和文科生聊聊进化论024从前慢

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导读

不要以为遗传病是一个或几个基因决定的。从进化论的观点来看，遗传病是由致病基因、环境以及非致病基因交互作用决定的。

01

话说贾府琏二奶奶操劳病倒后，探春与宝钗执管大观园，兴利除宿弊。这一日，二位执事召集众人在议事厅商讨承包责任制事宜。二人从破荷叶枯草根一直谈到朱熹的不自弃和姬子的背孔孟。一来一往之际，李纨笑道：“叫人家来了，又不说正事，你们且对讲学问！”宝钗道：“学问中便是正事。若不拿学问提着，便都流入市俗去了。”（出自《红楼梦》第五十六回）

“学问中便是正事。若不拿学问提着，便都流入市俗去了”。小弟这节要介绍的是进化论医学。这几年来，每学期都有医学预科生问我，学进化论对行医有什么用。这个事情是这样的：你不学进化论，你肯定也能当一个好医生，但若不拿进化论提着，便都流入“知其然而不知其所以然”去了，似乎只能停在大匠级别，不能更上一层成为大师。

第一部系统介绍进化论医学的著作应该算是年出版的通俗读物《我们为什么得病》。

△此图为96年版

两位作者，兰道夫·尼斯是密西根大学医学院的医生，乔治·威廉姆斯是芝加哥大学进化论学界的泰斗（以前我们介绍过他的“祖母假说”和其反对“群体选择”的立场）。从这书名就能看出，进化论医学不是教人如何治疗疾病，而是从进化论的角度解释人为什么会得病，从而更好地防止疾病。西方医学发展了这么久，基本达到了两千年前“圣人不治已病，治未病”的《黄帝内经》高度。

02

创立20余年以来，进化论医学渐渐成了一门显学，很多大学和医学院都开设了这门课程。年，耶鲁大学著名进化生物学家斯蒂恩思（就是《天之道，损有余而补不足》那节里讲变性鱼的大佬）与尼斯以及另外两位学者在《美国科学院院刊》发文，从进化论的角度解释了为什么很多疾病如此流行，而且几乎不可能有快速的、一劳永逸的治疗方案。

他们提出了四个无可置疑的理由。

第一个理由，人体是自然选择的产物。自然选择注重什么？小弟在本系列第一部分已经重复过三百万遍了：生育后代的数量。所以，人体的生理结构和功能完全是为了这个目的服务的，而不是为你的健康服务，那么人体就会有很多不可避免的矛盾和限制。

这个理由有两层意思，我们在本系列第一部分都提到过。

第一个意思，如果生育和健康起了冲突，则生育优先。我们假想有这么一个A基因，它让你生10个娃，但是让你40岁就死，另外有这么一个B基因，它让你生一个娃，但是能让你活到80岁。你说哪个基因会在进化胜出？

这还用问吗？A生10个娃，B生1个娃，到了第二代，A和B的比例就是10比1，到了第三代就是比1，到了十代以后，那个能让你活到80岁的B基因的百分比基本就为0了，也就是说被淘汰了。在本系列第一节《劈破旁门见月明》中，我们已经用武大郎和吴彦祖说明了这个问题。后面讲衰老时，小弟会具体说明为什么在很多情况下生育和健康会有矛盾。

第二层意思是关于平衡和限制。这个我们在《一阴一阳谓之道》和《熊猫的拇指与打字机》里面说过很多。比如，浅色皮肤有助于吸收太阳光合成维生素D，但是也容易得皮肤癌。有些基因的功能是保持体内的盐分，好处是减少脱水的可能性，弊端是增加高血压的可能性。这些都是自然选择无可避免的结果：好处不可能占全了。

03

这节小弟再讲个镰刀形贫血病的故事。大家知道，血红细胞是柿饼状的。可是，有一种基因突变会使血红细胞变成镰刀状的（如下图）。变成了镰刀状，血红细胞就不能携带氧气了。这种病的致死率非常高，很多病人都活不到20岁。

活不到20岁，那就意味着你很有可能还没有生育就死了。那么经过了漫长的历史岁月，大多数有这种病的人都没有机会生育，没有生育，就没有下一代携带这种基因，那这种基因就不应该还存在啊。可是这种病偏偏在非洲地区还非常流行，这是为什么呢？

这是因为进化中永远存在的矛盾与制衡。

人体有两套基因，一套来自令尊，一套来自令堂。掌管这个血红细胞的基因也有两个，一个来自父亲，一个来自母亲。这两个基因（实际上是等位基因，但是非专业人士不用管那么多）有三种组合方式：

