在整个20世纪，有三项颠覆性的科学概念和技术应用，把人类社会带到新的历史阶段：
“原子”的发现带来物理学的革命；
“字节”的发现带来互联网的革命；
“基因”的发现带来生物学的革命。基因既是遗传物质的基本单位，也是一切生物信息的基础，破解了基因的运行机制，也就破解了生命的奥秘，人类的病理、行为、性格、疾病、种族、身份、命运也就有了更新的答案。
如今，基因测序、基因克隆等基因技术迅速发展，人类基因组计划也完成了全部人类基因的比对与测序工作，人类征服基因的时代已经到来。
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《基因传》
美国女星朱莉曾经做了一个惊人的决定：
为了预防乳腺癌，她把自己的双乳乳腺都切除了。
她的母亲因为乳腺癌死于56岁，她不想让自己的孩子也承受同样的悲伤。
她能做出这样的选择，是因为基因科学的进步。科学家发现了乳腺癌基因，如果女性有这个基因，她们有80%的可能性得乳腺癌。
朱莉通过基因检测，发现自己有这个基因，于是她选择了摘除乳腺，把患病的风险降到了5%。
朱莉的故事让我们看到，基因科学可以帮助我们预防一些遗传性的疾病。
如果我们都能知道自己的基因序列，如果科学家能找出所有导致疾病的基因变异，那我们就可以更好地保护自己的健康，甚至延长寿命。
但是，事情真的这么简单吗？
并不是。
大部分的疾病并不是由一个单一的基因决定的，而是多个基因和环境的共同作用。
基因检测和筛查并不能立刻揭示生命的奥秘，基因研究只是探索了基因世界的一小部分。
这本书的作者是悉达多·穆克吉，他曾经写过《癌症传》，一本介绍癌症的起源和治疗的著作，获得了普利策奖。
在那本书中，他讲述了癌症是生物体基因变异的结果。
在这本书中，他继续追问，正常的生命又是如何变异和传承的呢？
于是他写下了《基因传》，一本既有科学性又有人文性的巨作，也是《癌症传》的前传。
这本书还被比尔·盖茨评为2016年最好的五本书之一。
基因研究是当今最热门的科学领域之一，它有可能改变人类的未来。
人们期待基因研究能够治愈重病，延缓衰老，甚至创造新人类。
但是，基因研究也涉及到人类的命运和选择。
我们的自我，到底有多少是遗传的，有多少是后天的，有多少是偶然的？
《基因传》从基因的角度，给出了一个全新的答案。
我将用三个问题，来帮你理解这本书的主要内容：
第一，基因是什么，我们该如何认识它？
第二，基因研究是否会对进化论产生挑战？
第三，基因研究的未来方向是什么？
基因是什么？
简单来说，基因是生物的遗传信息的载体，它决定了生物的各种性状。
我们可能会认为，基因就像是生物的设计图纸，它包含了构建生物身体的所有细节，如果我们知道了一个生物的基因序列，我们就可以复制出一个完全相同的生物。
比如，如果你有我的基因，你就可以克隆出一个跟我一样的人。
但是，《基因传》这本书告诉我们，这样的想法是错误的，基因的世界远比我们想象的要复杂和混乱。
事实上，基因更像是生物的食谱，它指导了生物的制作过程，但并不能保证每个生物都是一样的。
食谱和设计图纸的区别在于，设计图纸可以精确地制造出相同的产品，而食谱只是提供了做菜的步骤，每个人按照食谱做出的菜都会有不同的味道和外观。
用食谱来比喻基因，可以帮助我们理解基因是如何影响我们的身心发展的。
就像食谱有先后顺序，先做的步骤对菜的味道影响更大，基因也有主次之分。
比如，要做面包，第一步就是和面，要用多少面粉，多少水。
面和水的比例决定了面的质地，如果水太多，面就会变成糊糊。
同样，基因中有一些主要的基因，它们对生物的性状有决定性的作用，比如是什么物种，是什么性别。
举个例子，决定一个人性别的基因就像是一道食谱，每个人在胚胎发育的时候都要按照这个食谱形成自己的性别特征。
在这个食谱的第一步，有一个叫 SRY 的基因。这是一个非常重要的基因，它可以控制一个人的生理性别是男还是女。
科学家做过一个实验，把 SRY 基因植入到雌性小白鼠的胚胎里，然后激活这个基因，结果这些胚胎就发育成了雄性的小白鼠，有阴茎和睾丸，而且对雌性小白鼠有性趣。
但是， SRY 只是决定了性别食谱的第一步，后面还有很多其他的步骤，这些步骤会受到其他的基因和环境的影响，比如荷尔蒙的水平，社会和文化的因素等等，最终形成了个体不同的性别取向。
