基因组是指导手册般的“生命之书”？基因是“自私”的？生命的意义何在？数十年生物学研究的积累，已经颠覆了很多“传统认知”。近日，观察者网科普专栏作者岑少宇对话《生命传》的作者、曾任《自然》杂志编辑20年的菲利普·鲍尔（Philip Ball），探讨了相关问题。

与观察者网视频对话的菲利普·鲍尔 观察者网

观察者网：《生命传》（How Life Works）读来给人带来很多启发，体现了您学术交叉的背景。这似乎长期贯穿您的学术生涯和科普著作，最初在牛津学习化学，很快就转向了物理方向，在布里斯托尔大学获得博士学位。为什么会有这样的转变？

菲利普·鲍尔：说来话长，但我会尽量说得简短一些。在从牛津到布里斯托尔之间，有两年时间，我是一个摇滚乐队的成员。两年后，我觉得如果不回到学术界，可能就永远也回不去了。

于是我联系了我的牛津导师，问他有没有可以申请的人选建议。他推荐了布里斯托尔的鲍勃·埃弗斯，因为他们的研究领域相似。我在牛津从事化学领域的表面相变研究，这是一种既可以在化学系，也可以在物理系进行的工作。而我在布里斯托尔的导师当时也在做类似的研究，观察表面的行为，但他碰巧是在物理系。

所以，我在牛津的时候就已经开始进入物理化学领域，并且研究的内容正处于交叉地带。

观察者网：《生命传》英文版是2023年出版的，它很容易让人想到薛定谔1944年的书《生命是什么》（WHAT IS LIFE?—The Physical Aspect Of The Living）。您在书里也提到了他，却说现在阅读《生命是什么》是种痛苦（poignant）的体验。同样是物理学出身的学者思考生物学，您觉得跨越近80年的时间，你们最大的不同点是什么？

菲利普·鲍尔：薛定谔的书非常有趣，仍然值得一读。它篇幅不长，非常易读，而且极富启发性。但今天看来，它也有些奇怪。

作为那个时代的物理学家，尤其是在量子力学领域工作过，薛定谔坚信在分子层面上，一切似乎都带有一定的随机性。所以他想问的问题是：既然分子层面是随机的，那为什么在整个生物体的层面上，我们能得到某种可预测和稳定的东西呢？

他得出的答案是，必须有某种他称之为“代码”（code script）的东西，在指导着一切事务。他不知道这会由什么构成，但想象染色体以某种方式实现了编码。人们现在认为，这是一种远见，预见到了像DNA这样东西的存在。

《生命是什么》基于薛定谔1943年的演讲

DNA确实沿着大分子的长链编码信息，像那样的东西是必需的。但我觉得，从现在的视角看，薛定谔的问题在于，他给人的印象是，这个“代码”在指挥生物体的一切，包括如何构建及运作，就像是某种成套的指令。

这也确实成为了分子生物学的范式。从那时起，我们就是这样看待基因组和所有DNA的。但我认为在过去的二三十年里，对基因在细胞中如何真正运作的理解越来越深入，就越难继续持有这种观点，把它视作指挥一切的脚本或指导手册。

我在《生命传》书中谈论这个问题的方式是，最好将基因、DNA看作“分子资源”，我们的细胞可以根据自身所处的环境，比如它们属于哪种组织，或者周围环境中发生了什么，来决定如何利用这些资源。所以我想把注意力重新放回细胞，而不是基因组，也不是DNA，因为说到底细胞才是“活着”的最小单位。

观察者网：您试着告诉读者，生物学中的很多旧说法，可能已经不合时宜。比如不应把生命视作机器。书里有一个非常有趣的比喻，我也推荐大家去看，大意是“解剖”完好的收音机，再与损坏的收音机做比较，这种方法可能会产生荒诞的研究过程；积累的信息，也不一定能帮助修理收音机。

但现在的很多治疗手段，确实仍有点像修理收音机。而您在书中有一整章来探讨“故障排除：重新思考医学”。您认为，目前对生命的认识水平，是否足够支持另一种形式的、比如以“整体论”为基础的治疗？

菲利普·鲍尔：我不知道是否该把我建议的方法称为“整体论”。如果我们想干预任何系统，比如修理我们的汽车或炉子，我们必须找出问题出在哪里。医学也是如此。

如果我们面临的健康问题真的源于基因层面，而且是一个特定的基因没有正常工作，那么深入基因层面去修复它就完全说得通。像囊性纤维化病或镰状细胞病，确实是由特定基因的突变引起的，但并非所有疾病都有基因上的根源。

