先有鸡,还是先有蛋?
这个看似简单的问题,却困扰了人类数千年。
在古希腊,哲学家亚里士多德在对“存在本质与因果循环”的沉思中,最早系统性地提出了这一难题。“鸡从蛋中孵化,蛋又必须由鸡所生”,这个完美的逻辑闭环让他深感困惑——若追溯因果链条的起点,必然陷入“无限回归”的悖论。基于其对自然界的观察与“潜能与现实”的哲学思想,他最终认为:鸡与蛋必然是一直存在的,没有开端。
千年之后,中世纪的经院哲学家们接过了这个难题。13世纪的“神学之王”托马斯・阿奎那等学者将其与《圣经》创世叙事相联系——根据《创世记》中“上帝直接创造成体动物”的教义,他们倾向于认为“上帝先创造了成体的鸡,再由鸡生蛋延续物种”,这一观点成为经院哲学阐释该问题时一种颇具影响力的观点。
然而,无论是哲学的思辨还是神学的启示,都未能真正解开这个循环的逻辑死结。
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直到现代科学将目光从宏观世界投向分子层面,我们才惊讶地发现,这个古老的谜题,在生命最基本的运作规则中,竟有一个严丝合缝的翻版:
先有遗传物质(DNA),还是先有功能分子(蛋白质)?
DNA是“蛋”,需要作为“鸡”的蛋白质来复制自己(好比“下蛋”),而蛋白质的合成信息又存储在DNA里(好比“鸡从蛋里孵化”)。和“鸡蛋之辩”一样,这似乎是一个无解的死循环。
直到核酶(一种具有催化功能的RNA)的发现,人们才真正触碰到这个死结的答案:
也许最初,鸡和蛋是同一种东西。
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生命的起源
RNA这个名词,你一定在中学生物课本里听说过。但也仅限于听说过而已了——它的“兄弟”DNA,才是那个备受青睐的宠儿。
科学家搞的人类基因组计划,关于DNA;警察收集比对生物信息,关于DNA;狗血网剧里做亲子鉴定,关于DNA;就连我们这些普通人想表达对某个东西的热爱,都喜欢用“我的DNA动了”这样的句式。
在生命科学的叙事中,DNA长期占据着叙事的中心,其双螺旋结构如同不朽的经典,被反复颂扬。而RNA曾一度被简化为信息流中一个模糊的中间体,静默地隐于DNA的辉煌光环之下。
真是既生D,何生R!
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可就在人们以为DNA研究将解开生命本源之问的时候,前面提到的那个“先有鸡还是先有蛋”的问题,成了个绕不过去的坎。
正当人们百思不得其解的时候,一直默默无闻的RNA,出马了。
科学家发现,RNA这个看似简单的分子,具备一种神奇的双重能力:它既像DNA一样,可以存储遗传信息;又像蛋白质一样,可以折叠成特定三维结构,催化各种生化反应。
于是,一个大胆的假说被提出:在生命起源之初,可能存在一个“RNA世界”。
在那个原始的地球上,第一批能够自我复制的生命形式,可能就是RNA分子。它们既携带了遗传密码,又能催化自身的复制。后来,为了追求更高的稳定性和效率,才将存储信息的任务交给了更稳定的DNA,将大部分催化功能交给了更多样化的蛋白质。
“鸡”和“蛋”,由此开始分野。
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假说提出之后,全球的生命科学家们纷纷开始涉足RNA研究。他们在实验室里,用简单的化学物质模拟原始地球环境,一步步验证RNA自复制、自组装的可能性。结果显示,虽然完全重现40亿年前的场景依然困难重重,但RNA无疑是目前最合理的生命起源的“第一守护者”。
由此,一度曾被视为DNA“附属品”的RNA,开始迎来自己的高光时刻。
自2000年以来,RNA领域的相关研究成果已经11次获得诺贝尔奖,同一时期,RNA领域每年见刊的论文和申请的专利数量增至4倍。一系列具有里程碑意义的研究成果,以诺贝尔奖项为重要见证,正逐步推动RNA从分子生物学研究的“配角”走向核心。
正如1989年诺奖得主、RNA研究领域的重要开创者托马斯·R.切赫(Thomas R. Cech)在其新书《RNA时代》中所说:
21世纪,已经成为RNA的时代。
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救世的良方
在动荡不安的2020年春天,mRNA以一种谁也没想到的方式走到了公众面前。当世界被迫按下暂停键时,科学界却以前所未有的速度推出了一种全新类型的疫苗。公众看到的是一支小小的疫苗,但其背后,是长达三十年的科学积淀。
这一切的起点,来自美国加州拉荷亚海滨的索尔克生物研究所。这里,正是mRNA疫苗理念最初萌芽的地方。
时间回到1989年,研究生罗伯特·马隆在他的导师、基因治疗专家因德尔·维尔马的指导下,洞察到了一个基因治疗的潜在危险:如果DNA被注射进人体,研究人员无法控制其整合到基因组的位置。如果不幸插入错误位置,甚至可能激活癌症基因。
于是,他们产生了一个革命性的想法:能否不用DNA,而用它的信使——mRNA来指导细胞生产所需蛋白质?这样既能达到治疗目的,又不会篡改生命的基本蓝图。
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然而,将理念变为现实,需要解决三大难题:如何大规模制造mRNA?如何将mRNA送入细胞?如何欺骗身体的免疫系统?
