比較基因組學（comparative genomics）

想像兩部古老的手稿，幾個世紀以來都是從同一份已失傳的原本手抄而來。凡是每一份存世抄本都保留著一模一樣的語句，那句話多半很重要——改了它意思就壞掉，於是擅自改動的抄寫者沒有留下能讀通的後代。凡是各抄本可以隨意不同的地方，那段文字就沒那麼要緊。比較基因組學正是這樣讀基因組：把不同物種的 DNA 對齊，哪裡保持不變、哪裡彼此漂離，會告訴你關於功能與歷史的事。

核心方法是把親緣物種的基因組對齊，觀察保守性的格局。一段 DNA 若在數億年的各自演化中幾乎沒變，它幾乎肯定在做某件要緊的事，因為那裡的突變被選擇淘汰掉了——這些就是保守元件，而保守性是我們擁有的最強的功能信號之一，常能標出任何基因預測程式都抓不到的調控區。比較還把相關基因分成直系同源（兩個物種裡「同一個」基因，源自同一個祖先基因）和旁系同源（在一個譜系內經複製產生的拷貝），並揭示共線性（synteny）——基因順序在物種間得以保留的區塊，洩露出它們共同的祖先。

這就是我們如何直接從序列中讀出功能和深遠歷史。比較人類與小鼠的基因組、或人類與黑猩猩，能精確指出基因組中受到嚴格約束的那百分之幾，以及那些專門在我們這一譜系中發生改變的稀有區域。但誠實的局限是真實存在的：高度保守強烈暗示有功能，卻不能證明有功能；低保守也不能證明無用（有些功能元件演化得很快）；而當基因被獲得、丟失或複製時，直系同源的判定可能出錯，於是一個草率的同源指派會順帶捎上一個錯誤的功能推斷。