每种疾病的发生，你都可以找到它与基因层面之间的关联，但并不意味着它们主要是由那个层面引起的。比如，我们想想新冠大流行，出现的问题是免疫系统对病毒感染的反应方式，在基因层面进行干预就不是合适的方法。

我们今天面临的大多数常见疾病，从心脏病到糖尿病，再到神经退行性疾病，大多数都是在更高的层面上出现的，基因可能以某种方式参与其中，但我们是否能通过修复一个基因来治愈疾病，这一点完全不清楚，因为涉及的基因太多了。

我们必须思考，医学在哪一个层面进行干预最有效。对于某些疾病，比如癌症，试图寻找基因疗法的努力并未证明有多大用处。我认为在这种情况下，也许是时候重新思考我们开发治疗方法的方式了。

观察者网：有些人试图从传统医学中寻找“整体论”的灵感，您如何看待？

菲利普·鲍尔：我认为在那些更古老的时代，对生物学还不存在现代理解的时候，在某些方面与现在一些药物的开发方式并无太大不同。这也是为什么古老时代的一些疗法被纳入了现代医学。

那是一种试错法。人们只是看什么有效，也许在古代，某种草药会起作用，因为它里面含有某种分子成分，在体内产生了一些效果。

如今许多药物的开发仍然是通过试错的方式，而不是基于对疾病深入、理性的理解，一直到分子层面，然后再去设计药物。使用那种理性的方法来开发药物仍然非常困难，但我们正在变得越来越擅长。我们对人体了解得越多，就做得越好。

但很多时候这是不可能的，因为它太复杂了，往往仍然只能尝试使用我们认为可能有效的不同药物。

这在新冠大流行期间也时有发生，当时人们对各种药物进行试验，即使它们原本是针对不同的疾病，只是为了看看它们是否可能有效，而其中一些确实有效了。

观察者网：生物体确实复杂，让我们从基因层面开始一点点探讨。您在书中指出了一些不准确的认识，比如基因组并非是“生命之书”，“自私的基因”也带来很多误解。

您还引用了生物哲学家格里塞默（James Griesemer）的话：“基因根本不是主宰一切的分子，而是发育的囚徒，被囚禁在森严牢狱的最深处。”当我读到这里时，不由得想起一句莎士比亚的话：“即使我身陷果壳之中，仍自以为是无限宇宙之王。”

您能否具体谈谈自己对基因的认识？尽管您一直在书里提醒比喻的不足之处，但还是想问下，从国王到囚徒，您会把基因放在什么位置？

菲利普·鲍尔：为基因的作用找到一个好的比喻非常困难。当我们把它看作构建和运行身体的指令时，这是一个很容易讲述的故事，也是1990年代人类基因组计划开始时所讲述的故事。但从那以后，事情已经变得很清楚，这种说法过于简单化了，但又很难找到别的故事来替代。

对基因的旧观点是，每个基因都是一段DNA，编码了可以由它制造的蛋白质的结构。对于某些基因来说，这是对的。但我们现在知道，一个基因在不同的组织中，可能会制造出略有不同的蛋白质。所以，有些信息来自于更高的组织层面，来决定基因制造什么样的分子。

其他基因根本不编码蛋白质。它们有时被称为非编码基因，这有点误导，它们只是不编码蛋白质，但会编码RNA。我们过去认为它只是一个信使，在从DNA到蛋白质的过程中传递信息。

但我们现在知道，有许多RNA分子在细胞中独立发挥作用，它们在某种程度上和蛋白质一样重要。所以我们不得不重新思考，基因在做什么。而且，我们看得越多，它就变得越来越复杂。

很多这些具有功能的RNA分子其实非常微小，几乎无法编码多少信息。实际上也有许多蛋白质，或者说类蛋白质分子，它们也非常非常小，比正常的蛋白质小得多，被称为微蛋白，而人体也用着它们。

微蛋白和小蛋白 索尔克研究所

所以我感觉，DNA、基因、基因组，几乎像是一个存放所有这些不同分子资源的仓库，细胞以某种方式找到了利用它们的方法，协同工作。

而且，基因组中还发生着很多事情，在基因本身之外，有许多片段控制着基因何时被开启和关闭，以及如何被使用。所以，我相信不能仅仅把基因组中的单个基因作为考虑的对象，而是要把基因组看作一个实体。

诺贝尔奖得主、生物学家芭芭拉·麦克林托克称之为“细胞的敏感器官”。我认为这是思考DNA是什么的非常好的方式，它的工作方式更像一个器官，而不是一串信息，它会对周围发生的事情做出反应。