生物进化的异变
1 引言
动物奇妙的生理结构使人百思不解,而且自然界的生物群落自觉地遵守着许多规则,如大多数哺乳动物部落中有交配权的雄性只有一只;很少食用同类作为主要的食物等等。偶然的机会,朋友送给我一本书——《复杂:诞生于秩序与混沌边缘的科学》[1]。书中描述的很多内容正是笔者想寻找的思路,然而专业的局限又不断使我陷入困惑。
复杂性科学很大程度上得益于生命科学研究的进展。然而关于生命的定义是五花八门。普遍认同生命的特征是可以自我繁殖, 有能量新陈代谢, 可与周围环境间进行物质交换。除此以外, 与热力学第二定律截然相反, 生命体纷繁的结构下掩藏着秩序与协调, 因而生命必须消耗能量以抵消不断增加的熵, 从而维持热力学平衡。一旦生命终结, 生命体的补偿作用就会结束, 于是尸体按照自发臻于最大混乱度的自然定律重新回到大自然之中。这个意义上说, 能量和熵之间的界限成了判断是否具有生命的判据。二十世纪70年代英国科学家Lovelock 在其Gaia理论中提出岩石、溪流、山峦甚至泥土都应当被看作生命 。(1)
从复杂性系统的角度观察,生命须具备自组织、自调整的能力和特征,因此生命的定义应该是泛义的。除了生物,应该限定为由碳架和细胞组成的生命物种,是熟知的生命体外,从地质学的角度观察,河流、湖泊、山峦的形成、成长与消亡(或转化)都具有生命的特征。社会、经济、金融等也是如此。所以寻找那些具有生命特征的体系是21世纪科学家们揭示自然规律的突破口。本文试图以推论的方式,提出有关生物进化异变的假设。
2 性病与艾滋病
性病是人类较为古老的病种,病理上的原因主要归于不洁性交或伦理方面。新中国成立后,曾成功地阻止了性病的传播,但自20世纪70年代以来,性病感染人群以每年30%的速度递增[2]。问题是,这些性病病毒是从哪里来的?为什么主要限于性伴侣之间传播?
自1981年美国正式报道艾滋病以来,法国巴斯顿研究所于1983年5月首先在《科学》杂志上报告了从一名患淋巴结肿大综合症患者的血清中分离出一种新的人类逆转录病毒,此后世界各地陆续报道了从艾滋病病人的血液、精液和唾液中分离出此类病毒。1985年在美国召开的国际艾滋病专题会议上,科学家们一致认为,引起人类艾滋病的病原因子就是艾滋病病毒[3]。可是,艾滋病病毒是从哪里来的?真的是来自于可怜的非洲绿猴和黑猩猩吗?第二类艾滋病(SIV)[4]会重演吗?
观察自然界动物的生活方式可以发现,为了延续种群的繁衍和进化,群落里有交配权的雄性被受到严格的限制。如羊群中有交配权的雄性只能有一头胜出者(强壮者),猴群、