很有必要了解一下基因这个东东

传送门------2014-11-12 孟庆祥 曲高和众

文/孟庆祥

很多人搞不定基因与遗传,民科一下很有必要。

1、 什么是基因?

这个问题教科书上有,但基本上很少有写明白的。资料只是说它是DNA上一个遗传片段,稍微较真一下就搞不定了,例如,何以测定是“一个基因”。

首先,搞清楚基因的主要功能就是它是做蛋白质的模板。而蛋白质是由氨基酸构成的,氨基酸的种类有20个,通过模板把不同的氨基酸连接起来,超过50个氨基酸的分子就是蛋白质。而比蛋白质略微小一点的单位叫做肽链。一个蛋白质是一个肽链或者多个肽链组成。肽链有明确的头端标志。

制造一个肽链的模板就叫一个基因。

组成基因的原料有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、和胞嘧啶(C),它们之间总是嘌呤和嘧啶形成一对。这四个基本单位称为碱基。

还有一种碱基叫尿嘧啶(U),它是用来取代胸腺嘧啶的。DNA必须是双链,而RNA则是单链。病毒是RNA,它必须借助宿主才能复制,所以,病毒不是生命是不好定义的。

至于AGTCU为什么叫这些古怪的中文名字,俺也懒得去搜了,反正就是叫这个。

2、 人的基因?

人共有26435个基因(这个数字也有争议,但误差很小)分布在23条染色体上,染色体就是DNA。人有46条染色体,两两一对,所以是23对染色体。一对之中,一条来源精子,一条来源于卵子。正常的体细胞DNA都是成对的,但性细胞也就是精子和卵子是通过减数分裂形成的。每个性细胞是单倍体,结合之后又形成一个双倍体细胞。

问题来了,在细胞减数分裂成性细胞的过程中,在任何一个编号的染色体上都有两种可能。我们用第23号染色体为例来说明,以精子而言,第23条染色体可能是X,也可能是Y。如果是X,和卵子结合就生女孩,Y则生男孩。但是卵子的第23条染色体虽然都是X,但可能是X1也可能是X2。因此两个23号染色体结合有四种可能性。X1Y,X2Y,X1X,X2X。

那么,每条染色体上都有四种可能性,23条加起来就有4的23次方种可能性。也就是大约70万亿种可能性。

所以,同父同母生下的孩子有70万亿种可能性,若不同同卵双胞胎,绝无可能重样。而同卵双胞胎是在卵子受精之后,在前几天分离成两个个体独立发育的。这两个人的基因就完全一样。

所以,基因≠ 遗传。这就像我们看到兄弟姐们不同是一样的。

但是,基因≈ 遗传。

因为精子或者卵子尽管每个都不同,但由于都是相同体细胞减数分裂的,有同源性。我们知道子女有一半基因来源与父亲,一半来源于母亲。而兄弟姐们之间的基因相同的概率要计算一下。我们还以第23号性染色体为例,父本基因有X,Y。母本基因有X1,X2。兄弟姐们的基因共有XX1,XX2,YX1,YX2等几种可能。按照排列组合运算,在一对基因上的兄弟姐们,两个DNA都一样25%,两个DNA都不一样25%,有一条DNA一样,另外一条不一样50%。所以兄弟姐们之间基因相同的概率是75%。这个数字要大于和父母的相同度。

3、蛋白质有啥用呢?

这个问题太复杂了,简单的或者粗糙一点说,执行生理功能的都是蛋白质,要么就是用蛋白质为模板制造的物质,如糖类、脂肪之类的。

粗略地说,两个人不同在于蛋白质微弱的差异,就是一点点就决定了人人的生理差异。

由于造成蛋白质差异的基因,所以,基因是人之间差异的根本原因。

需要说明的是,只有少数性状是一个基因决定的,如色盲、血友病等。绝大部分性状是连锁基因决定的,人们现在虽然不基因图画出来了。但是解读这些基因还早着呢,难度极大。将来样本足够多,通过大数据可能把这个问题搞定。

高矮胖瘦、脾气秉性、聪明愚蠢、长相美丑等等都不是特定基因决定的,而是一系列连锁基因决定的。

4、人与人之间的相似和差异

人与人不同在于基因的不同,那么到底有多少不同呢?有的说有0.1%的不同,后来又有人说有0.3%的不同。我也没有细查。反正就是这么多。人与人之间基因的差异最多不超过75个基因,26400多个基因决定你是人,剩下的几十个决定每个人是不同的。

