主题：【原创】打着科学的旗号（科普一下分子时钟） -- 红绿
家园 【原创】打着科学的旗号（科普一下分子时钟） 有些人喜欢打着科学的旗号来说着论那。很多人其实并不懂得什么是科学，比如他们认为科学就是绝对的真理，唯有科学才可信等等。但实际世界不是这样，这两条‘信念’或者‘信条’本来就是反科学的：科学从来就是一个假说－实证－再假说的过程。科学有一些最基本的特征，比如某一个理论（通常意义上大众所说的科学）一定是有假设（assumption）的，理论的确立又不是空穴来风，它们都是经过一定实验证明的，但要记住有实验证明并不等于这个理论就坚如磐石。原因很简单，还是因为基本的假设和实验条件的限制。
这个说起来有点抽象绕口，那就再举一个大家熟知的例子。牛顿力学是建立在一系列实验然后被抽象出来的，被发表以后的无数的实验和应用都表明他坚如磐石，简直天衣无缝。但我们知道这并不是真理，或者绝对真理。在高速状况下，这个理论不能解释实验结果了。那怎么办？做一些基本假设，再建立一套理论解释这些实验。当理论，也就是狭义相对论，确立后，它有许多预言，一个好的理论通常有‘神奇’的‘预测’能力。相对论提出来以后，几个漂亮的实验证明它是一个好的理论，这也是为什么爱因斯坦惊叹“这个世界竟然是可以被理解的！”。但狭义相对论并不是理论（或者某些人意义说的‘科学’）的结束。这也是为什么现在理论物理的一个宏观前沿是研究宇宙的，因为基本上，地球上的事情，宏观上来说没有什么‘理论’上不能解释的了。但再次强调，某一个理论并不是科学，科学是研究世界的一种方法论。
好了说了很多废话，可以开始说说分子进化论了。分子进化论一个根本的假设是：某一个物种它们都是同源的。有了这个假设，再假设基因的突变有一定的随机性，那么通过研究基因序列在这个物种种群里的时间变化，可以看出突变发生的分叉，再通过统计上的计算（还是有假设），我们就可以通过分叉来标定时间。这里要标定时间，还是有个非常重要的额外条件，那就是我们并不能从基本的微观物理水平上确定基因突变的概率，也就是说如果前面的假设都成立，我们原则上只能知道分叉发生的相对时间位置，但并不能确定绝对的时间表。所以我们需要化石，从化石里面我们才有确定的绝对时间位置（这个也是要靠其他学科来帮忙的，其他学科对于时间的确定也是有假设和不确定性的）。
那么分子进化学的历史有多久能？粗粗算来四十年左右，但最初这个分子时钟太粗犷，只能标定几十几百万年时间尺度上的物种变化。人类被分子定表，那只有差不多20年的时间，因为有了mtDNA的一个特质，那就是它们里面的基因发生突变的概率较高。因此它们就有可能被用来研究时间尺度比较小的人类进化。
好了，分子进化论介绍完毕了。它从物理学的角度还不是一个理论，纯粹是一个实证经验性质的分子生物学的应用。要算理论那它必须清楚的说明，基因突变的概率要从基本物理上得到，然后能预测某个物种的进化（在没有化石证据的情况下），然后化石被挖出来分析得到同样的理论结果。
作为一个假说，分子进化论有什么技术上的限制呢？
还是因为假设的问题，比如基因突变的概率可不一定是常速率的，它们发生很多情况下是非线性的，也就是时间上速率是不一定的。不同世代的种群发生的概率有可能是不一样的，而不同地方也有不同概率。比如，低纬度地区日照充足紫外线也多，它们发生概率可能就高一些。由于不同生存环境，基因突变后在人群里面‘固定’（fixation）的概率也不一样。基因突变的速率和种群的人口数量也很有关系，小种群里基因发生基因漂移的概率会大增，因此很多基因突变都是中立的。还有分子进化论要研究的蛋白质，它们的功能也会随着时间变化而变化，影响它们作为时钟的功效。最后，自然选择的强度也会随时间变化而变化。
