第十二章 代代相传
第十二章 代代相传
在19世纪，维也纳是一个帝国的首都，这个帝国荟萃了众多的民族和繁富的语言。维也纳又是音乐、文学和艺术的著名中心。然而，科学，特别是生物学，在保守的维也纳却受到怀疑。出人意料的是，奥地利竟孕育出一种非常具有革命性的科学思想（在生物学中）。
在古老的维也纳大学，遗传学的、因而也是全部现代生命科学的奠基人格里戈?孟德尔（GregorMendel）没有受过多少大学教育。仙是在专制统治与思想自由进行激烈斗争的历史时刻来到维也纳的。1848年，在他来到维也纳之前不久，远在伦敦的两位年轻人用德文发表了一篇宣言，开宗明义第一句话便是：“一个幽灵，共产主义的幽灵，在欧洲徘徊。”
当然，卡尔.马克思和弗里德里希?恩格斯并没有在《共产党宣言》中引起欧洲革命；但是，他们声援了这些革命运动。这是一个起义的呼声。人们对波旁家族（theBourbons）、哈布斯堡家族（theHabsburgs）以及欧洲各国政府的怨恨情绪猛然高涨。
1848年2月，巴黎发生骚乱。维也纳和柏林随之而起。1848年3月，在维也纳大学广场上，学生抗议警方，并与之展开战斗。奥地利帝国与其它国家一样，大为惊恐。梅特涅（Metternich）辞去职务，逃往伦敦。接着奥地利皇帝逊位。
皇帝们纷纷逃离，但帝国依然存在。奥地利帝国新任皇帝是一位18岁的年轻人，弗兰茨?约瑟夫（FranzJosef），直到第一次世界大战期间，他才作为中世纪式的独裁者随着帝国的瓦解而下台。我至今仍记得当我还是小孩时的弗兰茨?约瑟夫，与哈布斯堡家族其他成员一样，他也有长长的下唇和凸起的嘴巴，正如委拉士贵支（Velazguez）所描绘的西班牙国王们的那副尊容一样，而现在这被认为是一个突出的遗传特征。
当弗兰茨.约瑟夫登上王位，那些爱国者的呼声便沉寂下来了；在这位年轻皇帝统治之下，举国缄口，万马齐喑。这时，格里戈?孟德尔来到维也纳大学，使人类上升的历程开始悄然无声地向一个新的方向迈进。盂德尔出生时本名叫约翰，是一位农夫之子，后来因贫困失学，沮丧之余，取名“格里戈”，成为一名修道士。不过，在他的整个一生中，盂德尔始终像一个农夫后代那样从事他的研究工作，他既不像与他同时代的英国教授，也不是那种绅士派头的博物学家，他是一个所谓后院菜园中的博物学家。
孟德尔成为一名修道士，是为了接受某种教育，他的修道院长送他进入维也纳大学，以取得一份教师的正式文凭。但他是一个神经质的、并不聪明的学生。主考人写道：“他缺乏洞察力和对知识的清晰头脑”，没有让他及格。这个农夫的儿子既已成为修道士，这时除了回到摩拉维亚（Moravia）的布尔诺（Brno）修道院隐姓埋名之外，就别无其它选择了。摩拉维亚现在是捷克斯洛伐克的一部分。
1853年，当孟德尔从维也纳失败而归时，他已年届31岁。他当初是由布尔诺的“圣托马斯奥古斯丁会（theAngustinianOrderofStThomas）派出的，这是一个教育团体。奥地利政府企图让修道士去教育那些聪明的农家子弟。他们的图书馆与其说是属于修道院的，倒不如说是属于一个教育团体的。而孟德尔已丧失了担任教师的资格。他不得不作出抉择：是作为一个失败的教师度过余生呢，还是改弦更张？他决定，还是做那个在农庄里被人们叫作汉斯（Hansl）的孩子、那个来自农庄的约翰，而不做修道士格里戈。他回想起他在农庄学到的、使他一直着迷的东西：植物。
在维也纳，孟德尔曾见过一位优秀的生物学家弗兰茨?翁格尔（FranzUnger），深受其影响。翁格尔持有一种具体而又实际的关于遗传的观点：既无所谓精神的核心，也无所谓生机力，唯一重要的是坚持真正的事实。孟德尔决定，在修道院里为生物学实验贡献毕生精力。我认为，这是一个大胆的、默不作声的秘密举动，因为当地的主教不允许教土传授生物学。
大约在1856年，即从维也纳回来二三年后，孟德尔开始了正式的实验。在他的论文中，他说自己工作了8个寒暑。他精心挑中的植物是菜豌豆。他选出7种特征进行比较：种子的形状、色泽等等，根据高茎和矮茎的对比情况列出一览表。在这里，最后一个特征也正是我想着重加以叙述的特征：高与矮的对应问题。
人们现在所做的实验同孟德尔的实验完全一样。人们选择亲本植物，从培育高矮杂交品种开始这种实验，正如孟德尔所详细说明的：在进行关于这一特征的实验时，为了明显准确地表明区别，我总是用6至7英尺长的高茎品种与3／4或1／2英尺长的矮茎品种杂交。
为了排除矮茎品种自身授粉的可能住，人们将其去雄，然后用高茎品种进行人工授粉。
受精的过程按常规进行．花粉管伸向胚珠花粉细胞（相当于动物的精子）进入花粉管，直达胚珠，就像在其它任何品种的豌豆的受精过程的情形一样。这株豌豆结出了豆荚，当然，这些豆荚还没有显示其独特性状。
然后，再把这些豆荚中的豌豆种下地。起初，它的发育与其它品种的豌豆尚无从区别。
然而，虽然它们仅是杂交的第一代，但在它们的外形完全长成后，对当时以及后来很长时间内植物学家们坚持的传统遗传观点，都将是一次检验。传统的观点是：杂交品种的性状介乎于它的父母本性状之间。孟德尔的看法却与此大相异趣，他甚至已经构想了一个理论去解释这个问题。
孟德尔猜想，一个简单的性状是由两个粒子（我们今天称之为基因）控制的。父本和母本各自提供一个粒子。如果说这两个微粒或遗传基因有什么不同，那就是，一个是显性的，而另一个则是隐性的。为了确定这是否真实，高茎和矮茎豌豆的杂交还只是第一步。杂交的第一代成熟后，全都是高茎。按现代遗传学的说法，就是高茎性状抑制了矮茎性状。杂交种的高度是其父母本高度的平均数的说法并不确切；它们全是高茎。
接下来是第二步：我们像孟德尔那样培育杂交第二代。这次用杂交种的花粉进行授粉。
我们让豌豆结出果实，播种豆粒，于是长出第二代植株。这还不是全部情况，因为过程与从前不同；现在长出的大部分是高茎植株，也有不容忽视的小部分矮茎植株。根据孟德尔对遗传特性的推测，总数中究竟有多少矮茎植株是可以计算出来的。如果他的推测是正确的，那么在第一代中每一株杂交种都带有一个显性基因和一个隐性基因。在第一代杂交种中，每四株一组进行杂交，两个隐性基因就会结合起来，在这四株中产生出一株矮茎植株。依此，在第二代的每四株中就会产生一株矮茎、三株高茎。这就是著名的1／4或1：3比率，每个人都会由此联想到孟德尔的名字。正如孟德尔所说：在1064株标本中，有787株为高茎，277株为矮茎。
彼此的比率为2．84：1。……把全部实验的结果总括起来，就可以看出，显性和隐性数量的平均比率是2．98：1或3:1现在很清楚，杂交种具有这样或那样的两个彼此相异的性状，有一半发育成为原来的杂交种，同时。另外一半在相等数量上或保持不变，或接受显性或隐性性状。
