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进化生物学研究进展范文1
[关键词] 黄酮类化合物； 合成途径； 合成生物学
Advance in flavonoids biosynthetic pathway and synthetic biology
ZOU Liqiu1， WANG Caixia2， KUANG Xuejun1， LI Ying1， SUN Chao1*
（1.Institute of Medicinal Plant Development， Chinese Academy of Medical Sciences and Peking
Union Medical College， Beijing 100193， China；
2.Institute of Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）
[Abstract] Flavonoids are the valuable components in medicinal plants， which possess a variety of pharmacological activities， including antitumor， antioxidant and antiinflammatory activities. There is an unambiguous understanding about flavonoids biosynthetic pathway， that is，2Sflavanones including naringenin and pinocembrin are the skeleton of other flavonoids and they can transform to other flavonoids through branched metabolic pathway. Elucidation of the flavonoids biosynthetic pathway lays a solid foundation for their synthetic biology. A few flavonoids have been produced in Escherichia coli or yeast with synthetic biological technologies， such as naringenin， pinocembrin and fisetin. Synthetic biology will provide a new way to get valuable flavonoids and promote the research and development of flavonoid drugs and health products， making flavonoids play more important roles in human diet and health.
[Key words] flavonoids； biosynthetic pathway； synthetic biology
doi：10.4268/cjcmm20162207
黄酮类化合物（flavonoids）是植物特有的次生代谢产物，指2个苯环（A与B环）通过中央3个碳原子相互连接形成具有C6C3C6基本结构的一系列化合物[1]，由于这类化合物大多呈黄色或淡黄色，因此称为黄酮。目前已知的黄酮类化合物超过1万种，根据结构的不同可以分为二氢黄酮（2Hflavanones）、黄酮（flavones）、异黄酮（isoflavones）、黄酮醇（flavonols）、黄烷醇（flavanols）和花色素六大类（anthoyanidins）[2]。黄酮类化合物是多种药用植物的主要有效成分，例如，黄芩中的黄芩苷和黄芩素为黄酮及黄酮醇类化合物，甘草中的甘草素和橙皮中的橙皮素为二氢黄酮类化合物，儿茶中的儿茶素为黄烷酮类化合物，葛根中的葛根素为异黄酮类化合物。在植物中黄酮大多与糖结合，以黄酮苷的形式存在，少部分以游离态存在。现代药理学研究表明黄酮类化合物具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤等多种药理活性，在药品开发和食品保健领域具有广泛的应用前景[34]。
1 黄酮类化合物的合成途径
黄酮类化合物的生物合成首先通过苯丙烷途径将苯丙氨酸转化为香豆酰CoA，香豆酰CoA再进入黄酮合成途径与3分子丙二酰CoA结合生成查尔酮，然后经过分子内的环化反应生成二氢黄酮类化合物[5]。二氢黄酮是其他黄酮类化合物的主要前体物质，通过不同的分支合成途径，可以分别生成黄酮、异黄酮、黄酮醇、黄烷醇和花色素等（图1）。
