◎李春雨

《从一个细胞开始》，[美] 本·斯坦格著，祝锦杰译，中信出版社2025年1月出版，定价:79元

每个人早在经历人生的第一次呼吸、大笑、疼痛或者被爱之前，就已经完成了一场冒险。这场冒险来自遥远的过去，浓缩了数百万年来的试错成果，是基因承载的记忆，代代相传。

“我从哪里来？”从发育生物学的角度来看，这个古老的哲学问题有一个简单的答案：一个细胞。事实上，不只人类，地球上所有动物的生命都始于一个细胞。但是，一个能动、能呼吸、能消化、有感觉的完整的动物个体，究竟是如何从区区一个细胞发育而来的？造就复杂生命所需的全部信息怎么能被塞进一个简单的细胞中呢？这个细胞是怎么知道自己应该变成什么、应该怎么做，并最终变成数万亿个细胞的？

《从一个细胞开始》的作者本·斯坦格带领读者踏上了一段奇妙的旅程，通过探索细胞、基因和胚胎学的科学发展史，回答“生命如何从最初的单细胞合子演变成复杂的生物体”的问题。斯坦格从古希腊人普遍相信的先成论，到亚里士多德提出后成说，以及细胞学说的出现，回顾了150余年来人类对发育过程的认知。这段历史让人们不仅理解生命的起源，还触及了许多关于生命发展和衰退的深刻问题。

遗传学：反向推理的研究方法

在谈及如何从一个单细胞到一个复杂生命体的发育时，遗传学作为一种基础性科学方法，展现了其独特的价值。正如书中所说，遗传学不仅仅是一门学科，更是一种通过观察突变现象揭示正常生物学过程的研究方法。

遗传学家通过突变体的表型变化，反推其背后的基因型和分子机制。以“为找到‘白眼’而创建果蝇套房的现代遗传学之父托马斯·亨特·摩根”为例，斯坦格通过这段历史揭示了遗传学研究如何帮助现代人理解生命发育的过程，尤其是在从细胞到器官、再到整个生命体的复杂发展过程中，基因和细胞如何协同作用。

摩根在研究果蝇的性状遗传时发现，果蝇的眼睛通常是红色的，但是偶尔会出现白色的眼睛。这个“白眼”突变非常有趣，因为它似乎只出现在雄性果蝇身上。摩根决定对此进行深入研究，尝试了解这种突变背后的遗传机制。

摩根及其团队通过对这些果蝇进行繁殖实验，发现白眼突变是由位于X性染色体上的一个基因控制的。他的研究结果表明，这种“白眼”突变是由基因在性别染色体上变异所致，而不是像之前学者所认为的那样通过遗传与外部环境的作用产生。这一发现证明了基因不仅仅是由细胞核内的某些物质决定的，而且它们实际上位于染色体上，并且由染色体的分配决定它们在子代中的遗传。因此，细胞不仅是生命的“工厂”，也是基因发挥功能的直接载体，它们的运作与协同是基因表达和发育过程的核心。

这一发现，不仅提供了遗传学的强有力证据，也推动了分子生物学的发展。

现如今，遗传学不仅存在于学术探讨中，而且已经转化为治疗实际疾病的关键工具。例如，基因突变引发的遗传病（如囊性纤维化、血友病等）的治疗，都源于遗传学对基因功能的研究。正如摩根通过“白眼”突变揭示基因在染色体上的作用，今天的医学界已经能通过基因编辑技术修复突变基因，治疗这些曾经无法治愈的疾病。

医学革命：细胞的更新

在20世纪的科学革命中，发育生物学、遗传学、分子生物学和进化生物学逐渐融合，为解决“一个细胞如何演变为复杂个体”的问题提供了全新的视角。这种交汇不仅深化了人们对生命起源和发育的理解，更为细胞治疗、干细胞研究等医学前沿领域开拓了广阔的应用前景。

斯坦格深入探讨了干细胞的定义及其在细胞更新中的关键作用。从海克尔提出的干细胞概念，到诺伊曼更精确的解释，干细胞被定义为能够生成多种细胞类型的“万能细胞”。今天，干细胞已成为医学研究的前沿，尤其是在再生医学和细胞治疗领域的应用，给多种疾病（如血液病、神经退行性疾病、组织损伤）的治疗带来了希望。

在书中，斯坦格详细描述了血液系统中的造血干细胞如何维持和更新血液细胞的库存。每一类血液细胞——红细胞、白细胞和血小板都起源于一种原始的干细胞，通过不断分裂和分化，提供持续的细胞更新。正是这种细胞更新的机制，确保了生命体在长时间内维持健康功能。对于医学研究者而言，了解这一过程的分子机制，不仅能够帮助人们更好地理解人体的生理功能，还能为开发新的治疗方法，特别是通过干细胞疗法修复衰老或受损组织提供理论依据。

对“如何”的追问

在探索生命奥秘的过程中，斯坦格也触及了生物学中的哲学思考。法国科学家兼哲学家让·罗斯丹曾说：“生物学家会死，而青蛙永存。”这句话表达了科学探索的无尽性和生命的永恒性。科学家可能一生无法解开所有谜团，但生命本身却以其强大的适应性和持续性，始终存在并演化。这种认识提醒人们，在面对未知和难解的科学问题时，既应保持谦逊，也应保持不懈的探索精神。

在实验室中废寝忘食，开启克隆技术时代的约翰·格登；通过秀丽隐杆线虫细胞谱系追踪，发现细胞的程序性死亡的约翰·苏尔斯顿；通过基因敲除技术开启了反向遗传学研究的马里奥·卡佩奇……

科学的发展离不开科学家的不朽贡献。正是这些科学家，在好奇心的驱使下，在科学追求的引领下，前赴后继，于灵光乍现与艰难求索中开创了一个又一个科学新纪元。

他们通过研究发育过程寻找治疗癌症的新方法，他们努力将细胞重编程等技术的胚胎研究成果应用于医疗实践，他们基于干细胞研究创建了再生医学这个全新的领域……这些振奋人心的科学家故事，斯坦格在书中娓娓道来，让读者细细领略他们百折不挠的探索精神。

《从一个细胞开始》不仅是一本生动的科普书，还是一本面向大众的科普书籍，旨在帮助读者了解细胞的构成、运作以及其在生物学和医学中的重要性，更是一部关于人类如何理解生命、如何通过科学的力量逐步揭开生命奥秘的作品。

斯坦格通过对发育生物学的深入剖析，带领读者思考生命的起源、进化和复杂性。在这本书中，读者看到了科学家们在探索生命奥秘中的不懈努力，也感受到了面对生命的复杂性，人类依然处于探索的初期阶段。正如斯坦格所强调的，关于“如何”的问题，人们可能刚刚触及皮毛，而这正是科学探索永无止境的魅力所在。

每个人早在经历人生的第一次呼吸、大笑、疼痛或者被爱之前，就已经完成了一场冒险。这场冒险来自遥远的过去，浓缩了数百万年来的试错成果，是基因承载的记忆，代代相传。对读者而言，这本书不仅有助于提升科学素养，也让人对生命的复杂性和微妙的生物学机制有了更深刻的认识。无论是专业人士，还是普通读者，都能够从这本书中获益。