？ 生命的奧秘需要不斷探索，它輕柔地如微風(fēng)拂過(guò)，細(xì)微地如銀針落地，無(wú)法觸及，但只要靜下心來(lái)，耐心守候無(wú)時(shí)無(wú)刻不在感受它的存在?？茖W(xué)總是讓人充滿(mǎn)期待。&？ 無(wú)論是千年王八還是萬(wàn)年的龜，始終都要面臨死亡。生命的過(guò)程是有限的，而多種多樣的生殖方式保證了生命的綿延不息。&？ 生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單細(xì)胞到多細(xì)胞進(jìn)化。大多數(shù)單細(xì)胞生物，比如細(xì)菌，采用一分為二的所謂二裂法進(jìn)行繁殖，細(xì)胞在分裂前將所有的東西進(jìn)行復(fù)制產(chǎn)生大約雙份的量然后分開(kāi)。不是象掰饅頭那樣，雖然分成了兩半但形狀外觀(guān)已不再似從前，而是類(lèi)似于將一個(gè)面團(tuán)從中間慢慢拉開(kāi)最終形成兩個(gè)面團(tuán)。在單細(xì)胞向多細(xì)胞進(jìn)化的過(guò)程中，細(xì)胞之間的功能也會(huì)發(fā)生變化。便會(huì)形成一些專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)生殖的細(xì)胞。有些真菌象根霉和青霉，產(chǎn)生孢子，是一種負(fù)責(zé)生殖的細(xì)胞，最終由孢子變成多細(xì)胞體。這個(gè)過(guò)程類(lèi)似于孫悟空拔下一根猴毛輕輕一吹變成了一個(gè)猴子。而真正的過(guò)程卻不是輕輕一吹那么簡(jiǎn)單的事。多細(xì)胞生物慢慢由簡(jiǎn)單向復(fù)雜進(jìn)化，生殖方式也發(fā)生變化。似乎不再象進(jìn)化的規(guī)律那樣向著復(fù)雜的方向發(fā)展，個(gè)體的形狀組成倒是復(fù)雜了而生殖過(guò)程反而看似簡(jiǎn)單了。水螅會(huì)在母體上直接長(zhǎng)出一個(gè)小個(gè)體再脫落，單細(xì)胞的出芽酵母也是采用這種方式。無(wú)心插柳柳成蔭，一根枝條便可長(zhǎng)成參天大樹(shù)。秋海棠的一片葉子，草莓的匍匐莖，薊的根都可以長(zhǎng)成和親本一樣的個(gè)體。&？ 生命的奧秘已經(jīng)無(wú)法用一個(gè)規(guī)律來(lái)統(tǒng)籌，不同的問(wèn)題需要不同的原則。個(gè)體為了更好地應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，需要進(jìn)化出多種功能的細(xì)胞。而對(duì)于繁殖方式來(lái)講則要越簡(jiǎn)單越好，只有這樣才能保證生命的快速延續(xù)。&？ 以上介紹的都是無(wú)性生殖，在自然界中還存在另一種主要的生殖方式－有性生殖。有性生殖通過(guò)兩個(gè)不同性別的細(xì)胞（通常來(lái)源于不同性別的個(gè)體）發(fā)生融合，在此過(guò)程中兩種細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生交換組合從而產(chǎn)生出不同于兩個(gè)親本的個(gè)體，這樣的個(gè)體產(chǎn)生之后便有可能利用自身變異獲得的優(yōu)點(diǎn)去適應(yīng)變化的環(huán)境。物競(jìng)天擇，適者生存。高等植物和多數(shù)動(dòng)物都采用這種方式進(jìn)行生殖。由此看來(lái)為了適應(yīng)環(huán)境的變化，一味地向著簡(jiǎn)單的原則靠攏是無(wú)法解決問(wèn)題的，因此關(guān)于生殖的進(jìn)化不是三言?xún)烧Z(yǔ)便可以總結(jié)的。&？ 話(huà)又說(shuō)回來(lái)了，有性繁殖可以很好的解決變異的問(wèn)題，那無(wú)性繁殖在復(fù)雜多變的環(huán)境中為何還能如此壯觀(guān)繁衍不息呢？