1.1 酚酰CoA的形成 酚酰CoA包括香豆酰CoA和肉桂酰CoA，是黄酮类化合物生物合成的起始物质。L苯丙氨酸在苯丙氨酸解氨酶（PAL）的作用下能生成反式肉桂酸，反式肉桂酸然后在肉桂酸4羟化酶（C4H）的作用下能转化为香豆酸，而L酪氨酸能在酪氨酸解氨酶（TAL）的作用下直接转化为香豆酸。香豆酸和肉桂酸在香豆酰CoA连接酶（4CL）的作用下分别形成相应的酚酰CoA。在大多数药用植物中参与酚酰CoA生物合成的基因已经得到鉴定。PAL是苯丙烷途径中的第1个关键酶，其能催化L苯丙氨酸非氧化性脱氨生成反式肉桂酸（cinnamic acid），Zhang等[6]从青蒿中克隆到了PAL，该基因与其他植物的PAL具有高度同源性。通过RTPCR分析表明该基因在青蒿的嫩叶中高表达，在大肠杆菌中PAL的酶活力能达287.2 U・mg-1。C4H是苯丙烷途径的第2个酶，其能对反式肉桂酸进行羟基化形成香豆酸（coumaric acid），C4H在许多植物中都已得到鉴定例如长春花[7]、黄芩[8]、三角叶杨[9]等。Kong等[10]通过分析虎眼万年青转录组数据克隆到了1个C4H基因，通过酵母异源表达分析表明该基因能将反式肉桂酸转化为香豆酸。4CL是苯丙氨酸途径中的关键性限速酶，其能催化香豆酸和肉桂酸分别形成香豆酰CoA和肉桂酰CoA。Gao等[11]从地钱中克隆到了1个4CL基因，在大肠杆菌中该基因能将香豆酸转化为对羟基香豆酰CoA，酶动力学分析表明该酶的最适底物是香豆酸。
1.2 从酚酰CoA到二氢黄酮 二氢黄酮主要包括柚皮素和松属素。查耳酮合成酶（CHS）是黄酮类化合物合成途径中的第1 个限速酶，第1 个植物中的CHS是1983 年在荷兰芹中发现的，其能将3 分子的丙二酰CoA和1 分子的香豆酰CoA或者肉桂酰CoA结合形成一个具有C13 结构的柚皮素查耳酮或松属素查耳酮。查耳酮异构酶（CHI）是黄酮类化合物代谢途径中的第2 个关键酶，第1 个CHI基因是Mehdy等[12]于1987 年从法国豌豆中分离出来的，其能使CHS的催化产物发生分子内环化。柚皮素查耳酮和松属素查耳酮在CHI的催化下能形成柚皮素和松属素。Cheng等[13]在银杏叶中克隆到了CHI基因，在大肠杆菌中该酶能将6羟基查耳酮转化为柚皮素。Park等[14]从黄芩中克隆到了CHI基因，为了验证该基因的功能，该研究小组构建了CHI基因的过表达和RNAi载体并转化毛状根。与对照组相比，CHI基因过表达的毛状根中黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素含量明显增加，而在CHI基因表达通过RNAi受到抑制后，黄酮类化合物的含量明显降低。
1.3 从二氢黄酮到各类黄酮类化合物 二氢黄酮类化合物能在黄酮合酶（FNS）催化下在2，3位脱氢形成双键生成黄酮类化合物。FNS存在2种类型FNSⅠ和FNSⅡ，其中FNSⅠ主要分布于伞形科植物中，能直接将柚皮素转化为芹黄素，而FNSⅡ则于植物中普遍存在且表现出完全不同的催化活性，其能在C2和C3脱氢生成黄酮类化合物[1516]。Han等[17]从地钱中克隆到了FNS基因，通过异源表达和体外酶活分析显示，该酶具有FNSI的催化活性，能将柚皮素转化为芹黄素和2羟基柚皮素。Wu等[18]从金银花中克隆到了2个FNS基因（LjFNSⅡ1.1和LjFNSⅡ2.1），从灰毡毛忍冬中克隆到了一个FNS基因（LmFNSⅡ1.1），在酵母中表达的LjFNSⅡ1.1， LjFNSⅡ2.1和LmFNSⅡ1.1分别能将圣草酚，柚皮素，甘草素转化为木樨草素，芹黄素和7，4′二氢黄酮（DHF）。其中LjFNSⅡ1.1与LjFNSⅡ2.1表现出的不同催化活性主要是由于242位的氨基酸差异引起的，研究表明在206和381位的甲基化能显著提高LjFNSⅡ1.1的催化活性。
二氢黄酮类化合物能在异黄酮合成酶（IFS）的催化下将芳香基团从2位向3位转移生成异黄酮类化合物。Misra等[19]首次从补骨脂中克隆到了PcIFS基因，该基因在补骨脂的各个组织器官中均有表达，并可以被茉莉酸甲酯和水杨酸的诱导。为了验证该基因的功能，该研究小组在烟草中对PcIFS基因进行了过表达分析，与对照组相比过表达烟草花瓣中异黄酮含量有显著积累。Jung等[20]从大豆EST中筛选出了2个IFS基因并在拟南芥中对其进行了功能验证，在表达IFS的拟南芥中能检测到染料木黄酮，说明IFS参与异黄酮类化合物的生物合成。
