【筆記】基因的理性（第三章）

1、基因的定居

基因是生命進化的基本單元，從基因的化學本質來說，他是一段能夠進行半保留複製的DNA分子，地球上要形成生命，就必須實現基因在細胞之中的定居。所謂定居，採取的就是社會學的概念，即具有固定的居住場所，不再是自由移動。

首先是生物膜的出現。生物膜包括細胞膜、細胞器膜、核膜等結構，他們是細胞、細胞器與環境分解的所有膜結構的總稱。他們是由磷脂雙分子層構成。

這個膜結構表達為流動鑲嵌模型，基本特徵就是膜的流動性和不對稱性。

細胞膜的意義在於，維持細胞之內相對穩定的代謝環境。又能調節和選擇物質進出細胞。細胞膜對於出入細胞的物質具有很強的選擇透過性，也就是說他能夠使得細胞所需的養分進入細胞，讓細胞的代謝產物排出細胞，能夠使得細胞內的化學反應保持相對穩定。

細胞膜除了透過選擇性滲透來調節和控制細胞內外的物質交換，還能以胞飲和吞噬作用，幫助細胞從環境之中攝取營養物質。也能夠透過胞吐作用，來排除代謝產物。

由於細胞有一層膜，安全性和穩定性將大大增加，細胞膜將核酸和蛋白質包裹起來，使得核酸和蛋白質的特徵更加穩定，特別是細胞核的形成，對核酸的保護更是達到了完善的地步。以至於其他競爭者無法從細胞核之中奪取核酸作為複製自己的構件，核酸所保有的自身結構和蛋白質的結構，也受到了保護。

細胞的出現，才是標誌著地球上的生命從此誕生。一個細胞要生存和自我複製，至少需要100種蛋白質作為酶，這些生物大分子進行生命活動需要一定的空間，加上編碼蛋白質的核酸，這都需要佔有一定的時空條件。

細胞如何產生呢？在細胞出現之前，基因定居之後，出現了許多功能單一效率很高的膜包裹結構，即細胞器。

最初的細胞是單細胞生物，在35億年前，藍細菌普遍地分佈在淺海環境之中。細胞的產生是一個非常漫長的過程，整個過程可以分為六步

1、原始海洋之中各種有機小分子形成化學混沌

2、核苷酸和類蛋白質催化的前代謝結構形成

3、準代謝脂質體形成

4、蛋白質和RNA基因同步起源

5、原始脂質體與原始RNA複合體產生生存競爭和協同合作

6、原始細胞和原始病毒出現

原核生物曾經長期霸佔統治的地位，但是在18億-20億年前，形勢開始發生改變，可能因為進化之中高效的光合作用的出現，此時大氣圈自由氧開始積累，到了8億年-10億年的時候，大氣圈自由氧分壓又一次較大地增加。同時，海水的鈣、鎂離子濃度開始下降，其PH降低，此時造成地球表面維度下降。原核生物藍細菌生態系統走向衰落，真核生物繁榮起來。

細胞的形成實現了生命單元兩個基本功能，即生存和繁殖。

細胞出現之後，基因就定居在細胞之中，在原核細胞之中，基因集中於低電子密度區，是裸露的環狀分子。由原核細胞構成的生物稱之為原核生物，是單細胞生物，他們沒有內膜系統，沒有各種化學反應所需要的單獨的細胞器，各種生物化學反應如光合作用、氧化磷酸化都在細胞膜進行。也沒有細胞核，基因和其他物種混合在一起，原核細胞就是一個房間，其中亂七八糟的東西都在裡面，僅僅做到了與外部環境分割開來。

進一步的分工和分化，表達為真核細胞，核細胞不僅形成核膜包裹基因的細胞核，而且有複雜的內膜系統，形成各種細胞器，分擔不同的功能。除了細菌和藍藻植物的細胞之外，所有動物細胞和植物細胞都是真核細胞，真核細胞內部猶如一個套房，其中有很多房間，基因能夠在一個自己獨有的房間定居，實現了與外部環境的分離，也與細胞內部環境的分離，成為了定居基因，原核細胞開始向真核細胞進化。

而病毒是沒有細胞結構，他必須寄生在細胞之中才能繁殖，病毒的理性基因要進化，必須或者定居在細胞之中，或者被定居細胞中的基因所接受，成為細胞基因聚合體的一個成員。

那麼，基因定居有什麼意義呢？這種定居，使得細胞之中聚集起來，遊牧的病毒無法聚集大量基因，因此基因的專業化程度很低，導致生命過程中的生存和繁殖效率低下。而定居的基因能夠增加基因繁殖的規模，提高基因專業化分工程度，使得基因規模收益（某一產品或行業的淨收益的增長速度，超過其生產規模的擴大速度的現象或狀態）遞增，