其實(shí)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)在不斷的復(fù)制過(guò)程中可以產(chǎn)生一定的錯(cuò)誤率，這種錯(cuò)誤率很小，只有2x10-？ 4-10-6 ，這樣的變異相對(duì)有性生殖產(chǎn)生變異的幅度是很小的，但是采用無(wú)性生殖的生物往往繁殖速度快，產(chǎn)生個(gè)體數(shù)目很多，大腸桿菌的繁殖一代需要20分鐘，以此計(jì)算，在最佳條件下8小時(shí)后，1個(gè)細(xì)胞可繁殖到200萬(wàn)上，10小時(shí)后可超過(guò)10億，24小時(shí)后，細(xì)菌繁殖的數(shù)量可龐大到難以計(jì)數(shù)據(jù)和程度。如此快的繁殖速度篩選出適應(yīng)變化的環(huán)境的變異的個(gè)體也是輕而易舉的事情了。這就有些類(lèi)似生態(tài)學(xué)上提出的R策略，保證量而不注重質(zhì)。對(duì)于有性生殖的生物來(lái)講，常常采用K策略，減少數(shù)目節(jié)約能量從而保證質(zhì)量。&那究竟有性生殖好還是無(wú)性生殖好呢？哪種生殖方式才是生物進(jìn)化的方向？得到答案是非常困難的，因?yàn)橐谙嗤瑮l件下比較有性生殖和無(wú)性生殖的效率，這樣的實(shí)驗(yàn)非常難做。但是2005年新西蘭奧克蘭大學(xué)的Matthew Goddard【4】，以及他在英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的合作者，成功地用酵母進(jìn)行了這樣的實(shí)驗(yàn)。正常的酵母既可以分裂出遺傳上幾乎完全相同的新細(xì)胞，進(jìn)行無(wú)性生殖；也可產(chǎn)生只帶有母體一半染色體的孢子，與其它孢子“交配”，進(jìn)行有性生殖?？茖W(xué)家對(duì)酵母進(jìn)行遺傳改造，使其失去有性生殖能力，然后與普通酵母進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在生存壓力不大的環(huán)境中，普通酵母和改造后的酵母生長(zhǎng)速度相同。但如果提高溫度、向培養(yǎng)基中加鹽，使生存環(huán)境變得惡劣起來(lái)，有性生殖的酵母就比無(wú)性生殖的那些生長(zhǎng)得更快。在地球上生物進(jìn)化的30余億年中，前20余億年生命停留在無(wú)性生殖階段，進(jìn)化緩慢，后10億年左右進(jìn)化速度明顯加快。除了地球環(huán)境的變化（例如含氧大氣的出現(xiàn)等）外，有性生殖的發(fā)生與發(fā)展也是一個(gè)主要的原因?，F(xiàn)存150余萬(wàn)種生物中，從細(xì)菌到高等動(dòng)植物，能進(jìn)行有性生殖的種類(lèi)占98%以上。似乎也說(shuō)明了有性生殖的優(yōu)勢(shì)。&那為何無(wú)性生殖的生物幾十億年之后依然如此強(qiáng)盛，無(wú)絲毫衰減之意這個(gè)問(wèn)題。關(guān)于進(jìn)化還有一個(gè)很有名的假說(shuō)－紅皇后假說(shuō)，說(shuō)的是無(wú)論你怎么努力你都會(huì)發(fā)現(xiàn)你的生存對(duì)手對(duì)你造成的威脅還是那么大，因此為了生存下去你要不停地奔跑。理解這個(gè)假說(shuō)不難，因?yàn)闉榱松?，獵食者要跑得更快才能抓住獵物，而為了逃避追捕被捕食者也要跑得更快，只有這樣才能保住生命。這樣下去雙方都會(huì)更強(qiáng)，因此每個(gè)物種滅亡的幾率總是保持不變的。這個(gè)假說(shuō)認(rèn)為對(duì)宿主來(lái)講，細(xì)菌，病毒，還有其他一些寄生蟲(chóng)都是威脅，有性生殖的產(chǎn)生則是宿主為躲避傷害進(jìn)化出來(lái)的。通過(guò)這個(gè)假說(shuō)我們也可以理解作為細(xì)菌主要繁殖方式的無(wú)性繁殖的存在，所謂存在的就是合理的，無(wú)性生殖必然有其厲害之處，何況一些高等植物也可以采取這種方式生存，至于這其中的原因機(jī)制還要依靠不斷的科學(xué)研究一步一步為我們揭開(kāi)謎底。