二氢黄酮类化合物能在黄烷酮3羟化酶（F3H）的作用下生成二氢槲皮素和二氢山柰素等二氢黄酮醇类化合物，之后又在黄酮醇合酶（FLS）的作用下去饱和形成黄酮醇类化合物。F3H能在5，7，4黄烷酮 C3位进行羟化反应，生成二氢山柰素，而该物质则是合成黄烷酮和花色素的重要中间产物，因此F3H是控制黄酮合成与花青素苷积累的分流节点，被认为是整个类黄酮代谢途径的中枢[21]。Xiong等[22]首次从青蒿中克隆到了F3H基因，通过体外酶活分析发现F3H能将松属素转化为二氢山柰酚。黄酮醇合成酶（FLS）是黄酮类化合物合成途径与儿茶素合成途径的桥梁，二氢黄酮醇能在FLS的作用下去饱和形成黄酮醇类化合物[23]。Xu等[24]从银杏中克隆到了FLS基因，在大肠杆菌中该酶能将二氢山柰酚转化为山柰酚，同时该酶也能将柚皮素转化为山柰酚，该研究表明在黄酮类化合物合成途径中FLS是一个双功能酶。二氢黄酮醇类化合物能在二氢黄酮醇4还原酶（DFR）的作用下生成无色花色素类化合物，之后又在无色花色素还原酶（LAR）的作用下转化为儿茶酚等黄烷醇类化合物。二氢黄酮醇 4还原酶（DFR）是花青素和鞣质合成途径中的关键酶，其是一个重要的分支点[25]。Cheng等[26]从银杏中克隆到了3个DFR基因（DFR1，DFR2，DFR3），在大肠杆菌中表达的DFR1与DFR3能将二氢槲皮素转化为无色花青素，而DFR2能将二氢山柰酚转化为白天竺葵苷元。原花色素是植物应对生物及非生物胁迫的一种重要化合物，而LAR是参与原花色素生物合成的一个关键酶。Wang等[27]从三叶杨中克隆到了LAR基因（PtrLAR1）。为了验证该基因的功能，该研究小组在白杨中对基因PtrLAR1进行了过表达分析，发现过表达植株中的原花色素有明显的增加，同时儿茶素和表儿茶素也有显著的增加。
花色素合成酶（ANS）是位于花青素合成途径中的倒数第2个酶，该酶能将无色花青素转化为花青素。Xu等[28]从银杏中克隆到了ANS基因，在大肠杆菌中进行表达后，该酶能将无色花青素转化为花青素，同时该酶也能将二氢槲皮素转化为槲皮素，说明ANS在花青素和黄酮醇合成途径中是一个双功能酶。
1.4 黄酮类化合物的结构修饰 黄酮类化合物在甲基和糖基转移酶等修饰酶的催化下能形成多种黄酮类衍生物。Li等[29]首次从葛根中克隆到了一个异黄酮3O甲基转移酶（OMT）基因，通过在大肠杆菌和酵母中进行表达，发现该酶能对异黄酮的3位羟基进行甲基化。在植物的组织内多数黄酮与糖结合，以黄酮苷的形式存在，对黄酮类化合物进行糖基化修饰有利于增加产物的稳定性及溶解性。Li等[30]从葛根中分离了7个全长的糖基转移酶候选基因并在酵母表达体系中对这些基因进行了功能验证，通过分析发现有一个候选基因（PlUGT1）能将异黄酮的7位羟基进行糖基化，这些实验表明PlUGT1是一个异黄酮7O糖基转移酶。Wang等[31]从葛根中克隆到了异黄酮4′，7O二糖苷糖基转移酶（PlUGT2）基因，通过体外酶活分析发现PlUGT2能对异黄酮的O4′和O7′进行糖基化，Realtime PCR发现PlUGT2在葛根根中表达量最高，这与4′，7O二糖苷的积累模式相同。PlUGT的挖掘及鉴定将有利于更好地理解葛根中黄酮类化合物的糖基化反应。
2 黄酮类化合物的合成生物学研究
对黄酮类化合物合成途径的深入研究和解析为其合成生物学研究奠定了基础，推动了相关领域的快速发展，近年来已对槲皮苷[32]、柚皮素[33]、松属素[34]、儿茶素[35]、金雀异黄酮[36]、非瑟酮[37]和无色花青素[38]等多种黄酮类化合物开展了合成生物学相关研究。
2.1 柚皮素 Santos等[39]将来源于类球红细菌的RgTAL，有高效催化活性的Sc4CL和PhCHS及经密码子优化的MsCHI一起构建到表达载体，以产酪氨酸的大肠杆菌为底盘细胞，在含葡萄糖的MOPS培养基里生产出了柚皮素29 mg・L-1。丙二酰CoA是黄酮类化合物生物合成的重要底物之一，但因其在微生物中合成较少，使其成为黄酮类化合物合成生物学研究的一个瓶颈。在该研究中采用了2种策略来提高丙二酰CoA的供应，策略一：构建一条丙二酸盐同化途径增加丙二酰CoA的供应；策略二：添加脂肪酸途径的抑制剂浅蓝菌素用于抑制竞争支路，限制丙二酰CoA向脂肪酸转化。通过以上2个途径的改造，柚皮素的产量分别增加了59%，190%，最终使柚皮素的产量达到了84 mg・L-1。
2.2 松属素 Wu等[40]利用合成生物学手段首次将葡萄糖转化为松属素，为了实现二氢黄酮的从头合成，该研究小组在大肠杆菌中构建了4个功能模块，模块一含内源性3脱氧D阿拉伯庚酮糖酸7磷酸合酶基因aroFwt和抗反馈抑制的突变预苯酸脱水酶基因pheAfbr，可以将葡萄糖转化为苯丙氨酸；模块二含基因PAL和4CL，将苯丙氨酸转化为肉桂酰CoA；模块三含基因三叶草根瘤菌丙二酰CoA合酶matB和丙二酸盐载体蛋白matC，增加丙二酰CoA的供应；模块四含基因CHS和CHI，将肉桂酰CoA和丙二酰CoA转化为松属素；对这4个模块进行优化调节最终使得松属素的产量达到40.02 mg・L-1。Cao等[41]通过在大肠杆菌中过表达脂肪酸合成途径中的基因β酮乙基ACP 合成酶Ⅲ （FabH） 和 β酮乙基ACP 合成酶Ⅱ （FabF）使得大肠杆菌中丙二酰CoA的表达量分别增加了1.4，1.6倍，导致松属素的产量分别增加了10.6，31.8倍，该实验结果表明过表达FabF能提高丙二酰CoA和松属素的产量。随后，该研究小组在过表达FabF的菌株中加入了浅蓝菌素使松属素的产量最终由25.8 mg・L-1增加到 29.9 mg・L-1。
