自20世纪50年代以来，科学家们一直就基因组中有多大的比例造就了现在的我们而争论不休。争论的焦点在于人类基因组有多少不具有功能性的“垃圾DNA”。如今一位进化生物学家声称，只用一些基础的计算就可终结这场长达半个多世纪的争论。

来自休斯顿大学（University of Houston）的丹•格罗尔（Dan Graur）计算发现，人类基因组中具有功能性的组成部分可能只占到我们所有DNA的10-15%，最多不超过25%，而“垃圾DNA”大约占到75-90%。之所以称这些基因为“垃圾DNA”，是因为它们不能编码人体内任何催化重要化学反应的蛋白质，尽管它们不一定是有害有毒的。

在功能性DNA中，有害突变的遗传变异会让组成DNA的四种化学碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）出现轻微的移动或顺序改变。它们在我们的基因组内日积月累，会破坏那些对构成健康组织和生物学过程具有指导作用的基因编码，从而伤害人体，甚至致命。

而当突变发生在垃圾DNA中则是无害的，因为这部分遗传密码无论怎样都不会发挥任何作用。基于这一点，从进化的角度来看，我们的DNA中具有功能性的部分越少越好，因为这让更少的DNA暴露在产生突变的风险之下，也可以减少突变引起的早亡。曾有科学家做过研究，发现生物越复杂，其携带的“垃圾DNA”就越多，而恰恰是这些没有编码的、无功能性的DNA帮助高等生物进化出了复杂的机体。

格罗尔综合考虑了物种生存所面临有害突变的风险性以及人类历史进程中已知的人口稳定度和繁殖率，发现若要满足以上条件，我们的基因组中功能性DNA的比例上限必然相当低。这是因为如果情况相反，危险的突变会在基因组中持续累积，人类必须产生根本无法实现的大量后代。假设基因组100%具有功能性，为保证有健康的孩子出生、整个物种繁衍至今，平均每对夫妇拥有最少24个，最多5X1053个孩子。显然这在现实中是不可能的，

2012年一项规模巨大名为DNA元件百科全书（ENCODE）的研究项目声曾称，人类DNA中80%是具有功能性的。这个结论引起众多科学家的争议，他们认为，ENCODE项目对于“功能性”的定义太过宽泛。如果是“具有对进化效应有利的编码序列”，无论如何到不了80%。按照格罗尔的算法，这就需要世界上的每对夫妇平均拥有15个孩子，并且所有孩子中只有两个可以健康存活，剩下都会死去或是无法产生后代。

格罗尔认为人类基因组至少四分之三的组成部分都是没有功能的“垃圾DNA”，功能性只占10%-25%。这项研究可使科学研究集中在更小范围的“功能性”DNA上。格罗尔表示，今后研究预防和治愈疾病的基因时，我们只需要对功能性序列进行测序就可以了，前提是我们需要知道人类基因组里功能性序列的比例。

未来，DNA编码技术会在疾病预防和治疗领域大放光彩，而功能性DNA的发现和排除无疑为这些技术的应用提供了基础。

（环球医学编辑：石 岩）