文档介绍：基因相关概念引起的哲学和系统学分析
摘要:基因的概念自提出之日起就不是一成不变的,这符合提出→发展→成熟→再发展的循环往复的概念发展规律。基因的概念引起了整体论和还原论的大讨论,这告诉我们基因已经变成了一个难以解释的东西了。它引起了关于决定性与非决定性、定域性与非定域性、整体与部分、协同与竞争、结构与功能、物质、信息、能量之间的关系。本文在先前的关于基因概念的已有讨论的基础上,结合系统科学的相关理论探讨一下几个哲学概念的相互关系。
关键词:系统结构功能运动差异信息
1,基因的概念演变史(如结构图所示,仅按时间顺序)
基因最早的雏形称之为遗传因子(ic factor),它是由孟德尔(Gregor Mendel)提出,用来指一种物质的单元或因子(anlage)作为发育出一性状的基础。从1856年到1864年孟德尔坚持以豌豆为材料进行植物杂交试验,并用统计学的方法推导出了基因分离定律和基因自由组合定律,奠定了遗传学的理论基础。
1903年萨顿(~1916)和鲍维里( 1862~1915)两人注意到在杂交试验中遗传因子的行为与减数分裂和受精中染色体的行为非常吻合,他们作出"遗传因子位于染色体上"的"萨顿-鲍维里假想"。这种假想可以很好地解释孟德尔的两大规律,在以后的科学实验中也得到了证实,即被称为遗传的染色体理论。
1909年丹麦遗传学家约翰逊( 1859~1927)在《精密遗传学原理》一书中提出"基因"概念,以此来替代孟德尔假定的"遗传因子"。从此,"基因"一词一直伴随
着遗传学发展至今。
摩尔根(Thoman Hunt Morgan 1866~1945)和他的学生们利用果蝇作了大量的潜心研究。1926年他的巨著《基因论》出版,从而建立了著名的基因学说。
1956年,麦克林托克()在研究玉米籽粒的色素斑点时,首先提出了一个可在染色体上移动的"控制因子",一个控制因子整合到一个基因位点上,可产生一种新的突变型。这些可移动的DN***段,叫做跳跃基因。
1957年法国遗传学家本滋尔(Benzer)以T4噬菌体作为研究材料分析了基因内部的精细结构,提出了顺反子学说。
1961年法国雅各布()和莫诺()的研究成果,又大大扩大了人们关于基因功能的视野。他们在研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制中发现了有些基因不起合成蛋白质模板作用,只起调节或操纵作用,提出了操纵子学说。
1977年,桑格()在研究5x174噬菌体DNA的核苷酸序列时发现,它的同一部分DNA序列能够编码两种不同的蛋白质,即不同基因的核苷酸序列有时是可以共同的,它们的核苷酸序列彼此重叠,这样的基因称为重叠基因,它的发现修正了传统地认为各个基因的核苷酸链彼此分立的观念。
1977年,杰奎()等人根据对非洲爪蟾5SrRNA基因族(gene cluster)的研究,首次提出了假基因的概念。
1978年,吉尔伯特()认为基因是一个嵌合体,它包含内含子(intron)与外显子(exon)两个区段,其中内含子能转录但不能翻译,能表达的外显子被不能表达的内含子一一隔开,故有断裂基因之称。
1982年阮病毒的发现,证实了另一种"基因"的存在。
第一个反转录基因(retron)是1987年由病毒学家Dhundale等在一种古老的细菌M usxanthus中通过一种叫msDNA的新型卫星DNA而发现的一个非常重要的原始反转录因子一retron(msDNA)。
1991年,第一个印记基因IGF2在小鼠基因组中被发现。随后出现的基因组等概念就不复述了。
2,基因概念演变的分析
从以上基因概念的演变史,我们可以看到一个概念的内涵和外延是如何在不断地变化的。原来基因是一个假设出来的某种非实体化的概念,直到1945年,Avery首次证明了基因存在于DNA,而非蛋白质上,这才使这个人类思维的产物找到了与经验相对应的客体。人们以为一切生命现象似乎都可以归结到基因上了,历史告诉我们这才刚刚打开了一个复杂世界的大门。后来沃森和克里克建立了DNA分子双螺旋结构模型,本泽尔提出了顺反子学说,认为在DNA上存在着顺反子、突变子、重组子,于是认为基因就是由碱基线性排列组成的。接下来人们发现基因既是它本身,又不是它本身,它不是一种"粒子",不具有连续性,也不是静止的,而是纠结的,是相互关联的,是结构与功能的统一体,是一个复杂的系统,于是人们从机械还原论回到了整体论上来,重新审视基因的概念。人们发现基因这个系统可以分为不同的层次,层次之间通过一定机制连接起来,同一层次之间存在着相互纠结的现象,似乎要将其一一分解开来,变得很有难度,可能一