1866年，孟德尔在《布尔诺自然史学会杂志）《JournaloftheBrnoNaturalHistorySociety）上发表了他的实验结果，但很快就被人们置之脑后。没有人关心这个问题。甚至没有人理解他的工作。甚至在盂德尔写信告诉卡尔?内格里（KarlNageli）这个领域中杰出而又自命不凡的人物时，后者对他谈及的问题竟无动于衷，不知所云。当然，如果孟德尔是一个职业科学家，他就会设法让人们了解他的实验结果的，至少可以在法国或英国植物学家和生物学家阅读的发行更广的杂志上发表这篇论文。他确实也把论文的重印本寄到国外科学家手中，但这对于在默默无闻的杂志上发表的默默无闻的文章来说，是完全无济干事的。1868年，他的论文发表两年之后，出乎孟德尔的意料，他被选为所在修道院院长。在他的余生中，他以令人钦佩的热情履行他的职责，津津乐道于宗教礼仪的繁文褥节。
孟德尔告诉内格里，他希望继续进行选种实验。但这时他能够繁育的生物只有一种，就是蜜蜂。将实验从植物推进到动物，是他的夙愿。当然，对盂德尔来说，他在智力上福份不浅，在实践中又时运不济，二者每每交织在一起。他培育出了生产优质蜂蜜的杂交蜂品种，但这种蜂十分凶猛，周围几里的人无不被其蛰伤。最后不得不把它们全部消灭。
看来，修道院的税收比宗教领导职务更使孟德尔穷于应付。有迹象表明，他被皇帝的秘密警察视为不可靠的人。在这位院长大人头脑中，有着深沉的不愿公开的思想意识。
孟德尔的个性之谜是智力方面的。没有人能够构想出这种实验，除非他们对将要得出的答案已是成竹在胸。这是一种奇特的情形，我将不惮辞费，向诸位介绍一下。
首先，从实践上看。孟德尔选择了豌豆品种之间的7个不同特性来进行实验，诸如高茎与矮茎相对，等等。的确，豌豆有7对染色体，因此人们可以沿着这7条染色体分布的基因的7种不同性状进行实验。但这又是人们可能选择的最大数目。人们不能就8种不同性状进行实验，除非使其中两个基因分布于同一条染色体，并且至少部分相连。当时没有人想到过基因，也未曾有人听说过“连锁”（linkage）。在孟德尔着手撰写他的论文时，还没有入听说过染色体。
可以肯定，一个人可能命中注定担任修道院院长，也可能被上帝选中，但却不可能享有孟德尔那样的机遇，在正式的研究工作之前，为了梳理出、并使自己确信可能导致成功的7个不同住状，孟德尔必定经过大量的观察和实验。那么，就让我们看一看那由卓越的论文和研究成果衬映的、不露声色的孟德尔外表下面巨大的思想浮冰。你现在看见它了;你在他的手稿的每一页上都看见它的代数符号、统计数据、清晰的图示；这一切就是现代遗传学，从根本上说正如今天人们所研究的一样，尽管那是100多年前一位无名之辈作出的成果。
这一切全是由这样一位不知名的人做出来的，他有一种极为重要的灵感：不同性状以“全或无”的或然方式相互分离。而且，早在生物学家们公认杂交只能产生出介于父本和母本两种住状之间的某种东西的那个时代，孟德尔就已经形成这种思想了。我们很难设想，一种隐性特征从不出现，我们只能推测，每当人们在观察到这一点时，总是置于不顾，因为他们坚信，遗传性状必定是按平均比例出现的。
孟德尔是在什么地方得到这种或然的遗传模式的呢？我想我是知道的，但我当然看不到他的思想活动。不过确实存在一个模式（自浑沌初开以来它就存在了），这个模式如此显而易见，以致于没有一个科学家想到过它：而小孩或僧侣，倒是很可能想到过的。这个模式就是性。千百万年来，各种动物都在交配，而同种的雄性和雌性却没有生出性的怪物或两性物：它们不是生雄就是生雌。男人和女人同床共枕至少有100万年之久了；那么，他们产生出什么样的后代呢？不是男，就是女。这样一种简单而有说服力的传递物种差异的全或无的模式，想必在盂德尔的头脑里早已存在了，以致干对他来说，这些实验和这种思想虽然全属臆想，但从一开始就颇为得心应手。
我想，那些僧侣是知道这件事的。我认为，他们不喜欢孟德尔所干的事情。我想，对这种豌豆育种实验持异议的主教大人也不喜欢这件事。他们十分讨厌孟德尔对新的生物学例如，孟德尔曾经读过达尔文的著作，而且印象深刻的兴趣。当然，经常被他安排在修道院栖身的那些捷克革命同胞热诚地支持他坚持到底。当他于1884年去世时，年近62岁，伟大的捷克作曲家列奥日?雅那切克（LeosJanacek）在他的葬礼上演奏了管风琴。而修道士选出的新任院长却烧毁了孟德尔留在修道院里的全部手稿。
孟德尔的伟大实验被遗忘了30多年，直到1900年才被几位科学家分别找到重见天日。
因此，孟德尔的发现实际上属于20世纪，而遗传学研究从此很快花繁果硕，成就斐然。
让我们从浑沌初开之时谈起。地球上的生命已经延续了30亿年，或者还要长久。有2/3的时间，有机体是通过细胞分裂而自我再生的。作为一条规律，细胞分裂产生同一种后代，很少由于突变而产生新的种类。因此，亘古以来，进化一度十分缓慢。现在看来，最早开始有性繁殖的有机体与绿色的水藻有关。那是在不到10亿年前的事。有性繁殖首先开始于植物，然后是动物。从这时起，有性繁殖的成功使它成为生物生生不息的规范。例如，如果某两个物种的成员不能交相繁育，我们就可以断定这是两个相异的物种。
性产生了多样性，而多样性又是生物进化的推进器。进化过程中的这种加速作用，造成了现今令人眼花镣乱的纷繁复杂的生物的形态、色彩和行为。我们还必须看到，这种加速作用导致了物种的各别差异的激增。两性的出现才使万物创始成为可能。确实，性在整个生物界的广泛存在本身就证明，物种通过选择而适应了一种新的环境。因为，假如一个物种的成员能够继承单独的个体赖以自我适应的获得性遗传变化，性就不是必要的了。在18世纪末，拉马克（Lamarck）提出了那种天真的单生遗传方式，但是，假如这种方式真的存在，它就会通过细胞分裂更好地传递下去。
“二”是一个具有魔力的数字。这就是为什么在不同的物种中，性选择和求偶现象是如此高度发展，其表现形式有如孔雀羽毛，五彩缤纷，引人入胜。的原因。这就是为什么动物的性行为与它们的生存环境如此丝丝入扣、相得益彰的原因。如果格鲁尼昂银鱼不经过自然选择，就能够使自己适应生存环境，那么，它就不必费劲在月圆时分游到加利福尼亚海滩上去交配孵卵了。对于它们，对于所有适应性变化的迷途者来说，性或许是不必要的。然而，性本身就是一种生物中“最适应者”（thefittest）的自然选择模式。牡鹿并不搏斗撕杀至死，因为它们仅仅是要确立雄性选择雌性的权利。
正如孟德尔所猜想的，基因的成双配对,产生出物种群体和个体的无穷无尽的不同色彩、形状和行为。从结构上看，基因分布在染色体上，仅仅在细胞分裂时才显现出来。但问题不在于基因是怎样编排的；人们今天所关注的问题是：它们是怎样行动的？基因由核酸构成，这就是问题的实质所在。
1953年，人们发现了遗传信息是怎样代代相传的，这是20世纪科学的一个传奇故事。
我想，那戏剧性的时刻是1951年秋，那时詹姆斯?华特生（JamesWatson）还是一个20多岁的年轻人，他来到剑桥，与35岁的弗朗西斯.克里克（FrancisCrick）协力合作，试图解释脱氧核糖核酸（缩写为DNA）的结构。DNA是一种核酸，就是说，是处于细胞核心的酸。在先前的10年中，人们已经清楚地认识到，核酸携带遗传的化学信息，代代相传。在剑桥大学和遥远的加利福尼亚的实验室里，探索者们面临着两个问题。DNA的化学性质是什么？DNA的结构形式又是怎样的？