也就是说，性别食谱的第一步， SRY 基因的作用是决定性的，它决定了一个人的生理性别是男还是女。但是性别取向并不完全由 SRY 基因决定，在食谱的后面的步骤中，其他的基因变异会导致不同的倾向和程度。
我们之前提到的朱莉的癌症基因也是一个在食谱第一步就起作用的基因，它基本上决定了一个女性是否会得乳腺癌，但是这个女性会在什么时候，得什么类型的乳腺癌，就不是这个基因能决定的，而是要看食谱后面的步骤，也就是其他的基因和环境的影响。
而且，并不是所有的疾病都像乳腺癌一样，有一个明确的主要的基因，有些疾病是由很多个基因的变异造成的，而且这些基因的变异有时候会被激活，有时候会被抑制，这就会导致不同的病情和严重程度。
比如精神分裂症，就和几十个基因的变异有关，而且这些基因的变异不一定都会发挥作用，所以有的人会有轻微的精神问题，有的人会有严重的精神病。 基因不只是影响我们的身体，也会影响我们的心理，性格和能力。
那么，我们的身心特征是不是都是由基因决定的呢？
对于这个问题，历史上有两种极端的观点。
一种是环境决定论，认为婴儿出生的时候就像是一张白纸，可以被任何文化和教育所塑造，基因对他们的影响很小。
另一种是基因决定论，认为基因决定了人的一切，包括性格，欲望，行为等等。
为了探究这个问题，科学家做了很多实验。
其中最有名的一种是对分开长大的同卵双胞胎的研究。
同卵双胞胎是由同一个受精卵分裂成两个胚胎，他们的基因是完全一样的。
有些双胞胎在出生后就被分开，生活在不同的环境中。
研究他们长大后的相似和不同，就可以看出基因和环境对人的影响有多大。
研究者发现，这些分开的双胞胎有很多惊人的相似之处，比如他们的性格，爱好，疾病，甚至音乐品味，理财习惯，利他行为等等。
这些研究说明，基因确实可以影响人的心理和行为。
但是，这并不意味着基因就决定了人的一切。
如果我们换一个角度来看双胞胎研究：
为什么两个基因完全相同的同卵双胞胎，即使在同一个环境中长大，也会有不同的个性和选择，而不是完全一样的复制品？
一个可能的答案是：
因为他们受到了不同的环境的影响。
即使在同一个环境中，双胞胎也会有一些不同的经历，比如生病，事故，恋爱等等，这些经历都会对他们的身心产生影响。
而且，有些基因变异并不是一定会发生作用，而是要看环境的刺激。
比如，有些人有得糖尿病的基因，但是他们不一定都会得糖尿病，只是比一般人更容易得糖尿病，而且还要看他们的饮食和生活习惯等等。
这说明，基因和环境是相互作用的，基因不是命运的绝对主宰。
我们可以把双胞胎想象成同一组基因在不同的时空中发展出的两个生命体。
基因决定了他们的一部分性状，但是他们的演化也取决于他们的环境和经历。
如果没有变异，就没有进化，也就没有我们。
作者用了一个很形象的比喻，说“基因给人类写出了剧本，却留下了不按剧本演戏的空间”。这句话也反映了生命的意义。
生命的一部分是遗传的，但是也有很多是偶然的，我们可以根据环境和经历来做出不同的选择。作者把基因和环境的相互作用称为“命运”，把人的选择称为“选择”。
虽然命运主要由基因决定，但是也会受到环境的影响，而我们的选择，就是让世界变得多样的动力。
总结一下第一个观点，基因是生物的食谱，它指导了生物的制作过程，但是并不能保证每个生物都是一样的。
基因可以影响我们的身体，心理，性格和能力，但是也会受到其他基因和环境的影响。
作者把基因和环境的相互作用称为“命运”，把人的选择称为“选择”。
命运是遗传的，但是也有偶然的，选择是我们对命运的回应，也是我们创造多样性的方式。
基因对进化论的挑战
我们都知道达尔文的进化论，它的核心是物竞天择，适者生存。
比如，长颈鹿是怎么演化出来的呢？
很久以前，有一种食草动物有了一个基因变异，让它的脖子变得更长。
在一次干旱之后，它能够吃到高处的树叶，而其他的食草动物都饿死了。
这个基因变异就被自然选择了，传给了下一代。
经过几万年或者几十万年，这种食草动物就变成了长颈鹿。
但是，长颈鹿的演化还有没有别的可能呢？
比如，有一只羚羊经常伸长脖子去吃高处的树叶，它的脖子就慢慢变长了，而且这个变化还被记录在它的基因里，传给了它的后代。
几代之后，羚羊就变成了长颈鹿。
这样的情况会不会发生呢？