2.3 非瑟酮 非瑟酮存在于多种水果和蔬菜中，具有抗衰老，抗炎，抗癌和抗病毒等功效。基于非瑟酮与槲皮素相似的结构，Stahlhut等[37]推测非瑟酮可能通过一个类似于槲皮素生物合成途径进行合成，因此提出一个新颖的在大肠杆菌中以L酪氨酸为前体合成非瑟酮的生物合成途径。在该途径中酚酰CoA在CHS及CHR的催化下生成异甘草素，然后在CHI的作用下转化为甘草素，甘草素在F3H的作用下转化为garbanzol，该化合物与二羟基山柰酚具有相似的结构，最后garbanzol在黄酮单氧化酶（FMO）和细胞P450还原酶（CPR）的作用下转化为非瑟酮，该途径中以O2， NADPH， aKG作为辅助因子。这是首次利用大肠杆菌将芳香族氨基酸转化为非瑟酮。最终，在该研究中构建的工程菌株能产12.5 mg・L-1的香豆酸和0.3 mg・L-1非瑟酮。
黄酮类化合物具有多种药理活性，在人类的健康及饮食方面发挥着具有重要作用。过去大多数黄酮类化合物都是通过植物提取和化学合成获得，这会带来资源过度开采和环境污染破坏等问题。随着人们健康观念的不断提高，人们对黄酮类药品和保健品的需求量逐渐增大，现有的产量将难以满足日益增长的市场需求。随着高通量测序技术和其他组学技术在本草基因组学（herbgenomics）研究中的应用，极大地推动了黄酮类化合物合成途径研究的进展，为其合成生物学研究奠定了基础[4243]。因为柚皮素和松属素是多种黄酮类化合物的前体物质，因此对这2种化合物的合成生物学研究最为深入和广泛。早期的研究通过在大肠杆菌或者酵母中表达一些关键酶基因，可以将外源添加的香豆酸、苯丙氨酸、肉桂酸等前体物质转化为柚皮素和松属素，但是由于这些前体物质昂贵导致难以产业化。近期研究表明可以通过合成生物学方法直接以葡萄糖为底物合成柚皮素和松属素，这将极大地降低生产成本。通过进一步优化黄酮生物合成体系，提高终产物的产量，推动黄酮合成生物学研究从实验室向工业化生产的转化，从而为黄酮类药物和保健品的研发提供新的化合物来源。
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进化生物学研究进展范文2
关键词：狼毒大戟；化学成分；抗肿瘤
中图分类号： R284 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0320-2
基金项目：科技厅项目 2010-2012 长白山珍稀资源松茸菌丝体的发酵及产品利用（21200253）
狼毒大戟(Euphorbiae fischeriana Steud.)又名东北狼毒、白狼毒、猫眼草，中药中也作狼毒使用，具有祛痰逐水、破积杀虫等功效，用于治疗水肿腹胀、慢性气管炎、咳嗽、气喘等[1]，临床用于治疗肿瘤、结核病、白血病以及皮肤病等疾病。狼毒大戟的化学成分主要有二萜、三萜、鞣质、甾醇、蒽醌类等。
1 狼毒大戟的化学成分研究进展
狼毒大戟中含有多种化学成分，主要包括二萜、三萜、酚酸性成分、甾醇类及挥发油等。
1.1 萜类化合物
狼毒大戟中含有较多的萜类化合物，主要的结构类型为巴豆烷型、松香烷型和异海松烷型。1987年刘桂芳等从狼毒大戟中分离得到羽扇豆醇[2]、3-乙酰羽扇豆醇[2]，岩大戟内酯A，B(jolkinolide A，B)[3]、17-羟基岩大戟内酯(17-hydroxyjolkinolide B)[3]、狼毒大戟甲素(fischeriana A)和狼毒大戟乙素(fischeriana B)[4]。1997年马晴高[5]等从狼毒大戟中分离鉴定出12-deoxyphorbol-13-(9Z)-octadecanoate-20-acetate、langduin A、12-deoxyphorbol -13-hexadecanoate、12-deoxyphorbol-13-acetate (prostratin)、boehmerone和16α, 17-二羟基阿替生-3-酮。1999年Che Chu-Tao[6]分离得到17-hydroxyjolkinolide A、17-acetoxyjolkinolide A、ent-11β-hydroxyabieta-8(14), 13(15)-dien-16，12β-olide、langduin B。2001年刘文粢等[7]分离得到16-hydroxypseudojolkinolide B和β-香树脂醇乙酸酯。2003年与马晴高等[8]分离出羽扇豆酮和羽扇豆醇乙酯。此外还有12-deoxyphorbaldehyde-l3-acetate[9]、8β,14α-二羟基-13(15)-松香烯-16,12-内酯[9]、3α, 17-dihydroxy-ent- pimara-8(14), 15-diene[9]、13β-hydroxy-ent-abiet-8(14)en-7-one[9]、langduin D[9]、13-deoxyphorbaldehyde-13-hexadecacetate[10]、langduin C[11]。
1.2 鞣质类