DNA的化学性质是什么？这就是说，是什么构成了DNA的各部分？是什么飘移不定，使DNA的形式各有不同？当时人们对此已经很清楚了。显然，DNA是由糖和磷酸（由于结构上的原因，它们应该确实存在其中），以及四种独特的分子或碱基组成。其中胸腺嘧啶（thymine）和胞嘧啶（cytosins）是两个很小的分子，在它们各自内部，碳原子、氮原子、氢原子和氧原子成六边形排列。其中鸟膘呤（guanine）和腺嘌呤（adenine）两个分子较大，在它们内部，原子排成一个六边形和一个五边形，二者联结在一起。在结构研究中，通常只用一个六边形来代表各个较小的碱基，用大的图形，代表较大的碱基，注意它们的形状，胜过注意单个的原子。
DNA的结构形式又是怎样的呢？也就是说使DNA能够表达许多不同遗传信息的这些碱基是怎样排列组合的？一座建筑并不是石头的堆砌，DNA分子也不是碱基的堆砌。是什么造成了DNA的结构及其功能呢？那时，人们对这一点也已很清楚了。DNA分子是一条长链，是相当稳定的某种晶状有机体。看起来很可能呈螺旋形，其有多少条螺旋链条并列？是一条、二条、三条，还是四条？关于这个问题，主要有两大意见分歧的阵营，一派主张双螺旋链条的观点，另一派主张三螺旋链条的观点。1952年底，结构化学的伟大天才林尼斯?鲍林（LinusPauling）在加利福尼亚提出一种三螺旋模型。他认为糖和磷酸的主干向螺旋的中心聚集，而碱基则向四面八方伸展。1953年2月，鲍林的论文送到剑桥，在克里克和华特生看来，他们的实验显然一开始就出了毛病。
或许仅仅是寻找安慰，或许是自负任性，詹姆斯?华特生当即决定，他应该探寻双螺旋模型。在访问了伦敦之后，我骑自行车返回学院。从后门翻进院内，这时我已经决定建立双螺旋模型。弗朗西斯也一定会同意。尽管他是一位物理学家，他也知道重要的生物是成双成对出现的。不仅如此，他和克里克进而开始寻找一种主干向边缘延伸的结构。这种结构就像一架螺旋形梯子，糖和磷酸犹如梯子的两道扶手，支撑两侧。尝试用剖开的DNA外形，以观察那些碱基是怎样像梯级似的安排在模型中的，使他们绞尽脑汁，煞费苦心。在一个轻率的错误之后，问题突然变得不言自明了。
我抬起头来，看的不是弗朗西斯，而开始颠来倒去转换有可能成对匹配的各种碱基。突然，我意识到，由两个氢键聚合的腺嘌呤-胸腺嘧啶对子与鸟瞟吟-胞嘧啶对子在形状上是一样的。
当然：在每一级上，都必定有一个小的碱和一个大的碱。但不仅是有大的碱。胸腺嘧啶必须与腺嘌呤配伍。如果有胞嘧啶，就必须与鸟膘呤成对。碱基成对配合，相互决定。
DNA分子模型是一个螺旋形梯子。它是右旋螺旋形梯，每个梯级大小相等，梯级间距离相同，并且以同样的角度弯曲每两级梯级角度为36度。而且，如果胞嘧啶位于一个梯级的这一端，鸟嘌呤就在另一端；别的碱配对也是这样。这就是说，螺旋的每一半都携带着完整的遗传信息，因此，从某种意义上说，另外一半是多余的。
让我们用一台电子计算机来建立这种分子模型。在显示的图像上，这就是一对碱；连接两端的虚线则是聚合这两个碱的氢键。
我们将把它竖立起来，并用这种方式迭加累积。现在，我们将在电子计算机图像的左下端把这种碱迭加起来，这样，我们将建立DNA的整个分子结构，而且的的确确是一级一级地建立起来的。
现在是第二对碱；它可能与第一对同样，也可能是另外一类，无论如何，它应该转向。
我们把它迭加在第一对上面，并转动36度。然后是第三对碱，我们照此办理，并依次类推。
这些梯级就是一种密码，它将一步一步地阐明细胞怎样制造生命必需的各种蛋白质。可以看出，基因正在我们眼前形成，糖和磷酸的两道扶手紧紧抓住螺旋梯的两侧。这种螺旋形的DNA分子结构就是一个基因，一个行动中的基因，这些梯级就是它行动的步骤。
1953年4月2日，詹姆斯?华特生和弗朗西斯?克里克寄给《自然》（Nature）杂志一篇论文，阐明了他们为之工作了1年半的这种DNA结构。按照在巴黎的巴斯德研究所和加利福尼亚的索尔克研究所工作的贾奎斯?莫诺（JacquesMonod）的说法：DNA是生物中恒处常在的基本因素。这就是为什么孟德尔对基因是遗传性状的永恒载体的定义，爱威瑞（Avery）所作的化学鉴定（为赫希（Hershey）所证实），以及华特生和克里克所阐明的原状复制功能的结构基础，无疑构成了在生物学领域作出的最重要的发现的原因。当然，还应该加上自然选择理论，其确定性和全部意义只是由于有了这些发现才得以证实。
这种DNA结构模型显然有助于解释甚至在性出现以前对生命至关重要的复制过程。当一个细胞分裂时，这个双螺旋链就分离开来。每一个碱紧连着它所属配对的另一个成员。这就是在双螺旋链中有一个多余的部分的原因：因为每一半螺旋都携带着完整的信息或指令，当一个细胞分裂时，一个同样的基因就被复制出来。在这里，这个具有魔力的数字“二”就成为细胞分裂时传递其生命同一性的手段。
DNA螺旋不是一座纪念碑。它是一个指令，是一种活生生的运动着的物质，它说明了细胞怎样一步一步地实现生命过程。生命遵循某种时间表，而DNA螺旋的梯级则将这一时间表按照必须经过的程序编译成密码，并发出信号。细胞的机制一个接一个地顺序判读这些梯级的密码。连续的三个梯级就充当了指示细胞制造一种氨基酸的一个信号。当所有的氨基酸先后形成以后，它们就在细胞中排列起来，组合成为蛋白质。而这些蛋白质就是细胞中生命的动因和构成单元。
只是除了精子和卵细胞之外，生物体内每一个细胞都具有创造整个生物的全部潜在能力。精子和卵细胞是不完整的，它们本质上各是半个细胞：它们各自携带着基因总数的一半。当卵子受精时，正如孟德尔预料的，这些基因成双成对地聚集起来，而全部指令又重新组合了。于是，这个受精卵就成了一个完整的细胞，而且成为生物体内每一个细胞的典范。
因为每一个细胞都是由于受精卵的分裂而形成的，它们在遗传特性上与它别无二致。正如一个小鸡的胚胎，这个动物整个一生中都保持着受精卵所遗传下来的东西。
在这个胚胎发育生长时，它的细胞也在发生不同变化。沿着原条（primitivestreak），神经系统开始出现，在原条两侧的细胞将形成脊柱。细胞特化了：分为神经细胞、肌肉细胞、结缔组织（韧带和腱）细胞、血细胞和血管。细胞的特化是因为它们接受了DNA制造各种蛋白质的指令，而这些蛋白质分别适应于特定的细胞而不是一切细胞的功能。
DNA就是这样起作用的。
婴儿从呱呱坠地开始就是一个个体。他从父母双亲那里得来的基因配对的结果生动丰富，变化多端。孩子从父母那里继承天资，而偶然性已使这些天资以一种新的、创造性的方式编排起来。孩子并不是他的继承性的囚犯，作为一个新的创造物，他自有其继承性，而他未来的行动将表明这一点。
