漫谈科学技术史

1、漫谈科学技术史                        关于获得性遗传  获得性遗传的概念曾经一度销声匿迹，但是随着分子生物学研究的极大丰富和发展，我们从另一个角度更深层次的对拉马克当时提出的总结性理论重新理解他的精髓，拉马克的获得性遗传理论的提出是建立在对客观环境的长期观察中总结得出的，也是有其客观存在的事实和理论基础的，拉马克的

2、理论对达尔文产生过很大的影响。在遗传学不断发展的将来，获得性遗传将在新的实验基础上得以重新认识和更加合理的定位。  19世纪生物学所取得的主要成就是细胞学说的兴起、进化论的建立和遗传学的诞生，拉马克在其动物哲学中提出了进化论的观点，并提出了两条著名的进化法则，其一是动物器官“用进废退”，其二则是本论文重点讨论的“获得性遗传”。拉马克的理论对达尔文产生过非常大的影响，达尔文在物种起源一书中这样评价到：“他的卓越贡献，就是最先唤起世人注意于有机界的一切改变与无机界一样，可能根据一定的法则，而不是神奇对的干预。”拉马克第一次相当成功地描述了动物进化的过程，这是拉马克不可磨灭的历史

3、功绩。 1、 获得性遗传的概念 获得性遗传是有法国生物学家拉马克首先提出来的，他是研究进化论的开山鼻祖。他在动物哲学一书中广泛地论述了他的获得性遗传的进化学说。拉马克是用两种因素相辅相成的观点来阐述进化思想的：第一种是基本的、天生的因素，即生物具有一种朝着结构复杂性方向进化的趋势；第二个因素是获得性遗传。 拉马克力推获得性遗传有两大著名的定律。第一定律:凡没有达到其发展限度的动物的任何器官,操作的次数越多、促使这个器官逐渐加强、发展和增大；并获得相当于它操作时期长短的力量；同时经常不操作，渐渐地会使这个器官消弱和衰退，逐渐减少它的能力，并且最后引起消灭。

4、第二定律：凡在自然环境某器官更多的、或者某部分经常不运动影响下使个体获得或者失去的一切、只要所获得的变异是两性所共有的、或者是产生着两性个性所共有的，那么这一切变异就能通过繁殖而保持在新鲜的个体上。 在生物学上,生物体的性状被分为两类:一类是先天性状；一类是后天获得的性状。先天性状的意思是表现共亲本与其先代性状的特点的。后天获得性的意思，则是生物体在其个体发育的过程中，由于适应于外界条件的条件的改变而产生出来的性状。我们分别以微生物、植物和动物方面举例子。如各种害虫、鼠类、致病微生物等，它们在与人所投的各种药物作斗争中，不断地提高了它们的生命活力与抗性。仙人掌类植物，原产地主要是在墨

5、西哥等地。由于人们的移栽及自然的作用，现在仙人掌已在世界各种不同的环境里生存，有在沙漠、森林、潮湿多雨区等地。动物也一样，例如河马，它大部分时间生活在水中，不能长时间在无水的环境里生存，但它在缺水的环境里全身各部都会与缺水作“斗争”，并逐渐发展出“抗旱”的物质，只不过这要有一个过程。 2、 关于获得性遗传研究的争论      最初,人们认为获得性遗传是件不言而喻的事情, 但是十九世纪末期, 魏斯曼提出种质遗传理沦, 将种质和体质严格分开后, 认为环境因素只作用于体质,

6、0;种质并不受影响, 体质的变化是不能遗传的, 由此否认获得性遗传。从此, 对获得性能否遗传就展开了旷日持久的争论。但究竟什么是获得性, 各派的理解却并不一致。朱洗先生认为大致可分为两种观点:  广义和狭义的。前者为拉马克学派所主张, 后者为魏斯曼学派所倡导。根据魏氏的意思, 真正的获得性应该是那些开始受环境影响发现于身体的某部分, 后来由于局部的改变将此影响不折不扣地, 全数传至生殖细胞。现在一般认为获得性遗传就是“生物在环境影响下产生了新性状,从而相关地生殖细胞也引起相应的变化,使生物这些获

