2013年10月5日 星期六

DNA的廬山真面目

有言在先:這一系列文字根據的是我多年之前自編的講義串連而成,沒有嚴格的考證。近日發現一本新書 --- <孟德爾之夢:基因的百年歷史>,討論的主題是一樣的,但卻是由一位教授經過仔細文獻、書籍考證的結晶,所以,如果你真的喜歡遺傳學,去讀這本書吧,你的收穫必然更豐富


你看過像軌道的那種梯子吧,假想將兩條邊竿旋轉幾圈,你看到的就會是DNA的模型了。這也是華生與克立克(Crick, Francis Harry Compton 1916-2004)發表在Nature上那篇短短一頁的論文的模樣,差別只在於文章中標注了極精確的單位。

        藉由化學分析得知,DNA的化學組成是由五碳的核糖、磷酸根(共同構成梯子的邊竿)與四種不同類型卻可 兩兩 完美配對的含氮鹼基(A=T、G≡C,形成梯子間的橫條)所串聯而成的巨大長鏈分子(如下圖)。以人為例,將單一細胞內的所有DNA頭尾相接可長達2公尺 。

        從1944阿芙來證實基因就是DNA到1953華生與克立克說明DNA呈現雙股螺旋(Double Helix),花了九年的時間,換作是今天的科學家,可能只要一個禮拜就分析出來了。由此可知知識與技術的威力。

        華生與克立克能夠擊敗眾多競爭者,最後獲得勝利的桂冠,的確是他們努力的結果,但總有那麼一絲絲不正大光明。因為,若不是當時全球最了不起的靈巧之手,所製拍出DNA結晶的X光繞射圖譜碰巧讓華生給瞄到,他們能否贏過其他人真的還在未定之天。那雙靈巧之手的所有人就是羅莎琳.富蘭克林(Franklin, Rosalind Elsie 1920-1958)。而讓人無法接受的是,華生在他著名的《雙螺旋》(1968)一書中,不僅完全沒有提到富蘭克林對他們的幫助,甚至還產生了一些心虛時才會出現的防衛心態,即蔑視或攻擊對手。遺憾\的是,《雙螺旋》出版時富蘭克林已因病逝世,她連捍衛自己聲譽的機會都沒有…(據說新版的《雙螺旋》已給了富蘭克林該有的榮譽,並且華生在自己2003年寫的新書DNA:The secret of life中也承認,若富蘭克林當時還活著的話,她有資格分享諾貝爾獎的榮耀。有關富蘭克林的一生,請參閱《DNA背後的奇女子》一書)

        在這過程中還是有一些人情味的。富蘭克林在她病重時,與她同為英國人的克立克及其家人就曾悉心照顧過她。說到克立克,很不幸的已在2004年逝世。正當華生在冷泉港意氣風發的號召全世界生物學家共同響應「人類基因組計劃」時,克立克早已將研究重心移往腦神經科學,企圖解開生物學的另一個大問題,意識是什麼?他把初步的結果寫在《驚異的假說》這書裡。我很想建議你們去買來看,可惜買不到了。在這邊我要呼籲天下文化出版社,請再版《驚異的假說》。

        你還記得之前我提的一個問題嗎?現在科學家們在探索自然界的奧秘時,就像外科手術般精準,簡直可用神乎其技來形容。但這有好有壞。為什麼?「精確」、「神乎其技」是要付出代價的,非常高的代價。當代的科學研究已不像從前,那時只要你夠聰明,自己就能埋鍋造飯闖出一番名號。然而,近代的科學研究太昂貴了,沒有幾個人負擔的起。所以不管是公家還是私立研究單位,也不得不向錢看。更糟的是,爭第一、搶頭香所獲得的巨大利益,已從DNA的解構過程中展露無遺。科學家們為了什麼探究自然,動機與目的似乎已經越來越複雜了。全球性競爭背後所帶來的經濟利益,已經開始扭曲科學研究者探索自然的初心。人們也不得不擔心起,失衡後所引起的階級對立

        各位,你們能夠想像得到嗎?現在,只要你能找到任何一種生物的任何一個基因,對它定序、解析它的功能並發表成報告,你就可以申請專利。曾幾何時,生物體也變成工廠了,基因就是生產線上的設計圖,可以看出它對人類功效的科學家就能大發利市。這種作為只會令科學研究更加雪上加霜,因為不斷付出的權利金,只會壓垮經濟實力弱卻未必沒有天份的人才。上帝如果是個唯利是圖的傢伙,他肯定氣得要下凡來,好好跟這些科學家們打場智慧財產權官司。

        只要知道 居禮 夫人故事的人,都會對這位了不起的科學家產生一股敬意。辛勤工作,一生當中得到兩次諾貝爾獎;為了科學犧牲了自己的健康,甚至是生命;對於自己的研究成果,毫不藏私地與人分享。她之所以受人尊敬,不是因為她聰明、貢獻卓著,更不是受到諾貝爾獎的加持,人們對她念念不忘的原因是, 居禮 夫人崇高的品格。 居禮 夫人認為,科學研究的成果,應該讓所有人類無條件的使用。不曉得,還有多少科學家仍保有這樣的初衷?

未完
預告
DNA現形之後,科學家們想知道的就是DNA與生命複製以及基因與性狀間的關係,先從比較單純的DNA複製談起吧。有請梅色生(Meselsohn, Matthew)與史塔爾(Stahl, Franklin W.)解說半保留式複製機制

後記:今天(2/23)在各大平面媒體上都讀到相同的一則新聞:兩位小女生(國二d國三)以不到200元的成本製作出可測量不同水質表面張力的裝置,其精準度可媲美數十萬元的儀器。詳細內容請有興趣的人自行前往展出地(至3月3日在科教館9樓展出)參觀。我覺得這類報導才真正談得上是新聞(除了科學,沒有新聞。摘自第三種文化》),不過讀到最後卻看到一段讓人不太愉快的字眼:申請專利。我由衷的希望這兩位同學成為真正的科學家,像居禮夫人一樣,不要被世俗污染。


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