这个孩子是一个个体。但蜜蜂却不是，因为一只雄蜂只是一连串的同一复制品之一。在任何蜂群中，蜂王都是唯一能生育的雌性。当它在半空中与一只雄蜂交配时，它不停地吸取雄蜂的精子，直到雄蜂死去。如果蜂王将精子合着卵子一道产出，它就生出一只雌性的工蜂。而如果它产下卵子而没有精子，生出来的就是一只雄蜂，而这是一种单性繁殖。蜂群是一个极权主义的乐园，永恒的忠诚，永恒的稳定，因此它使自己免于变异的冒险，而正是变异推动着、改变着较高级的动物和人类。
通过无性繁殖，在较高级的动物中，甚至在人类中，有可能创造一个如蜂群那样刻板而僵硬的世界：这就是说，从单亲细胞中培养出无性系的同类动物，让我们从一种两栖动物美西螈（theaxolotl)的混合种群谈起。假设我们选定一种类型，即其中有斑点的那一种。先从有斑点的雌性螈身上取出一些卵子，培养成天生带有斑点的胚胎，然后从胚胎中取出一定数量的细胞。从胚胎的任何部分，我们都可以得到遗传住状相同的细胞，而每一个细胞都可以长成一个完整的动物我们的实验程序将证明这一点。
我们将要从各个细胞中培养出同一种动物。我们需要一个载体，在其中培养这些细胞，任何一种美西螈都可以成为这种载体它可能是白色的。我们从载体体内取出未受精的卵，破坏每个卵中的细胞核。然后，我们将一个带斑点的无性系亲本的同质细胞植入其中。
这些卵就会长成带斑点的美西螈。
以这种方法制成的无性系同质卵同时生长起来。每一个卵同时分裂一次，二次，不断分裂下去。这一切都很正常，就像任何一种卵一样。在下一个阶段，单个细胞的分裂再也看不见了。每一个卵都已变成一种网球状物，而且开始从里向外翻转或者更确切他说，从外向里翻转。所有的卵仍步调一致。每一个卵反复分裂，最后构成一条美西螈，也总是步调一致：这是一个组织严密的世界，其中每一个单位都在同一时刻一致服从每一个命令，除非某一个已彼剥夺了这种能力而落后于其它单位。最后，我们得到了无性系的美西螈个体，它们每一个都是与亲本一模一样的复制品，每一个都像雄蜂一样，是单性繁殖产生的。
我们是否也应该制作无性系的人类呢？制成美丽母亲和聪明父亲的复制品。当然不。我认为，多样性是生命之所系，而且，我们决不能为了任何偶然激发我们的想象即使是我们的遗传学想象的形式而抛弃这一点。无性系是一种生命形式的凝固化，而且与创造首先是人的创造的整个趋势背道而驰。进化基于变异，并且造成多样性，而且，在所有动物中，人最富于创造性，因为他具有、并且表现出最大量的差异。每一种使人整齐划一的企图，生物学上的、感情上的或理智上的企图，都是对生物演化进程的一种背叛，而人类已成为进化的顶峰。
但是，奇怪的是，人类文化中创造的神话似乎渴望回到某种古老的无性繁殖中。在关于万物起源的古老故事中，有一种奇特的性抑制。夏娃（Eve）就是从亚当（Adam）的胁骨无性而生，这表现出一种对单性繁殖的偏好。
幸而人类并没有凝固化为一模一样的复制品。在所有人种中，性已高度发展。女性总是善于接受，她们有着永恒的生命源泉，她们积极参与人类的性选择。夏娃的苹果（Eve’sapple）使人类得以繁衍；或者，至少使这个故事成为永世不衰的既定看法。
显然，就人类而言，性具有一种非常特殊的性质。性具有一种生物学上的特殊性质。关于这一点，让我们采用一个简单而又实事求是的判断标准：人类是唯一的、其女性的性欲亢进的物种。这很有些不同寻常，但确乎如此，这一事实表明，一般来说，男人和女人的差别要比其它物种小得多（在生物学意义上和性行为方面）。说起来似平有些奇怪。但是，在大猩猩和黑猩猩的雄性和雌性之间，却存在着巨大的差别，这也是显而易见的。按照生物学的说法，在人类中间，二态现象（dimorphism）微不足道。
关于生物学就谈到这里。但是，在生物学与文化之间的交界线上，有一个切实表明性行为中的对称性的平均点，我认为，是十分突出的。这一点十分明显。人类是唯一面对面交配的物种，在所有文化形态中普遍如此，在我看来，这是在人类进化中一直起着重要作用的一般均等性的表现，可以追溯到“南方古猿”和第一位工具制造者的时代。
为什么我这样说呢？在这里，我们需要作一些解释。我们不得不解释100万年，300万年，甚至可以说500万年以来人类进化的速度。那真是太快了。自然选择并没有这么快地对一般动物物种起作用。我们人类一定是采用了某种我们自已的选择方式，我们显然选择了性选择的方式。已经有证据表明，女人一般总愿嫁给与自己智力相近的男人，而男人则娶与自己智力相近的女人为妻。而且，如果这种偏好真的可以追溯到上百万年以前的话，那么，这就意味着，对两性双方来说，对技艺才干的选择一直是十分重要的。
我相信，一旦人类的先行者用双手制造工具而开始变得灵巧，用大脑构思这些工具而开始变得聪明，这些灵巧而聪明的人就享有一种选择的优势。他们能够比其他人占有更多的配偶，生育和抚养更多的后代。如果我的这个推测是正确的，那么，我们就可以解释那些手指灵巧、才思敏捷的人是怎样主宰着人类的生物进化，并且如此迅速地推动着这种进化的。这也表明，即使是在人类的生物进化中，人类仍然受到一种文化才能的激励和促进，这就是制造工具和制定社会计划的能力。我想，在所有文化形态而仅仅是人类文化形态中，家族和社会对于安排所谓“天作之合”的关注，仍然是上述选择的一种表现。
然而，假如这是唯一的选择因素，那么，我们之间就应该比今天育更多的相似之处。是什么使人与人之间始终保持着差异呢？这是一个文化的原因。在每一种文化形态中，都有一些有助于产生差异性的特殊保证。其中最为突出的是对乱伦的普遍禁止（这仅仅对平民百姓而言对皇族是不适用的）。对乱伦的禁令仅有一个用意，就是防止年长的男性控制一群女性，如同类人猿那样。
我认为，男性和女性选择配偶的这种先入之见，是人类赖以进化至今的主要选择性约束力的不断仿效与重复。人类所有的恩爱温情，所有的婚姻的踌躇延宕，所有的准备和尝试，都是人们对于配偶的潜在品性的高度重视的某种表现。贯穿所有文化形态的普遍性并不多见，这是耐人寻味的。我们人类是一种文化的物种，而且我相信，我们对于性选择的独特关注促成了这一点。
世界上绝大部分文学作品和艺术作品，都被青年男女交往相会的题材所占据。人们倾向于把这种情形看作是一种无须解释的关于性的见解。但我认为这是一个错误。恰恰相反，这说明了一个更为深刻的事实，即人们并非总是关心选择什么人同床共枕，却关心选择什么人为他们生儿育女。性，作为一种生物的官能，可以说始于绿色的海藻。但是，在人类上升的历程中，作为人类文化进化的基本官能，它又是人类自己创造的。
精神之爱与肉体之爱不可分割。约翰?堂思（JohnDolnne）曾写过一首诗，题为《惊喜》（TheExtasie），全诗近80行，现摘引8行如下：我们整天一动不动，我们整天沉默不言。
哦，我们为何克制自己的肉体。
时间是那样漫长，那样的久远？
我们倾吐着爱的衷肠，惊喜的情感使我们不再惆怅。
爱的神秘在灵魂中萌发生长，但只有肉体才切实可感。