问题如一块石头,在沉寂多时的学界溅起一片涟漪。大佬们纷纷发挥自己的长处,很快取得了突破:
制造问题上,生物化学家斯图蒂尔发现的T7噬菌体RNA聚合酶成为高效的“分子复印机”,解决了mRNA的大规模合成问题。
递送挑战中,曾从事古典吉他演奏的科学家菲利普·费尔格纳带来了艺术家的灵感,研制出脂质体“特洛伊木马”,后来经库里斯优化为“智能”脂质纳米粒。
最后的伪装术得益于卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼的发现,他们通过将尿苷替换为假尿苷,让mRNA在免疫系统面前成功“隐形”。
尽管三大难题均已找到解法,但世界尚未准备好。整个90年代,科学家们虽然已在动物实验中证实mRNA的潜力,但科学界和资本更青睐“稳定”的DNA疫苗。mRNA技术被打上“脆弱”“难递送”的标签,在实验室里静静等待它的时代。
直到2020年初,一场突如其来的流行病席卷全球。当病原体的基因序列公之于众时,两家长期深耕mRNA技术的公司——德国的拜恩泰科和美国的莫德纳意识到:积攒三十年的拼图,终于可以完整拼合。
在巨大压力和空前的协作下,科学创造了奇迹:2020年底,临床试验显示疫苗有效性高达约95%。
mRNA疗法花了整整30年,终于从不被看好到广受好评。2023年,考里科和韦斯曼荣获诺贝尔生理学或医学奖,这是对这场持续三十年的科学远征的最高致敬。
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考里科与韦斯曼
在mRNA之外,RNA家族的其他成员早已在疾病治疗领域崭露头角:
经过化学修饰的反义RNA,已成功治愈了多发于儿童的致命疾病——脊髓性肌萎缩;
siRNA则攻克了多种罕见遗传病,并有望进军阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化等神经系统疾病;
而mRNA,不仅帮助人类遏制了我们这一代经历过的最大规模的流行病,更展现出作为新型疫苗和蛋白质替代疗法的巨大潜力。
RNA技术的征程刚刚开始,它正向着更广阔的天地进发:训练免疫系统识别癌细胞、治疗遗传性疾病、建立应对新发传染病的快速响应平台……
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永生的悖论
当然,路也有走歪的时候。
从秦始皇遣徐福东渡求仙,到炼金术士在丹炉前苦苦追寻,人类对长生不老的渴望,跨越千年,未曾停歇。
如今,古老的梦想穿上了现代的科学外衣:在保健品货架上,那些号称能“激活端粒酶”、从而“逆转衰老”的药丸,成为这个时代的新型“长生不老药”。
它们所瞄准的,是一个真实存在于我们每个细胞中的神奇装置——端粒酶。这种由RNA和蛋白质构成的精密机器,其发现始于科学家对池塘中不起眼的四膜虫的好奇。
我们的染色体末端有一个像鞋带头一样的保护结构,叫作“端粒”。细胞每分裂一次,它就会磨损一点。当它耗尽,细胞便走向衰老与死亡。这就是生命的“海弗利克极限”。而端粒酶的神奇之处在于,它能利用自身携带的一段RNA作为模板,不断地为端粒添上新的保护段,抵消磨损。
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听起来,科学家似乎已经掌握了“永生”密码,但事实真的如此吗?
答案是残酷的。在细胞层面,端粒酶确实可以实现让细胞永葆年轻,在干细胞中,它让我们得以新陈代谢,维持生命。然而,这扇门一旦被错误地打开,就会通往第二个房间:癌症地狱。
在90%的人类癌症病例中,癌细胞的端粒酶被重新激活,使得癌细胞获得永生,在人体内无限增殖、转移。著名的“海拉细胞”便是如此,从1951年至今,已在实验室里分裂了超过70年,重量累计可达数千万吨,如果将人们培养过的每一个海拉细胞首尾相连,足以绕地球三圈!
那么,我们能否夺回这把钥匙,只让自己永生,而让癌细胞死亡?
事实证明,这是极其困难的。
市面上那些号称能“激活端粒酶”的抗衰老神药,若真能轻易起效,那它们滋养的很可能不是你的青春,而是你体内潜在的肿瘤。这是一场危险的赌博。
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真正的科学前沿,正在尝试走一条更精准的道路:
对于衰老,人们试图精准地激活干细胞中的端粒酶,治疗那些因端粒过短而导致的早衰症、肺纤维化等致命疾病。
对于癌症,人们则在全力寻找只抑制癌细胞端粒酶的方法,试图拔掉癌细胞的“永生电源”,而不伤及正常的干细胞。
端粒酶的发现让我们看到了一幅生命的真实图景:它既非可以无限延长的直线,也非必须严格遵守的程式,而是一场需要精心维持的平衡。
在这个被称为“RNA时代”的今天,我们仿佛手握两面镜子:一面望向40亿年前的生命起源,在那里,RNA可能是点燃生命的第一簇火种;一面照见当下的医学突破,在这里,RNA正成为治愈疾病的全新希望。
也许,下一个“蛋”里,孵出的可能就是全新的“鸡”。
-End-
2025.11.18
编辑:闪闪 | 审核:孙小悠
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