日本生物学家、中性学说创始人木村资生出生
浅草
2015-11-11
谈家桢与木村资生交谈
木村于1955年认识美国辐射遗传学创始人马勒，从此对分子遗传学的成果颇感兴趣，木村希望能把群体遗传学的理论引入到分子遗传学的研究中去。1967年，一位数学功底很深的女学者太田明子加入木村的研究小组，最终实现了木村的愿望。木村要太田阅读《演化中的基因和蛋白质》一书，并对进化过程中氨基酸的替换速率作出估计，太田的工作令木村很满意。当木村从氨基酸替换速率推算哺乳动物基因组的碱基替换速率时，惊奇地发现，从整个基因组来看，碱基替换大约每两年发生一次。而霍尔丹根据自然选择代价概念得出，每发生一次突变替换平均约需300个世代，两者差距上百倍。木村向来崇拜霍尔丹，深信对于适应性进化来说，自然选择代价概念，可用来估计被自然选择所淘汰的个体数量。后来，木村把自然选择代价称为替换负荷。然而，一旦用它来推算分子水平上发生的进化后果，则个体淘汰量将大得不合情理。显然，在分子水平上大部分因碱基替换产生的突变并没有被自然选择淘汰，它们对自然选择呈中性。而中性等位基因的维持是通过突变输入和随机删除之间的平衡来实现的。这样，木村早年与克劳一起完成的关于有限群体所能维持的等位基因数目的研究在分子进化中找到了事实根据，随机过程理论为分子进化研究提供了数学手段。
木村的分子进化理论的“中性突变——随机漂变假说”即中性学说的主要内容有：在分子水平上，大多数进化演化和物种内的大多数变异，不是由自然选择引起的，而是通过那些对选择呈中性或近中性的突变等位基因的遗传漂变引起的。从中性学说出发，可以得出进化速率保持每年每个位置恒定的结论。同源蛋白质如同工酶所具有的丰富的多态性表明，这些生物大分子具有同样的高级结构，都能很好地完成其生物功能，它们之中哪一个也不比别的分子更优越。也就是说，在分子水平上，不考虑有利突变。假基因是一些失去功能的基因，完全不受自然选择淘汰，事实证明，假基因的碱基替换确实不受限制，其进化速率等于分子的突变率。
中性学说以其敢于和达尔文的自然选择学说相抗衡而引起学术界的一片骚动，其影响远远超出了群体遗传学，甚至进化生物学范围。随着分子遗传学的发展，中性学说越来越显示它的正确、有效。它打破了综合进化论在群体遗传学领域里一统天下的局面，也使木村登上了一个新高度，从一个偏重数学的群体遗传学家上升为一个有理论建树的进化生物学家。
