考虑到现代社会中存在大量不同类型的编码，我们很难给“编码”这个术语下一个准确的定义。比如，有摩尔斯密码和计算机程序编码；有信用卡密码；读取电子邮件需要输入密码，另外还有社交中的规则（Social Code）乃至启动核武器的密码。而在过去的50多年中，出现了一种非常特殊的编码：基因密码。
“基因密码”这一术语指有机体细胞中关键的机制：如何把核糖序列变成氨基酸序列。基因密码将每一个基于四种碱基——腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤——的三联体的排列组合，对应构成蛋白质的20个氨基酸中的一个。简言之，在蛋白质合成过程中，一个长链条的核酸基（DNA的基本组成部分）被转化为一个长链条的氨基酸（蛋白质的基本组成部分），而基因密码就是这种转化的规则。
如今我们确信几乎所有生命信息都以基因密码语言的方式记录在DNA分子上，而这种基因信息决定了每一个物种的特征。此外，这种观念不仅只是专业科学知识的一部分，事实上也塑造了我们对人类自身的大体理解。甚至可以说现今基因密码已被当作编码的一种基本认知模式。这的确是一个很值得注意的现象，因为基因密码并不具有编码的普遍特征。我们通常把编码当作编纂信息或防止未经授权非法获取信息的工具。经过编码的信息传播大体上都因人们的意图和目的而进行。通常，这些被编码的信息背后的内容和含义才是具有保护价值的。于是就引发了一些关于基因密码的有趣的问题：谁发明了基因密码？它是一种加密方式吗？如果是，那么是为谁加密呢？遗传信息确切的意义是什么？DNA与蛋白质之间一定要被理解为一种语义的关系吗？
把DNA链条和氨基酸链条间的关系理解为一种编码关系当然是合理的。但从另一个方面来说，这种编码缺乏通常意义上编码的一些特征。因此，很多学者事实上将所谓“基因密码”或“基因信息”的提法视为一种纯粹的隐喻。
如果这些术语真的仅仅是隐喻的话，可以想见它们应该更广泛地在流行传媒中使用，而在生物学研究的前沿应存在着含有更少隐喻意味的专业词汇。但事实远非如此，“基因信息” “基因密码” “密码子” “有意义链” “转译” “转录” “回文序列” “基因组文库”或“开放读码框架”等都是分子生物学中固定的术语 。事实上，如果没有从语言学和信息学等领域以隐喻方式借用大量名词，现代生物学的词汇体系将是不可想象的。本文将阐述这些词汇如何被引入生物学，以及这些术语从一个科学领域移植到另一个科学领域后（在这里指的是从数字信息学引入生物学）如何开启创新性研究，以至于在人类基因组被完全破译后还衍生出许多独立的新词汇并沿用至今。
这段历史自20世纪40年代开始。1948年，克劳德•香农发表了他的《通信的数学理论》（Mathematical Theory of Communication）从而创立了信息论，这也是计算机科学的前身。香农的理论中一个显著的方面是将“信息”完全作为数量处理。
在他的理论体系中，“信息”被完全理解为字符或字符串中所包含的信息量。某些字符的信息量与其出现的频率呈对数统计关系，即字符出现的越频繁，其信息量就越少，反之亦然。换句话说，在语义层面上，字符所代表的意义在香农的理论里完全不起作用。香农的理论将信息作为一个纯粹的统计元素。这使得他的理论大大不同于其他的信息理论和我们的常识。
香农在贝尔电话实验室发展了他的理论。贝尔电话实验室是一个致力于在电子、物理、化学、无线电技术和数学领域开发新技术应用方式的工业实验机构。香农的数学模型，即对信息概念的统计量化和相关的“去语义化”处理方式，无疑也服务于贝尔实验室那些以应用为导向的研究。这个理论的成功当然也可以部分归功于这个致力于研究具体技术的机构所具有的务实态度。随着人们对信息理论的探索，他的成果也为通信技术、密码学和信息处理领域广泛的研究实践打下了基础。香农的数学模型的成功促成了一个独立的信息理论化词汇库的建立，其中一些极具影响力的概念很容易被其他科学领域所采用，“编码”便是一个例子。