&生物的生殖是一件非常復(fù)雜的事。以上講的是兩大分類(lèi)，可是對(duì)于有些物種來(lái)講并非拘于某一種形式。比如水蚤，在溫度適宜，食料豐富的良好環(huán)境，進(jìn)行孤雌生殖，即由單性產(chǎn)卵，不受精，可直接發(fā)育成蚤。但在不良環(huán)境中采用兩性生殖。草莓 既可以利用匍匐莖進(jìn)行無(wú)性繁殖也可產(chǎn)生種子進(jìn)行有性繁殖。在兩性生殖過(guò)程中，卵細(xì)胞與精子的結(jié)合通常在雌性個(gè)體發(fā)生，有時(shí)也在體外，例如海膽，雌雄個(gè)體把生殖細(xì)胞產(chǎn)入水中，卵細(xì)胞與精子在水中相互識(shí)別并結(jié)合。說(shuō)到這或許有人有疑問(wèn)那水中那么多生物都在水中生殖不就亂了？這就是大自然的巧妙之處，看似紛繁蕪雜，可相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)。精子都會(huì)用一種酶將卵細(xì)胞打開(kāi)然后進(jìn)入卵細(xì)胞中，而這種酶以及卵細(xì)胞上的受體都有很強(qiáng)的物種特異性，只會(huì)一一識(shí)別，因此在諾大的海洋里生物的繁殖活動(dòng)才能有條不紊地進(jìn)行。通常我們都說(shuō)母親是最偉大的，因?yàn)樗齻儚膽烟サ缴际中量?，但?duì)于海馬和海龍來(lái)說(shuō)卻并非如此。當(dāng)生殖期來(lái)臨的時(shí)候，雌海馬把它的成熟卵子悄悄地產(chǎn)到了雄海馬的育兒囊內(nèi)。與此同時(shí)也就把自己孵卵撫幼的天職轉(zhuǎn)嫁給雄海馬了。雄海馬它就帶著這個(gè)不大不小的“包袱”艱苦度日，經(jīng)過(guò)20天左右的孕期就能孵化出小海馬來(lái)了。&無(wú)論無(wú)性生殖還是有性生殖都是為了使物種本身的基因遺傳下去，選擇哪些個(gè)體的基因遺傳下去，對(duì)于無(wú)性生殖來(lái)說(shuō)不是什么難事，對(duì)于有性生殖來(lái)說(shuō)就是生殖過(guò)程中的重要步驟了。為此同性個(gè)體之間為了博取異性歡心紛紛采取各路招數(shù)，在追求愛(ài)情的道路上展開(kāi)了激烈角逐。&情人眼里出西施，不只是人對(duì)待配偶有選擇，其他的生物在繁殖過(guò)程中一樣有著愛(ài)恨情愁。雄孔雀會(huì)長(zhǎng)出靚麗的羽毛，畫(huà)眉則以格斗的方式，還有一些鳥(niǎo)會(huì)發(fā)出婉轉(zhuǎn)清揚(yáng)抑或高吭豪放的叫聲來(lái)吸引異性。為了保證不同基因類(lèi)型之間的雜交以產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)后代，植物形成了一種稱(chēng)為自交不親和的現(xiàn)象。就是當(dāng)同一株或者同種基因型的生殖細(xì)胞結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生不育。根據(jù)East【1】估計(jì)有3000種以上的植物存在著自交不親和性，Darlington和Mather【2】估計(jì)被子植物中有一半的物種存在自交不親和性。是什么機(jī)制有條不紊地控制著植物的繁殖，哪些蛋白發(fā)揮著作用，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，答案正在被慢慢揭曉。我國(guó)科學(xué)家在植物有性生殖自交不親和的分子機(jī)理研究取得突破性進(jìn)展，確定了自交不親和的花粉因子AhSLF-S2【3】。把這種蛋白轉(zhuǎn)移到自交不親和的矮牽牛中使其獲得了自交親和性，從而確定了此蛋白與自交不親和現(xiàn)象的相關(guān)性。這一研究成果可謂是為育種專(zhuān)家解決了一大難題，因?yàn)楹Y選到的優(yōu)勢(shì)種常常因?yàn)樽越徊挥H和而使優(yōu)勢(shì)基因型無(wú)法遺傳下去，如果找到了不親和的機(jī)制，以后的育種工作將會(huì)取得更大進(jìn)展。