在19世纪，维也纳是一个帝国的首都，这个帝国荟萃了众多的民族和繁富的语言。维也纳又是音乐、文学和艺术的著名中心。然而，科学，特别是生物学，在保守的维也纳却受到怀疑。出人意料的是，奥地利竟孕育出一种非常具有革命性的科学思想（在生物学中）。
在古老的维也纳大学，遗传学的、因而也是全部现代生命科学的奠基人格里戈?孟德尔（GregorMendel）没有受过多少大学教育。仙是在专制统治与思想自由进行激烈斗争的历史时刻来到维也纳的。1848年，在他来到维也纳之前不久，远在伦敦的两位年轻人用德文发表了一篇宣言，开宗明义第一句话便是：“一个幽灵，共产主义的幽灵，在欧洲徘徊。”
当然，卡尔.马克思和弗里德里希?恩格斯并没有在《共产党宣言》中引起欧洲革命；但是，他们声援了这些革命运动。这是一个起义的呼声。人们对波旁家族（theBourbons）、哈布斯堡家族（theHabsburgs）以及欧洲各国政府的怨恨情绪猛然高涨。
1848年2月，巴黎发生骚乱。维也纳和柏林随之而起。1848年3月，在维也纳大学广场上，学生抗议警方，并与之展开战斗。奥地利帝国与其它国家一样，大为惊恐。梅特涅（Metternich）辞去职务，逃往伦敦。接着奥地利皇帝逊位。
皇帝们纷纷逃离，但帝国依然存在。奥地利帝国新任皇帝是一位18岁的年轻人，弗兰茨?约瑟夫（FranzJosef），直到第一次世界大战期间，他才作为中世纪式的独裁者随着帝国的瓦解而下台。我至今仍记得当我还是小孩时的弗兰茨?约瑟夫，与哈布斯堡家族其他成员一样，他也有长长的下唇和凸起的嘴巴，正如委拉士贵支（Velazguez）所描绘的西班牙国王们的那副尊容一样，而现在这被认为是一个突出的遗传特征。
当弗兰茨.约瑟夫登上王位，那些爱国者的呼声便沉寂下来了；在这位年轻皇帝统治之下，举国缄口，万马齐喑。这时，格里戈?孟德尔来到维也纳大学，使人类上升的历程开始悄然无声地向一个新的方向迈进。盂德尔出生时本名叫约翰，是一位农夫之子，后来因贫困失学，沮丧之余，取名“格里戈”，成为一名修道士。不过，在他的整个一生中，盂德尔始终像一个农夫后代那样从事他的研究工作，他既不像与他同时代的英国教授，也不是那种绅士派头的博物学家，他是一个所谓后院菜园中的博物学家。
孟德尔成为一名修道士，是为了接受某种教育，他的修道院长送他进入维也纳大学，以取得一份教师的正式文凭。但他是一个神经质的、并不聪明的学生。主考人写道：“他缺乏洞察力和对知识的清晰头脑”，没有让他及格。这个农夫的儿子既已成为修道士，这时除了回到摩拉维亚（Moravia）的布尔诺（Brno）修道院隐姓埋名之外，就别无其它选择了。摩拉维亚现在是捷克斯洛伐克的一部分。
1853年，当孟德尔从维也纳失败而归时，他已年届31岁。他当初是由布尔诺的“圣托马斯奥古斯丁会（theAngustinianOrderofStThomas）派出的，这是一个教育团体。奥地利政府企图让修道士去教育那些聪明的农家子弟。他们的图书馆与其说是属于修道院的，倒不如说是属于一个教育团体的。而孟德尔已丧失了担任教师的资格。他不得不作出抉择：是作为一个失败的教师度过余生呢，还是改弦更张？他决定，还是做那个在农庄里被人们叫作汉斯（Hansl）的孩子、那个来自农庄的约翰，而不做修道士格里戈。他回想起他在农庄学到的、使他一直着迷的东西：植物。
在维也纳，孟德尔曾见过一位优秀的生物学家弗兰茨?翁格尔（FranzUnger），深受其影响。翁格尔持有一种具体而又实际的关于遗传的观点：既无所谓精神的核心，也无所谓生机力，唯一重要的是坚持真正的事实。孟德尔决定，在修道院里为生物学实验贡献毕生精力。我认为，这是一个大胆的、默不作声的秘密举动，因为当地的主教不允许教土传授生物学。
大约在1856年，即从维也纳回来二三年后，孟德尔开始了正式的实验。在他的论文中，他说自己工作了8个寒暑。他精心挑中的植物是菜豌豆。他选出7种特征进行比较：种子的形状、色泽等等，根据高茎和矮茎的对比情况列出一览表。在这里，最后一个特征也正是我想着重加以叙述的特征：高与矮的对应问题。
人们现在所做的实验同孟德尔的实验完全一样。人们选择亲本植物，从培育高矮杂交品种开始这种实验，正如孟德尔所详细说明的：在进行关于这一特征的实验时，为了明显准确地表明区别，我总是用6至7英尺长的高茎品种与3／4或1／2英尺长的矮茎品种杂交。
为了排除矮茎品种自身授粉的可能住，人们将其去雄，然后用高茎品种进行人工授粉。
受精的过程按常规进行．花粉管伸向胚珠花粉细胞（相当于动物的精子）进入花粉管，直达胚珠，就像在其它任何品种的豌豆的受精过程的情形一样。这株豌豆结出了豆荚，当然，这些豆荚还没有显示其独特性状。
然后，再把这些豆荚中的豌豆种下地。起初，它的发育与其它品种的豌豆尚无从区别。
然而，虽然它们仅是杂交的第一代，但在它们的外形完全长成后，对当时以及后来很长时间内植物学家们坚持的传统遗传观点，都将是一次检验。传统的观点是：杂交品种的性状介乎于它的父母本性状之间。孟德尔的看法却与此大相异趣，他甚至已经构想了一个理论去解释这个问题。
孟德尔猜想，一个简单的性状是由两个粒子（我们今天称之为基因）控制的。父本和母本各自提供一个粒子。如果说这两个微粒或遗传基因有什么不同，那就是，一个是显性的，而另一个则是隐性的。为了确定这是否真实，高茎和矮茎豌豆的杂交还只是第一步。杂交的第一代成熟后，全都是高茎。按现代遗传学的说法，就是高茎性状抑制了矮茎性状。杂交种的高度是其父母本高度的平均数的说法并不确切；它们全是高茎。
接下来是第二步：我们像孟德尔那样培育杂交第二代。这次用杂交种的花粉进行授粉。
我们让豌豆结出果实，播种豆粒，于是长出第二代植株。这还不是全部情况，因为过程与从前不同；现在长出的大部分是高茎植株，也有不容忽视的小部分矮茎植株。根据孟德尔对遗传特性的推测，总数中究竟有多少矮茎植株是可以计算出来的。如果他的推测是正确的，那么在第一代中每一株杂交种都带有一个显性基因和一个隐性基因。在第一代杂交种中，每四株一组进行杂交，两个隐性基因就会结合起来，在这四株中产生出一株矮茎植株。依此，在第二代的每四株中就会产生一株矮茎、三株高茎。这就是著名的1／4或1：3比率，每个人都会由此联想到孟德尔的名字。正如孟德尔所说：在1064株标本中，有787株为高茎，277株为矮茎。
彼此的比率为2．84：1。……把全部实验的结果总括起来，就可以看出，显性和隐性数量的平均比率是2．98：1或3:1现在很清楚，杂交种具有这样或那样的两个彼此相异的性状，有一半发育成为原来的杂交种，同时。另外一半在相等数量上或保持不变，或接受显性或隐性性状。