第一次使用编码的比喻来描述生命过程，可以追溯到物理学家艾文•薛定谔（Erwin Schrödinger）写的一本标题很吸引人的小书——《生命是什么？》（What Is Life?）。在本书中，他论述了基因遗传并专用一个章节讲解“遗传机制”。他写道：“是这些染色体……以一种编码脚本的方式，携带了所有个体未来生长和成熟后的生命形式。每一组完整的染色体都携带了所有的编码……将染色体的结构称为一个编码文本，是出自于对“设计构思”无所不在的理解，正如拉普拉斯（Laplace）所设想的，因果链中的每个环节都因此而豁然开朗了：通过研究其结构我们可以知道，一个胚胎在适宜条件下是会长成黑公鸡还是斑点母鸡，是长成昆虫、玉米、杜鹃花、甲虫、老鼠还是女人。 ”
这生动地描述了生物学在20世纪上半叶发生的概念转换。在19世纪现代生物学问世以前，对生物体的分类和对表型结构的研究是生物学家们的主要工作。由于生命区别于非生命的是其高度的组织结构，生物学的主要目的便是去了解生物体的组织现象。对关于组织的话题来说，“特异性”的概念是这个议题的核心。之前的假设认为，真实存在一些特定的生物性因素，决定了一个生物体特定的表型特征。孟德尔（Gregor Mendel）在他的杂交实验中发现，某些表型特征按照一些特殊的规则以高度的规律性传递给下一代。问题是，经过这么多代，自然界是如何让这些高度分化的肌体保持如此高的特异性和组织程度的。达尔文（Charles Darwin）对这种特异性的保持也有强烈的兴趣，他说，一个可信的遗传理论必须能够解释不同生物特定的有机结构是如何一代代传下去的。
然而，由于在当时缺乏成熟的遗传学理论，达尔文形成了他自己的理论——“泛生论 ”，这是一个非常有趣又具有独创性的理论，尽管在很大程度上是建立在推测的基础上的。因此，生物学在19世纪晚期的核心问题便是：特异性是如何保持的？特征如何传给下一代？以及特定的表型结构如何自我复制？
在1894年，德国化学家赫尔曼•埃米尔-费舍尔（Hermann Emill Fischer）提出了所谓的“锁-钥假说”，描述了特定的酶与特定基层的结合机制，从而使特异性的问题不仅通过现象和有机体层面表现出来，而且落实到了分子层面：一种特定的酶是如何被专门结合到一种基层上进而引发了特定的催化反应呢？
关于特异性的问题同样见于薛定谔的理论：为何鸡生鸡，苍蝇生苍蝇，玉米生玉米等等？然而，令人倍感启发的不仅是薛定谔对19世纪晚期特异性问题的关注，而且其中存在的一个概念转换：从探索特异性转向探索生物体的信息是如何传递的 。这一语义转换直接出现在上面的引文中，薛定谔明确提出存在一种“编码文本”的可能性，这种编码文本将所有“信息”包含于一个染色体中。
尽管“特异性”和“信息”等术语都非常适合描述生物结构的复杂组织，但就内涵来说它们之间仍然存在着重要的差异：“特异性”这个词总是指向亚里士多德的“质料因”——解释事物发生发展的形式和构成要素，例如苍蝇从苍蝇来，鸡从鸡来等。达尔文也把“遗传”想象为一种发生发展的现象，通过这个过程后代从父母体内孕育的小的微粒（他称之为“胚芽”）成长起来。与此相反，“信息”这个词指向亚里士多德的“形式因”，即令由物质实体构成的事物形成某些其他特定事物的非物质因素。根据亚里士多德学派的观点，所有的物质结构都必须被赋予形式（in-formed）。只有当物质获得某一形式时，特定物质结构的本质才会确立下来。
当生物“信息”被理解为形式因素时，这种特殊的术语便自然地预设了一个前提：存在某种可以存储信息的物质模板。薛定谔很清楚地意识到了这一点。虽然他尚未洞悉DNA的化学属性，但他明确地推断染色体很有可能是生物信息的载体。在薛定谔出版《生命是什么？》的同年，奥斯瓦尔德•埃弗里（Oswald Avery）发现事实上是细胞中的核酸而非此前推测的蛋白质承载着基因信息。