Lee，Seung Ho等学者[12]从狼毒大戟中分离鉴定出的化合物有鞣云实素、tercatain、sanguiin H-5、corilagin、3，4，6-三氧-没食子酰-D-葡萄糖、1，2，6-三氧-没食子酰-β-D-阿洛吡喃糖、1，3，6-三氧-没食子酰-β-D-阿洛吡喃糖、1，2， 3，6-四氧-没食子酰-β-D-阿洛吡喃糖。
1.3 其他类化合物
1975年Daisuke Uemura首次分离得到О-Acetyl-N-（N′- benzoyl-L-phenylalanyl）-L-phenylalaninol[13]。1980年G Schroeder[14]等学者首次分得7α-羟基甾醇、7β-羟基甾醇和7-氧代甾醇。1987年刘桂芳[2]等分离鉴定出谷甾醇。1997年马晴高[5]首次分离得到大黄素甲醚。2001年刘文粢[7]等首次分离得到阿魏酸二十八酯、2，4-二羟基-6-甲氧基-3-甲基苯乙酮、24-亚甲基-9，19-环羊毛甾酮。2005年简丽等[15]从狼毒大戟水提物中分离得到苯乙酮类化合物，鉴定为狼毒甲素、狼毒乙素、2，4二羟基-6-甲氧基-3-甲基苯乙酮、3，3′-二乙酰基-4，4′二甲氧基-2，2′，6，6′-四羟基二苯乙酮。
2 狼毒大戟的生物活性研究进展
2.1 抗肿瘤活性
1984年申屠瑾等[16]实验表明，狼毒大戟水和乙醇提取物分别腹腔注射，连续10d，对小鼠移植性Heps肝癌和Lewis肺癌生长抑制率均在30.00-63.37%，对胃癌、肝癌水瘤和内瘤180没有明显影响。同年杨宝印等[17]报道，狼毒大戟中二萜内酯类化合物对小鼠实验性肿瘤的生长有一定的抑制作用，认为该药有明显抗癌作用。1991年Lee，Seung Ho等[12]学者报道甾体类化合物7-氧代甾醇、7α-羟基甾醇和7β-羟基甾醇，表现出抗肿瘤活性。1997年刘文粢[18]实验表明boehmerone对T淋巴细胞有较强的增殖作用，而大黄素甲醚对人体宫颈癌细胞具有明显的抑制作用。2001年刘文粢等[7]分离得到16-hydroxypseudojolkinolide B，对体外培养的人鼻咽癌CNE2细胞及人白血病K562细胞的生长具有显著的抑制作用。
2.2 抗菌活性
1995年赵奎君等[21]比较了12种狼毒类中药(乙醇提取物)的体外抑菌活性，结果表明在1/100稀释度下，抑菌作用最强的是狼毒大戟，MIC值为1/3200，但其挥发油及蒸馏溶液在体外、体内都没有显著的抗结核菌作用。2000年赵奎君等[22]又有实验研究了狼毒大戟根的5种溶剂提取物对结核杆菌的体外抑菌作用。实验结果表明，在1/400稀释度下均有抑菌作用，其中石油醚提取物抑菌作用最强，MIC值为1/3200。
2.3 抗白血病活性
2000年，尚溪瀛等[23]用狼毒大戟注射液对模型为L615白血病小鼠进行了体内药物实验研究。研究结果表明，狼毒大戟注射液抑制了L615白血病小鼠细胞的DNA。2002年崔唏[24]等对狼毒大戟诱导L615白血病小鼠T淋巴细胞的凋亡进行了研究。结果表明，给药组及肿瘤组DNA均显示典型的凋亡梯形电泳带，并且给药组强于肿瘤组。同年于勇等[25]对L615白血病小鼠进行中枢神经细胞毒性实验，发现动物在用过狼毒大戟之后，大脑软脑膜肿瘤细胞的浸润明显改善。表明狼毒大戟可以减缓或部分阻止L615白血病细胞对中枢神经的浸润作用。
3 小结
综上所述，目前对狼毒大戟已经展开了更加深入的研究，研究范围已从化学成分研究、抗菌到现在的抗肿瘤的药理研究。在现今，许多复杂的疾病如癌症、艾滋病等已经对我们人类的生命造成了非常大的威胁和伤害，而化学合成类药物对这些疾病的疗效并不是很理想，而且毒副作用大。有研究表明狼毒大戟中的二萜类成分具有较好的抗癌、抗艾滋病活性，对其药物开发具有较好的参考价值。但是狼毒大戟的这些活性能否发挥和应用，主要还在于活性成分的提取和分离。我们应该投入更多的人力物力研究高效低毒的提取分离技术，获得更有价值的活性成分。
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进化生物学研究进展范文3
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Advances in Biological Chemistry(ABC) is an international journal dedicated to the latest advancement in Biological Chemistry. The goal of this journal is to provide a platform for scientists and academicians all over the world to promote, share, and discuss various new issues and developments in different areas of Biological Chemistry.