1866年，孟德尔在《布尔诺自然史学会杂志）《JournaloftheBrnoNaturalHistorySociety）上发表了他的实验结果，但很快就被人们置之脑后。没有人关心这个问题。甚至没有人理解他的工作。甚至在盂德尔写信告诉卡尔?内格里（KarlNageli）这个领域中杰出而又自命不凡的人物时，后者对他谈及的问题竟无动于衷，不知所云。当然，如果孟德尔是一个职业科学家，他就会设法让人们了解他的实验结果的，至少可以在法国或英国植物学家和生物学家阅读的发行更广的杂志上发表这篇论文。他确实也把论文的重印本寄到国外科学家手中，但这对于在默默无闻的杂志上发表的默默无闻的文章来说，是完全无济干事的。1868年，他的论文发表两年之后，出乎孟德尔的意料，他被选为所在修道院院长。在他的余生中，他以令人钦佩的热情履行他的职责，津津乐道于宗教礼仪的繁文褥节。
孟德尔告诉内格里，他希望继续进行选种实验。但这时他能够繁育的生物只有一种，就是蜜蜂。将实验从植物推进到动物，是他的夙愿。当然，对盂德尔来说，他在智力上福份不浅，在实践中又时运不济，二者每每交织在一起。他培育出了生产优质蜂蜜的杂交蜂品种，但这种蜂十分凶猛，周围几里的人无不被其蛰伤。最后不得不把它们全部消灭。
看来，修道院的税收比宗教领导职务更使孟德尔穷于应付。有迹象表明，他被皇帝的秘密警察视为不可靠的人。在这位院长大人头脑中，有着深沉的不愿公开的思想意识。
孟德尔的个性之谜是智力方面的。没有人能够构想出这种实验，除非他们对将要得出的答案已是成竹在胸。这是一种奇特的情形，我将不惮辞费，向诸位介绍一下。
首先，从实践上看。孟德尔选择了豌豆品种之间的7个不同特性来进行实验，诸如高茎与矮茎相对，等等。的确，豌豆有7对染色体，因此人们可以沿着这7条染色体分布的基因的7种不同性状进行实验。但这又是人们可能选择的最大数目。人们不能就8种不同性状进行实验，除非使其中两个基因分布于同一条染色体，并且至少部分相连。当时没有人想到过基因，也未曾有人听说过“连锁”（linkage）。在孟德尔着手撰写他的论文时，还没有入听说过染色体。
可以肯定，一个人可能命中注定担任修道院院长，也可能被上帝选中，但却不可能享有孟德尔那样的机遇，在正式的研究工作之前，为了梳理出、并使自己确信可能导致成功的7个不同住状，孟德尔必定经过大量的观察和实验。那么，就让我们看一看那由卓越的论文和研究成果衬映的、不露声色的孟德尔外表下面巨大的思想浮冰。你现在看见它了;你在他的手稿的每一页上都看见它的代数符号、统计数据、清晰的图示；这一切就是现代遗传学，从根本上说正如今天人们所研究的一样，尽管那是100多年前一位无名之辈作出的成果。
这一切全是由这样一位不知名的人做出来的，他有一种极为重要的灵感：不同性状以“全或无”的或然方式相互分离。而且，早在生物学家们公认杂交只能产生出介于父本和母本两种住状之间的某种东西的那个时代，孟德尔就已经形成这种思想了。我们很难设想，一种隐性特征从不出现，我们只能推测，每当人们在观察到这一点时，总是置于不顾，因为他们坚信，遗传性状必定是按平均比例出现的。
孟德尔是在什么地方得到这种或然的遗传模式的呢？我想我是知道的，但我当然看不到他的思想活动。不过确实存在一个模式（自浑沌初开以来它就存在了），这个模式如此显而易见，以致于没有一个科学家想到过它：而小孩或僧侣，倒是很可能想到过的。这个模式就是性。千百万年来，各种动物都在交配，而同种的雄性和雌性却没有生出性的怪物或两性物：它们不是生雄就是生雌。男人和女人同床共枕至少有100万年之久了；那么，他们产生出什么样的后代呢？不是男，就是女。这样一种简单而有说服力的传递物种差异的全或无的模式，想必在盂德尔的头脑里早已存在了，以致干对他来说，这些实验和这种思想虽然全属臆想，但从一开始就颇为得心应手。
我想，那些僧侣是知道这件事的。我认为，他们不喜欢孟德尔所干的事情。我想，对这种豌豆育种实验持异议的主教大人也不喜欢这件事。他们十分讨厌孟德尔对新的生物学例如，孟德尔曾经读过达尔文的著作，而且印象深刻的兴趣。当然，经常被他安排在修道院栖身的那些捷克革命同胞热诚地支持他坚持到底。当他于1884年去世时，年近62岁，伟大的捷克作曲家列奥日?雅那切克（LeosJanacek）在他的葬礼上演奏了管风琴。而修道士选出的新任院长却烧毁了孟德尔留在修道院里的全部手稿。
孟德尔的伟大实验被遗忘了30多年，直到1900年才被几位科学家分别找到重见天日。
因此，孟德尔的发现实际上属于20世纪，而遗传学研究从此很快花繁果硕，成就斐然。
让我们从浑沌初开之时谈起。地球上的生命已经延续了30亿年，或者还要长久。有2/3的时间，有机体是通过细胞分裂而自我再生的。作为一条规律，细胞分裂产生同一种后代，很少由于突变而产生新的种类。因此，亘古以来，进化一度十分缓慢。现在看来，最早开始有性繁殖的有机体与绿色的水藻有关。那是在不到10亿年前的事。有性繁殖首先开始于植物，然后是动物。从这时起，有性繁殖的成功使它成为生物生生不息的规范。例如，如果某两个物种的成员不能交相繁育，我们就可以断定这是两个相异的物种。
性产生了多样性，而多样性又是生物进化的推进器。进化过程中的这种加速作用，造成了现今令人眼花镣乱的纷繁复杂的生物的形态、色彩和行为。我们还必须看到，这种加速作用导致了物种的各别差异的激增。两性的出现才使万物创始成为可能。确实，性在整个生物界的广泛存在本身就证明，物种通过选择而适应了一种新的环境。因为，假如一个物种的成员能够继承单独的个体赖以自我适应的获得性遗传变化，性就不是必要的了。在18世纪末，拉马克（Lamarck）提出了那种天真的单生遗传方式，但是，假如这种方式真的存在，它就会通过细胞分裂更好地传递下去。
“二”是一个具有魔力的数字。这就是为什么在不同的物种中，性选择和求偶现象是如此高度发展，其表现形式有如孔雀羽毛，五彩缤纷，引人入胜。的原因。这就是为什么动物的性行为与它们的生存环境如此丝丝入扣、相得益彰的原因。如果格鲁尼昂银鱼不经过自然选择，就能够使自己适应生存环境，那么，它就不必费劲在月圆时分游到加利福尼亚海滩上去交配孵卵了。对于它们，对于所有适应性变化的迷途者来说，性或许是不必要的。然而，性本身就是一种生物中“最适应者”（thefittest）的自然选择模式。牡鹿并不搏斗撕杀至死，因为它们仅仅是要确立雄性选择雌性的权利。
正如孟德尔所猜想的，基因的成双配对,产生出物种群体和个体的无穷无尽的不同色彩、形状和行为。从结构上看，基因分布在染色体上，仅仅在细胞分裂时才显现出来。但问题不在于基因是怎样编排的；人们今天所关注的问题是：它们是怎样行动的？基因由核酸构成，这就是问题的实质所在。
1953年，人们发现了遗传信息是怎样代代相传的，这是20世纪科学的一个传奇故事。
我想，那戏剧性的时刻是1951年秋，那时詹姆斯?华特生（JamesWatson）还是一个20多岁的年轻人，他来到剑桥，与35岁的弗朗西斯.克里克（FrancisCrick）协力合作，试图解释脱氧核糖核酸（缩写为DNA）的结构。DNA是一种核酸，就是说，是处于细胞核心的酸。在先前的10年中，人们已经清楚地认识到，核酸携带遗传的化学信息，代代相传。在剑桥大学和遥远的加利福尼亚的实验室里，探索者们面临着两个问题。DNA的化学性质是什么？DNA的结构形式又是怎样的？