外部环境会不会给基因留下印记呢？
如果会，这种印记会不会遗传呢？
《基因私密历史》里有一个真实的故事，可以说明这种情况是有可能的。
故事发生在1944年的荷兰，那时候德国人封锁了荷兰北部的食物和煤炭，导致几百万人饥寒交加，每天只能吃三个土豆，很多人饿死了，活着的人也瘦得皮包骨。
这场人为的饥荒造成了一场“天然实验”，让我们看到了环境变化对人的基因的影响。研究者发现，经历过饥荒的人不仅发育不良，而且容易得慢性病，比如心脏病、骨质疏松和糖尿病。
到了80年代，研究者对饥荒时期出生的婴儿进行了回访，发现他们的子女，也就是饥荒的第二代，也容易得类似的慢性病，比如肥胖和糖尿病。
这可以理解，因为胎儿在母体里面受到了营养不足的影响，它们的新陈代谢就会改变，试图储存更多的脂肪，这可能导致他们长大后的代谢失调。
更让人惊讶的是，到了90年代，研究者对饥荒的第三代，也就是饥荒者的孙辈，进行了调查，发现他们也有更高的慢性病的风险。
这说明，饥荒对人的基因的影响，不仅影响了当时的人，而且还遗传给了他们的后代，至少两代。
荷兰饥荒的例子显示了一种可能，进化不一定要经过漫长的基因变异和自然选择，而是可以通过环境的巨变来改变基因，形成基因的记忆，而且这种基因的记忆还可以遗传给后代，成为一种进化的捷径。
虽然这种进化并不是有利的，而是对饥荒的过度反应，导致了慢性病。 科学家们也用干细胞的研究来证明了基因记忆的存在。
干细胞是一种有自我修复能力的多能细胞，在胚胎中很常见。胚胎是由受精卵分裂而成的，胚胎的细胞可以变成各种不同的器官。
不同器官的细胞虽然有相同的 DNA ，但是性质不同。
胚胎中的干细胞可以变成各种细胞，但是反过来，皮肤细胞就不会变成神经细胞，也不会变回干细胞。
这种变化是不可逆的吗？
有一个研究者试图把皮肤细胞变回干细胞，他发现，年轻的小白鼠的皮肤细胞比老的小白鼠的皮肤细胞更容易变回干细胞。
他们就想，为什么老的小白鼠的细胞就很难变回干细胞呢？
他们认为，是因为细胞有记忆，它们记录了环境的变化，比如饥饿，疾病等等，这些变化就刻在了基因上，无法抹去。
这些有着历史痕迹的基因就不容易恢复原来的状态。
我们可以这样来理解细胞的记忆：
每个细胞都有一本相同的大书，这本书就是基因。
但是不同的细胞在生命的过程中会对这本书做一些修改，比如删掉一些句子，加上一些词，画线，加粗等等。
这样一来，不同的细胞就有了自己的解读，形成了自己的记忆。
总结一下第二个观点：
进化论的传统观点是基因的变异和自然选择。
但是我们发现，基因也会受到环境的影响，形成基因的记忆，而且这种记忆还可以遗传，成为一种进化的捷径。
基因的未来
我们来看看未来基因研究的方向是什么。
基因研究是科技发展的前沿领域，未来人类基因研究的重点有两个，一个是基因诊断，一个是基因剪辑。
什么是基因诊断呢？
就是通过对一个人的基因进行排序和筛查，可以知道他有多大的可能性得某种疾病，或者有什么样的生理、性格、爱好、特长等特征。
什么是基因剪辑呢？
就是通过对有问题或者致病的基因进行修复或者替换，可以预防或者治疗某种疾病，或者改变一个人的性格和爱好甚至特长。
基因诊断和基因剪辑在医学领域有很大的潜力。
现在已经发现了一万多种由单个基因变异引起的疾病。
现在科学家已经完成了人类基因组的排序，未来对个人的基因排序和筛查的成本也会越来越低。
不远的将来，每个人都可以了解自己有什么样的致病基因，有多大的风险得某种遗传性疾病。
基因诊断在“优生”领域已经很常见了，比如对唐氏综合征的筛查，未来可以筛查的致病基因会更多。
筛查之后有两种选择，一种是对有问题基因的胎儿进行人工流产，另一种是对人工授精的受精卵进行筛查，只把没有问题基因的受精卵植入母体。
这两种选择都有道德上的争议，而且，当筛查的基因越来越多，而一些基因的影响又越来越小的时候，这种选择就会更加困难。
比如，如果筛查出胚胎有5%的可能性得某种癌症，你会选择流产吗？
成年人就没有那么多选择了。你知道了基因筛查的结果，发现了有风险的变异基因，现在能做的还很有限。
作者甚至用了一个新词来形容我们可能面临的情况：Presurvivor，就是“还没得病就要寻求生存的人”。
比如朱莉，当她知道自己有很大的可能性得乳腺癌的时候，她选择了乳腺切除，这就是一种 Presurvivor 的选择。