说道这里分子进化学的科普基本结束了，它根本还不能算一个理论，更不要说成熟。只是现在比较新，也比较‘耸人听闻’，新闻报道多一点罢了，科学历史上类似事情多了去了。而它能为非洲起源说提供支持，但不是就完全排除其他学说。要知道我们从化石里面提取的基因是非常有限的，而被发现的化石也不一定就代表当时的全部人类，发现的古人类化石，我个人推测是比较集中在非洲的，因为更多的人研究和挖掘那里的东西（钱那里来的问题），而说道底，分子进化论是不能独立存在的，必须有化石做支撑。我们也就看到这里的问题所在，化石大多出于非洲，分子进化论又依靠化石，那么。。。。。
再有，分子进化的根本假设，也只是‘假设’不是真理。完全有可能现代人类是从不同的古人发源的，而它们有相近的基因组罢了。
比如，尼安德特人德基因我们才掌握了几百万对，只有人类基因的0。033％，任何统计的结论还只是非常初步的结论。我们了解的事实小的简直不可理喻。
到这里，科普也结束了。一些人打着科学的旗号却做不科学的事情。他们了解的所谓科学只是大众化的科学，他们不了解某个学科的基本假设却‘善于’运用它的结论，他们把‘科学（其实不是科学，只是学科的结论）’当作信仰却干不科学的事情。
所谓抗着红旗反红旗，让人扼腕。
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注：原来的标题起的太大，我这里说的‘分子进化论’其实是它的一个应用，就是所谓的分子时钟。这个要感谢空格的澄清。
通宝推：破鱼,泉畔人家,类反词典,家园 推你就是推自己啊 把我想说的都说出来了，把我没想到的也写出来了！
家园 好像过去橡树村有一个科普系列 http://www.ccthere.com/article/1146545
家园 写的好。要PK,不要装B. 家园 楼主本身需要科普 某一个物种它们都是同源的。有了这个假设，再假设基因的突变有一定的随机性，那么通过研究基因序列在这个物种种群里的时间变化，可以看出突变发生的分叉，什么是物种？什么是同源？什么叫“物种是同源的”？你清楚物种树和基因树的区别么？
什么是物种？什么是种群？什么是“物种种群里的基因序列”？
什么是“突变”的“分叉”？
这段文字充分体现了您在生物学基本概念上的混乱。不仅仅是分子进化领域。
比如基因突变的概率可不一定是常速率的，它们发生很多情况下是非线性的，也就是时间上速率是不一定的。这里我觉得你混淆了”匀速“和”线性“的概念。虽然这不是生物学问题。但是作为科学普及，在物理概念的运用上也要准确一点。
要知道我们从化石里面提取的基因是非常有限的分子进化和古DNA检测的区别，楼主知道么？你是从哪本书上看到说分子进化理论是依赖于化石提取的DNA的？
分子进化理论的基础不是从化石里提取DNA然后分析才建立的。分子进化主要是对现生物种的基因序列分析建立起来的。
尼安德特人德基因我们才掌握了几百万对，只有人类基因的0。033％，人基因组即使最夸张的估计也不过是有基因4万个。你这里搞出了了几百万来。
从你用的那个量词“对”我猜你想说的是碱基对。那么就是说你混淆了“碱基对”和“基因”的概念。
连碱基和基因都分不清的情况下你在这里科普分子进化？？？？？？？？？？？？？？？？？？
如果投草没有限制，我真想投八百颗草给楼主。既然现在有限制那么我就一棵草不投了
。不过，为了帮助楼主提高认识，出两个思考题：第一，我这里的“碱基对”其实是一种简化的说法，更严格的名字应该叫什么？
提示：核糖，碱基，磷酸，糖苷键。
第二，基因也是可以用“对”这个量词的，在什么情况下可以这么用？
提示：染色体联会，等位基因。
真诚的建议楼主，回去做点功课，至少把上面我那两个问题弄明白。然后再回来重新修改。也别叫“科普分子进化”了，叫“我的分子进化学习笔记”。河里学生物的人很多。这个帖子实在太太太太丢人了。
- 复 楼主本身需要科普
