正文 第十四章 站在今天,展望未來(1 / 3)

英國生物學家裏查德達金斯認為,生物進化中的現象很像人類的軍備競賽現象。美國人搞原子彈,蘇聯人就搞原子彈加氫彈;印度人搞核武器試驗,巴基斯坦人也同樣搞核試驗。你無我有,你有我精,你精我就新,反正我千方百計力爭比你高一籌,你也千方百計力爭比我強三分。

從細胞、病菌到植物、動物,無不如此。一方麵,受害的植物表層演化得越來越堅硬,越來越能分泌出有毒的化學物質,以抵抗害蟲的攻擊;另一方麵,害蟲也演化出更堅硬的顎和更複雜的化學抵抗機製,以圖繼續能夠呑吃那些植物。這就能說明為什麼殺蟲劑用過數次以後,那些害蟲就有了抵抗殺蟲劑的能力了。

因而,那位組織了電腦上囚犯的兩難境地對抗比賽的荷蘭德指出:如果從非常簡單的生物體開始,隻用一個字母代表進攻性染色體,用另一個字母代表防禦性染色體,我就會看到多字母染色體的生物體(這些生物體可以通過變種來加長它們的染色體、它們在共同演化。如果

一個生物體把攻勢加強了一些,另一個生物體就會加強其防禦力量。因此它們越變越複雜。有時它們還會分裂,這就產生了新的物種。

最近揭開的艾滋病病毒侵害人體的秘密,完全證實了進攻的艾滋病病毒與防禦的人體免疫係統就是在做著這樣一種遊戲。

科學家利用大功年X射線技術,首次拍攝到艾滋病病毒捕權人體細胞表麵的兩個目標位點時,接觸人體鋤胞的快照。

這些新照片不僅揭示了艾滋病病毒倚以避開人體免疫係統的方法的1雜性和徹底性,而且暴露了艾滋病病毒的某些弱點。針對這些弱點,可以設計出新藥乃至疫苗。

另一方麵,艾滋病病毒防禦體係的發現進一步證明了一些研究人員提出的觀點,即最近獲準投入試驗的艾滋病疫苗不大可能起作用。

這些以X射線數據為基礎、由計算機製作的艾滋病病毒攻擊照片是哥倫比亞大學和波士頓達娜法伯癌症研究所經過8年研究獲得的。

這項成就之所以意義重大,是因為它抓住了艾滋病病毒表麵的一個探頭與目標細胞外膜接觸時,病毒發生傳染的關鍵時刻。艾滋病病毒表麵散布著許多探頭。目標細胞是稱為丁細胞的免疫係統的一部分。盡管研究人員此前大體上已經了解了這種傳染過程,但是現在他們可以在原子精庋上觀察發生的一切。

從這些X射線照片可以看出,探頭揪住一個位點,然後改變形狀,露出原先隱藏的抓鉤,抓住第二個位點。由於這種抓鉤在最後一刻來臨時是隱藏著的,因此人體免疫係統多半無法發現它。這些新照片表明,導致艾滋病病毒躲開免疫檢測的另一個原因是,原始探頭的表麵本身被搪分子包圍著,由於人體自身的許多蛋白也帔糖及蓋著,因此係統無法確認原始探頭是否是外來的。長期以未,科學家一直在設法獲得艾滋病病毒探頭的X射線照片,直到今天他們才如願以償。此外艾滋病病毒變化多端和不易被免疫係統發現的特點也使它極難用X射線拍攝。

這些X射線照片向人們展示了艾滋病病毒探頭與目標相互作用時的確切形狀。艾滋病病毒探頭的目標是表麵伸出的兩個形狀酷似天線的凸出物,這種凸出物起接受其他細胞化學信號的作用。研究人8把這兩個結構稱作受體和趨化因子受體。

這些新照片的一個顯著特點是,004受體的一部分伸入了探頭內一個巨大空腔的底部。哥倫比亞大學博士彼得鄺此一見到這種情況,我就說,天哪!這正是治療艾滋病的方法。言下之意,這個空腔是用藥物幹擾探頭與4相互作用的顯而易見的目標。從1990年起,鄺博士就一直在研究這種探頭蛋白的結構。

加州理工學院院長戴維,巴爾的摩博士在談到能否用一種藥物攻擊該位點時指出:發現004的結合位點是一項重大收獲,因為它可以為抑製劑提供一個理想的結合位點。

然而,研製疫苗的希望似乎不是很大,部分原因是艾滋病病毒采取的是雙目標進攻戰略。艾滋病病毒的真正目標看來是趨化因子受體。怛是,為了迷惑人體免疫係統,它首先揪住004受體。直到抓鉤抓住趨化因子受體時,它才露出本未麵目。這種抓鉤很容易遭到免疫係統的攻去,但它此時已經穩居於目標的上方,使免疫係統的抗體幾乎沒有時間或空間作出反應。

一些科學家對目前的候選疫苗是否有效表示懷疑。他們說,這些新照片已經證明他們的觀點。這種疫苗是以科學家稱之為卯20亞基的探頭蛋白為基礎的,它取決於免疫係統能否對它形成抗體。

