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诺奖得主发现生物钟,不只是为了喊你“上床睡觉”

2017-10-10 佳音小编 综合整理

生物钟基因的发现,再一次令人们感受到生命体的奇妙。


2017年诺贝尔生理学或医学奖10月2日揭晓,获奖的是三名美国科学家:霍尔(Jeffrey C. Hall)、拉斯巴什(Michael Rosbash)和杨(Michael W. Young)。诺奖委员会表彰他们在“生物钟”昼夜节律基本分子机制方面的研究和发现。

地球上的生命体都有“生物钟”

从蓝绿藻到真菌、从植物到动物,地球上的所有生命都必须适应地球的自转。奇妙的是,所有的生命体,包括人类在内,都有一个内部的生物钟,以24小时为周期调节生理活动,以适应我们这颗行星的自转和昼夜变化。但这个这种生物钟到底是如何工作的?Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash 和 Michael W. Young 三人的工作窥探了生物钟的秘密,并解释了其工作原理。他们的研究成果解释了植物、动物以及人类是如何适应这种生物节律,并同时与地球的自转保持同步。


我们体内的生物钟,在一天之中的不同时段,对我们的生理功能进行着非常精准的调节,例如行为、激素水平、睡眠情况、体温,以及新陈代谢等。当我们所处的外部环境于我们体内的生物钟出现不匹配的情况时,我们的身体状况就会马上反应出不适,比如乘机穿越数个时区导致的“时差”。此外,还有迹象表明,如果我们的生活方式与生物钟开始出现偏差时,我们患上各种疾病的风险也会随之增加。比如抑郁症,肥胖,糖尿病等等

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人们很早就发现生物节律特征可以遗传,随着分子生物学发展,科学界逐渐提出“生物钟基因”的设想。这3位科学家使用果蝇分离一种控制日常生物节律的基因,并展示了该基因如何编码一种蛋白质,在夜晚该蛋白质能够在细胞内聚集,并在白天进行降解。

这个世界,真有一位创造者

生物界的精致美妙及其秩序和谐,都让人联想到上帝那看得见的设计之手。事实上,这一重大发现再一次证明了生命体的奇妙。一如当初发现人类基因图谱时候,基因排序惊人的复杂、微妙、有序。种种发现都证明着,这个宇宙有一位造物主。


1953年,美国生物学家詹姆斯 . 沃森(James Watson)和英国生物学家弗朗西斯.克里克(Francis Crick)发现了DNA双螺旋的结构,打开了“生命之谜”。


2006年完成的人类基因组测序,展现了一个基本事实:男人和女人的22条常染色体没有区别,这意味着全人类男、女29亿DNA编码是一样的。从数学的概率理论来看,这样的编码序列只可能都是从同一个“源序列编码”复制出来的,因为随机产生同样的29亿DNA编码序列,是绝对不可能发生的事情。这个叫人无可推诿的科学事实是:全世界人的DNA编码源自一个男人,而且,第一个女人的DNA编码源自这个男人。我们每一个人身体中的编码,都是由这个“源序列编码”,一代代复制下来的。


曾公开发表截至目前最详尽的人类基因图谱的美国国家科学院院士和遗传学家Francis S. Collins(弗朗西斯•柯林斯),27岁时读C.S. Lewis的书而悔改相信上帝,成为一位信仰虔诚的基督徒。自1993年起,他接替华生(DNA双螺旋的发现者之一)担任美国国立人类基因组研究院院长,在他的领导下,曾经共有2,400名科学家齐心协力为人类基因组的破译日夜奋战。当他完成人类基因图谱后,有个记者知道他是基督徒,就问他说:“你的信仰与你在科学上的成就,如何能够两全?”他回答说:“我认为科学是你把人类所不知道、但神早已知道的事,一个个发现出来的过程,因此,每当透过实验发现新的事实时,我就因所发现神的创造原理而惊叹。”他还完成一部《上帝的语言:一名科学家呈示的关于信仰的证据》(The Language of God:A Scientist Pressrnts Evidence for Belief),为基督教信仰进行辩护。此外,在2006年9月,他与英国无神论生物学家道金斯(Richard Dawkins)在纽约的《时代》周刊办公室,就科学与宗教的关系问题进行了一场面对面的辩论。

科学与信仰不矛盾

我们生活在一个复杂、有着多维度的宇宙中。我们的分析必须要涉及每一个层面。我们仅以物理学、化学、生物学和心理学为例,这四门学科各自对现实世界的不同层面进行探讨,每个学科所提出的解释都要与其探讨的层面相对应,并且每个学科都无法从自身的角度穷尽对一切事物的解释。一个有广泛涵盖性的解释必须将这些不同层面的解释整合起来。举一个明显的例子来说,物理学对电子的解释是不会与化学对此相应的解释相冲突的。


科学和神学各有不同的探索领域。对于科学而言,它所关注的是事物是如何发生的,经过了怎样的过程;而神学的任务则是探索事物为什么会发生,它们的目的是什么?


对于这个我们所熟知的星球,科学为我们描述了它形成的经过和本质,可是这并不是事实的全貌。基督教信仰与科学对世界的描述不仅是一致的,更是对后者的深化。基督教信仰让我们领略到了世界的全景,而科学只是这幅图画中的一部分。


科学研究指出,这个世界是从一个初始性的宇宙事件(一次异常剧烈的“大爆炸”)演化来的,正是这个事件直接导致了亿万年后所有星体的形成,并且为生命的起源和进化创造了一切适宜的条件。因此有些人认为我们不再需要将这个世界的来源与上帝联系起来。对此,基督徒会说是上帝创造了这个世界,并引导它按照自己的心意而变化发展。某些基督徒认为在这个过程中上帝有直接行动的参与;而对另外一些基督徒而言,他们认为上帝对这个世界的创造和护理是通过各种自然界的力量达成的。然而以上三种不同的解释是可以彼此补充的,而非一定是相互排斥的。


无论是DNA双螺旋结构的发现,还是生物钟基因的发现,这些科学的研究都让人再一次惊叹生命体的奇妙。但科学与信仰相结合,互相补充解释的时候,我们便会更多的发现上帝创造的伟大,更多一些对上帝的敬畏。

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