2012年上映的異形前傳《普羅米修斯》,是我非常喜歡的一部電影。普羅米修斯(Prometheus)原本是古希臘神話中的盜火者,也是創造人類的泰坦巨人,而在電影中「普羅米修斯」則指代了那個片頭來到地球,喝下黑色液體後身體裂解進入河流、用自己的基因創造了地球人類的外星工程 師。

【電影《普羅米修斯》中的外星工程師】

拋開電影特效優劣和人物設定不談,這部電影其實探討了一個非常宏大、也是人類幾千年來不斷探索的話題——

人類是怎麼來的?

希臘神話中,普羅米修斯用河岸旁的粘土捏造了許多小人,而智慧女神雅典娜隨後將神的呼吸吹進這些小人,賦予了他們聰明瞭理智,這才成為了真正的人類。而在中國古代神話中,上古的創世女神女媧也是用同樣的辦法,通過捏黃土的辦法創造了人類。

俗說天地開闢,未有人民,女媧摶黃土作人,劇務,力不暇供,乃引繩於泥中,舉以為人。

——(東漢)風俗通義】

女媧究竟是怎樣的形象,眾說紛紜,近代以來出土的女媧圖騰甚至所謂的「女媧遺骨」非常多,但有一點是考古學界比較達成共識的,那就是女媧象徵著曾經的母系氏族社會,代表著強生的生育能力。而有一些學者認為,女媧的原型其實就是青蛙。女媧的媧,音同「蛙」,女媧和原始母系社會對蛙的崇拜關係密切。青蛙圓滾滾的肚子,季節一到就在水裡下好多卵,一夜之間就長成許多小蝌蚪,青蛙這種顯著的生育特徵和強大的生育能力,無疑是生產力極度落後時期的人類非常渴望的。

【海奎特(Heqet),古埃及蛙頭人身的生育女神,赫努姆(Khnum)之妻,在古埃及神話中他們夫婦倆共同創造了人類。】

當然,從宏觀進化的角度來看,人類不可能是青蛙變來的,但人類和青蛙的基因差異,可能比你想像的遠小得多。

上圖這隻青蛙的學名叫做非洲爪蟾,它是第一種被基因測序的兩棲動物,也是最後一種被研究人員測序的模型動物,排在老鼠、雞、線蟲、斑馬魚和果蠅之後。

基因測序的結果發現,儘管外表差異巨大,儘管細胞核中只有13對染色體(人類有23對),但人類和非洲爪蟾共享了大量相同的基因。80%與人類疾病相關的基因都能在非洲爪蟾身上找到,至少有1700種基因與人類高度相近,而這些基因與癌症、哮喘和心臟病有密切的關係。

基因是具有遺傳效應的DNA片段,人身上約有3萬個基因,這些基因表達出各種各樣的蛋白質,而這些蛋白質則負責完成我們身上複雜的生理功能。在進化過程中,有基因和蛋白質都在不同物種之間得以保留,這一特性也是現代醫學裡各種動物實驗的基礎。

舉個實際應用的例子,我們還是說迴文章開頭青蛙和生育的關係——青蛙可能是人類最早發現真正有效的「驗孕棒」。

在上個世紀30年代,開普敦大學的動物學家霍格本在實驗中發現,將育齡女子的尿液注入雌性青蛙(非洲爪蟾)皮下,如果青蛙在數小時之後排卵,那麼證明這名女性已經懷孕了。根據當時測試的結果,這個試驗幾乎達到了100%的準確度,這比什麼種子驗孕、把脈驗孕準確多了。

這個驗孕測試後來被稱為霍格本妊娠試驗(

Hogben Pregnancy test),也叫青蛙試驗。當時科學家們並不瞭解是什麼原因導致的青蛙排卵,但這個試驗幾乎沒有任何缺點——價格低廉、操作簡單、結果易識別、可重複利用、準確度極高,除了有一點點滑稽之外。於是在上世紀40年代~60年代之間,青蛙試驗被大量運用到了世界各地的測孕當中,成千上萬隻青蛙無奈地等著被注射人類女性的尿液。

【霍格本妊娠試驗】

而到了60年代之後,這項試驗開始變少了,主要是因為科學家們終於發現原因——導致雌性青蛙排卵的,是人類女性尿液中的hCG(人絨毛膜促性腺激素,是由胎盤的滋養層細胞分泌的一種糖蛋白),hCG也是今天絕大多數驗孕棒所檢測的激素。

青蛙試驗證明瞭一點,那就是同樣一種蛋白質對於不同物種的相似作用,而這背後,還是源於基因的相似性。

除了測孕之外,青蛙還被運用於其它醫學研究,而幾年前非洲爪蟾的基因組測序完成,無疑大大加速許多研究的進度。

例如在耶魯大學,研究人員將青蛙作為實驗模型,研究基因突變與先天性心臟病的關係。大約有1%的孩子出生時患有先心病。而在所有先心病中,心臟轉位是比較嚴重的一種。儘管青蛙的心臟和人類的心臟差異巨大(青蛙等兩棲動物有兩個心房,但只有一個心室),但是有許多人類心臟病的相關基因在青蛙身上都找得到。

【青蛙心臟解剖結構】

通過對青蛙模型的研究,耶魯的科學家們已經定位了5個可能與人類心臟轉位相關的基因。雖然目前這些研究暫時不能轉化為治療方法,但新的發現為先心病的早期診斷和治療提供了更多的途徑。

隨著青蛙基因組的測序完成,我們發現人類和青蛙具有許多高度類似的基因。而這些基因,都來源於地球上三億六千萬年前的泥盆紀時期,哺乳動物和兩棲動物那個共同的祖先。

【University

of Chicago Medical Center. (2015, January 29). Ancient genomic parasitesspurred evolution of pregnancy in mammals. ScienceDaily. Retrieved March 11,2018 from】

我們的常識以及分子生物學的證據都表明,人不可能是青蛙變來的,也不會是青蛙創造的,而我們研究青蛙基因的目的,或者說研究其他絕大多數動物的目的,最終還是為了研究人類自己。人類的起源是一個永恆的話題,宗教、神話和科學在這個話題上互相交融,廣大民眾對於這個話題都很感興趣,但經常存在一些錯誤的認知。比如說我們的歷史教科書上常提到的北京人(Homo

erectus pekinensis),不少人將他們當做了中國人的祖先。但實際上北京人和現在的中國人並沒有任何關係,北京人所屬的直立人與現代人所屬的智人之間是存在生殖隔離的,猶如馬和驢的關係一樣。

從普羅米修斯到女媧,從青蛙到人類,有許多關於生命起源的祕密尚未揭曉。我們從哪裡來,我們的祖先是誰,我們的基因隱藏著怎樣的祕密,我們應當如何儘早發現致病基因,這都是科學家們不斷研究基因的動力。

而在今天,藉助於基因檢測技術的進步,我們可以更加容易地瞭解到自己的基因,瞭解自己的祖先來源和健康風險。

僅需2ml唾液,

便能解讀基因的祕密,

預見未來的自己。

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