&所以生物的繁殖不是僅僅依靠繁殖方式來(lái)完成，繁殖前的選擇也至關(guān)重要，這決定著什么樣的基因型可以被遺傳下去，一味地通過(guò)變異獲取優(yōu)勢(shì)基因未免是一種很浪費(fèi)的行為，而遺傳則應(yīng)是變異之后推動(dòng)生物的進(jìn)化的主要因素，這應(yīng)該也是生物進(jìn)化的結(jié)果。&隨著科學(xué)知識(shí)的增多和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家們對(duì)生物繁殖的機(jī)理和過(guò)程有了更深的認(rèn)識(shí)，面對(duì)日益擴(kuò)大的飲食，醫(yī)療等多方面的需求，將生物繁殖技術(shù)運(yùn)用到爐火純青的地步。細(xì)胞融合技術(shù)，克隆技術(shù)快速發(fā)展?？茖W(xué)家們不再滿(mǎn)足于田間地頭的辛勤勞作，利用分子技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效率的育種。即使是不同種的細(xì)胞也可以融合在一起形成一個(gè)細(xì)胞，蘿卜甘藍(lán)、粉藍(lán)煙草、 郎氏煙草、番茄、馬鈴薯等等都是采用這種方式繁殖而成的?？寺〖夹g(shù)隨著多莉羊的誕生也逐漸被人們熟悉。將一只羊的體細(xì)胞的細(xì)胞核放入另一只羊的已經(jīng)被取出細(xì)胞核的生殖細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，再借用第三只羊的子宮將小羊生出?，F(xiàn)在不僅能克隆出羊，克隆兔子、克隆奶牛、克隆豬也都取得了成功，我國(guó)科學(xué)家還在努力解決克隆大熊貓的難題，這對(duì)于保護(hù)瀕危野生動(dòng)物來(lái)說(shuō)具有很重要的意義。&話(huà)說(shuō)到此使我們不得不去思考以后生殖方式又將如何進(jìn)化？地球上的萬(wàn)物又將如何生存下去？看過(guò)一部電影叫上帝之子，講的是在一個(gè)人類(lèi)失去了生殖能力的未來(lái)世界，人們不斷地衰老卻看不到新的生命，生活也變得恐怖和絕望。于是我在想生殖能力到底是大自然賦予生物的禮物還是一根軟肋，人類(lèi)是自然界的玩物還是自然界的統(tǒng)治者？地球會(huì)毀滅嗎？人類(lèi)會(huì)滅亡嗎？生命將向著什么樣的方式去進(jìn)化？當(dāng)環(huán)境越來(lái)越不利于生存時(shí)科技的進(jìn)步可以彌補(bǔ)生命的缺陷嗎？生命的奧秘需要不斷探索，它輕柔地如微風(fēng)拂過(guò)，細(xì)微地如銀針落地，無(wú)法觸及，但只要靜下心來(lái)，耐心守候無(wú)時(shí)無(wú)刻不在感受它的存在。科學(xué)總是讓人充滿(mǎn)期待。&1． East, E. M.. ,1940, The distribution of self-sterility flowering plants, Proc. Am. Phil. Soc. , 82: 449-518&2． Darlington, C. D. and Mather, K. ,1949, The Elements of Genetics, Allen and Unwin Ltd&3． Hong Qiao .etc,2004, The F-Box Protein AhSLF-S2 Controls the Pollen Function of S-RNase–Based Self-Incompatibility, The Plant Cell ,16:2307-2322&4． Goddard MR, Godfray HC, Burt A, Sex increases the efficacy of natural selection in experimental yeast populations, Nature. 2005 Mar 31;434(7033):636-40