据我们所知，宇宙中的生命仅在地球上展开且只展开过一次。在大约40亿年的时间里，究竟发生了什么，生命才从最初的样子演变成我们今天看到的琳琅满目、错综复杂的形态？怎样的偶发事件和必然事件导致了一系列的连锁反应，造就了人类这样神奇的生物？
长久以来，人们对进化的认知都来自达尔文的《物种起源》。生物的进化就像一棵树，位于进化树不同位置的生物由于个体差异产生不同子代，并在自然筛选下形成不同的物种，也就是说，进化来自遗传、变异与自然选择。
20世纪70年代初，科学家开始以RNA序列重新检视生命史，他们发现，进化之路比我们原先所认为的要棘手复杂得多，生命之树的枝干也比我们所预想的更为纠缠。比如有高达8%的人类基因组并非直接来自同类遗传，而是来自病毒感染。基因的横向转移至关重要，若没有水平基因转移，胎盘哺乳动物或许不会出现，人类也不可能存在。这些令人意想不到的发现从根本上重塑了我们对生命史的认识。
在本书中，曾屡获殊荣的科普作家大卫，奎曼讲述了新的基因研究如何从根本上改变了生物学这一领域和我们对生命的认知，他串联起一个个与这场科学剧变相关的故事，科学家们的研究同他们人生的关联也饶有趣味。

大卫·奎曼 （David Quammen），屡获大奖的美国科学、自然和旅游作家，《国家地理》（National Geographic）特约撰稿人。曾为《户外》（Outside）杂志撰写“自然行为”专栏长达15年。其文章还出现在《哈泼斯》（Harper's）、《滚石》（Rolling Stone）、《纽约时报书评》（New York Times Book Review）、《户外探险》（Outdoor）等杂志上，出版了十余部著作。他被派往许多地方，通常是丛林、山区、偏远的岛屿和沼泽。曾荣获美国自然文学的奖项——约翰·巴勒斯奖章、美国艺术与文学学院奖，以及美国国际笔会颁发的散文艺术奖，并三次获得美国国家杂志奖。

引言 三个令人惊讶的发现
第一部分 达尔文的草图
第二部分 一种独立的生命形式
第三部分 融合与获取
第四部分 大树
第五部分 感染性遗传
第六部分 树雕
第七部分 合众为人
致谢
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三个令人惊讶的发现
据我们所知，宇宙中的
生命是一种仅限于地球的奇
特现象，无论我们的想象力
有多生动也改变不了这一点
。与之相反的猜测或脑洞大
开的想法倒是不少，但无人
能证明其真实性。从数学概
率和化学环境来看，别的地
方确实有可能存在其他生命
，然而其具体情况（如果这
种生命真的存在的话）我们
迄今仍无法考察。这只是一
种猜测，而地球上的生命却
是一个事实。明天、明年或
者在我们辞世许久之后，人
类或许会发现某些令人震惊
的外星生命，推翻地球生命
独一无二的这种印象。不过
现在，事实就是这样：生命
的故事只在这里展开，在这
个中等星系的不起眼的角落
里，一个相对较小且布满岩
石的星球上。这个故事，据
我们所知，只展开过一次。
因此，这个故事的发展
过程，无论是大体轮廓还是
精妙细节，都饶有意趣。
在大约40亿年的时间里
，究竟发生了什么，生命才
从最初的样子演变成我们今
天看到的琳琅满目、错综复
杂的形态？它又是如何演变
的？怎样的偶发事件和必然
事件导致了一系列的连锁反
应，造就了人类这样神奇的
生物，同时造就了蓝鲸、霸
王龙和巨杉？我们知道进化
史上有过关键的转变，有过
因缘际会、山穷水尽、大规
模灭绝的时刻，有过大事件
和后果重大的小事件——包
括一些在化石记录和生物世
界中留下蛛丝马迹的重大偶
发事件。我们可以来一场头
脑风暴，想象一下，假如其
中几个偶发事件有变，现今
的一切都会不同。我们人类
不会存在，动植物也不会存
在。为什么生命如此进化，
而不是朝着另外的方向进化
？各种宗教对此均有解读。
但对科学来说，答案不可来
自神启，必须从求索中来，
必须有实证支持。
我将在本书中介绍一种
讲述和推演进化史的新方法
，以及通过运用这种新方法
，人们由此发现的某些令人
意想不到的真相。这种方法
叫作分子系统发生学，如果
你愿意的话，你可以对这个
花哨词语皱起鼻子，而我也
会摆出同样的表情。事实上
，这个词的意思相当简单：
从现今生物体内某些长分子
的组成单位的序列中，读出
生命的深层历史和关联性来
。此处涉及的分子主要是
DNA（脱氧核糖核酸）、
RNA（核糖核酸）和几种特
定的蛋白质。组成单位指的
是核苷酸和氨基酸，我会在
后文中给出它们的定义。这
些令人意想不到的发现从根
本上重塑了我们对生命史的
认识，也让我们重新理解了
包括人类在内的生物的性能
。具体而言，在我们（我们
这种多细胞动物，更确切地
说，我们人类）是谁、我们
是什么、地球上的生命如何
进化这三个问题上，科学界
有三个令人惊讶的发现。
在这三个发现之中，第
一个发现涉及一种异常的生
命形式，一种全新的生物类
别，它们以前寂寂无闻，现
在被称为古菌。（作为一个
正式的分类学范畴时，它们
的拉丁语名称需要首字母大
写：Archaea。）第二个发
现是一种从前不甚起眼的遗
传模式，现在得名水平基因
转移。第三个发现揭示了我
们最悠远的起源，或者说提
供了一种极有可能的理论：
人类也许来自一些若干年前
还不为人知的生物。
长期以来，古菌都被误
认为是细菌的亚群，而对古
菌的发现和鉴定过程，表明
现今的微生物并非科学界认
定的样子，生命早期的历史
也必须重写。在人们意识到
水平基因转移（在专家们的
缩略词表里，它被简称为
HGT）是一种普遍现象之后
，“基因只能在亲代和子代
之间垂直传递，不能跨物种
边界水平交换”的定论就被
推翻了。关于古菌的最新认
知是，所有的动物、植物、
真菌，以及所有细胞核内有
DNA的复杂生物，都是这些
奇特且古老的微生物的后代
，就连我们人类也是其后代
之一。也许是这样吧，这就
像是惊闻你的曾曾曾祖父并
非原籍立陶宛，而是来自火
星。
这三个令人意想不到的
发现合在一起，让我们产生
了新的疑惑，还对人类的身
份认同、个体性和健康状况
造成了重大影响。我们不完
全是我们原先自认为的样子
。相反，我们是复合生物，
而我们的祖先似乎是一群来
自生物界黑暗地带的生物。
就在几十年前，科学界还对
它们一无所知。进化之路比
我们原先所认为的要棘手复
杂得多，生命之树的枝干也
比我们所预想的样子更为纠
缠。基因不仅能垂直传递，
还能水平跨越物种的边界，
跨越更宽阔的鸿沟，甚至在
不同的界之间水平传递。有
些基因会从我们之前未曾预
料到的非灵长类谱系水平进
入我们的谱系，即灵长类谱
系。这相当于遗传意义上的
输血，或者说一种改变了人
类的身份认同的感染（有些
科学家喜欢这个比喻），这
便是“感染性遗传”。我将在
后文里对此进行详细说明。
说到感染，水平基因转
移还导致了抗生素耐药菌的
大量出现，它们给全球医疗
带来了挑战。这场危机看似
平静，但注定会咆哮奔腾。
诸如耐甲氧西林金黄色葡萄
球菌（即MRSA，每年在美
国造成约1.1万人死亡，在
全世界范围内造成的死亡人
数更多）这样的危险病菌可
以通过水平基因转移从种类
完全不同的细菌中迅速获得
全

