《生物與非生物之間》作者福岡伸一,曾經在美國洛克菲勒大學和哈佛大學醫學院做研究員 , 現在是日本青山學院大學教授 。這本書的主要內容是探討生物與非生物之間的本質區別 。作者認為生命的本質就是動態平衡 。所有生物都處于動態平衡狀態 。
為了證明這個觀點,作者從三個層次展開了論證:一是從蛋白質層面 , 二是從細胞膜層面,三是從基因層面 。

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蛋白質的動態平衡
蛋白質是生命活動的主要承擔者 。福岡把每個蛋白質都比作一小塊拼圖 , 只不過這個拼圖不是平面的,而是立體的 。蛋白質的全身都掛滿了卡口,每一面都可以與其他蛋白質互補結合 。
互相結合的結果,就構成了身體的重要組成部分,包括肌肉組織、專門制造蛋白質的分子機器,比如核糖體、胰島素,等等 。有了拼圖機制,你的身體就可以有序運作了,因為每時每刻都有蛋白質會報廢,但源源不斷的新的拼圖會立即補缺 , 以此確保拼圖的完整性 。

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這時就出現了一個問題,如果蛋白質之間的結合非常緊密,那么缺口部位就會難以補齊,因為外來拼圖很難擠進正確的位置 。
蛋白質拼圖的玄妙之處在于 , 它們并不是剛性結構,彼此之間總是處于一種若即若離的狀態,可以迅速結合,又可以隨之分離 , 每塊拼圖都處于運動狀態,它們可以不斷嘗試所有缺口,并總能補上最正確的缺口 。這種結合方式保證了生命的柔軟性與復雜性,而在宏觀層面上,卻仍然能保持完整的形象 。
細胞膜的動態平衡
細胞膜把細胞分為內外兩部分,有利于細胞活動的有序運行 。所有細胞都有細胞膜 , 胰島細胞當然也不例外 。胰島細胞會合成胰島素、消化酶等蛋白質,合成之后的蛋白質要被運輸出去才能發揮作用 。那么,蛋白質是怎么翻墻出去的呢?

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細胞膜內壁上有個內質網 , 上面會不斷生出小的膜結構,在教科書上被稱為膜泡,大量膜泡構成了細胞內的膜泡運輸系統 。膜泡運輸系統不光從里往外運東西,也從外往里送東西,他們構成的通道川流不息 。膜泡在細胞中進進出出,最終都會變成細胞膜的組成部分 。也就是說,細胞膜也是處于動態平衡之中 。
為了研究細胞膜的形成,福岡的研究團隊分析了包裹消化酶的膜泡 , 發現其中都包含有一種特殊的蛋白質,他們給這個蛋白質起了一個普通的名字:GP2 。在研究GP2的基因序列的過程中,福岡發現了支持動態平衡理論的新證據 。
基因層面的動態平衡
福岡團隊想知道GP2具體有什么功能,他們不但分析了GP2的基因序列,而且決定把GP2的基因從細胞中給刪除掉,看看到底會發生什么 。

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福岡的團隊終于得到一只基因敲除的小白鼠,這個小白鼠體內的所有細胞中都不含有GP2基因 。然后 , 他們就在等待這只小白鼠身上會發生什么奇跡 。
結果 , 什么也沒有發生 。這只小白鼠看起來簡直再正常不過,除了沒有GP2基因,與其他小白鼠幾乎沒有任何區別 。這讓福岡大吃一驚 。他們首先對小白鼠進行了全面分析,結果發現基因確實被刪除了,但小白鼠無論行為還是代謝、或者化學指標,都沒有任何問題 。

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福岡經過苦思冥想,終于恍然大悟 , 這個問題只有一種解釋:GP2基因并不是不可缺少的基因,而是可以被其他基因進行功能替補的基因 。當GP2基因被刪除之后 , 其他基因立即頂替了上來,完成了本該由GP2基因完成的任務 。
這些線索匯集到一起時,福岡意識到,生命不是機器 。我們的生命,其實是一個單向進程,一切變化都嚴格按照時間軸進行 。
在生命中的某個時間段 , 某個零部件就會發揮作用,如果被刪除,動態平衡系統還可以再創造出一個替代的零部件,盡量彌補拼圖缺失造成的影響,保證系統的正常運轉 。這就是基因層面的動態平衡 。基因不是一個死的序列,而是隨時可以打開或者關閉、甚至可以修正功能的信息載體 。這就是基因層面的動態平衡 。
生命的每個瞬間都不可逆
動態平衡系統只能朝著固定的方向不斷前進 。生命無法倒退 , 每個瞬間都不可逆 , 只要發生,就無法改變 。
這就是貝殼與石子,也就是生物與非生物的本質區別,小石子不具備動態平衡特征,它只是簡單的存在而已 。

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而在貝殼背后,則發生著無數動態平衡的故事 , 它們的集體作用共同支撐著生命的精美結構,并且可以通過基因表達的方式一再重復這個復雜的過程 。
正如福岡所言,人類不可能像操縱機器一樣操縱生命,我們只能拜倒在自然的洪流面前,忠實記錄生命的方方面面,別無他法 。
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