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进化生物学研究进展范文4
教育即生活，读书即品读教育、品读生活。多年来，北京师范大学教育学部郑新蓉教授主持读书会，涉猎教育社会学、教育人类学、民族教育、性别教育等领域。本期读书会主要介绍美国心理学教授道格拉斯・肯里克与弗拉达斯・格里斯克维西斯合作完成的著作――《理性动物》。
现代市场经济的快速发展，使作为经济学理论基石的“理性人”的观点深入人心，主要包含两个层面的含义：一是理性，二是自利，即人能够进行精确的计算为自身谋取最大的利益。这一观点受到包括人本主义心理学家、现代行为经济学家等的批判，他们从不同的学科视角提出事实上人未必总是理性的，人也不需要或不应该总是经济理性的。具有进化心理学背景的美国心理学教授道格拉斯・肯里克与弗拉达斯・格里斯克维西斯则另辟蹊径，将讨论的焦点从“人是否是理性人”的争论中转移到从物种进化的“动物”视角，重新审视人类的理性问题。观点别具一格，论述生动有趣，从另一角度拓宽我们对人类决策、人类理性的认识。
一、作者及作品简介
《理性动物》（The Rational Animal）一书由两位美国心理学教授合作完成。道格拉斯・肯里克，亚利桑那州立大学心理学教授，获亚利桑那州立大学博士学位，是人类行为与进化学会执行委员会成员，被誉为现代进化心理学奠基人之一。弗拉达斯・格里斯克维西斯，美国明尼苏达大学卡尔森管理学院市场营销与心理学教授。他们将进化生物学和社会心理学相结合，在《理性动物》中向我们生动地介绍了人脑是如何运作的最新科学证据。英文原版书中，《理性动物》一书还有副标题，即《进化如何使我们自己变得比我们所认为的更聪明》（How Evolution Made Us Smarter than We Think），明确地亮出其进化心理学的视角。该书于2014年首次出版中文版本，介绍对西方现有人类行为研究进展的最新成果。因其论述语言生动活泼，采用“案例―理论观点―案例”的反复推敲论证的方式层层推进，使其不仅具有很高的阅读价值，而且具有极强的可读性。
二、内容介绍
本书除去引言、结论及致谢部分，共分九章。每一章节内部，作者运用“案例―理论观点―案例”的论证方式，以有趣的经验现象引起读者的阅读兴趣，从而提出相应的理论观点对其进行解释，解释过程中又重新回到案例映证，而各个章节则是观点之间的层层递进。
1.从“理性人”到“理性动物”
关于人类决策理性与否的问题，包括古典经济学家、现代行为经济学家等已经做了大量的讨论。作为第三类科学家，即进化心理学家，作者对这一问题进行重新审视，在“理性人”的论述外提出“人是理性动物”的观点。他们认为，人类的一些看似愚蠢、不理性的行为，从生物进化的角度来看，往往具有深度理性（deep rationality）。人类决策并非关于理性或非理性的问题，而是具有深层理性的特点。今天的选择并不仅仅是由当下可见的近因所决定的，更是由根植于潜意识中的一套祖传的精密机制的影响而造成的。比如，分析个体购买一块蛋糕这一行为的背后原因，近因可能是他饿了或者是他喜欢吃蛋糕，但远因则是高热量食物曾帮助人类的祖先积蓄能量，使他们得以在高营养食物匮乏的环境中生存下来。所谓理性动物，就是将人类看作和其他生物一样同样具有生存、繁衍等进化需求的物种，所以在分析人类行为的原因时不但要考虑表层近因，还应从进化需求中找到远因，即祖先留在我们身体中的遗传密码的作用。
但我们也应知道，人类的进化目标并非单一、完整的，而是不可避免地会面临自我保存、繁衍后代、社会交往等互不相同的进化挑战，由此引出另一关键概念――次级自我（subselves）。
2.七个“次级自我”
人类千百万年的进化历程中，为应对不同的进化挑战而形成了七种不同类型的“次级自我”（见图1）。在个体的生命历程中，七个“次级自我”依次登台。金字塔型的结构体现的不仅是时间上的先后关系，还代表人类进化的最高目标是育儿，即繁衍后代。
七个“次级自我”可以被理解为经常存在的人类决策的前后不一致现象。不同的“次级自我”遵循不同的博弈规则。在双方都是冷血的理性经济人的情况下，为了避免遭受被他人背叛而承担更加严重的惩罚，人们往往倾向于选择自己首先做出背叛行为。但当博弈双方是亲属关系时，情况则会发生变化。从生物进化的角度来说，如果和我们有着相同遗传基因的亲属获得进化的机会，同样意味着我们获得进化的胜利。由此，作者生动地阐述了“血浓于水”的道理。而且，不同的“次级自我”具有不同的认知偏见，导致其在做选择时的冒险倾向不同。如自我保护型的“次级自我”会使处于粮食危机中的赞比亚政府拒绝美国转基因食品的援助，原因是转基因食品对赞比亚人民来说，其安全性并不确定，人们宁愿暂时挨饿，也要避免可能出现的更严重的后果。而男性择偶型的“次级自我”则倾向于冒险，高估女性对其感兴趣的程度，以最大可能地实现其繁衍和基因延续的进化目的。
由此我们可以理解，为什么日常生活中人们常常会做出前后不一致的决策，为什么在不同的情境下我们会改变自己对同一问题的想法，做决策时会感到纠结，难以取舍，这是我们的七个“次级自我”争斗的结果。如果我们希望做出尽可能合理的决策，则需要掌握激活或规避某个次级自我发挥作用的技巧。
