爱华网获得性遗传的再认识
程焉平
摘 要 本文将介绍“获得性遗传”理论的产生与发展及长期以来世人对这一理论的各种评价，同时，提出重新认识这一理论的深远意义。
关键词 获得性遗传 用进废退 逆中心法则
1 引言
自从1809年法国博物学家拉马克(Lamarek，J.B)提出“获得性遗传”理论至今，已有180多年了。但是，这一理论现在仍被大多数生物学家不屑一顾。该理论得不到世人的承认， 原因何在?是它确实毫无可取之处呢，还是因为人们对其抱有某些历史上遗留的偏见。100 多年以来，生物科学已取得了突飞猛进的发展，特别是本世纪70年代以后，分子生物学异 军突起，使过去许多认识不清的问题得到了合理的解释。因此，获得性遗传问题也应该获得一个重新讨论和商榷的机会。本文之宗旨谨在于此。
2 获得性遗传的提出与论争
2．1获得性遗传的提出
拉马克在其《动物哲学》一书中系统地提出了生物进化学说，其主要内容之一就是“用 进废退”和“获得性遗传”。他写道：“这些种类，由于长期受生活地域之环境约束的影响，以致某部分器官特别常用，某部分器官恒常不用；影响所至，自然就使种的个体获得某部分器官或丧失某部分器官。因此，新生的个体，世代累积地存续着上代的特质”。由此可见，拉马克认为物种受环境长期影响所产生的变异是生物进化的主要原因，而且，在“用进废退”的作用下，物种因环境长期影响所“获得”的变异是能够遗传给后代的。
拉马克的进化学说提出后，引起了强烈的反响，由于当时颇具影响的生物学家，“突变论”者居维叶(Cuvier，G．)极力反对，许多学者都不接受拉氏的观点。但支持者也不乏其人。可谓众说纷云，褒贬不一。
2．2关于获得性遗传的论争
获得性遗传理论早期的支持者主要有斯宾寒(Spencer，H．)、海克尔(Hackel，E．H)、和赖尔(Lyell)等。他们认为生物在环境条件的长期作用下会发生不同程度的变异，生物所获得的这些变异是可以遗传给后代的。
达尔文最初是反对拉马克思想的，但后来他认识到环境对生物的重要作用，同 时也承认获得性是可遗传的。
中国遗传学界的先驱谈家桢先生指出：“我相信获得性遗传，不相信获得性状遗传”（1981年）。拉氏的思想后来被帕卡德(Packard)、科普(Cope，E．)、勒·唐得克(Dantecl，L．)等人发展为“新拉马克主义”。这一学派着重于解释生物变异的原因和获得性遗传的机制。“新拉马克主义”最突出的贡献就在于运用了物理和化学的原理来解释获得性遗传。这对生物遗传现象的深入研究有着积极的影响。
19世纪末，德国著名动物学家魏斯曼(Weismann，A．)做了一个“割鼠尾巴”实验。他连续多代割断小鼠的尾巴，以证明其是否可因此而不长尾巴，结果是小鼠的后代仍长出尾巴。1892年，魏斯曼提出了“种质”学说，并以此来否定获得性遗传。“种质”说认为：多细胞生物可分为“体质”和“种质”两部分，两者不能相互转化。环境因素只能影响“体质”的改变，而不能使“种质”发生变异。而生物的“获得性”只是“体质”的改变，因此是不能遗传的。魏斯曼的学说使拉马克学说在实验上和理论上都处于极为被动的境地。许多生物学家也因此而反对获得性遗传学说。
继魏斯曼之后，美国著名遗传学家摩尔根(Morgon，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。
二十世纪上半叶，由于米丘林遗传学的兴起，已是四面楚歌的获得性遗传学说又出现了转机。米丘林(H．B．Mtlqypnn)等认为，获得性是由于外界生活条件的改变进而改变了生物体内部的新陈代谢类型而形成的。并在一定条件下向同一方向发展并巩固、转化为遗传性。这一理论的提出与前面提到的一些支持拉氏学说的理论有一个重要区别，即它是以米丘林大量的实践和理论为基础的。米丘林的主要工作有“无性杂交”，“定向培育”等。米丘林学说由于后来李森科(JIncenno)在科学乃至政治上的排斥异己，专横拔扈，结果落得声名狼籍。但是，以此来否定米丘林的工作和学说，也并非客观。
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．
综上所述，不难看出，获得性遗传学说从其诞生及其以后的发展，始终处于世人的批判甚至围攻之中。但也有人为之不遗余力，坚持不懈．可谓举步艰难但又百折不回。
3“获得性遗传”辩析
3．1 获得性遗传难以为世人接受的原因
获得性遗传理论之所以引起种种非议，就在于人们力图用实验的方法来证明它是极为困难的。根据拉氏学说，获得性遗传是个漫长的历史过程，要通过几代人用几个实验来验证它是不现实的。拉马克说：“时间和良好的环境约束，是两个自然为造成一切生成物所用的主要手段；谁都知道，时间对于自然是没有任何限制的。”由此可见，除了“空间”(环境条件)以外，“时间”也是生物进化的重要条件。但是物种的微小变异在短时间内是无法察觉的。它必须要经过漫长的积累过程才能成为较明显的差异并被人们发现。但是这一过程对于后人来说又是一个目前还无法通过实验方法再现的历史过程。因此，判定“获得性遗传”是否正确之事就成了生命科学史上的一件“无头案”。