7、得的新性状能够遗传下去。”  继魏斯曼之后,美国著名遗传学家摩尔根(M or g on , T . H . ) 提出了“基因理论”并创立了细胞遗传学。基因理论认为由杂交所引起的“基因重组”是生物发生变异的原因，从而在细胞水平上进一步否定了获得性遗传。 50年代米丘林学派和摩尔根学派的大论战, 在很大程度上也牵扯到获得性遗传的理论是否可以付诸实际的问题。米丘林学说认为,生物体总是在一定的生活条件下生存,外界条件对生物体有主导作用,不仅可以引导出生物的变异,而

8、且还可以从变异中创造出新类型的生物,获得性是由于外界生活条件的改变( 外因) 导致生物内部新陈代谢类型( 内因)的改变而形成的。在相似的条件下,新获得的变异会向同一方向发展并得到巩固,转化为遗传性,所以获得性是遗传的由于米丘林学派强调整体,忽视局部,不承认核酸是遗传的物质基础,他们提出的“新陈代谢类型”只是一个笼统的概念, 缺乏具体的物质分析,在科学实验中,找不到具体的突破点,难以给出重复性的实验结果,停留在宏观的思辩水平上,因此对于生物科学的进展,尤其是实验科学的发展,没有多少实际的效益。他们虽然接受获得性遗传, 却不曾给出强有力的证据和解释

9、。 50年代后, 生命科学迅猛发展,分子生物学应运而生,特别是重组与突变的分子基础和中心法则的提出,使遗传与变异的机制得到了分子水平上的解释，一时之间各国生物学家纷纷披挂上阵,投入了关于DNA的结构、功能、重组等方面的研究之中。而研究环境对生物遗传与变异的作用的人少之又少。虽然仍有一些学者继续坚持获得性遗传的研究工作但已显得势单力孤。 3、 获得性遗传的依据 1961年，法国生物学家雅各布、勒尔夫和莫诺发现在细胞核内有一信使RNA。之后，克里克提出了一个中心法则，认为DNA分子一方面自我复制产生新的DNA分子；另一方面又把遗传信息转录给信使RN

10、A，信使RNA把信息从细胞核带到细胞质，再在细胞质内决定蛋白质的合成，这个方向是不可逆的。后来人们发现，在某些情况下，RNA也可以是遗传信息的携带者，遗传信息也可以由RNA传递给DNA，这被称为反中心法则。反中心法则的问世，使获得性遗传理论在过去的宏观依据基础上又找到了分子水平上的科学依据。 3.1获得性遗传的宏观依据 拉马克认为获得性是可以遗传的，获得性遗传的宏观依据是主要体现在生物的功能与结构这两个方面。很多的事例表明，多变且难以预测的自然环境完全可以引起生物体组织结构上的改变，这种改变的前提是生物行为的改变。例如鸡原本是可以飞行的，可是由于家庭的圈养，逐渐丧失了飞行能

11、力，翅膀也退化、缩小。同时由于其活动能力减少，导致呼吸能力下降， 3.2微观依据 分子生物学是从分子水平上研究生命现象物质基础的学科，它的出现曾经一度是获得新遗传理论处于被动的地位上。但是，唯物辩证法告诉我们，任何事物都有两面性。1970年梯明等以Rous内瘤病毒为实验材料，发现了生物的“发现转录过程”并提出“反向中心法则”而后，“CDNA”反接与缺失动态平衡论的提出更进一步说明了获得性遗传。通过多次的实验研究，说明分子生物学不仅能解释生物的遗传、重组和突变现象, 而且, 在说明有关获得性遗传的若干问题上也具有极大的潜力。3.3哲学依据 众所周

12、知，在哲学研究是我们所从事的任何一项的工作的最高研究阶段，生物学家的所有工作也贯穿一定的哲学思想，拉马克作为最早坚定地倡导进化论的学者，和他所处的时代更是在这一方面表现的非常明显。 获得性遗传的哲学依据主要有以下五个方面。第一，生命是自然界的产物，因此，生命与自然界必将是一个统一的整体。遗传与变异, 作为生命活动中的主要内容势必与环境条件之间存在着相互依存的关系, 所以,自然环境通过引起生物的遗传、变异而使其发生演化也是顺理成章的； 第二, 构成生物体的细胞、组织、器官及它们所执行的功能是一个相互联系、相互作用的有机系统。 生殖细胞和体细胞的分工并不是绝对的。例如，蛆卿的再生,体细胞可产生出生殖腺， 进而产生出生殖细胞。由此可见,体细胞和生殖细胞是相互联系并可以相互转化的；第三, 生物演变中并存在着“ 进化”与“退化”两种趋势,这与拉马克的“用进废退” 思想相互