生命的形状是如何形成的

宇宙解码 · 公众号 · 科学 · 2017-04-09 21:35

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虽然自古以来，亚里士多德之类的思想家就已经思考过发育之谜，但是，直到上个世纪后半叶，生物学家才开始着手对付这个难题。20世纪60年代，生物学家路易斯·沃伯特（Lewis Wolpert）阐述了一种设想，即复杂的形体规划能够通过胚胎中简单的化学物质浓度梯度而建立。这种化学物质叫做形态发生素。不同的基因在不同的位置激活，依据便是其所处环境中的形态发生素含量。
在接下来的数十年中，编码形态发生素的基因被发现了，沃伯特的想法也在很大程度上得到了证实。通过鼓捣这些控制形体蓝图的基因，生物学家也取得了一些成就——比如，如何把一朵花产生花粉的器官变成花瓣。
但是，那时研究的重点是编制发育过程中涉及的“控制”基因的目录，而不是阐明发育如何一步一步运作。这些控制基因会启动建造某个特定身体部分的程序，但是在大多数情况下，没有人知道启动之后会发生什么。西班牙巴塞罗那基因组调控中心的系统生物学家詹姆斯·夏普（James Sharpe）说：“生物学家被基因迷惑住了，他们基本止步于此，甚至没有留意到这里还有个关于形态的问题。”