家园 【原创】专业潜水员不得不冒泡：有关科普 科普的目的是让外行迅速看懂——这句话不知道仁兄说了几遍了，但是科普有一个重要原则就是——尽量不使用专业术语！因此好的科普文章，宁可使用“错误”的名词也不用业内术语来忽悠人。看了你和楼主的辩论，楼主的文字明显可以让普通人看懂，而你的呢，只会把人绕晕，连语法问题都提出来了，不客气的说，你这哪是科普，你这根本就是在说行业黑话！
本人也是学生物的，从你的自我标榜看，你对生物学本身的理解根本谈不上透彻，因为你只在可以和楼主打文字哑谜来回避核心问题，说懂行不是靠堆砌专有名词和打压别人来的，你的心术不正！
A、碱基对、基因（其实你的说辞很明显对这一名词理解有问题，自己去看），学过生物的哪怕只需要高中知识，一听“对”也就知道说的是什么了，混用的情况很普遍，这个根本不会拿来说事。
B、物种和种群，这也是高中生物的内容，你连续用高中的知识来质疑楼主的生物知识，我实在不明白你老纠缠这样的问题是什么意思？你真是学生物的吗？
C、分子进化学说是一门几句话就能说清的学说，楼主基本说全了，只不过，分子进化学说其实和非洲起源说毛关系都没有，甚至有中性学说是和进化论有很大冲突的。
D、学过生物的对《进化论》都心知肚明，这就好比当初我们必修的三个代表思想，谁真拿它当回事？进化论只能解释动物，和人类起源压根尿不到一个壶里，只不过，现阶段实在拿不出更好的学说，只好让进化论猴子称大王了。
E、生物学是生物学，人类起源是人类起源，请不要借生物学的名头来搞什么人类起源，后面那个现在怎么搞都是伪科学，生物学最大的作用是为了以后，而不是为了从前。基因工程的重要意义不是要证明我们是猴子变的，而是我们能重新把这世界的生物多样性给恢复回来！
通宝推：破鱼,家园 赞同－“说懂行不是靠堆砌专有名词和打压别人来的” 一赞LZ的正义感！
二赞专业的见解－“生物学最大的作用是为了以后，而不是为了从前。基因工程的重要意义不是要证明我们是猴子变的，而是我们能重新把这世界的生物多样性给恢复回来！ ”
送上小红花一朵:)
家园 通宝推你出水面 水面有宝，欢迎冒泡
家园 谢潜水员 你说的几条真的完全是我的感受。
空格指出了我几个用词上的不当，这个我必须承认。不过，在我看来我用的几个词，还有几处语法上可能会引起误解之外（在空格之前抱怨的人不多），自我感觉把分子进化论的一个应用说明白了，这就够了。
本来我等待的是空格对于我的逻辑上或者思路上的批评，但到最后，还是一些绕来绕去的概念纠缠。
等待愿意花时间说清楚的专业人士给写一个
家园 但是，这是第一朵花呀！ 都是新同志，相互鼓励吧，看你这也是老潜水员了，赶快写，早点转正吧！
写的好，花完才发现，你的声望出现了拐点，由无到有了，恭喜恭喜
家园 你真的看了我和楼主说的所有话了吗？ 本不想再说的，意料之外的是看到有同样学过生物的朋友的意见，不得不回。
我觉得您并没有完整看过我和楼主的全部帖子。真看全了的话你不应该还会认为我在做科普也不应该纠结于我为什么会在物种和种群上挑刺。因为因为我说了我没有做科普的能耐，物种和种群那句话本来就是个病句。你说我“说行业黑话”。呵呵这个我笑纳。又不是做科普我不说行内的黑话说什么？后面我举了一段楼主的话详细说明我觉得哪里有什么样的问题。我觉得你没看至少是没看明白我在那里说的是什么。你看到的是楼主基本说全了，我看到的是楼主很多说错了。或者你觉得说错话无所谓吧毕竟没功劳有苦劳。我倒是觉得说错话的后果要更坏。
“自我标榜”不敢当，河里学生物出身成就斐然的人太多。我还没有那么自不量力。“和楼主打文字哑谜”，呵呵这个你说对了，你回我的那个帖我确实是在和楼主打哑谜。高中生物里讲到了人是二倍体的。但是人基因组里有多少个基因是到大学高年级学分子遗传学时讲C值悖论才解释到的。（或者现在的高中生物课本已经讲到人基因组有多少基因了，这个欢迎打脸）。所以，如果对高中生说一百万对基因他很可能不知道实际意思是一百万对碱基而会当成二倍体生物中的两百万个成对的等位基因。事实上兄弟我在高中学减数分裂时，成天头疼的就是一对基因是怎么联会然后又怎么分开的。所以我不相信
