【转载】如何理解生命微观上的随机无序性与宏观个体表现出来的有序性?

就事论事的回答。

当年孟德尔做著名的豆子遗传实验,研究了 7 个特征


这 7 个特征里,每个都有一个是隐性的,也就是说,当你把圆粒和皱粒的豌豆杂交时,第一代应该全是圆粒的,到第二代的是,就应该有 1/4 是皱粒的。

结果呢,引维基的数据(http://zh.wikipedia.org/wiki/孟德爾):

可见,孟德尔所看到的,并不是完美的 3:1,而是在这数上下晃悠。不是精确的 3:1,这是个体上的随机无序性,和 3:1 差不远,是宏观上的有序性的。

回到细胞里的微观世界来说,我觉的题主在一些关键概念上有点望文生意了。所谓随机,这个随机过程,本身其实就是有 序的。“纯粹的随机结合”,这“纯粹”二字,不知从何谈起。不同小分子之间的结合能力不是一样的;各种胞内大小分子,出现在细胞内不同位置的机率,也是不一样的;随机,是让某些事件按一定的机制出现,可以是 1%,也可 99.9%,可以此时高,可以彼时高。

进而推之,单个个体或许表现出相当的随机性,但是到大量个体的整体表现,就非常有规则了。比如,在对单个细胞的 mRNA 表达进行测量时,发现对于表达程度极低的 mRNA,不同细胞间的差别很大,因为这个 mRNA 在细胞中的表达数量,在任意时刻,都不过是屈指可数的几个,细胞和细胞之间呈现出的差别,也能很好的用某个随机过程来形容(大约是泊松分布)。但对于那些表达程度高的 mRNA,每个细胞里都有上千个挎贝,这时,细胞与细胞之间的差别,就是在很小范围内变化的正态分布了。而当你的测量精度只能在成千上万个细胞这个级别的平均值时(大部分生物实验的测量精度),那些低表达的 mRNA 上,你也基本看不到这些随机分布了。

这只是个体细胞之间的差异,进而到局部组织,到生物个体,你看不见随机差异,而更多的只看见有序性,也很自然。这完全在于你往哪里看:当你要分辩两个双胞胎时,你自然更注意随机产生的个体差异了,是吧?

— 完 —
本文作者:talich

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微观粒子有办法区分彼此么?


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