《达尔文的疑问》第三十三节

本节讨论新达尔文主义的第一种进化方案：通过基因突变产生新的蛋白质折叠。

本节讨论新达尔文主义的第一种进化方案：通过基因突变产生新的蛋白质折叠。阿克斯的诱变实验证实，突变通常会损害基因的功能性遗传信息，导致蛋白质结构降解和功能丧失，这样的基因在新的功能序列出现前就会被“纯化选择”清除。欧洲分子生物学实验室的布兰科团队通过定点诱变研究也得出结论：进化无法从已有蛋白质折叠经中间序列产生全新折叠。因此，从功能基因直接跃变为新基因的方案不可行。

鉴于此，多数进化生物学家转而支持第二种方案：新基因和蛋白质起源于基因组的非功能区或中性区域，通过基因复制事件（如减数分裂中的不等交换）产生基因副本。副本上的突变起初对生物体无害，自然选择暂不干预，待突变积累形成新功能基因后才发挥作用。这一模式被称为基因进化的“经典模式”。

然而，阿克斯的后续定点突变实验揭示了该方案的关键难题：在150个氨基酸的序列空间中，能折叠成稳定结构的序列仅占1/1074，而能执行特定功能的序列更少，约为1/1077。这意味着随机突变在没有自然选择帮助的情况下，找到可用的功能序列概率极低，形同大海捞针。