生命大分子之一的核酸經歷了從遊牧的病毒向定居的細胞進化過程，病毒是介於生命與非生命的中間階段，他們的結構僅僅是由內部的核酸和蛋白質外殼組成。他們必須寄生他人，無法聚集起大量的基因，因此基因的專業化分工很低。

35億年前，基因第一次有了自己的家，出現了定居的結構，這就是原核細胞的出現，每一個細胞都是一群基因的家，和定居社會中人口的數量大量增加一樣，促使一個細胞內的基因大量增加，基因之間的分工奠定了基礎。

實際上，在生物體之中，很多細胞是不用的，這與人類文明的發展是一樣，人類文明之中有很多地域的文明彷彿是被拋棄的，實際上他們都是構成了人類文明進化的一個文明積累的過程。

從經濟學角度來說，專業化分工越高，分工越細密。但是如果專業化和分工規模擴大速度過快，以至於協調和管理各個基因和蛋白質之間的關係成本過大，就無法產生收益遞增。因此細胞膜的出現，使得一體化過程向更高階的形式發展。

2、產權：定居的保證

定居伴隨著產權的出現（也就是私有制的出現），如果沒有私有制的出現，那麼定居者在定居空間中和定居時間內的物質所有權就會不清，互相搶掠的出現，使得定居者無法獲得物質保障。

一般認為，原核細胞在地球上存在了十幾億年的時間，然後出現真核細胞，真核細胞的出現，使得基因的定居出現了前所未有的發展。在細胞之中，基因不僅有了一部分公有資源（即整個細胞），也有了自己的細胞核，這就是基因擁有了自己的私有產權。

基因第一次定居是形成原核細胞，這使得基因從遊牧過渡到細胞狀態，限制性內切酶是原核細胞的基因開始建立起排他性的產權的產物。這種蛋白質存在於細菌之中，他對於外來DNA產生特異性分解，這對於基因來說，是一種排他性的保護機制，基因擁有了自己的生存空間，出現了排他性的公有產權。

基因第二次定居是真核細胞，這使得基因處於最安全的狀態，真核細胞有了細胞核，使得核酸不會被外界輕易奪走。使得核酸擁有的自身結構和蛋白質的結構受到了絕好的保護。此時建立起排他性產權的模式，僅僅是非己產權的識別，即對於外來入侵進行有效攻擊，這既是使得基因也使得個體擁有了自己的生存恐懼，建立起生命基因單位所需要的排他性結構。

第三次大規模定居，是在細胞基礎上，形成大量多細胞生物，細胞聚集在一起，形成複雜的個體結構。

定居後的基因不能隨意流動，這是生命單元對於基因產權的界定，基因定居後，細胞之間的排他性產權界定就是細胞之間必須相互識別，進而決定細胞是否可以移動，接近和融合。細胞識別目的就是細胞表面分子的相互識別。分子識別，則是生物分子的選擇性相互作用。

從生物學來看，分子識別的分子具有三個特徵

1、兩個分子結合部分是結構是互補

2、兩個分子的結合部分有相應的結合基因

3、相互之間能夠形成使得兩個分子結合在一起的作用力。

分子識別是一種普遍的現象，他表現為受體和配體的相互作用。

由於高等生物處於變化的環境，機體功能的協調統一要求，有一個完善的細胞之間相互識別，相互反應，相互作用的機制，這個機制稱之為細胞通訊。他能夠使得，細胞或者識別與之接觸的細胞，或者識別周圍或遠距離細胞的資訊，轉變為細胞內各種分子功能上的變化。

而生物中廣泛存在的同工酶現象，是組織器官對基因產權的維護，這使得基因的產物，即蛋白質只能侷限在特定的組織器官之中，即使這些蛋白質具有相同的功能也不能在不同組織器官之中游蕩。

同工酶指的是，在生物體內，催化相同的化學反應，但是其分子結構、理化性質和免疫效能都存在明顯差異的一組酶。

僅有細胞之間的識別是不夠，基因必須讓生命單元產生保護產權的結構，才能維護基因定居和聚集後的專有產權。所以生物進化到脊椎動物的時候，個體為防止外部大分子和其他生命單元的入侵，形成了三道防線