这本书将颠覆传统线性生命史观，重塑生物演变与进化概念，带你重新理解人类的过去和未来。
一部科学革命和人文故事编织而成的生命史。人类从来不是进化的终点，人类的基因不只来自祖先，还来自树、蚊子、细菌，甚至病毒，是多种生物的基因拼接而成的“马赛克”。
作为优秀的科普作家，大卫·奎曼以流畅的文笔将分子生物学的前沿一线科研成果转写成一段段动人故事，借助幽默风趣的语言和悬疑的手法，抽丝剥茧地为读者阐释进化、生命与基因。
用鲜为人知的趣味故事串联起的人类基因发展史，每一次生物学的伟大发现背后，都暗藏着勾心斗角、明争暗斗的学术圈日常，揭开达尔文、卡尔·乌斯、林恩·马古利斯、理查德·道金斯等生物学大佬时而腹黑时而可爱的真实面貌。

知名科学作家大卫·奎曼
在本书中讲述的也许是生物
学史上最伟大的故事……他
耐心且坦率地以流畅的文笔
讲述了科学发展和相关科学
家的故事。
——《自然》
大卫·奎曼揭示了新的分
子技术如何彻底改变了我们
对进化过程的理解，以及我
们为生物分类的方式。他以
平易近人的文笔，将这场科
学革命和人文故事编织在一
起……他以这个复杂而重要
的主题撰写了一本读起来很
愉快的书。
——《科学》
大卫·奎曼写下了一场深
刻而大胆的智力冒险，本书
的内容远不止一些新潮的、
炫酷的科学故事，更确切地
说，这本书记录了奇迹的发
生。
——《波士顿环球报》