人體蛋白4插入位於艾滋病病毒卽120蛋白表麵的一個開口。卽120采用糖衣和隱藏結構等手法,避免觸發人體免疫係統。

與004的連結使120形狀發生改變。接著,艾滋病病毒可以附在細胞表麵另一種稱為趨化因子的蛋白上,使病毒與細胞進一步靠攏。

當卽120與趨化因子連接時,細胞膜張開幾個缺口。病毒把遺傳物質插入這些缺口,使細胞感染並複製出更多病毒。

要是你不知道艾滋病病毒與人體細胞如何鬥爭的情況,要是你第一次見到這一則最新報道。一定會感到大吃一驚。我們無論如何也不會想到艾滋病病毒與人體的免疫係統之間的戰爭會是如此地複雜(狡猾》,艾滋病病毒不是一向攻擊,而是雙向攻擊,在這雙向攻擊中,一個是明攻(明鉤人)一個是喑取(喑鉤)。這很有點像韓信的明修棧道,暗渡陳倉。在進攻時,還把自己用糖衣裹起來,以示欺騙。這又有一點像偃旗息鼓、摘鈴裹蹄的夜間行軍迎敵。而免疫係統也是生出天線樣的東西,來探測其他細胞的化學信息,以辨別自體與敵人。

這種精明的策略,似乎比人類軍事行動還聰明的戰法不會有誰去當戰場軍師,隻有艾滋病病毒和免疫係統兩個細胞係統。那麼,它們的聰明程度肯定不是誰教會它們的,而是針鋒相對的鬥爭中不斷進化所致。

我們知道人體的免疫係統與艾滋病病毒之間的鬥爭已經進行了許多年,也已經進行了千萬次,它們每次的鬥爭都是一種針鋒相對的鬥爭,在這種鬥爭的不斷演練下,雙方的鬥爭經驗越來越豐富,手段也越來越高明。

在發現艾滋病病毒的過程中,一個饒有興味的花絮是一位美國的研究者和一位法國的研究者,他們的行為恰好證明了他們正是同軌不相容的。

美國的研究者是馬裏蘭州國家癌症研究中心的羅伯特加羅,法國研究者是盧克,蒙達尼耶。1983年,這位法國的研究者曾先後兩次把自己新發現的病毒樣品送給加羅《他也是法國人》。1984年4月,美國健康衛生部門在華盛頓舉行了一次記者招待會。在這個會上,加羅鄭重宣布,他已經發現了艾滋病病毒,並且把這種病毒命名為隻117—3,意即他發現的白血病病毒丁一細胞係歹第三號病毒。蒙達尼耶聽到這個消息之後,驚訝得目瞪口呆。

科學家很快就證實,加羅的病毒和蒙達尼耶發現的病毐實際上是同一個東西。加羅一直宣稱,他的研究方法和法國實驗室毫無關係。可是他刊登在《科學》雜誌上的文章中居然附帶發表了蒙達尼耶關於艾滋病病毒的照片。這種貪天之功為己有的行為進一步暴露。更讓蒙達尼耶怒不可遏的是,早在1983年,他就申請了艾滋病血液檢查的專利,可是一年半之後,美國竟將這項專利授給了羅伯特加羅。我氣極了,蒙達尼耶說。後來,他對加羅和美國政府提起訴訟。

1987年,訴訟雙方沒有經過法院調解,達成了和解一一對加羅的錯誤行為提出了控告之後,終於澄清了事實真相,達成了一個協議。美國總統羅納德裏根和法國首相希拉克在白宮宣布:關於艾滋病血液檢査的專利權使用費一分為二,由美國和法國兩國分享。

可見,為了名利,科學家中的爭搶功勞的現象同樣嚴重。

這種相互鬥爭相互提高的現象,在一切生物、動物集群的鬥爭中都是存在的。

青蛙總是想用其黏糊糊的舌頭抓住蒼蠅,狐狸總是在獵獲野兔。自然界和人類世界(軍事係統、經濟係統、議會係統等等)都可以想象成這樣一種局麵。在這種相互對立的針鋒相對鬥爭中,對立麵的任何一方都會在這種鬥爭中發生改變與進化。

要是資鮭第一次沒有捕到蒼蠅,那麼它總是希望自己的舌頭長得再長一點,下一次伸舌頭時更加快疾一點而蒼蠅呢,為了能夠避開青鮭,就必須練就逃跑的手段再迅逨一點,或者使自己身上有更好的偽裝色,有更強烈的難聞的氣味,令靑蛙不敢也不願傷害到它。

考夫曼博士說:在任何時候青娃都會發現采取某些策略的效果比采取其他策略的效果要好。所以在任何時候,對青娃來說,一組可以釆用的策略就會形成某種想象的適應度景觀,其中最有用的策咯是高高踞於製髙點,最無用的策略則會墮入穀底。而且,靑娃隨著#化而倘佯於這個景觀,每經曆一次變化,就是從目俞的策略向新的策略的一步邁進。當然,自然選擇保證了其進化的平均運動總是朝向更高的適應度,而導致資蛙走下坡路的變種總是趨於滅絕。

考夫曼博士還說:這種情況也同樣發生在蒼蠅、狐狸和野兔等物種進化中。每一個物種都倘佯在自我景觀之中。但共同進化的整個要義就在於,這些景觀都不是獨立存在的,而是互為條件的。對青蛙而言的好策略有賴於蒼蠅的行為,反過來亦然。所以一個作用者的調整會導致所有其它作用者適應度景觀的改變。你不得不想象青蛙向其策略空間的高峰華登,蒼蠅也向其策略空間的高蜂攀登,但其景觀會隨著它們的攀登而變形。就好像每一個物種都是走在橡膠上。

在這樣無數次的針鋒相對的鬥爭之下,那些笨拙的、沒有高策略的、捕食不到,蒼蠅的青蛙物種淘汰了,那些笨拙的、也同樣沒有高策略的、飛得不快的蒼蠅被青蛙吃光了,剩下的則是能夠適應複雜形勢的物種,這些新的物種又在一個更高的層次裏彼此鬥爭著,並向著更高的景觀華升。

在這個問題上,人類與那些個蟑螂、老鼠、狐狸和青蛙沒有什麼兩樣,在經曆過幾百萬年的生存進化後,我們活到了今天,也進步到了今天。