现代生物学的显著特点之一就是其实验性。但是拉马克所处的时代，生物学在很大程度上是一种描述性科学。而获得性遗传正是他在仔细观察的基础上对生物遗传现象的一种客观描述。
虽然，获得性遗传目前不缺乏实验方面的佐证，但魏斯曼用“割鼠尾巴”实验来否定拉马克的“获得性遗传”也属无稽之谈。试想，人为的“割鼠尾巴”实验所用的时间与生物在进化过程中所经历的时间相比，如沧海一粟，怎么能相提并论呢？所以，现在否定获得性遗传为时尚早。
3．2获得性遗传的依据
生命科学的迅猛发展使获得性遗传学说再获生机．进入70年代，“反转灵酶”的发现及“逆中心法则”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．
3．2．1获得性遗传的宏观依据
拉马克认为“获得性”是可遗传的，其当时的依据当然是宏观的。因为在当时的条件下不可能发现微观上的证据。获得性遗传的宏观依据主要体现在生物的结构与功能这两个方面。大量事实证明，变幻莫测的自然环境完全可以引起生物体组织结构上的改变．而这种改变往往是以生物行为的改变为前提的。例如，在家养条件下的鸡，由于长期圈养，翅膀不用于飞行而退化、变小；同时活动量减少而导致呼吸能力下降，气囊变小．这种退化了的行为与结构已稳定地在家鸡中遗传了。关于人类的进化或许是获得性遗传理论最生动的例证。恩格斯(Engels，F)关于“劳动创造了人”一说已被广大学者和公众所接受。由于人脑的不断运用，使其容量在过去300万年里增加了一倍以上。这一事实足以说明：思维“这一人类的高级行为方式与其物质基础“脑容量”之间的动态关系。而人类的这种思维能力及其物基础早以成为人类遗传基础中的稳定成分。以上两例均可从宏观上说明“获得性”是可遗传的。
3．2．2获得性遗传的微观依据
分子生物学的诞生曾使获得性遗传处于极为被动的局面，但任何事物总是具有两重性。1970年，梯明(H．M．Temin)等以Rous内瘤病毒(Rous sarcoma virus)为实验材料，发现了生物的“反向转录过程”并提出“反向中心法则”．而后，“cDNA反接与缺失动态平衡”论的提出进一步说明了获得性遗传的机制。所谓cDNA反接是指：以DNA为模板转录出互补RNA，在反转录酶的作用下，又以RNA为模板逆转录出互补的DNA，即cDNA、cDNA反过来再被转录在原来的DNA上，或转录在同一基因组中其他DNA上，从而使基因组得到扩增。基因组增加了，相应的基因产物——蛋白质也可能增加，从而导致新生性状的获得。这样，DNA、RNA和蛋白质三者之间的相互联系和相互转化就得到了分子水平上的说明。日本学者冈崎(Okazaki)通过对DNA复制中“冈崎片段”的研究认为：获得性遗传是由遗传信息的反中心法则与中心法则共同完成的，即环境引起生物蛋白质(如酶蛋白)的改变，而蛋白质的变化相应的引起遗传物质的变化，改变了的遗传物质依照中心法则，自我复制并转录，进而指导新蛋白质的合成。以上事实说明：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。
3．2．3获得性遗传的哲学依据
生物学家当然不一定是哲学家，但是，生物学家的全部工作必然始终贯穿着一定的哲学思想，特别是拉马克本人和他所处的时代更是如此。
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．蚯蚓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，生物演变中并存着“进化”与“退化”两种趋势，这与拉马克的“用进废退”思想相互吻合。与此有关的例子比比皆是且人所共知；第四，拉马克主张在缓慢的进化过程中，生物的变异有累加作用。具有累加作用的、不易觉察的微小变异最终可形成巨大的可见变导，这符合物质运动中的质量互变规律；第五，人类的实践活动无处不体现拉马克“用进废退”与“获得性遗传”这两项自然法则，特别是人脑的结构与功能的进化已远非其它动物可比，这显然是与人类大脑的经常使用分不开的。
3．3客观评价获得性遗传
任何一种科学理论不可能是完美无缺的，尤其是那些传统的学说更是如此。拉马克的获得性遗传学说最重要的贡献就在于他非常重视环境因素对生物遗传、变异的作用。但戏剧性的是这一学说的致命弱点恰好是其过分强调环境因素对生物遗传、变异所起到的影响以及缺乏这方面的实验依据。然而这种不足与当时的科学发展的整体水平有关。就目前生命科学的研究现状来看，完全肯定或否定拉氏的获得性遗传都是不客观的。倡导学术上平等竞争，百家争鸣，这是科学发展的必由之路。可以深信：在众多有识之士的不懈努力下，随着生命科学的进一步发展，获得性遗传学说为世人所正确评价甚至接受的一天将为期不远。
RERCONGNITION OF INHERITANCEN OF ACQUIRED CHARATER (Cheng Yanping )
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