生物與非生物之間

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當然我有念分子生物學跟化學相關的朋友啦,但會注意到這本書,還是因為蒼井優(我不會道歉),所以應該是相關領域的朋友要加油才對(笑)

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還記得高中時期很討厭生物課,因為實在是太晦澀難記了,常聽說「阿你就把課本當小說看,」來,小說細節更多,通通變成考題你來試試看?

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生物與非生物之間,第一個會想到的就是病毒了吧?貨真價實的界線,但要定義一件事情不僅只是語意上排除它不是什麼的意義,還要能正面指稱「這樣就是生命」。好了,我沒有要再往奇怪的方向鑽下去了,別擔心。

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福岡老師的故事從紐約開始,先點出他研究的起點:實驗,當我們看見某樣物種生病了,該怎麼找出這個病毒的種類、病原體為何?首先,手套戴好避免接觸感染或摻入雜質,把「病人」萃取液或體液放上顯微鏡(我聽見蓋玻片被壓碎的聲音,嗚),兩層玻璃片之間延展開來,鏡頭轉到正確焦段、對焦,看見了什麼不同的東西,是微生物或者什麼沒見過的嫌疑犯!但,沒這麼簡單,說不定其他人會覺得,這裡頭有什麼雜質、或者根本跟其他一樣等等...

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了解生物學家的思考方式

光解謎到這裡我已經有點想放棄了,但專業的職人精神告訴他們,不能就此打住!於是先初步找出嫌疑犯,再打回健康的「白老鼠」體內(沒確診的健康身體),如果發生了症狀(當然也要隔離其他可能致病因素干擾),大概可以歸納:這就是病原體了。而某樣病原體與病症相關聯的「依存性」在當年還沒有高度精密儀器而被質疑純度的解決方法,則是用兩種不同濃度的溶液打入生物體內,如果高濃度的溶液致病,大概終於可以斷定這個就是禍首。而現代更精密的儀器,像是電子顯微鏡之類的讓這些觀察更為犀利、方便。(生物們:根本作弊!)

-(以前一直有個疑惑:物質的最小單位原子跟生物最小單位細胞,哪個小?大概要被窮查理爺爺大罵:你看你們就是愛把不同領域亂切開!)

生物學家的競合關係

福岡伸一繼續他的故事:Oswald Avery艾佛瑞在研究肺炎的過程中,(現在看到這個關鍵字特別有感...)發現了,DNA正是基因的本體,然後還發現就像電腦0-1的組合一樣,也只有4個字母!ATCG!哇太神了吧!我在看什麼電影,這時候1944還在世界大戰啊!他要不是富二代躲在防空洞就是體檢免疫不用上戰場啦靠

對不起我錯了...

既然人家在打仗他宅在家,有時間研究這些有的沒的(亞洲家長:我才不要讓我兒子上戰場),但他只是默默寫下紀錄不像我隨隨便便看完一點故事就出來發文喔,這點真的是非常偉大,因為這導致他沒有獲得諾貝爾獎,因為這個研究得獎的是其他人(我就不提了,他們這麼好找,哼!),他只是低調默默的研究者(就說了在戰爭吼),這下接著登場的是查加夫,他解開了四個編碼的規律,外加雙股之所以為雙股的成對原因:自我複製,想到這大概可以得到這個定義

生命就是自我複製的系統。

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但這還不夠,巧合的是這時Rosalind Elsie Franklin富蘭克林在英國與其師Wilkinson的誤會使得老師默默又得獎,你看看,教授壓榨學生可不是近年來才有的事,但她這時並未轉到生物學領域研究,所以就不知道自己的無心插柳被老師拿去換諾貝爾獎(你們這些妖魔鬼怪就這樣手上的東西都可以拿去換諾貝爾獎,怎麼回事...),因為她拍的照片照出DNA的螺旋結構!唉唷我的攝影頂多拍得清楚各位的毛細孔而已...發生了如此這般的鬥爭,總算是得出DNA這樣摺疊的目的為何,正是要儲存夠多資訊並傳遞下去

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走到這裏,另一位大師薛丁格也登場,他先來個預言:生命現象都能用物理或化學來說明其本質,而此時的他正想著生物的體積為何如此之大?既然我們發現原子的體積這麼小,何不讓他們好好運作就行了?原因隨著福岡老師描寫提到這原子的動態行為果然無序難控,好比我們知道的布朗運動跟濃度擴散(其實是統計機率問題,濃度高處的粒子往濃度低處空間的機率較高),不就是這些微小粒子不斷被周圍的粒子和熱(隨這些運動的動能產生)操弄嗎?於是乎,為了平衡這個機率讓身體正確地運作,必須遠大於原子,讓這平均的動態行為達到維持生命所需的效果。

看到這裡真是開心,一切萬法各自相通,假設生命體原子大概有100個,而其平方根會偏離此活動,那大約10顆粒子(10%)不乖,良率可說是過低,生命機制很容易崩塌,但若生命體有100萬個原子構成,100萬的平方根是1000,這下子比例就成了0.1%我們就能抵抗這「熵增加原理」,生命能活下來了,我想這些偏離常軌的分子們就是我們老化的一種吧?慢慢老去的浪漫可說是只有生命才有。隔壁棚的量子學家能亂跨一腳進生物學已經嚇死我了,但要演進動態平衡,我們需要Rudolf Schoenheimer,舍恩海默大大。

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實際上,生物的這種動態平衡該是如何進行呢?比上面白老鼠病原體還變態的實驗視角出現了,舍恩海默發現只要生物還活著,高低分子等代謝物質都會不斷變化,這樣持續性的變化才是生命的真實樣貌。實驗是這樣的,人類發現同位素之後也拿來這樣使用:給白老鼠吃下含有重氮的飼料,接著再追蹤這些重氮的去向,發現這些重氮平均地分佈在體內各個部位的蛋白質,而這段期間老鼠體重都沒變...!這就表示體內的臟器就跟我們的牙齒皮膚骨骼一樣,不斷時時更新,每過幾天我們就是個全新的自己,因為身上每個組織都在反覆分解合成,這樣的流動表示我們還繼續保有動態平衡,我們還在生存!

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原來生命是在動態平衡下的流動。

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而且是一次性的,隨著時間摺疊在一起,為了保持這個流動,生命現象預先準備了各種過剩與重複,任何一刻都維持戰戰兢兢的平衡,隨著時間前進,不可逆的。