DNA的化学性质是什么？这就是说，是什么构成了DNA的各部分？是什么飘移不定，使DNA的形式各有不同？当时人们对此已经很清楚了。显然，DNA是由糖和磷酸（由于结构上的原因，它们应该确实存在其中），以及四种独特的分子或碱基组成。其中胸腺嘧啶（thymine）和胞嘧啶（cytosins）是两个很小的分子，在它们各自内部，碳原子、氮原子、氢原子和氧原子成六边形排列。其中鸟膘呤（guanine）和腺嘌呤（adenine）两个分子较大，在它们内部，原子排成一个六边形和一个五边形，二者联结在一起。在结构研究中，通常只用一个六边形来代表各个较小的碱基，用大的图形，代表较大的碱基，注意它们的形状，胜过注意单个的原子。
DNA的结构形式又是怎样的呢？也就是说使DNA能够表达许多不同遗传信息的这些碱基是怎样排列组合的？一座建筑并不是石头的堆砌，DNA分子也不是碱基的堆砌。是什么造成了DNA的结构及其功能呢？那时，人们对这一点也已很清楚了。DNA分子是一条长链，是相当稳定的某种晶状有机体。看起来很可能呈螺旋形，其有多少条螺旋链条并列？是一条、二条、三条，还是四条？关于这个问题，主要有两大意见分歧的阵营，一派主张双螺旋链条的观点，另一派主张三螺旋链条的观点。1952年底，结构化学的伟大天才林尼斯?鲍林（LinusPauling）在加利福尼亚提出一种三螺旋模型。他认为糖和磷酸的主干向螺旋的中心聚集，而碱基则向四面八方伸展。1953年2月，鲍林的论文送到剑桥，在克里克和华特生看来，他们的实验显然一开始就出了毛病。
或许仅仅是寻找安慰，或许是自负任性，詹姆斯?华特生当即决定，他应该探寻双螺旋模型。在访问了伦敦之后，我骑自行车返回学院。从后门翻进院内，这时我已经决定建立双螺旋模型。弗朗西斯也一定会同意。尽管他是一位物理学家，他也知道重要的生物是成双成对出现的。不仅如此，他和克里克进而开始寻找一种主干向边缘延伸的结构。这种结构就像一架螺旋形梯子，糖和磷酸犹如梯子的两道扶手，支撑两侧。尝试用剖开的DNA外形，以观察那些碱基是怎样像梯级似的安排在模型中的，使他们绞尽脑汁，煞费苦心。在一个轻率的错误之后，问题突然变得不言自明了。
我抬起头来，看的不是弗朗西斯，而开始颠来倒去转换有可能成对匹配的各种碱基。突然，我意识到，由两个氢键聚合的腺嘌呤-胸腺嘧啶对子与鸟瞟吟-胞嘧啶对子在形状上是一样的。
当然：在每一级上，都必定有一个小的碱和一个大的碱。但不仅是有大的碱。胸腺嘧啶必须与腺嘌呤配伍。如果有胞嘧啶，就必须与鸟膘呤成对。碱基成对配合，相互决定。
DNA分子模型是一个螺旋形梯子。它是右旋螺旋形梯，每个梯级大小相等，梯级间距离相同，并且以同样的角度弯曲每两级梯级角度为36度。而且，如果胞嘧啶位于一个梯级的这一端，鸟嘌呤就在另一端；别的碱配对也是这样。这就是说，螺旋的每一半都携带着完整的遗传信息，因此，从某种意义上说，另外一半是多余的。
让我们用一台电子计算机来建立这种分子模型。在显示的图像上，这就是一对碱；连接两端的虚线则是聚合这两个碱的氢键。
我们将把它竖立起来，并用这种方式迭加累积。现在，我们将在电子计算机图像的左下端把这种碱迭加起来，这样，我们将建立DNA的整个分子结构，而且的的确确是一级一级地建立起来的。
现在是第二对碱；它可能与第一对同样，也可能是另外一类，无论如何，它应该转向。
我们把它迭加在第一对上面，并转动36度。然后是第三对碱，我们照此办理，并依次类推。
这些梯级就是一种密码，它将一步一步地阐明细胞怎样制造生命必需的各种蛋白质。可以看出，基因正在我们眼前形成，糖和磷酸的两道扶手紧紧抓住螺旋梯的两侧。这种螺旋形的DNA分子结构就是一个基因，一个行动中的基因，这些梯级就是它行动的步骤。
1953年4月2日，詹姆斯?华特生和弗朗西斯?克里克寄给《自然》（Nature）杂志一篇论文，阐明了他们为之工作了1年半的这种DNA结构。按照在巴黎的巴斯德研究所和加利福尼亚的索尔克研究所工作的贾奎斯?莫诺（JacquesMonod）的说法：DNA是生物中恒处常在的基本因素。这就是为什么孟德尔对基因是遗传性状的永恒载体的定义，爱威瑞（Avery）所作的化学鉴定（为赫希（Hershey）所证实），以及华特生和克里克所阐明的原状复制功能的结构基础，无疑构成了在生物学领域作出的最重要的发现的原因。当然，还应该加上自然选择理论，其确定性和全部意义只是由于有了这些发现才得以证实。
这种DNA结构模型显然有助于解释甚至在性出现以前对生命至关重要的复制过程。当一个细胞分裂时，这个双螺旋链就分离开来。每一个碱紧连着它所属配对的另一个成员。这就是在双螺旋链中有一个多余的部分的原因：因为每一半螺旋都携带着完整的信息或指令，当一个细胞分裂时，一个同样的基因就被复制出来。在这里，这个具有魔力的数字“二”就成为细胞分裂时传递其生命同一性的手段。
DNA螺旋不是一座纪念碑。它是一个指令，是一种活生生的运动着的物质，它说明了细胞怎样一步一步地实现生命过程。生命遵循某种时间表，而DNA螺旋的梯级则将这一时间表按照必须经过的程序编译成密码，并发出信号。细胞的机制一个接一个地顺序判读这些梯级的密码。连续的三个梯级就充当了指示细胞制造一种氨基酸的一个信号。当所有的氨基酸先后形成以后，它们就在细胞中排列起来，组合成为蛋白质。而这些蛋白质就是细胞中生命的动因和构成单元。
只是除了精子和卵细胞之外，生物体内每一个细胞都具有创造整个生物的全部潜在能力。精子和卵细胞是不完整的，它们本质上各是半个细胞：它们各自携带着基因总数的一半。当卵子受精时，正如孟德尔预料的，这些基因成双成对地聚集起来，而全部指令又重新组合了。于是，这个受精卵就成了一个完整的细胞，而且成为生物体内每一个细胞的典范。
因为每一个细胞都是由于受精卵的分裂而形成的，它们在遗传特性上与它别无二致。正如一个小鸡的胚胎，这个动物整个一生中都保持着受精卵所遗传下来的东西。
在这个胚胎发育生长时，它的细胞也在发生不同变化。沿着原条（primitivestreak），神经系统开始出现，在原条两侧的细胞将形成脊柱。细胞特化了：分为神经细胞、肌肉细胞、结缔组织（韧带和腱）细胞、血细胞和血管。细胞的特化是因为它们接受了DNA制造各种蛋白质的指令，而这些蛋白质分别适应于特定的细胞而不是一切细胞的功能。
DNA就是这样起作用的。
婴儿从呱呱坠地开始就是一个个体。他从父母双亲那里得来的基因配对的结果生动丰富，变化多端。孩子从父母那里继承天资，而偶然性已使这些天资以一种新的、创造性的方式编排起来。孩子并不是他的继承性的囚犯，作为一个新的创造物，他自有其继承性，而他未来的行动将表明这一点。