几年之后詹姆斯•沃森（James Watson）和弗朗西斯•克里克（Francis Crick）通过使用晶体X射线成像技术发现了DNA分子的三维双螺旋结构（见图1）。发现存储基因信息的核酸，以及薛定谔直觉认为以编码的形式传递信息的分子应具有线性序列和小单元的结构，这两个决定性因素开启了下一个非常令人振奋的科学工程：解码基因组。
一位名为乔治•伽莫夫(George Gamow)的俄裔美国科学家对新发现的DNA中可能隐含密码的想法非常感兴趣，他也是日后“大爆炸理论”的创始人之一。伽莫夫与弗朗西斯•克里克、詹姆斯•沃森一起成立了所谓的“RNA链俱乐部”。这个科学家俱乐部（在开会时他们都佩戴双螺旋纹样的领带）试图将“破解RNA氨基酸密码”作为他们的主要任务。
在给沃森和克里克的信中，伽莫夫写到：“如果你们的观点是正确的话，每个有机体的特征都可通过由数字1、2、3、4编码的碱基四编码来系统表达……这将开启一项基于组合和数论的非常激动人心的理论研究 ！……我觉得这是完全可以实现的，你们怎么想呢？”
在这里，伽莫夫并不把基因信息转移看作是可以完全通过分子生物学的实验来解决的问题。显然他认为遇到的基本上是一个编码技术的问题，并且这种问题也只能通过密码论与信息理论方法来解决。
1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构。那年也是世界政坛重要的一年：当年3月份斯大林去世； 6月17日德意志民主共和国建立；7月，朝鲜战争结束；8月，苏联测试了第一颗氢弹。在美国，国家安全在政策议程上处于绝对的优先地位。加密技术和计算机辅助信息理论发展迅速，特别是在军工领域。当时，与军方的合作几乎涉及各个领域，乔治•伽莫夫便是这种合作的一个典型代表。除在乔治•华盛顿大学担任教授外，他同时也在美国海军军械局、空军科技咨询委员会和美国洛斯阿拉莫斯科学实验室承担顾问工作。
由于像伽莫夫这样的科学家对生物学，特别是生物学编码有很大兴趣，信息论同密码论开始在分子生物学领域普及，进而开始了对生物学的“重构”。储存和传输基因信息成为了生物学研究的核心课题。
于是，所谓的“编码问题”就变为如何以一长串由四种碱基确定的20种氨基酸序列组合成蛋白质的问题。伽莫夫对这个问题的第一次尝试见1954年在《自然》（Nature）上发表的研究，他的菱形编码是一种三重叠编码。重叠是指三层里最底下一层是下一组的第一层（见图2）。菱形编码可以通过伽莫夫设想的DNA与氨基酸序列的锁-钥空间关系解释。DNA螺旋中的褶皱是由四个构成空间四面体的核碱基环绕而成。根据伽莫夫的设想，每个褶皱的边缘从几何关系上决定了氨基酸适合的空隙，以此建立了核碱基与氨基酸的互补关系。尽管伽莫夫的想法从经验来看并不成熟，但他解决编码问题的努力却为解密基因编码的工作提供了思路，使之成为20世纪50年代生物学的核心问题。
对基因密码有决定性影响的第二个阶段始于科学家们不仅仅试图从理论上而是借用试验生物化学来解密编码。在1961年，马绍尔•尼伦伯格（Marshall Nirenberg）和海因里希•马太（Heinrich Matthaei）实现了决定性的突破。在体外系统中，利用合成RNA（只包含尿嘧啶的长RNA链），他们成功合成了只包含了一种氨基酸——苯丙氨酸的氨基酸链。现在，最早被解码的三碱基密码子（UUU）明确对应着它所匹配的氨基酸（苯丙氨酸）。而进一步实验的成功最终揭示了所有可能的组合，构建了完整的基因编码图谱（见图3）。
所以，基因编码难道仅是一个隐喻吗？难道我们不应该把DNA同蛋白质之间的严格因果关系用像“编码” “信息”或者“转译”这样的术语来描述吗？