3.快和慢的生命史对策
七个“次级自我”金字塔是每个生命体在个人生命历程中需要经历的进化路径。其中，位于较低层级的指向个人的存续目标，维持个体的身体健康和生命延续，而位于较高层级的则指向基因的繁殖目标，复制有机体的基因，使种族延续。由于个体所处的生存环境、掌握的资源总量和结构不同，导致其完成这一进化路径的方式也不同，这就形成快和慢不同的生命史对策。生物学家基于各种生物体如何分配有限的资源，建立了一套“生活史理论”（life history theory），缩短个体的存续进程，将更多的资源用于繁殖努力的方式即“快生速死”的快对策，而将更多的资源用于个体的存续努力，并不急于繁衍后代的方式即慢对策。
快对策和慢对策的选择基于个体对环境的判断及在个人所拥有资源基础上的对环境掌控能力的判断。作者尤其提到个体从小成长的家庭环境的重要性，然而成长于缺乏安全感和稳定性、动荡不安、资源匮乏的环境中的人，倾向于采用“快生速死”的生命史对策，将有限的资源用于尽早地繁衍后代。因为生命有太多的不确定性，他们只能选择尽早地完成最高层级的进化目标，其行为风格带有冒险和及时行乐的特征。而成长于安全、稳定、资源充足的环境中的人，倾向于采用慢对策。对他们而言，未来具有预见性，即使遇到可能的风险，他们也有充足的资源将之化解，因而他们并不急于完成生育繁衍的任务。这类人的行为风格带有思维的缜密性、决策的长远性、计划性的特征。我们无法简单地判断两种生命史对策的优劣，而事实上，从个体实际的生存状况出发而进行的选择，从实现其进化目标的角度来说，都具有深层理性。
4.总结
从进化心理学的角度讨论“理性动物”，为我们开辟一个理解人类行为的全新视角。人类行为的理性与否不仅可以从其所获的实际经济利益角度思考，还可从物种进化需求的角度进行解释。一些看似不理性的行为，实际上会满足人类的某种进化需求，进而在进化过程中作为一套祖传的神秘机制被确立下来，隐藏于我们的潜意识中并影响我们的选择。与各个进化目标相对应的是不同的“次级自我”，出现在个体生命历程的不同阶段，有着各不相同的固有偏见及与人相处的博弈规则，导致当不同“次级自我”占据主导位置时，人们会做出截然不同的决策。由此，人类可以更加理解自身做出决策的原因和内在机制，重新审视决策行为理性与否的问题，防备深层理性的寄生虫。通过了解敌人、了解环境、了解自己的三种途径，我们可以规避深层理性被他人利用，使自身的进化需求真正得到满足。
三、主讲者评论
初次接触进化心理学，觉得新奇而有趣。不可否认，这是人类在对自身行为机制这一恒久且又充满神秘性、复杂性的问题探究之路上走出的又一重要的一步。一些观点也会让我们不禁会心一笑，或是豁然开朗，在被剖析的同时，似乎认为离我们自己也更近。这的确是一本阅读过程引人入胜、读后确有收获的著作，但也会让读者生发出更多的困惑，悬而未决。
“理性”“动物”，反复读着这几个简简单单的字，细细斟酌又似乎有无穷无尽的含义。什么是理性？理性看似熟悉，但追问起来却难道其究竟。经济学中的理性人，等同于经济人的概念，是指人在自利之心的引导下对自身所获实际利益能够做出精确计算的能力。亚里士多德说：人是理性的动物。此处的理性，是指人是具有过道德生活能力的不同于一般动物的物种。理性也常常和科学、逻辑等概念关联，意指人对外部世界进行探求、追寻某种确定性的能力。那么，《理性动物》一书中的理性是指什么，人类是否总是需要理性？该书的逻辑似乎延续古典经济学“理性人”的意涵，指人类作为众多生物物种的其中之一，为保证个体基因进化进程的延续，力求有机体的生存、繁衍而做出的权衡努力。进化心理学中，人类的理性不是为了一时的、可见的经济利益，而是为了满足个体的进化需求，但其核心内涵是一致的，理性即精致的利己主义。
再看动物。此处的动物绝不单单作为一个名词而存在，它是指遵循优胜劣汰、你死我活的丛林法则，追求个体基因存活和延续最大可能性的动物性。人在某种程度上的确是理性动物，但正如作者试图消解传统博弈论规则时所提到的：经济理性的市场规则只适用于一部分的人类决策，我们大多时候不是在和陌生人打交道。人类恰恰是在朋友面前可以不斤斤计较，只求付出和所得大体平衡，在后代面前可以自我牺牲、完全交付信任的物种。以“动物”之名勾勒出的七个“次级自我”模型，却恰恰是一副近乎完整的人性图景。人类究竟是不是理性动物，每个人心中都已有了一份保留答案，那是一份“我心自有明月”信仰的存在。
一、该书带给人们哪些触动及疑惑？
《理性动物》一书提出众多核心概念，如深层理性、进化目标、进化适应性、次级自我的进化层级等，并在论证过程中提出一些具体而有趣的观点或事例，如琳达问题、厌恶损失偏见、家庭经济学等。那么，该书会带给人们哪些触动与疑惑，仁者见仁，智者见智。对于理性，一些同学会说，“理性和非理性到底是指什么？”“理性有没有外部环境和文化的影响？”“理性分为经济理性、道德理性、直觉理性，而且理性之间也会有冲突，那我们该如何选择？”“深层理性和感性有什么区别，深层理性是不是一种借口？”“教育者如何做到真正的理性？”也有人会提出，“这本书为什么解释不了释迦牟尼？”认为“人类决策是为进化目标服务的，那统一的进化目标该如何解释人类差异？”对“次级自我”这一概念，有的同学说，“在人类需求的进化层级中，相对于次级来说的主级是什么？”“相比于独立的七个‘次级自我’来说，有没有一个整体的东西在起作用？”还有的同学提出，“是不是可以用本书的理论解释我们做过的所有错事，为它们找借口？”