这个孩子是一个个体。但蜜蜂却不是，因为一只雄蜂只是一连串的同一复制品之一。在任何蜂群中，蜂王都是唯一能生育的雌性。当它在半空中与一只雄蜂交配时，它不停地吸取雄蜂的精子，直到雄蜂死去。如果蜂王将精子合着卵子一道产出，它就生出一只雌性的工蜂。而如果它产下卵子而没有精子，生出来的就是一只雄蜂，而这是一种单性繁殖。蜂群是一个极权主义的乐园，永恒的忠诚，永恒的稳定，因此它使自己免于变异的冒险，而正是变异推动着、改变着较高级的动物和人类。
通过无性繁殖，在较高级的动物中，甚至在人类中，有可能创造一个如蜂群那样刻板而僵硬的世界：这就是说，从单亲细胞中培养出无性系的同类动物，让我们从一种两栖动物美西螈（theaxolotl)的混合种群谈起。假设我们选定一种类型，即其中有斑点的那一种。先从有斑点的雌性螈身上取出一些卵子，培养成天生带有斑点的胚胎，然后从胚胎中取出一定数量的细胞。从胚胎的任何部分，我们都可以得到遗传住状相同的细胞，而每一个细胞都可以长成一个完整的动物我们的实验程序将证明这一点。
我们将要从各个细胞中培养出同一种动物。我们需要一个载体，在其中培养这些细胞，任何一种美西螈都可以成为这种载体它可能是白色的。我们从载体体内取出未受精的卵，破坏每个卵中的细胞核。然后，我们将一个带斑点的无性系亲本的同质细胞植入其中。
这些卵就会长成带斑点的美西螈。
以这种方法制成的无性系同质卵同时生长起来。每一个卵同时分裂一次，二次，不断分裂下去。这一切都很正常，就像任何一种卵一样。在下一个阶段，单个细胞的分裂再也看不见了。每一个卵都已变成一种网球状物，而且开始从里向外翻转或者更确切他说，从外向里翻转。所有的卵仍步调一致。每一个卵反复分裂，最后构成一条美西螈，也总是步调一致：这是一个组织严密的世界，其中每一个单位都在同一时刻一致服从每一个命令，除非某一个已彼剥夺了这种能力而落后于其它单位。最后，我们得到了无性系的美西螈个体，它们每一个都是与亲本一模一样的复制品，每一个都像雄蜂一样，是单性繁殖产生的。
我们是否也应该制作无性系的人类呢？制成美丽母亲和聪明父亲的复制品。当然不。我认为，多样性是生命之所系，而且，我们决不能为了任何偶然激发我们的想象即使是我们的遗传学想象的形式而抛弃这一点。无性系是一种生命形式的凝固化，而且与创造首先是人的创造的整个趋势背道而驰。进化基于变异，并且造成多样性，而且，在所有动物中，人最富于创造性，因为他具有、并且表现出最大量的差异。每一种使人整齐划一的企图，生物学上的、感情上的或理智上的企图，都是对生物演化进程的一种背叛，而人类已成为进化的顶峰。
但是，奇怪的是，人类文化中创造的神话似乎渴望回到某种古老的无性繁殖中。在关于万物起源的古老故事中，有一种奇特的性抑制。夏娃（Eve）就是从亚当（Adam）的胁骨无性而生，这表现出一种对单性繁殖的偏好。
幸而人类并没有凝固化为一模一样的复制品。在所有人种中，性已高度发展。女性总是善于接受，她们有着永恒的生命源泉，她们积极参与人类的性选择。夏娃的苹果（Eve’sapple）使人类得以繁衍；或者，至少使这个故事成为永世不衰的既定看法。
显然，就人类而言，性具有一种非常特殊的性质。性具有一种生物学上的特殊性质。关于这一点，让我们采用一个简单而又实事求是的判断标准：人类是唯一的、其女性的性欲亢进的物种。这很有些不同寻常，但确乎如此，这一事实表明，一般来说，男人和女人的差别要比其它物种小得多（在生物学意义上和性行为方面）。说起来似平有些奇怪。但是，在大猩猩和黑猩猩的雄性和雌性之间，却存在着巨大的差别，这也是显而易见的。按照生物学的说法，在人类中间，二态现象（dimorphism）微不足道。
关于生物学就谈到这里。但是，在生物学与文化之间的交界线上，有一个切实表明性行为中的对称性的平均点，我认为，是十分突出的。这一点十分明显。人类是唯一面对面交配的物种，在所有文化形态中普遍如此，在我看来，这是在人类进化中一直起着重要作用的一般均等性的表现，可以追溯到“南方古猿”和第一位工具制造者的时代。
为什么我这样说呢？在这里，我们需要作一些解释。我们不得不解释100万年，300万年，甚至可以说500万年以来人类进化的速度。那真是太快了。自然选择并没有这么快地对一般动物物种起作用。我们人类一定是采用了某种我们自已的选择方式，我们显然选择了性选择的方式。已经有证据表明，女人一般总愿嫁给与自己智力相近的男人，而男人则娶与自己智力相近的女人为妻。而且，如果这种偏好真的可以追溯到上百万年以前的话，那么，这就意味着，对两性双方来说，对技艺才干的选择一直是十分重要的。
我相信，一旦人类的先行者用双手制造工具而开始变得灵巧，用大脑构思这些工具而开始变得聪明，这些灵巧而聪明的人就享有一种选择的优势。他们能够比其他人占有更多的配偶，生育和抚养更多的后代。如果我的这个推测是正确的，那么，我们就可以解释那些手指灵巧、才思敏捷的人是怎样主宰着人类的生物进化，并且如此迅速地推动着这种进化的。这也表明，即使是在人类的生物进化中，人类仍然受到一种文化才能的激励和促进，这就是制造工具和制定社会计划的能力。我想，在所有文化形态而仅仅是人类文化形态中，家族和社会对于安排所谓“天作之合”的关注，仍然是上述选择的一种表现。
然而，假如这是唯一的选择因素，那么，我们之间就应该比今天育更多的相似之处。是什么使人与人之间始终保持着差异呢？这是一个文化的原因。在每一种文化形态中，都有一些有助于产生差异性的特殊保证。其中最为突出的是对乱伦的普遍禁止（这仅仅对平民百姓而言对皇族是不适用的）。对乱伦的禁令仅有一个用意，就是防止年长的男性控制一群女性，如同类人猿那样。
我认为，男性和女性选择配偶的这种先入之见，是人类赖以进化至今的主要选择性约束力的不断仿效与重复。人类所有的恩爱温情，所有的婚姻的踌躇延宕，所有的准备和尝试，都是人们对于配偶的潜在品性的高度重视的某种表现。贯穿所有文化形态的普遍性并不多见，这是耐人寻味的。我们人类是一种文化的物种，而且我相信，我们对于性选择的独特关注促成了这一点。
世界上绝大部分文学作品和艺术作品，都被青年男女交往相会的题材所占据。人们倾向于把这种情形看作是一种无须解释的关于性的见解。但我认为这是一个错误。恰恰相反，这说明了一个更为深刻的事实，即人们并非总是关心选择什么人同床共枕，却关心选择什么人为他们生儿育女。性，作为一种生物的官能，可以说始于绿色的海藻。但是，在人类上升的历程中，作为人类文化进化的基本官能，它又是人类自己创造的。
精神之爱与肉体之爱不可分割。约翰?堂思（JohnDolnne）曾写过一首诗，题为《惊喜》（TheExtasie），全诗近80行，现摘引8行如下：我们整天一动不动，我们整天沉默不言。
哦，我们为何克制自己的肉体。
时间是那样漫长，那样的久远？
我们倾吐着爱的衷肠，惊喜的情感使我们不再惆怅。
爱的神秘在灵魂中萌发生长，但只有肉体才切实可感。
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