要知道物种,比如人类和黑猩猩之间的基因差异也只有1.5%,

5、 遗传

我们最关心的遗传率,即多数性状是遗传的。从数学讲,100%的性状都是遗传的(但像指纹这类细微的结构则是胚胎发育中环境因素决定的,而有指纹这件事则是有基因确定的)。就身高而言,遗传率约为80%。我相信不容易测量的指标,如脾气、智商、特长、特短等也和有型的东西具有相似的遗传度。

科学家测量了智商和遗传的关系,得出下列表格:

同一个人接受两次智商测验 87

在一起长大的同卵双生子 86

从小被分开的同卵双生子 76

在一起长大的异卵双生子 55

同胞兄弟姐妹 47

父母与子女(生活在一起) 40

父母与子女(未生活在一起) 31

亲生父母不同,却被同一家庭收养的孩子 0

这个表格清楚的说明了智力和遗传的关系非常密切,而环境影响较弱。另外,还说明兄弟姐们之间智力相近程度大于和父母的相似程度。

6、先天和后天

从生物性上讲,所有的性状都是先天的。大家知道后天环境对身高有一定的影响,但主要因素则是先天决定的。

然而,就大脑而言,有所不同。

我们都知道营养不良会影响身体发育,但营养不良不会影响智力发育。这个老外早就发现了。印度人说营养不良就相当于简装书,它的内容和精装书是一样的。法国人也发现,饥饿会让人或者动物变瘦甚至饿死,却不影响大脑。这在逻辑上和生理上为何是这样的进化机制,我还没有想明白。也没有查到相关资料。

先天还是后天,这个东西要看你怎么定义。比如聪明是先天的还是后天的?如果聪明纯粹不包含任何知识,那么它就是100%先天的,如果包含了学习的知识,它就包含很多后天的成分,包含的知识越多,后天的比重就越大。同样一个属性,你可以说是先天的多,也可以说是后天的多,因为词包含的意思是有差别的。

我们以有形的理解一下先天和后天的问题就很清楚了。比如,一个人有没有打篮球的天赋和实际上篮球打的怎么样就是典型的先天和后天的问题。你的天赋好,但没有练,还是打不好。天赋不好,但苦练了,也会打的可以。同理,你学物理的天赋很好,却没有学过物理,是不可能会物理的。

有两种极端的情况下,先天是极其重要的。

第一, 所有的人都尽了最大努力。比如竞技体育,大家都非常拼命,结果就很取决于于先天。所有的人高考都尽力了,考到什么程度主要是先天的。

第二, 所有人都没有学习和训练。比如斯巴达克斯时代的奴隶,都没有学习和训练,谁天生有领导力都很显然。所有的人都没有进行过短跑训练,谁跑的快也靠天分。

如果你的工作是向顶尖科技进军,每天都要绞尽脑汁。没有很高的天分是不行的。天分这个东西在很多方面就像是越过一个障碍物的能力,有人在初中时候就搞不定物理或者几何,有人在大学时搞不定控制论或者制图,这个就是遇到了先天能力的墙。

还有一种情况是非科学类问题。如基本上没有办法在MBA中学到管理,泡妞也没有培训学校等等。这些与先天能力的关系就非常大。

人类社会发展就是把非科学的逐渐变成科学的,一般人的智商固然无法让人类的知识产生增量。不可能发现牛顿定律、麦克斯韦方程,也不可能发现化学。但是大部分学会用还是可以的。

日常大部分工作都不是这两种情况,“天道酬勤”还是有道理的。

在一些科学程度不高的领域,如心理学、管理学、经济学、社会学等也取得了一些进展。很多的东西靠的不是学习,而是“领悟”,这种情况下,先天就非常重要。假如大家都采用同样的工具,这就像网球拍从木头的变成碳纤维的,是无法提升网球运动员的成绩的。因为这是一个竞争的世界,只要有难题,天赋这个东西就会很自然的表现出它的竞争优势。绝大多数事要做到一级棒,还要靠基因。

然而,对于一个人而言。有两点是最为重要的。

第一, 要发现自己的“智力障碍强”,如果你发现在某方面真是很难跨越,就是我们通常所说的不是干这个料,及早转向。

第二, 发现自己的天赋。你用同样的时间,同样的努力程度比别人强,强的越多,证明你在这方面越有天才,再加上你的努力,就会取得较大的成就。

考虑到前面有一些简单的排列组合之类的,有人看起来还是费劲。就做一个重复的总结:

1、 基因只是约等于遗传,但它不等于遗传。基因决定论基本上对的,但这不等同于遗传决定论。

2、 一件事情,不管你是竞技运动员还是编程序,经营公司还是炒股票,写文章还是当客户经理,要想做到一级棒,必须依赖基因这个上天注定的东西。但很多情况大家都做不到极限,也就是坊间所说,一般人的努力程度根本没有达到拼天赋的地步。

传送门------2014-11-12 孟庆祥 曲高和众

文/孟庆祥

很多人搞不定基因与遗传,民科一下很有必要。

1、 什么是基因?

