自从发现DNA编码遗传信息以来，关于生命进化的研究一直聚焦于其遗传起源。牛津大学进化生物学家理查德·道金斯（Richard Dawkins）沿着这种“基因优先”的思路，在其著作《 自私的基因 》中提出，细胞和生物体的进化，不过是为了成为更高效地保护和传递基因的载体。
然而，这种基因优先的观点忽略了许多重要因素。除了含有基因的染色体，所有细胞还共有三种细胞器（即内部结构）：核糖体，含有将遗传信息翻译成蛋白质的机制，而蛋白质负责执行细胞的各项工作；细胞膜，有选择地允许物质进出；以及酸性钙小体，储存并调节驱动生命化学反应的离子。
我们质疑“自私基因”这一概念，转而提出：如果细胞成分中有“自私者”，那一定是核糖体。我们认为，细胞乃至DNA本身的进化，都是为了优化核糖体的功能。这一观点颠覆了我们对细胞生命及核糖体自身进化的一切既有认识。
DNA想要什么？
我们是在一次父女合作中萌生这一想法的。当时梅雷迪思正在重读罗伯特1989年的著作《 发现》。读到一半时，梅雷迪思抬起头问：“DNA想要什么？”
将分子拟人化听起来或许奇怪，但事实上，这是罗伯特在书中提出的一种发现策略。此外，科学家常用一句科学界的简略说法来表达自私基因理论：“DNA想要复制自身。”
化学家在将分子拟人化时会使用另一种比喻。他们说，分子“想要处于能量最低的构象”。这意味着，分子和人一样，会经历许多位置变化，但总会回到静止位置。
DNA的静止状态是紧密盘绕，使其基因无法被接触。静止状态下的DNA极其稳定，能够保护基因长达10,000年甚至更久，因此科学家能够从 冷冻猛犸象中提取DNA。这不是一种渴望散播基因的分子，而是一种想要通过紧密盘绕成团来保存基因的分子。
我们据此推想，细胞中想要复制基因、并将其转化为构成具有功能的细胞的蛋白质的结构，是核糖体。核糖体的静止状态是：“我已准备好将DNA翻译成蛋白质。”核糖体“想要”将基因转化为发挥作用的分子。
核糖体想要什么？
于是，仿照“自私基因”理论，核心问题变成了：核糖体会不会“想要”制造自身的副本？如果核糖体想要复制自身，那么它们就会拥有实现这一目的的手段。
要理解核糖体复制自身需要什么，就有必要了解一些核糖体结构和功能的信息。核糖体由蛋白质和RNA组成。RNA在结构上类似DNA，并有三种不同形式。其中一种是核糖体RNA（rRNA），它构成结构支架，蛋白质排列其上，从而形成发挥功能的核糖体“机器”。这台“机器”利用另外两种RNA制造蛋白质。信使RNA（mRNA）从DNA转录遗传信息，并将其携带至核糖体。转运RNA（tRNA）则将mRNA的信息翻译成氨基酸；这些氨基酸在核糖体上串联起来，形成蛋白质。
如果核糖体“想要”制造自身的副本，那么构成核糖体机器核心结构的rRNA就必须具备功能。要做到这一点，rRNA必须包含三种要素。首先，它必须包含编码自身核糖体蛋白质的“基因”，以便形成一台可运作的“机器”。其次，它必须包含将自身遗传信息传递给这台“机器”所需的mRNA。最后，它必须编码将mRNA翻译成蛋白质所需的tRNA。
在近期发表于《 理论生物学杂志》的一篇论文中，我们表明，rRNA确实包含一些残余片段，即编码其自身蛋白质结构和功能的mRNA、tRNA及“基因”的遗迹。核糖体并非教科书所描述的、被动翻译基因的结构。我们认为，核糖体是简单的前生物分子与单细胞LUCA（最后共同普遍祖先）之间缺失的环节；LUCA被认为是地球上的第一个生命体。
DNA的进化，是为了保存和保护最初编码在rRNA中的信息。细胞和生物体的进化，是为了优化核糖体的复制；而核糖体在所有物种中几乎相同。或许，自私核糖体的观点为我们对其他生物的亲近感赋予了新的含义。我们都只是核糖体栖居的不同类型家园。
本文由 The Conversation合作发布。文章发表不代表世界经济论坛认同其中观点。
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作者：罗伯特·鲁特-伯恩斯坦（博士，普林斯顿大学）是密歇根州立大学生理学教授。梅雷迪思·鲁特-伯恩斯坦是奥胡斯大学生物科学系博士后研究员。
图片：这幅DNA双螺旋结构的艺术家插图未注明日期，由美国国家人类基因组研究所于2012年5月15日发布给路透社。路透社。