汉斯•布鲁门贝格在他的《隐喻学的认知模式》中，列举了两种与隐喻相关的观点：第一种观点认为，隐喻是“一种残余元素……一种由神话到逻辑的雏形”。从这个视角来看，使用隐喻是现有词汇尚未成熟，不足以用一个积极的、严格而理性的方式来系统地表达我们所有的知识。因此，隐喻不过是当我们不能以一种抽象或者字面意义上的方式使用词汇时所采用的语言工具。从这个观点来看，隐喻“表明了历史情境中一种笛卡尔式的暂时性……”可以被“用来衡量与理想中纯粹逻辑性的距离”。任何针对隐喻的批评性审视都在完成一种揭示功能。因此，“隐喻学在这里是揭示和阻滞比喻性话语中非权威性的一种批判性反馈”，并将这种非权威性展现出来。
然而，第二种观点把隐喻看作“语言的基础元素”。为了使之有意义，它把隐喻设想为并不需要再次被翻译回其原本的、清晰的语言。隐喻的语言不应该被当作理想中纯粹逻辑的对立面。在这个意义上，隐喻(布鲁门贝格称之为“绝对隐喻”)拥有一个“概念上可赎回的表达功能”。因此绝对隐喻的用法并不会受非权威性话语缺陷的影响，而是会从中产生一种独立的权威性。每种对于绝对隐喻的概念性分析都试图揭示它所研究的那个隐喻的独立表达功能。从第二种观点衍生出来的一个重要观点便是“将比喻性与‘非权威性’话语等同对待的质疑”，并最终导致了一个很有深度的观点，即比喻性的、隐喻性的话语和非比喻性的、文字话语之间的差异是模糊的，并不能长久维持下去。
在隐喻学中，布鲁门贝格主要是对哲学语言感兴趣。然而，在科学语言中应该可以总结出以下相似的问题。
在科学中使用隐喻是否仅在一项新科学认知模式建立之初起到一种探索的功能？或者说，隐喻会逐渐从理论词汇表中消失吗？所有成熟理论中的隐喻会被更好定义的技术术语取代吗？一个不再需要隐喻的理论是否就是一个到达自身顶点的理论呢？或者，是否隐喻在科学中扮演了一个基本且不可代替的角色呢？是否有可能认为消除隐喻总是意味着某些概念的缺失，以至于在翻译了所有隐喻后一些理论便不再是原来的理论了？ “基因密码”是否是一种隐喻，它可以被别的术语代替吗？或者，“基因密码”的表达是否拥有一种字面上的、不可还原的含义，并且不需要与其他使用“编码”的词汇内容匹配？
这样的问题很难回答，正如前文提及的，这尤其是因为“编码”这个术语虽然有很多非科学的内涵，但它却完美地描述了DNA与蛋白质序列的关系。如果我们不仅仅把汉斯•布鲁门贝格的另类思考当作一个有趣的理论问题，而是需要对其做出真实的回应的问题。甚至更进一步，如果按第二种观点的做法，即忽略生物学中编码隐喻的权威与非权威性话语的差别，那么编码隐喻作为一种自治而不可还原的能指所体现出来的知识催化作用便被推向了前台。在这个前提下，上述问题的边界变得模糊了。今天，当这些编码被破解后，如果不追问如何将编码隐喻及针对基因信息的讨论转换为非隐喻性的话语，而是转而关注那些“绝对”隐喻在历史长河中发展出来的独立意义，那么就一定会发现它们在各自的学科领域中发挥的一些非常有启发意义的创新性作用。如果乔治•伽莫夫没有涉足信息论与军工密码学的领域，作为一个物理学家，他还会那么执着地探究生物学中所谓的“编码问题”吗？如果伽莫夫和其他学者没有完成必要的理论基础工作，那么马绍尔•尼伦伯格和海因里希•马太还能通过实验努力去发现完整的基因密码和蛋白质合成过程吗？ 如果对信息的隐喻从未深入到分子生物学领域呢？像这样违背历史事实的问题是不存在的，因为已经证明它们无法回答。我们只是简单地知道这些“如果”意味着什么。然而，可以明确的是，尽管早期的理论性尝试和信息理论话语的扩展都没有直接解决基因密码的问题，但它们在20世纪60年代初对那些决定性的实验做出了关键性的贡献，为当代公认且广为流传的知识领域铺好了道路。也许语言学和信息隐喻的大量使用对此并不是必要的，但无论如何却是有所帮助的。
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