2014年2月20日 星期四

體內的太古之海-1

總算找到這系列文章的檔案,稍微修改後會在這邊陸續補上。

畢竟唸的是生命科學,偶爾神遊的時候,還是會去想到像「生命的起源」、以及「生物與無生物的界線」這類的問題。

當然,憑我的道行,還不夠思考過深的哲學問題,在此只是稍微閒聊打屁罷了。

我知道不管在哪一國的字典裏,對「生命」都有其精確的解釋。我想講的不是這類的定義,而是其背後的由來與脈絡。

我想大家在學校都唸過,生命的起源是來自於無生物 (有某些信仰的朋友當然另當別論),在生物課本好像也只用幾行字帶過去的樣子。聽起來真的很玄,至於究竟是怎麼一回事,恐怕也沒有多少人搞得清楚。

接觸了細胞分生的東西之後會覺得,「生命」與「無生命」的界線,真的是一件很有意思的事情。而且,我覺得理解這個界線的意義,也跟探究生命的起源有關係。




舉個很簡單的事例:一隻正在吃飼料的老鼠,跟一隻剛被研究生開腸剖肚,心臟被拿走的老鼠,前者當然是「活的」。這太明顯不過了。

但是,那隻剛被殺死的老鼠,雖然已經沒有心臟,血流停止了,腦波恐怕也消失了,但是,牠身上可能超過9成的細胞都還是活的。這裏的「活」,已經跟生物個體的「活」,有點不一樣了。

換句話說,這隻死老鼠身上的細胞,仍然正在賣力地進行各種生化反應,讓自己「活著」。這也就是為何,剛剛那個殺老鼠的研究生,把死老鼠身上的細胞取來培養,這些細胞仍然能在人工環境下,「存活」一段時日。

我們再繼續看....那個研究生割下來的一片老鼠肉好了。他把這片老鼠肉放到冷凍庫一個晚上,等到第二天才拿出來退冰,準備做實驗。

這時我們發現 ,這片老鼠肉上的細胞都已經凍「死了」,也就是說,你這時從肉上取任何細胞都養不活了。即使如此,那片老鼠肉上的蛋白質,可是大部分都還有作用的。

換言之,這時你要是把這片老鼠肉裏的蛋白質取出來放到試管裏做各種生化分析,你可能會發現,各種蛋白質仍舊可以進行他們本來在活老鼠體內該做的事情。

蛋白質經歷了幾億年時間的演化,它們進行各種作用的能力、還有彼此之間的互動,其複雜程度常令人難以想像,這些超級複雜的事情竟然是由一堆無生命的化學分子所進行的。

也因此,實驗室裏也常用「活」跟「死」來稱呼蛋白質「有」「無」作用。以人的直觀而言,這些蛋白質也彷彿是具有生命的單體。

好了,雖然只是一小部分,但我已經用上面這一段東西,填進了一般所說的從「有生命」到「無生命」的界線裏。很顯然,這條界線並不像我們所熟悉的「活」跟「死」那樣簡單、鮮明。

有意思的一點是,像上述研究生分解老鼠的過程一樣,我們現今的科學,對於如何裂解生命體已經很在行。科學家們也已經很熟捻於,把整個生命現象分解成許多小單位來解釋。但這裂解過程的反向,也就是從如何從蛋白質等微小單位組合成一個「活的」生命體,我們理解的部分仍舊相當的有限。

目前有一熱門領域,是關於建構人工細胞跟人工組織、甚至器官的,就是這纇的工程。要是有所突破的話,相信也會是了解生命本質的一大進步。

另一個關於生命的重要概念是:複製己身的遺傳訊息。

「複製遺傳訊息」聽起來好像很複雜,但實際上只是單純的生物化學作用。也就是說,你在試管裏把必需的蛋白質、DNA、還有一些材料混合好,在適當的環境條件下,複製就會開始進行了。

換句話說,不需要「生命」的存在,遺傳訊息就能複製。這也就是為何,複製遺傳訊息的能力,會被視為構成生物體的必要條件,而非充分條件。

而這樣的複製作用,正是遠古地球上所謂「生命」的開端。