1、由面板、毛髮和黏膜構成

2、由體液的殺菌物質和吞噬細胞構成

這兩個防線，是人類在進化過程中逐步形成的防禦功能，特點是人人都存在，因此說是先天性免疫，從經濟學來說，先天性免疫，相當於人類在讓渡產權的時候，發生法律效力，降低交易中的風險，以降低交易成本的制度構架。

由於環境的多變性，於是產生了後天免疫，稱之為特異性免疫，主要由免疫器官、免疫細胞構成。其中抗體是獲得性免疫維護基因產權的有效手段。

免疫系統不僅可以阻擋外部入侵，還能識別內部的突變細胞，防止腫瘤的發生，這就是免疫監視功能。

由此可見，細胞識別是基因的排他性產權在細胞水平的界定，而免疫系統則是在個體水平的界定。那麼同源蛋白質的種屬差異和物種的生殖隔離，就是在物種水平的界定。

物種指的是互相直接可以交配並且繁衍後代的個體，但是不能與其他生物交配，或者交配後的雜種不能再繁衍後代。

而生殖隔離，是指親緣關係接近的類群之間，由於各個方面的原因，在自然條件下不交配，即使能夠交配也無法產生後代，或者不能產生可育性後代的隔離機制。

他包括受精之前的隔離，包括地理隔離，生態隔離等等。和受精後隔離，包括雜種不育。他的目的是，使得基因無法在不同物種之間自由流動。

同源蛋白質是在不同生物中行駛相同或相似的功能的蛋白質。在一種物種之中，不允許其他物種的同源蛋白質進入，即使是具有相同的功能。

如果在物種之上，上升到動物個體，那麼動物個體的產權保護，就體現為領域。

在動物之中，如果一個動物佔有了一個領域，其他個體大多數都會迴避。動物定居有了領域，也就擁有了這個領域之內的食物資源，然而佔有和保衛領域要付出代價，代價隨著領域的增加，競爭激烈程度的增加而增加。一般來說，競爭激烈時，佔有領域的面積會縮小。

由於領域非常重要，所以動物通常要在領域樹立三道防線，

1、聲音防線，對可能的入侵者發出訊號和警告，警告對方這是自己的領地

2、用各種炫耀行為顯示自己的力量

3、用戰鬥來解決問題。

同樣，動物的交配權利也是排他性的

到了人類，人類已經能夠透過理性開始去把握私有財產的重要性，定居使得進化速度大大增加，所以孟子說，有恆產者有恆心。

但是與人類之前的特點不同，人類之間的競爭更為激烈，以至於社會形態更迭。

在現代社會，保護私有財產，保護自由權，平等權，成為了基本人權，這些基本的規定，塑造了整個人類文明。

而人類的革命可以說有兩個，

一個是從原來的狩獵採集向農業社會轉型，農業社會以後開始出現了定居生活，開始出現了強烈的私有制的概念，這種模式，是重演了當年基因從遊牧狀態向定居狀態的轉型。在私有制的經歷過程，必然伴隨著生產力的高度發展，使得財富增加，產品的剩餘開始出現，部落間的交換成為必須，於是為了促進分工和降低交易成本，國家這種形態開始出現。

國家的出現，是高度分工和專業化以及勞動生產率提高，以及人口增加的結果。

在新制度經濟學框架下，諾斯認為，國傢俱有契約和暴力兩種潛能，如果暴力潛能在公民之間平均分配就會轉化為契約型國家，反之就會成為掠奪性國家。

3、定居是文明的前提

在人類進化歷史上，人類大部分實際上處於採集狩獵的時代，這個時候，人受制於自然，至少小麥的出現。為什麼呢？

因為小麥可以自然傳播，種子可以隨風飄散而繁殖。但是與一種14條染色體的牧草雜交之後，就會出現一種小麥麥穗包裹著很緊的狀態，風不能把它吹散，這個時候他就可以被種植和定居了。

小麥和水稻的出現，使得人類開始出現農業定居生活。

而正如基因的定居，使得細胞的聚集規模，為基因的專業化分工顛倒了基礎，生命進化速度開始大大加快。人類也是一樣，透過農業生活，生產力大量提升，剩餘產品開始出現，階級出現分化。也使得人口大量增加。

階級的分化，以及農業的複雜性需要更復雜的知識的出現，因此人類的智慧開始被調動。出現非生產性的自覺的藝術、技術和哲學。