本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點。
最近關於 ENCODE 專案及其令人困惑的“80% 的 DNA 具有功能”的發現引起的軒然大波讓我感到非常驚訝。尤其讓我驚訝的是人們竟然會對垃圾 DNA 感到驚訝。不幸的是，這次科學家也難辭其咎，因為雖然圍繞 ENCODE 的宣傳是一場媒體災難，但 80% 的說法源於科學論文字身。毫無疑問，該專案本身——代表著團隊合作、堅持不懈的追求、技術精湛和一流科學的勝利——已經產生了極其有用的資料，並且毫無疑問它將繼續這樣做。 疑問在於公眾損害需要多長時間才能修復。
關於科學家和記者對該專案發表的各種誤導性言論，已經有很多文章進行了報道，我對此也無能為力。 我所能做的就是指出一些優秀的文章：Larry Moran 多年來在他的部落格上長期致力於傳播關於垃圾 DNA 的真正智慧。Ed Yong 詳盡地總結了大量的觀點、連結和分析。T. Ryan Gregory 發表了一些很棒的文章，駁斥了關於垃圾 DNA 神話的神話。而 John Timmer 對此事進行了最好的通俗解釋。 科學家犯下的最大錯誤是如此寬鬆地定義“功能性”，以至於它可以意味著幾乎所有的 DNA。 第二個大錯誤是沒有向公眾澄清功能性的含義。
但我感到驚訝的是，為什麼人們如此難以接受大部分 DNA 實際上是垃圾。 即使對於像我這樣不是專家的人來說，垃圾 DNA 的存在似乎也完全正常。 我認為，如果我們接受標準的進化論觀點，垃圾 DNA 根本不應該讓我們感到震驚。
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標準的進化論觀點告訴我們，進化是混亂的、不完整的和低效的。 DNA 由多種序列組成。 有些序列具有真正的生物學功能，因為它們被轉錄，然後翻譯成具有明確生理作用的蛋白質。 然後還有一些序列只轉錄成 RNA，而 RNA 不起任何作用。 還有一些序列僅與 DNA 結合蛋白結合（這是 ENCODE 科學家認可的“功能性”的定義之一）。 最後，還有一些序列根本不起任何作用。 這些序列中的許多序列由 假基因 和 轉座子 組成，並且是來自病毒和其他遺傳漂浮物的有缺陷和功能失調的基因，透過我們漫長、不完美和混雜的遺傳歷史插入到我們的基因組中。 如果我們能夠認識到進化是一個有缺陷的、零敲碎打的、低效的和拼湊的過程，我們就不應該對在我們的基因組中發現這種具有不同程度功能或沒有功能的序列多樣性感到驚訝。
大多數這些無用片段沒有被清除的原因僅僅是因為沒有必要。 我們應該記住，進化不是朝著最佳結果努力，它只能用它已經擁有的東西做到最好。 如果這些有缺陷和無功能的序列不是負擔，那麼去除它們的風險太大，工作量也太大； 簡單地複製這些序列的工作量遠小於去除它們的工作量。 因此，這些序列在我們漫長的進化歷史中一直存在並被傳遞下來。 它們可能根本不發揮任何作用這一事實，與取決於機會的偶然自然機制以及僅僅作為額外負擔將非功能性附加到有用功能上是完全一致的。
在我看來，還有兩個事實應該讓我們非常容易接受垃圾 DNA 的存在。 考慮一下，蠑螈的基因組是人類基因組的十倍大。 現在這意味著兩種可能性； 要麼蠑螈的功能性 DNA 是我們的十倍，要麼我們和蠑螈之間的主要區別是它們有更多的垃圾 DNA。 如果蠑螈真的有那麼多功能性 DNA，那麼蠑螈的解剖學或生理學的複雜性難道不會大相徑庭嗎？ 相反，與人類相比，蠑螈的相對簡單性難道不會更符合僅僅是不同程度的垃圾 DNA 嗎？ 哪種解釋聽起來更合理？
接受垃圾 DNA 現實的第三個理由是簡單地考慮突變負荷。 我們的基因組，與其他生物的基因組一樣，在進化過程中經歷了許多突變。 如果我們基因組的 90% 真的具有功能並且經歷了突變，會產生什麼後果？ 在如此高的突變率下，我們如何生存和繁榮？ 另一方面，如果我們假設我們基因組中發生的大多數突變都發生在垃圾 DNA 中，那麼理解我們的生存就容易得多。
那麼，總結一下，如果有人說他們對垃圾 DNA 感到驚訝，我們應該感到驚訝。 即使像我這樣不是專家的人也能想到至少三個喜歡垃圾 DNA 的簡單理由
1. 認識到進化本質上是一個混亂且低效的過程，經常產生垃圾。 如果這種垃圾沒有引起麻煩，則可能會被保留。
2. 認識到基因組大小的巨大差異用垃圾 DNA 解釋比假設大多數 DNA 真正具有功能性要好得多。
3. 認識到如果我們的大部分 DNA 不是垃圾 DNA，突變負荷將是令人望而卻步的。
最後，作為一名化學家，我想說，我一點也不驚訝 DNA 結合蛋白與 DNA 的隨機、非功能性片段結合。 這幾乎不能使這些片段在生理上重要。 如果進化是混亂的，那麼化學也同樣混亂。 分子會粘附到許多其他分子上，並非所有這些相互作用都必須導致生理事件。 旨在與特定 DNA 序列結合的 DNA 結合蛋白有望偶然地對非特異性序列具有一定的親和力； 帶負電荷的基團可以與帶正電荷的基團相互作用，芳香環可以插入 DNA 鹼基對之間，油膩的側鏈可以嵌入口袋中，取代水分子。 令人遺憾的是，ENCODE 的作者決定部分地根據可能與生物學相關或可能與生物學無關的化學相互作用來定義生物學功能。
ENCODE 發現引起的軒然大波表明，科學家們繼續在一個無序和無目的的宇宙中尋找秩序和目的，而這個宇宙仍然可以產生非常美麗的結構。 他們希望為自然界中的一切事物找到目的，並且不斷尋找隱藏在噪聲中的訊號。 這種追求符合我們根深蒂固的模式識別感，並且經常帶來偉大的發現。 但是，自然的隨機性、偶然性和隨意性意味著有時噪聲就是噪聲。 如果我們想了解自然的真實面目，我們就必須接受這個真理。