（1）如果两个基因都突变了，那么，非常抱歉，你有镰刀形贫血症；

（2）如果两个都正常，那很好，但是正常的基因组合却使你容易染上疟疾；

（3）如果一个正常，一个突变，那么你的血细胞是正常的，而且你对疟疾有抵抗能力。

这三种基因组合，如果你能够选择，你选哪一种？

想好了没有？买定离手。

这个问题，我们在《一阴一阳谓之道》这一节里强调过：全看你身处什么环境。

在非洲，环境卫生条件很差，疟疾泛滥，那么自然选择肯定青睐一个正常一个突变的基因组合（血细胞正常，而且抗疟疾）。可是麻烦来了，如果父母双方都携带一个正常基因和一个突变基因，那么父母就会各有50%的精子和50%的卵子携带这个突变的基因。如果突变的精子遇到了突变的卵子，那生出来的孩子就是镰刀形贫血症。这就是为什么在非洲这种病如此流行：疟疾和贫血两股力量互相制约平衡，所以很多人都带有这种基因组合。他们自己健康，但是孩子得贫血症的可能性很大。

在中国或欧美，疟疾基本上已经被消灭了，这种一个突变一个正常的基因组合的优势不存在了，而劣势（孩子有可能贫血）显出来了，那么这种组合就会被自然选择所淘汰。所以大部分欧美人士都是两个正常的基因。虽然这种组合对疟疾没有抵抗力，那也没什么大不了的，因为在我这个环境里，基本没有疟疾，来自疟疾方面的压力消失了。只剩下贫血这一股力量，那么结果当然就是两个正常的基因组合。

所以，想要根除镰刀形贫血症，请根除疟疾先。

04

斯蒂恩思等人举出的第二个理由就更值得大书特书：古老的基因和现代生活环境不匹配。

这是什么意思呢？这意思就是说，你的基因，以及基因所决定的生理功能结构，都是在多少万年以前的环境中进化出来的结果，都是适应那种环境的。但是这一百年来，人类生活的环境突然发生了天翻地覆的变化，而你的基因的进化速度没有那么快，跟不上环境的变化，所以就出现了许许多多以前不存在的疾病。

（基督教徒读者朋友们，请自行脑补：上帝设计出来的基因是为了适应春花秋月男耕女织琴棋书画水静云飞的伊甸园环境的，可是堕落的现代人由于贪欲把这个环境搞了个一塌糊涂，以前的设计无法配套运转了，所以就有了疾病。）

最典型的例子就是肥胖症。我们在《用舍由时，行藏在我》那一节里讲过，有一种观点认为，远古的环境里，吃了上顿没下顿，所以储存脂肪的基因有利于人们生存，但是这种基因到了现代社会食物丰富的环境就变成了累赘（当然，这个假说的前提是，饥荒经常发生，食品供应很不稳定，所以，不能储存脂肪的人都被淘汰了，只剩下善于储存脂肪的。至于这个前提是否成立，学术界还有争论）。关于饮食的问题，小弟下面会有一节另文专述。在这节里，小弟讲个乳腺癌和近视眼的问题。

先说乳腺癌。很多进化生物学家把乳腺癌视为“现代文明病”，因为人们发现，比起原始部落的女性，现代女性（尤其是欧美）患乳腺癌的几率竟然高12倍。

这是为什么呢？先讲一点点生理卫生知识。女性在每一个生理周期内（月经）都要分泌大量雌性荷尔蒙。这些雌性荷尔蒙有很多功能，其中之一是促使乳腺细胞分裂。细胞分裂，“乳腺管”才能生长，才能为未来婴儿的哺乳做好准备。

在癌症的问题上，细胞分裂就是关键了。癌细胞是怎么来的？大都是基因突变来的。基因什么时候突变？细胞分裂的时候（复制DNA时会出现错误）。肠子为什么容易长癌，而心脏的恶性肿瘤就极其罕见？其中一个重要原因就是，肠道表皮细胞经常分裂，而心脏细胞永远也不分裂。所以，女性每次在生理月经期分泌荷尔蒙促使乳腺细胞分裂的时候，就会增加得乳腺癌的几率（只是可能性，不是绝对的）。细胞分裂的次数越多，得癌的几率越大。

阐明了这一点，我们就可以理解为什么欧美女性患乳腺癌的几率比原始部落的女性高出很多倍。

多贡人居住在尼日尔河河湾处，他们以耕种和游牧为生。

年，有人收集了西非平原上还以狩猎-采集为生的现代多贡族女性的月经数据。在20岁到35岁期间，基本上所有的多贡女性不是在怀孕就是在哺乳。这是什么意思呢？如果怀孕或哺乳，就没有月经（有些人哺乳期也会有，但是少），没有月经，就没有雌性荷尔蒙刺激乳腺细胞分裂，那么这些女性乳腺细胞的基因突变的可能性就要低得多。

