长颈鹿的脖子为什么那么长？
曾经我们认为，长颈鹿要伸长脖子才能吃到高处的树叶，于是脖子越伸越长，慢慢就进化成了现在的样子。然而，这种“用进废退”学说已被推翻。
道理很简单：哪怕你通过高强度的力量训练练就一身肌肉，你的孩子也不可能从出生时就身形彪悍；就算你接受整容手术垫高鼻梁，你的孩子也无法继承你的“新”鼻子。原则上说，只有DNA中的遗传信息才会传递给后代[5]。不过，这一答案也是在遗传学取得长足进步的20世纪后才得出的。
达尔文
1859年，英国地质学家查尔斯·达尔文率先提出自然选择学说。由于生存竞争，最适应环境的物种得以生存，不能适应的物种则被淘汰。
也就是说，长颈鹿的脖子不是为了“某种目的”而变长的。某些长颈鹿的脖子偶然地长得比其他同类的稍长一些，它们具备生存优势，因此存活下来的概率更高。脖子越长，与其他动物争夺低处叶子的压力就越小。随着时间的推移，颈部较长的长颈鹿的基因被保存下来，而颈部较短的基因被淘汰。更能适应环境的特征被自然选择了出来[6]。
当下的我们如何看待达尔文独到的慧眼呢？鉴于人类平均只能活80年左右，我们很难明确地设想一个漫长的进化过程。有些动物得经过数年才能产下下一代，我们也不可能从中感受到“进化”。
不过，在我们体内有些值得观察的生物，它们几分钟就能产生下一代，例如细菌。
大肠杆菌的数量在大约20分钟内就可翻倍，在两小时内翻64倍。如果它继续以这种速度繁殖，一天之内就能激增到惊人的22位数。虽然抗生素的过度使用导致了多种耐药菌的产生，但细菌进化的“目的”并不是让自己从抗生素里逃过一劫。那些通过偶然的基因突变获得耐药性的细菌也是自然选择的结果。
癌症也是。抗癌药物可以暂时遏制癌症，但是只有极少数癌症能完全消失。有时抗癌药的效果会逐渐减弱，癌症再次恶化。此时患者体内到底发生了什么呢？
如果从遗传角度来看，会发现一些惊人的事实——一些癌细胞获得了逃避特定抗癌药物的能力后，会取代之前没有药物抗性的癌细胞。自然选择让偶然产生的耐药癌细胞逐渐占了上风。此外，它们的耐药机制非常复杂，狡猾程度也让人们脊背发凉。
我们可以揭示耐药机制并开发针对它的抗癌药物，可是癌细胞还会重新出现耐药性，卷土重来。近年来，癌症治疗取得了很大的进展，抗癌药物的阵容不断扩大，但在这之前，人们也经历了一段徒劳无功的抗争史。
如果我们窥探微观世界，就可以清楚地看到“自然选择”引发的种种变化。这些急速繁殖的生物能在很短的时间内呈现进化的整个过程。
当生病变得“有利”时
有一种叫作“镰状细胞病”的遗传病，它是由基因突变导致红细胞由正常的圆盘状变成镰刀状的疾病。
血红蛋白是红细胞内的重要成分，它由两种细长的蛋白链——α链和β链互相缠绕而成。
在镰状细胞病中，构成β链的146个氨基酸中第 6位氨基酸的密码子[7]从“GAG”变为“GTG”(基因突变)，因此谷氨酸被缬氨酸取代(该基因位于第11号染色体)。我们前面说过，密码子会影响氨基酸的排列。谷氨酸和缬氨酸都是食物中含量丰富的营养物质，但它们的性质和结构却完全不同。因此，即使只有一种氨基酸发生变化，血红蛋白也会出现异常，继而造成红细胞变形。
镰刀状的红细胞很脆弱，有时会导致严重的贫血。它还会阻塞毛细血管并引发梗塞，使器官出现各种问题。由于孩子从父母处分别继承一组基因，因此如果一组基因正常，只有另一组有问题(这种情况称为“杂合子”)，那么孩子不太可能患上此种疾病。如果两组基因都是突变基因(这种情况称为“纯合子”)，则无法产生正常的血红蛋白，并造成严重的后果。
奇怪的是，携带这种突变基因的人有明显的地理分布差异。很少有日本人携带此类基因，但在非洲人中却相当常见——大约30%的非洲黑人携带这种突变基因[41]。为什么这一不利于生存的突变基因在非洲会如此常见呢？
原因正是疟疾的流行。疟疾是由按蚊传播的疟原虫引起的传染病。疟原虫感染人类后，会寄生在红细胞中，引起高烧和腹泻。其中恶性疟疾更为严重，会侵袭大脑和肾脏，不及时治疗会导致死亡。
但镰状细胞病患者的红细胞出现异常，变得非常脆弱，当疟原虫入侵时，红细胞会被破坏，这样一来，疟原虫也就无法正常增殖。所以，患上镰状细胞病后反倒降低了感染疟疾的风险，这在疟疾肆虐的地区更有利于“健康”。
在疟疾流行地区，携带突变基因的人更具生存优势，那么这种突变基因出现的频率就更高。这是环境对基因进行自然选择的完美案例。
[1] 脚气病又称维生素B1缺乏病，主要影响神经系统、心血管系统。患者往往出现神经炎、肌肉力量下降、疲劳、心悸等全身性症状。与真菌引起的脚气(脚癣)并非同一疾病。
[2] 在我国，处理类似疾病的科室多为“风湿免疫科”。
[3] 红细胞和血小板中没有遗传信息，因为它们没有细胞核。此外，**和卵子也比较特殊，它们只包含一半的遗传信息，用于传递给下一代。——作者注
[4] 严格来说，多个氨基酸先合成肽链，再由数个肽链组装为蛋白质。
[5] 近年的研究表明，基因表达会受到环境因素的影响并遗传给下一代，这被称为“表观遗传学”。由此可见，人在出生后形成的特征并不是完全不可能遗传给后代。——作者注
[6] 虽然人们在解释自然选择学说时常用“长颈鹿的脖子”来举例，但这只是为了便于理解。目前尚不清楚是否真的是一个特定的基因导致了这种现象。——作者注
[7] 此处的“密码子”指代的是DNA编码链的碱基序列。因该链上的碱基序列与mRNA上的碱基序列基本相同(仅有U和T两种碱基的差别)，习惯上也常将其称为“密码子”。