Page 158 - 信息的脉络

·信息的脉络·
有二次旋转对称性的特征，即碱基旋转 180°，并不影响双螺旋的对称性，也就是
说双螺旋结构在满足二条链碱基互补的前提下，DNA 的双链结构不受影响。这一
特征能很好地阐明 DNA 作为遗传信息载体在生物界的普遍意义。
此外，双螺旋的大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。

小沟位于双螺旋的互补链之间，而大沟位于相毗邻的双股之间。这是由于连接于
两条主链糖基上的配对碱基并非直接相对，从而使得在主链间沿螺旋形成空隙不
等的大沟和小沟。
DNA 双螺旋的发现敲响了生机论的丧钟。生命不过就是物理与化学——尽管

是极为精密复杂的物理与化学。双螺旋模型的建立，揭开了现代分子生物学的序幕。

生命如何遗传
1953 年，沃森和克里克的研究表明，人类的遗传密码是记载在长长的、线性

的双链 DNA 上的。从信息角度说，这种分子最重要的部分就是这两条链中间合在
一起的部分。这是在那里，每一条链包含自己的信息。这些信息是有四个字符的
密码。每个符号都是一种化学物质，即碱基。他们是：腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧
啶以及鸟嘌呤。要破解各种生物体的遗传密码，需要付出很大的努力。然而，即

使不知道所有的程序的确切细节，很多进化生物学家已经认为所有程序在做着相
同的事情，他们都在执行一个简单的指令，那就是繁殖，复制自己的信息。
DNA 是双螺旋结构，两条缠绕的链条如同螺旋形楼梯。所谓的生命的语言，
就是沿链条排列的核苷酸顺序。人类 DNA 长梯上的核苷酸多达 10 亿。DNA 浸泡

在细胞核内的黏稠液体里。繁殖的过程中，双螺旋会在一种特殊解旋蛋白的帮助
下分离，每条螺旋都会使用漂浮在近旁的核苷酸，以合成另一条螺旋的完美副本。
解旋过程开始后，DNA 聚合酶会参与进来保证复制过程近乎完美。如果出现错误，

就会有酶来进行裁剪，把写错的核苷酸替换成正确的。这些酶可被称为分子机器。
光看外表下，人类和树木很不一样，我们和树木度世纪的感知方式也天差地别。
然而深入分子层面上，树木和人并无二致。我们都用核酸进行遗传，都以蛋白质
为酶来控制细胞的化学反应。我们和几乎所有的地球生物一样，用同一套编码手

册来将核算的信息转化为蛋白质信息。演化是通过变异和自然选择进行的。如果
DNA 聚合酶在复制过程中出错，突变就会发生。除此之外，辐射、太阳紫外线、
宇宙射线或者环境中的化学物质，都可能改变核苷酸的序列。物种演化需要在基
因突变和自然选择中取得精确的平衡，才能展现出非凡的适应性。

在长期的演化过程中，大自然选择了那些有性别的生物，而那些对性兴趣不
大的生物很快就灭绝了。性别的出现要追溯到 20 亿年前。更早的时候，生物种类

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