的不同?以一朵紅玫瑰為例。我們可能都同意它是紅的而不是綠的，但到底什麽是“紅”?你我所看到的一樣嗎?
哲學家已經在這個問題上糾纏了數百年。對同樣的氣味或味道，為什麽人們會有不同的感受?感官科學家對其中個因一直很感興趣。它是完全客觀的，還是出於感官體驗的某種主觀差異?
顯而易見的答案是，我們無法得出答案，因為感官體驗生來是因人而異的。生物學家最近從新的角度看待這個問題，結論卻是我們所熟知的——感官體驗非常個人化。費城莫內爾化學感覺中心的神經科學家保羅·布雷斯林說：“任何人的感官世界都是不同的。你所看到的景象、品嚐到的食物、聞到的氣味都是以你獨特的方式感覺到的。”
這要歸結於我們的DNA。在過去幾年裏，遺傳學家發現了很多與味覺、嗅覺、觸覺和視覺等感覺有關的基因。例如，光嗅覺基因就占到人類全部基因的3％，僅次於免疫係統的基因數量。感覺基因不僅數量眾多，種類也異常豐富。這意味著不同個體的感覺基因很難完全相同。更重要的是，人們發現一個人的基因係統會影響他對世界的感覺。有些科學家甚至認為一個人的感覺係統對他的人生甚至性格都有深刻影響。
如果以上這些都太難理解，那就坐下來喝點吧。喝酒本身就是個很好的例子。
遺傳學家丹尼斯·布賴納說：“我喜歡喝杜鬆子補酒（杜鬆子酒和滋補酒的混合飲料）。”他用自己最喜歡的酒來解釋他的研究。“我甚至可以光喝滋補酒而不用摻杜鬆子酒。我真的很喜歡苦味。”
但並不是所有人都與他的口味相同。讓不同的人品嚐同一種純苦味的物質，例如滋補酒裏的奎寧，他們的反應會大相徑庭。“大多數人會說它很苦，有些人會說根本不苦，還有少數人會向你大喊大叫，說你想毒死他們。”
人們早就知道會有這種情況了。但現在布賴納和其他科學家開始把這種主觀感覺的歧異性與味蕾中味覺受體蛋白的基因編碼聯係起來。
他們研究的對象堪稱是最著名的苦味劑——苯基硫脲（PTC）。這種化學物質是20世紀30年代由工業化學家阿瑟·福克斯發現的。福克斯發現有些同事覺得它苦得出奇，而有些人（例如他自己）則完全嚐不出苦味。而且能讓不同人感受到這種苦味的濃度臨界點也不相同。
布賴納準備從基因學角度解釋這種差異。他比較了7號染色體上苦味受體基因編碼的排列順序，從而確定了PTC受體的基因。他們發現PTC受體基因隻是23種苦味受體基因中的一種，這可以解釋為什麽人們對苦味的感覺如此不同。對其他味覺受體的初步研究表明，它們也有同樣豐富的多樣性。因此，你品嚐到的食物味道似乎真的是隻有你才知道。
經證實，嗅覺的種類也驚人地豐富，但與味覺稍有不同。人們可以通過鼻腔中分布的約400個受體分辨約一萬種不同味道。但人們早就知道每個人聞出的味道都不一定相同。現在遺傳學家們證實，這是因為每個人都有一套不同的受體。
嗅覺受體各不相同，而且可以很容易地通過其DNA排序加以分辨。但讓人們倍感驚訝的是，他們發現人類染色體組裏含有大約1000個這種基因。
這些基因如何與已知的400種受體相對應呢?原來約有600個基因是“假基因”——這種堿基序列看起來像基因，也和基因一樣參與遺傳，但已經喪失了功能。感官科學家認為，這是一個很有趣的發現，因為他們發現假基因是最近才喪失功能的。因此，以色列的雷霍沃特魏茨曼學會的一個研究小組想知道，某些人體內是否仍然有部分嗅覺假基因在起作用?它們跟人們的嗅覺差異是否有關?
這個小組找出了51個在某些人身上仍起作用的假基因。然後他們召集了189名不同種族的誌願者，檢查他們的嗅覺受體基因。他們發現，每個人身上起作用的假基因的組合都是獨特的，因此他們的嗅覺受體也各不相同。
當然，對滋補劑的天生反感或對玫瑰花香味很敏感不可能對你的生活造成很大影響。然而，其他感官的差異可能重要得多。