(本文约2200字,6图,阅读时间大约6分钟,些许剧透!)

早上起来突然发现,电影《湮灭》即将上映了。于是乎,把昨天写的先搁一搁,赶紧码字,来聊一聊这部充满生物学知识和思考的科幻电影!

难得我这个学生物的能说道几句!(难得蹭个热点)

电影改编自美国作家杰夫·范德米尔的科幻小说《遗落的南境》。就是这部《遗落的南境》在2014年击败了实力强大的《三体》,获得当年的科幻小说界的最高奖——星云奖。我当时就惊呼,怎么会有比《三体》还要有实力的科幻小说呢?而事实是,《遗落的南境》实力真的很强大。作为小说改编电影《湮灭》虽然去掉了很多小说元素和情节,但无疑还能算作一部“好”的科幻电影。

我把“好”打了引号,因为这部电影并不像《钢铁》《复仇者联盟》《变形金刚》等电影那样炫酷——没有帅气的英雄,也没有精彩刺激的打斗场面。但我仍觉得它好,因为它确实在说一个很深刻的哲理,在探究一个很严肃的生命命题。

有些人可能不这样觉得,因为这部电影太扯了,什么复制人,什么人变成植物,什么熊吃了人就变成了它吃掉的那个人……统统都很扯,这不是瞎编吗?其实,它还真不是瞎编。如果能得做一些生物学的功课,理解一些分子生物学的名词和概念,可能你就能看懂和理解这不电影了。

一些概念,

Hayflick limit(细胞的海夫利克极限)
人是有一个受精卵通过细胞分裂和分化而成的。解剖学家Hayflick发现,一个正常的体细胞,并不能无限分裂和分化。一个细胞在40-60次分裂以后,就开始分泌毒素、自我消亡。

细胞全能性
理论上说,每个细胞都有分化成一个完整个体的潜能,这叫做细胞的全能性。但事实是,高等动物的体细胞经过分裂和分化,会丧失全能性,但细胞核还保持着全能性。这也是克隆羊、克隆猪等技术的理论基础。人也一样,人的每一个体细胞之中都包含着一个人几乎所有的遗传信息。于是,可以利用一个细胞去克隆一个人。电影中的外星人通过收集DNA信息,去创造复制人的原理也与此大致相同。

一些科学家们发现,在人类染色体的末端会有一段DNA序列(端粒)随着细胞分裂次数的增多而减少。即,细胞每分裂一次,端粒就会缩短一半。科学家们觉得正是染色体的这个结构引起了Hayflick limit的发生。

细胞分裂的海夫利克极限

但是并非所有的细胞都有这个限制,比如人的干细胞(stem cell),以及癌细胞(cancer cell)就没有。它们可以无限复制,而端粒却不会缩短。

干细胞的分裂不仅不受Hayflick limit的限制,还能保持着细胞的全能性。因此,我们可以利用它去克隆人、去克隆人的肢体和器官。这样,在出现诸如车祸截肢等意外伤的时候,不需要器官捐献和配型,就能去补上残缺的肢体。世界上很多科学家在研究干细胞,但目前为止,并没有一个有效的、安全的、可行的手段去产生干细胞。

影片中出现了所谓的“变异细胞”——本质上就是类似于“干细胞”的存在。

变异细胞

除了干细胞的分裂没有Hayflick limitx以外,癌细胞也没有。与干细胞不同的是,癌细胞是变异的体细胞(干细胞没有变异)。它们能够无限复制,在合适的体外培养条件下,能达到永生,但染色体和原始的DNA信息都受到破坏。比如,全世界的细胞生物学家可能都会用到一个叫做海拉细胞系(HeLa)的癌细胞系。海拉细胞系来自于一位黑人女性(Henrietta Lacks)身上的宫颈癌组织。Henrietta于1951年病逝,但她的细胞却一直活着,并已经培养出数千代。

据此,电影《湮灭》提出一个令人深思的问题:假如一个死了,但是Ta的细胞还活着,那么Ta真的死了吗?假若有一天,复制人真的出现,Ta能真的代替死者吗?

细胞凋亡(Apoptosis)
为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。

除了死亡。电影还探讨了另一个深刻的问题:自杀和自我毁灭。我觉得这个灵感应该来自于细胞凋亡的概念。细胞凋亡本质上是一种“自杀”,但这个自杀是有序的受到控制的。比如,小蝌蚪变成青蛙时,去掉尾巴的过程就是细胞凋亡。现实中所谓的“自杀”,是不可控的自我毁灭,在生物学上是没有意义的。

女主的沉思

Homeobox genes (HOXs)
同位序列(Homeobox)或称同源异型盒,是某些影响动物、真菌及植物发育的基因所拥有的一段DNA序列,拥有homeobox的基因称作homeobox基因,统称homeobox基因家族。1995年诺贝尔生理或医学奖授予三位在同位序列基因研究中做出突出贡献的科学家:美国加州理工学院的爱德华·刘易斯,美国普林顿大学的埃里克·维绍斯,德国马克斯·普莱克发育生物研究所的女科学家克里斯蒂安·尼斯莱因·福尔哈德。

电影中另外一个让人匪夷所思的场景就是所谓的“树人”和“真菌人”。

树人

两种奇怪生物的产生,是因为植物或真菌吸收了人的DNA。然而,吸收了DNA就变异了,那人还能不能吃饭了?还能不能吃肉了?吃菜了?真扯!

然而,这并不是作者凭空瞎编的。一个主要的依据就是,生物进化论——生物都是通过进化由一个原始生命演化而来的。

有人说,生物进化论本来就不靠谱,但事实并不是这样的。从分子生物学的角度来看,生物进化论是成立的。一个重要的证据就是HOX基因。

正如上文提到的那样,这个基因在地球所有生命中都是存在的,且功能都是相似的。无论它是多卑微,也无论它是多高级。

HOX基因,进化树https://lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=genes,+developmental&lang=1

显然,电影中还有更多的生物学知识,以及由这些知识引起的思考和想象。但以上这些知识,对于理解这个电影,我觉得足够了。至于其他的知识,自己去发现吧!

最后,我想说:电影之所以叫《湮灭》而不是《毁灭》啥的,是因为:

生命,从来都不会去毁灭,从来都是想方设法地生存!

文章首发于公众号:漆黑的师兄

要看懂《湮灭》你可能需要这些分子和细胞生物学知识

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来源:知乎 www.zhihu.com

作者:漆黑的师兄

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