其他人可能选择定期检查，一旦发现早期癌变就去手术。这些做法都不能保证不得病，但是可以减少得病的恐惧。
通过修改体内的基因，来治愈某种疾病，理论上是可行的。
生物学家曾经用病毒作为载体，把修改过的基因送入人体的主要器官，希望能够修正基因的缺陷，达到治疗的目的。
但是这样的实验在20世纪末失败了，参与实验的少年最后死亡，实验也被停止了。
但是基因领域的发展没有停止。过去五年，基因剪辑成为生物化学领域的热点。
其中有一种技术，可以让生物学家对基因携带的 DNA 片段进行有针对性的剪裁，虽然还不够完美，但是比之前的基因修改技术要先进得多。
甚至有生物学家预言，基因剪辑可以和干细胞技术、细胞核移植一起，可以对人类基因组进行全面的修改。
这也意味着，未来“转基因人”将成为可能。 很多人对“转基因”感到担忧，“转基因人”也引起了很多的质疑。
至少有这么几个方面需要我们思考。
第一，我们对基因的作用、基因之间的关系、基因和环境的关系的研究，还很初级。
基因的结构很复杂，基因和基因之间相互影响的机制，人们还没有完全弄清楚。
因为基因在“菜谱”流程中的位置不同，有的基因一旦变化，会带来一系列其他基因的变化。
如果用“蝴蝶效应”来比喻，那么对某个基因的剪辑，可能会对身体产生意想不到的影响。 第二，很难界定什么是好的基因，什么是坏的基因。
这不仅因为基因之间相互影响，更因为同一个基因在不同的环境中可能会有不同的效果。
比如那些导致人精神分裂的基因，很多其实也是激发人创造力的基因。
你看历史上的名人，很多人都有精神问题：
比如画家梵·高、作家沃尔夫,以及数学家纳什。
他们在普通人的世界里可能是疯子，但是在创造者的世界里是天才。
同样的道理也适用于自闭症的人。
自闭症的孩子在普通人的世界里，是无法沟通的，但是有些自闭症的孩子会在画画、音乐等领域展现出超常的智力。
这可能就是大自然的偶然和变异的结果。
第三，利用基因剪辑技术制造“完美的”婴儿，会带来严重的道德、伦理和社会问题。
基因剪辑不仅可以修补有问题的基因，也可以增加人体没有的基因。
基因不仅能影响我们的身体，也可能会影响我们的性格和脾性。
假设我们能找出“长寿”的基因和“聪明”的基因，我们能不能在人工授精的胚胎里加上这样的基因？
如果这种基因技术很贵，只有超级富豪才能用，允许这么做是不是会加剧社会的不公和分化？
总之，基因研究对我们更好地了解自己、预测未来是有好处的。已经有科学家建议，对十万个婴孩进行基因排序，然后对他们做终身追踪研究，了解基因在决定人的各个方面，到底有多大的作用。
最近几年大数据、云计算和人工智能的发展也给了生物学家更好的工具，他们可以为更大的样本创建每个人的“基因分身”，或者说虚拟的双胞胎，来帮助科学家推断基因“菜谱”的可能结果。
这种研究不仅能预测某个个体得某种疾病的概率，也可以推测他可能的性别取向，甚至评估他可能酗酒的风险。
未来你的基因检测报告，会是一份告诉你未来各种可能性的报告，就像作者形容的那样：和成绩单不同，这份报告会列出你未来发生各种风险或者可能性的概率；
和简历也不一样，列出的不是你过去的经历，而是你未来的倾向。一句话，你将拥有一本“尚未患病却可以寻求幸存”的指南。
最后的话
这本书《基因传》的主要内容就介绍到这里了，下面来简单回顾一下。
基因是生物的遗传信息的最小单位，但是它不是物理或者数字世界的“蓝图”，而是生物世界的“菜谱”。
基因指导了生物的制作过程，但是不能保证每个生物都是一样的。基因和环境的相互作用，决定了我们的身体，也影响了我们的性格和脾性。
正是因为“菜谱”中有对外部环境偶然事件的应变空间，才有了每个人的多样性。 我们对基因的研究也开始挑战进化论的传统观点。
我们发现，基因在环境发生巨变后会形成“基因记忆”，并有可能遗传给下一代。这是一种“快捷”的进化方式，让我们对“遗传”有了新的认识。
未来，在基因诊断和基因剪辑领域会有更大的进展，要治愈癌症，一定会依赖这两项技术。
人类的健康与疾病的预防，都可能基于胚胎的基因筛查和每个人定期基因报告的预测。
但是，如果人类基因可以像转基因植物那样被随意修改，作者提醒我们，生命是复杂多元的，不会那么容易被精确的剪裁所规范。