1
从1837年7月开始，查尔斯·达尔文一有脑洞大开的念头，就会在一个标号为“B”的小笔记本上把它写下来。这个笔记本非常私密，他在其中记录了一些匪夷所思的想法。笔记本用棕色皮革装订，有一个活舌和一个金属搭扣，内有280页米色纸张，紧凑得可以放进他的外套口袋里。它轻巧便携，但不像便利贴那样随用随扔。它的材质和构造反映出达尔文丰厚的财力。这位以博物学家的身份在伦敦独居的年轻人在九个月前刚刚乘坐“小猎犬号”返回英国。
那次旅行花去了他将近5年的时间。其间他海陆兼程，主要沿着南美海岸线航行，时而上岸深入内陆的平原和山地。在返程的迂回路线上，他还在某些地点短暂停留过。这是他安逸无忧、享有特权的一生中仅有的长途旅行经历，但是已经足够。他的心灵由此被唤醒，脑内萌生出一些值得深入探索的宏大想法。而他本人也仿佛脱胎换骨，因为他看到了一个亟须解释的惊人现象。在一封从澳大利亚悉尼写给剑桥大学生物学教授兼好友约翰·史蒂文斯·亨斯洛的信中，达尔文提到，在观察了科隆群岛上的嘲鸫（不是燕雀）之后，他百思不得其解。科隆群岛是位于太平洋中部的一组火山丘陵。这些长喙的灰鸟分布在不同的岛屿上，外形有所不同，但差异又是那么微妙，似乎都是从一个种群中分化出来的。三种嘲鸫？分化？几个岛上的嘲鸫略有不同？是的，它们看起来不一样，但又很相似，这表明了它们在某种程度上的亲缘关系。达尔文对亨斯洛坦白了自己在智识上的反叛：如果他的观察属实，那么“这个事实会破坏物种稳定性”。
在当时，物种稳定性是自然历史的基石。神职人员、虔诚的世俗人士和科学家都将其视为理所当然的重要信条。他们认为，地球上所有形态各异的生物都由上帝创造，这种特殊的创世行为只此一次，因而物种不可改变。对达尔文时代的圣公会科学建制来说，这是一种信仰。上述信条被称为“特殊创造假说”，但在当时，与其说它是一种假说，不如说它是一个通识。它已经得到了著名的博物学家和哲学家的支持，达尔文在剑桥大学求学时就受到了这种科学文化的熏陶。五年前，年轻气盛的达尔文不顾父亲的反对，跻身粗鲁的英国水手之间，踏上一段莽撞之旅。现在，他回家了。这段经历改变了他，不过不是他父亲害怕看到的那种改变。他没有变成一个酒鬼或者浪荡子，也没有学会像水手长一样骂人。外在的流浪癖得到满足之后，达尔文转而来到思想的疆域里驰骋。他打算小心谨慎地研究一个或许可以替代科学正统的理论：生物并非恒定地保持着上帝创世之时的面貌，而是随着时间的推移，通过某种达尔文尚不理解的机制，从一种形式转变为另一种形式。
这个想法风险很大，不过他才27岁，而且沿途的所见所闻让他耳目一新。他性情沉静，但他胆识过人。
于是达尔文在伦敦这个大城市里安顿下来，住在大马尔伯勒街，可以非常方便地前往大英博物馆，他的住所离他哥哥伊拉斯谟的住所也只有几门之隔。他加入了科学俱乐部、地质学会、动物学学会，没有工作，也不需要工作。那位起初不赞成“小猎犬号”航程的父亲，伦敦以北什鲁斯伯里镇上富有的罗伯特·达尔文医生，现在由衷地为自己的第二个儿子、在英国科学界颇有声望的年轻的博物学家感到骄傲。达尔文医生脾气暴躁，内心却很慷慨，早已为两个儿子做好了财务上的安排。而且，查尔斯·达尔文是个单身汉。他在伦敦悠游度日，加工旅途中收集的标本，把小猎犬号航海日记改写成游记，还在非常隐秘地思考特殊创造假说的激进替代方案。他博览群书，在各种笔记本上抄写事实和短语。标号为“A”的笔记本专门研习地质学，标号为“B”的笔记本从一本发展到一系列，只给他自己看，专门用于探索他所称的“演变”。你一定猜得到这是什么意思：达尔文开始思考进化论了。
1837年7月，他在B笔记本上写下了第一条笔记，其中有片言只语提到了一本名为《动物法则：或有机生命法则》（Zoonomia；or the Lawsof Organic Life，以下简称为《动物法则》）的书。该书在几十年前由他的祖父、另一位伊拉斯谟·达尔文发表。《动物法则》是一本医学专著（伊拉斯谟是一名医生），但书中一些发人深思的语句隐约带有进化论的意味。根据《动物法则》，所有温血动物“都来自一根活的丝”，它们拥有“持续改进的能力”，并且这种变化可以世代相传。“一个没有尽头的世界！”持续改进？贯穿世界史的可遗传变化？这与特殊创造假说相悖，但老伊拉斯谟是一个性欲强烈的自由思想者，他患有痛风，还时不时诗兴大发，因此提出这一观点也不算令人意外。达尔文在学生时代读过《动物法则》，并没有对祖父的大胆想法流露出些许肯定的迹象。但现在，他重温此书，把书中的观点作为自己思考的出发点。在B笔记本的第一页第一条，达尔文写下了他祖父的著作《动物法则》的书名，他的读书笔记紧随其后。
话又说回来，伊拉斯谟·达尔文那些脑洞大开的念头太虎头蛇尾了。他并没有详述“持续改进的能力”背后的实质性机制，而实质性机制正是年轻的查尔