这个问题教科书上有,但基本上很少有写明白的。资料只是说它是DNA上一个遗传片段,稍微较真一下就搞不定了,例如,何以测定是“一个基因”。

首先,搞清楚基因的主要功能就是它是做蛋白质的模板。而蛋白质是由氨基酸构成的,氨基酸的种类有20个,通过模板把不同的氨基酸连接起来,超过50个氨基酸的分子就是蛋白质。而比蛋白质略微小一点的单位叫做肽链。一个蛋白质是一个肽链或者多个肽链组成。肽链有明确的头端标志。

制造一个肽链的模板就叫一个基因。

组成基因的原料有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、和胞嘧啶(C),它们之间总是嘌呤和嘧啶形成一对。这四个基本单位称为碱基。

还有一种碱基叫尿嘧啶(U),它是用来取代胸腺嘧啶的。DNA必须是双链,而RNA则是单链。病毒是RNA,它必须借助宿主才能复制,所以,病毒不是生命是不好定义的。

至于AGTCU为什么叫这些古怪的中文名字,俺也懒得去搜了,反正就是叫这个。

2、 人的基因?

人共有26435个基因(这个数字也有争议,但误差很小)分布在23条染色体上,染色体就是DNA。人有46条染色体,两两一对,所以是23对染色体。一对之中,一条来源精子,一条来源于卵子。正常的体细胞DNA都是成对的,但性细胞也就是精子和卵子是通过减数分裂形成的。每个性细胞是单倍体,结合之后又形成一个双倍体细胞。

问题来了,在细胞减数分裂成性细胞的过程中,在任何一个编号的染色体上都有两种可能。我们用第23号染色体为例来说明,以精子而言,第23条染色体可能是X,也可能是Y。如果是X,和卵子结合就生女孩,Y则生男孩。但是卵子的第23条染色体虽然都是X,但可能是X1也可能是X2。因此两个23号染色体结合有四种可能性。X1Y,X2Y,X1X,X2X。

那么,每条染色体上都有四种可能性,23条加起来就有4的23次方种可能性。也就是大约70万亿种可能性。

所以,同父同母生下的孩子有70万亿种可能性,若不同同卵双胞胎,绝无可能重样。而同卵双胞胎是在卵子受精之后,在前几天分离成两个个体独立发育的。这两个人的基因就完全一样。

所以,基因≠ 遗传。这就像我们看到兄弟姐们不同是一样的。

但是,基因≈ 遗传。

因为精子或者卵子尽管每个都不同,但由于都是相同体细胞减数分裂的,有同源性。我们知道子女有一半基因来源与父亲,一半来源于母亲。而兄弟姐们之间的基因相同的概率要计算一下。我们还以第23号性染色体为例,父本基因有X,Y。母本基因有X1,X2。兄弟姐们的基因共有XX1,XX2,YX1,YX2等几种可能。按照排列组合运算,在一对基因上的兄弟姐们,两个DNA都一样25%,两个DNA都不一样25%,有一条DNA一样,另外一条不一样50%。所以兄弟姐们之间基因相同的概率是75%。这个数字要大于和父母的相同度。

3、蛋白质有啥用呢?

这个问题太复杂了,简单的或者粗糙一点说,执行生理功能的都是蛋白质,要么就是用蛋白质为模板制造的物质,如糖类、脂肪之类的。

粗略地说,两个人不同在于蛋白质微弱的差异,就是一点点就决定了人人的生理差异。

由于造成蛋白质差异的基因,所以,基因是人之间差异的根本原因。

需要说明的是,只有少数性状是一个基因决定的,如色盲、血友病等。绝大部分性状是连锁基因决定的,人们现在虽然不基因图画出来了。但是解读这些基因还早着呢,难度极大。将来样本足够多,通过大数据可能把这个问题搞定。

高矮胖瘦、脾气秉性、聪明愚蠢、长相美丑等等都不是特定基因决定的,而是一系列连锁基因决定的。

4、人与人之间的相似和差异

人与人不同在于基因的不同,那么到底有多少不同呢?有的说有0.1%的不同,后来又有人说有0.3%的不同。我也没有细查。反正就是这么多。人与人之间基因的差异最多不超过75个基因,26400多个基因决定你是人,剩下的几十个决定每个人是不同的。