具体看一组数据（估算的平均值）：

狩猎采集的原始部落妇女

现代美国人

初潮年纪

16岁

12岁

初次生育年龄

19岁

24岁

更年期

47岁

50岁

每个婴儿的哺乳时间

3年

3个月

生育数量

6个孩子

不到2个

一生中月经总数

次

次

小弟得再重复一遍上面的话：我们人的生理机能，包括防止癌症的机能，都是在漫长的历史中形成的。在年前，大多数女性的生理周期都和原始部落的女性差不多，所以患乳腺癌的几率很低。然而在过去的年，妇女走出家庭，进入职场，生活方式与过去的几千年相比，有了沧海桑田的变化。现代生活的快节奏使女性推迟生育年龄，减少后代数量，缩短哺乳时间，而高营养又提前了初潮年龄推后了更年期，然而基因（和生理）的变化却没有那么快。

所以，木心那话怎么说的来着？

“从前慢，从前的日色变得慢，车，马，邮件都慢，一生只够次生理周期，癌细胞突变得也慢。”

05

再看一个因纽特人（就是爱斯基摩人）近视眼的例子。

近视眼，在现代你可以配眼镜，对你的生存不会构成太大的问题，除非你是开飞机的。但是在远古狩猎采集时期，近视眼那就是致命的疾病，你不仅看不清你想吃的，你也看不清想吃你的。现代研究表明，近视眼在很大程度上是基因决定的。那么问题就来了，在过去的狩猎采集时代，有没有近视眼会带来生与死的差别，那为什么这种基因还没有被淘汰掉呢？

当然，只有进化生物学家庸人自扰，才会提出这个问题。人家眼科医生可不管为什么从进化论上解释不了，人家只管怎么纠正视力，配眼镜。

下面这个研究提供了答案。住在阿拉斯加的因纽特人群中有一个显著的现象。6岁到35岁的人里42%有近视症，然而36岁到88岁的人里，近视眼的比例只有5%。这些人世代住在同一个地方，基因背景也相同，吃的食物也相同，为什么年轻的近视眼比年老的高出那么多呢？

答案很简单。这些年轻人都在现代的学校读过书（这可不是读书太多把眼睛看坏了啊）。现代学校有个什么特点呢？教室里没有自然光源，都是人造光。研究者们认为，因纽特人的身体里是有“近视基因”的，但是这种基因要通过环境（光线）作为诱因被激发了，才能发挥作用。在狩猎采集时代，大家沐浴在自然光下，没有诱因，基因没有打开，而现代环境里的人工光线开启了潘多拉盒子。

噫，不知人体还有多少这样潜伏着没有机会发作的基因，一旦你手机游戏打多了，就会被开启。基因依旧，环境已变，正是人是物非事事休，欲语泪先流。

斯蒂恩思等人说的第三个理由是，人体的进化永远没有病原体的进化快。细菌病毒这些东西每一代的时间都很多，几天时间就能繁育好多代，而且人家的突变率比我们人也高。所以，我们永远赶不上它们的变化。这一点也值得大书特书，但是这节没有空间了，留到以后再讲。

他们说的第四个理由就更显而易见了，我们以前说过无数次了：基因不是决定生物性质的唯一因素。这些泰斗们提醒人们：不要以为遗传病是一个或几个基因决定的。从进化论的观点来看，遗传病是由致病基因、环境以及非致病基因交互作用决定的。这一点，小弟后面讲癌症和衰老时还要详细叙述。

大佬们的这四个理由曾让小弟浮想联翩。我个人认为，这四个理由可以解释为什么市场经济（类似自然选择）不是万能的，必须要有一定程度的宏观调控。更有趣的是，如果我们相信人工智能是进化的产物（如果不是进化的产物，就不必害怕它了。一个不会变的东西，你怕它作甚？），那么人工智能必然也同样存在诸多进化带来的不可避免的弱点。以后有机会，小弟可能会聊聊这方面的心得（不过得等我先和人工智能的专业人士交流了以后再说）。

在后面几节中小弟将用实例，具体地解释一下大佬们举出的这个四个理由的原因。首先要说的是为什么现代人视为“正常”的生活方式，实际上从进化的角度看并不正常。敬请下集：《上胡不法先人之法》。

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《想世间造物搬兴废》

——和文科生聊聊进化论

什么是进化论？进化论的研究，现在到了什么阶段？进化论就是「丛林法则」吗？进化论如何指引我们的当下生活？上穷碧落下黄泉，动手动脚找东西，生物学专家木小衲，一个被生物学耽误的杂文作家，通过最轻松的笔触，与我们一起，拨云见日、点指迷津。

木小衲，生物学专家，美国密苏里科技大学生物系副教授，书香门第，家学渊源，文理通吃，中西合璧。于《科学》(Science)、《美国科学院院刊》(PNAS)、《英国皇家科学院院刊》(PRSB)等国际学术期刊以第一作者身份发表论文近二十篇，在美国国家自然基金等十余份国际期刊任评审专家。

自年起，于密苏里科技大学生物系任职，研究方向为衰老生物学和社会性昆虫的生理和进化。课程包括：进化论、衰老生物学、进化论医学，人体生理学和生物数学建模。

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下期更新：3月8日

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