7月20日，《自然》杂志刊发了一篇破解生物多样性起源的研究论文。这篇论文从根本上解释了“生命的多样性从哪里来”这一生命科学的基本问题，引起了学界的强烈关注。

 

论文的作者就是南京大学生命科学学院教授田大成，和他的课题组成员。

 

 

田大成：最初的灵感要追溯到8年前。2000年，我在芝加哥大学学习，那个元旦是我这个研究灵感的“生日”。

 

那天，我在读当时的一些最新文献，其中一种植物的抗病基因在个体间的组成结构激发了我。经典遗传学赖以成立的基因组间结构是对称的；而这是典型的“非对称性”结构。我突然意识到，如果能对它进行研究，很可能会发现一些新的遗传机制。

 

后来，我们对比了人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、大鼠、果蝇、两个水稻和三个酿酒酵母的基因组，发现一种DNA序列的某一特定位置的突变频率比其他区域高得多。而之前，学界认为“自发突变”是没有规律的。

 

 

田大成：不同物种间、相同物种不同个体间，存在着差异。差异的根本原因是DNA序列的不同，这个不同又是突变产生的。原先认为，环境等外在因素对进化的方向起了关键作用。我们所研究的，就是在外界因素作用时，基因内部会发生变异来适应变化。

 

其实，这个观点和“进化论”有些出入。达尔文的自然选择学说，证明了现存的多样的生物是由原始的共同祖先演化而来。在生存竞争中，有利的变异较多地保存了下来，有害的则被淘汰。在进化论中，生命的多样性是被动产生的。而我的观点是，生命会“主动”去适应这个环境。当然，我并不是排斥自然选择学说。但我们是不是低估了生物本身的适应潜能？传统理论认为，生物的基因突变很少，其实突变的潜能很高。一旦生物所处的环境发生改变，生物本身的突变数量完全可能应付环境的选择。从这个意义上说，“主动”是存在的。

 

 

田大成：现在很多生命都在灭绝，如果想恢复到一模一样很困难。但从我们这个理论来看，如果有新的空间或新的环境出现，新的物种就会随之出现。如果有生命灭绝，新物种产生的速度要比我们想象的大得多。这个交替变化不像原先想的那么悲观。这是我们研究的一层引申意义。

 

 

田大成：这和我的经历有关。我的父母都是旧社会的大学生。我五岁的那年，父亲作为右派分子入狱并发配远方，母亲、外公、外婆先后去世。我成了孤儿，被送到农村。母亲是学生物的。我读了她留下的一些书后，就在农村搞科学实验，逐渐对农业产生了极大的兴趣。在那段时间，我还进行了杂交水稻制种研究。就这样，我一步步接触到了基因科学，并对遗传学产生了极大的兴趣。

 

田大成，博士，南京大学生命科学学院教授，曾赴澳洲Newcastle大学、芝加哥大学学习。其论文在《科学》、《自然》等期刊上发表。