整体而言，这些困惑的问题主要表现在如下方面：第一，理论解释的限度问题，为什么书中观点不能解释某些人类行为，我们是否可以为所有行为寻找理由，抑或是借口吗？第二，关于理性的探讨，即何为理性，我们应如何运用理性？除个体因素之外，理性是否会和环境、文化因素相关？第三，关于次级自我的决策问题，当它们之间发生冲突时如何选择？在“次级自我”之上是否有一个更上位、更具全局观的“自我”在起作用？
二、深层理性是否可以用于解释人类的一切行为？
深层理性是否可以用来解释人类的所有行为？有的同学指出，不看书，只想睡觉，这是不是在偷懒，但书中的观点则说明睡觉是身体的需要，需要休息或者需要更多的睡眠来长身体，这是不是说我们可以借用深层理性为所有的行为找借口？
还有的同学认为，深层理性只是为我们提供一种解释人类行为的观点，但并不意味着我们应该用深层理性来解释我们的一切行为，人类行为归根结底是要为自身找到一种舒服的状态。“理性为什么成为我们做一切事情的理由？如果我们做某些事情不遵循理性就是有问题的，就是不正当的。人不管是遵循经济理性也好，直觉理性也好，道德理性也好，都是为了让自己有一种舒服的状态。这种舒服的状态不一定是在这件事情上得利，也可能是良心上的安宁，或是它符合我们的最直接判断，认为这样做最合适，并非最合适，但在这个情境中是最合适的。人肯定会考虑利害，但也不是要像书中说的用深层理性来解释所有的行为。”
也有的同学提出，即使是为我们自身的某些行为找借口的行为本身，同样也可从深层理性的角度加以解释。“书中有提到一个存续努力，就是为了我们继续生存下去。我们为自己所做的事情寻找借口，不仅仅是为了求得心安的状态，还是为了让我们更好地存活下去。因为在我们做某件事情不断地感到内疚、感到自责时，这种状态下的人处于一种非常不好的状态。如果一直处于这种的状态的话，我们可能会没有办法延续生命，没办法符合存续的进化。之所以我们会不断地寻求一些看似借口的东西来安慰自己，其实这也是一种深层理性。”
也有的同学认为，深层理性的观点在某些问题上的确有一定的解释力，但更多的人类行为是其无法解释的，甚至人性这一复杂问题是否可被研究也有待商榷。“作者基于一种基本的判断，即人都是有理性的动物，但也会出现一些无法用理性解释的现象，于是创造出一个词，叫作深度理性。它的确有对的方面，但为什么这种观点解释不了释迦牟尼，解释不了如刘胡兰等烈士的行为？要想用一项研究企图解释人性，这本身就是不可能的。人的魅力，人所不同于动物的地方就在于它有它的不可解释性，有它的客体性。”
三、何为理性？我们如何理解理性？
何谓理性，有的同学认为理性包含经济理性、道德理性、直觉理性，也有的同学提出可以用“合理性”理解深层理性的概念。“读这本书时，我们会看到，一些可能是不理性的举动，但在一定的情境下，或是某个‘次级自我’的状态中，可能那个状态就是合理的。这种合理性有可能是为了种族延续，或是其他，其中的‘理’包含更多生活意义上的常规含义。”
可以用哪些更通俗的话或者词语来解释“理”或“理性”，如，智慧、聪明、做事的理由、借口等。郑新蓉老师指出：“现在，如果没有异议的话，我们可暂且使用‘理性’这个词，但我们要回到它所描述的事实上。理性所描述的事实有其针对性，如经济理性，是现代社会生活中，基于个体的计算、计量、裁判，并根据生产的投入和产出来进行计量。由于经济理性被过分地意识形态化，基本覆盖可解释的所有人类行为，使得其他学科就有意见了，如宗教、心理学。”回到事实、现象本身，不囿于概念，这应该是一股新的力量，可开拓我们的思路。
四、从快对策、慢对策中，如何反观自身和社会？
从社会学的角度，回归理性，这存在一个经验事实的讨论：社会经济地位较高、健康有保障的中产阶级家庭，往往是慢对策的。慢对策意味着计划性和目标性，认定一个目标后能够朝着这个目标有条不紊地前进，并认为未来是可预知的，即使可能存在风险也有足够的资源规避这些风险的影响。而快对策往往具有冒险性，是“快生速死”的策略，因为对其而言，未来具有太强的不确定性，而使其宁愿选择及时行乐。选择快对策的原因既与其所处的环境及其对环境的判断有关，也与大脑认知可能看不到通过慢对策也可获得成功的路径有关。
反观自身，我们自己是属于慢对策还是快对策？在过程中、细节上，是慢对策还是快对策？进一步将眼光投诸于中国社会，哪些人是快对策的，哪些人是慢对策的？在家庭环境的安全和社会环境的安全之间如何做出平衡？即使家庭是安全的，但面对政策的不稳定与社会环境的不安全，我们会做出怎样的选择？快、慢对策的选择可能是基于个体对自身所处的阶层背景、家庭背景的安全性评估，或许也存在地域差异，会受到地域社会价值观念的影响。
（作者系北京师范大学教育学部硕士研究生）
备忘
这一理论最初吸引我的地方：一是需求的多样性，并非今天投入明天就会有产出，存在长远投入和产出，通过繁衍把多样性呈现出来。二是解释了经济理性最不能解释的合作关系和群体关系，其解释范围有群体的，有家族的，有为集体利益做出牺牲的，更为宽泛、广泛。此外，它有一些数据性的显示。