要知道物种,比如人类和黑猩猩之间的基因差异也只有1.5%,

5、 遗传

我们最关心的遗传率,即多数性状是遗传的。从数学讲,100%的性状都是遗传的(但像指纹这类细微的结构则是胚胎发育中环境因素决定的,而有指纹这件事则是有基因确定的)。就身高而言,遗传率约为80%。我相信不容易测量的指标,如脾气、智商、特长、特短等也和有型的东西具有相似的遗传度。

科学家测量了智商和遗传的关系,得出下列表格:

同一个人接受两次智商测验 87

在一起长大的同卵双生子 86

从小被分开的同卵双生子 76

在一起长大的异卵双生子 55

同胞兄弟姐妹 47

父母与子女(生活在一起) 40

父母与子女(未生活在一起) 31

亲生父母不同,却被同一家庭收养的孩子 0

这个表格清楚的说明了智力和遗传的关系非常密切,而环境影响较弱。另外,还说明兄弟姐们之间智力相近程度大于和父母的相似程度。

6、先天和后天

从生物性上讲,所有的性状都是先天的。大家知道后天环境对身高有一定的影响,但主要因素则是先天决定的。

然而,就大脑而言,有所不同。

我们都知道营养不良会影响身体发育,但营养不良不会影响智力发育。这个老外早就发现了。印度人说营养不良就相当于简装书,它的内容和精装书是一样的。法国人也发现,饥饿会让人或者动物变瘦甚至饿死,却不影响大脑。这在逻辑上和生理上为何是这样的进化机制,我还没有想明白。也没有查到相关资料。

先天还是后天,这个东西要看你怎么定义。比如聪明是先天的还是后天的?如果聪明纯粹不包含任何知识,那么它就是100%先天的,如果包含了学习的知识,它就包含很多后天的成分,包含的知识越多,后天的比重就越大。同样一个属性,你可以说是先天的多,也可以说是后天的多,因为词包含的意思是有差别的。

我们以有形的理解一下先天和后天的问题就很清楚了。比如,一个人有没有打篮球的天赋和实际上篮球打的怎么样就是典型的先天和后天的问题。你的天赋好,但没有练,还是打不好。天赋不好,但苦练了,也会打的可以。同理,你学物理的天赋很好,却没有学过物理,是不可能会物理的。

有两种极端的情况下,先天是极其重要的。

第一, 所有的人都尽了最大努力。比如竞技体育,大家都非常拼命,结果就很取决于于先天。所有的人高考都尽力了,考到什么程度主要是先天的。

第二, 所有人都没有学习和训练。比如斯巴达克斯时代的奴隶,都没有学习和训练,谁天生有领导力都很显然。所有的人都没有进行过短跑训练,谁跑的快也靠天分。

如果你的工作是向顶尖科技进军,每天都要绞尽脑汁。没有很高的天分是不行的。天分这个东西在很多方面就像是越过一个障碍物的能力,有人在初中时候就搞不定物理或者几何,有人在大学时搞不定控制论或者制图,这个就是遇到了先天能力的墙。

还有一种情况是非科学类问题。如基本上没有办法在MBA中学到管理,泡妞也没有培训学校等等。这些与先天能力的关系就非常大。

人类社会发展就是把非科学的逐渐变成科学的,一般人的智商固然无法让人类的知识产生增量。不可能发现牛顿定律、麦克斯韦方程,也不可能发现化学。但是大部分学会用还是可以的。

日常大部分工作都不是这两种情况,“天道酬勤”还是有道理的。

在一些科学程度不高的领域,如心理学、管理学、经济学、社会学等也取得了一些进展。很多的东西靠的不是学习,而是“领悟”,这种情况下,先天就非常重要。假如大家都采用同样的工具,这就像网球拍从木头的变成碳纤维的,是无法提升网球运动员的成绩的。因为这是一个竞争的世界,只要有难题,天赋这个东西就会很自然的表现出它的竞争优势。绝大多数事要做到一级棒,还要靠基因。

然而,对于一个人而言。有两点是最为重要的。

第一, 要发现自己的“智力障碍强”,如果你发现在某方面真是很难跨越,就是我们通常所说的不是干这个料,及早转向。

第二, 发现自己的天赋。你用同样的时间,同样的努力程度比别人强,强的越多,证明你在这方面越有天才,再加上你的努力,就会取得较大的成就。

考虑到前面有一些简单的排列组合之类的,有人看起来还是费劲。就做一个重复的总结:

1、 基因只是约等于遗传,但它不等于遗传。基因决定论基本上对的,但这不等同于遗传决定论。

2、 一件事情,不管你是竞技运动员还是编程序,经营公司还是炒股票,写文章还是当客户经理,要想做到一级棒,必须依赖基因这个上天注定的东西。但很多情况大家都做不到极限,也就是坊间所说,一般人的努力程度根本没有达到拼天赋的地步。


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