学过生物的哪怕只需要高中知识，一听“对”也就知道说的是什么了。你的D和E我有些内容不同意。
进化论只能解释动物，和人类起源压根尿不到一个壶里，只不过，现阶段实在拿不出更好的学说，只好让进化论猴子称大王。进化论的作用是在自然内部来寻找生物产生和变化的原因而不去追求超自然的原因。至于是现代综合进化论或者间断平衡或者中性学说都是进化论的分支和发展，都是在自然内部去寻找生物变化的原因。所以说进化论只能解释动物解释不了人类起源的话显然是不对的。诚然在人类起源上很多问题还没有解决，同样的在其他动物的起源比如后生动物的大规模适应辐射这个问题上也存在很大的争议。但是说进化论和人类起源“尿不到一个壶里”、还“心知肚明”，我真的以为你要在这里宣传神创论了。
基因工程的重要意义……是我们能重新把这世界的生物多样性给恢复回来！难道你的基因工程课是这么讲的吗？或者你的保护生物学课的老师是这么讲的？基因工程的意义在于给人类提供了定向改变遗传物质的能力从而人类可以用比自然进化快得多的速度虽按照自己的意愿改变生物的性状。生物多样性的恢复目前完全是依赖物种的自然恢复能力。基因工程的意义怎么可能重要在这个上？
通宝推：东原,
- 复 楼主本身需要科普
家园 有错误 分叉是我自己的翻译，说的是divergence event.
我这个东西写的很快，的确匀速和线性的确我写的混淆了，但我要表达的是，这两个都是假设而且对于解读有影响。
分子进化不依赖于古化石是可以建立。但要定位时间，现在没化石怎么办？我不知道，还请指出，而且我说的是人类的进化。时间尺度比较小。
那个几百万当然说的是base，基因怎么可能有几个亿。这点还是我匆忙写的没有写好，但是有点常识，基本不会误解吧？
要投草没问题。有错误的地方，我可以改的。你不必大呼小叫的激动的如此。
另外，我十分欢迎您来个好的多的科普，这样大家可以更多了解这个东西。
- 复 有错误
家园 我忽然有点明白你说的是什么了 你在标定进化树事件时提到的“分子进化最基本的假设”并不是中性的零假设。而是分子钟假设。这两个有联系但是并不能说分子钟假设是分子进化理论最基本的假设。。。。如果你说的是分子钟假设，那么主帖里还是有对的地方的。嗯至少不那么不着调了。呵呵。。。
家园 是的 我在说分子进化在定标人类进化史上的一个应用，具体说就是分子时钟。
我把题目起的太大了，但这里的人基本只对分子时钟感兴趣。
- 复 有错误
家园 小错误看来是没问题了，剩下的都是基本概念上的错误了 我不知道你前面是和谁具体怎么吵的。我只能从你主楼看你的思路。大概是这样吧：
分子进化的基本假设是abc，其理论体系是def...
这里面有问题甲乙丙丁...
应用在人类起源上，是这样的mnpl...
其中有问题和困难子丑寅卯...
所以，分子进化理论所说的人类起源是有问题的，blabla...所以死认分子进化的结论是不科学的。
我只能说，你关于分子进化理论的abcdefxyz这些理解基本上都不准确。因而对其中的问题和困难的认定也大有问题。因而你在上面帖子里说的话完全不能证明这个理论可以被证伪，只能证明你不懂这个理论。虽然我也认同这个理论是科学的，因而将来或许可以被证伪。
我上面帖子已经给你了若干关键词。你从那里入手把名词的含义弄清楚应该可以明白你的问题在哪里。别让我科普，好象科普是个挺简单的事一样，随便拉个懂点的就能来科普一把。科普需要扎实的学术功底和对要科普的研究方向的深入了解。我能和内行或大同行交流，但是没能耐对外行科普。
再强调一下这些概念吧：
物种，种群。
同源基因，
中性理论
突变（漂变／随机取代）和选择
进化距离（如果明白了这个就可以去看看什么是进化树了，讲进化树时会讲什么是“分叉”）