人類基因圖譜說了些什麼

liver411

(上)

二OOO年六月二十六號是一個重要日子，這一天美國總統柯林頓和英國首相布萊爾同時宣佈人類基因圖譜的完成〈百分之九十八〉，像一陣旋風，世界媒體，政治家、科學家，都爭相鼓掌加油，有人說基因圖譜可以與十六世紀義大利伽利略的天體論同樣重要，也有人說此舉可與近代的登陸月球或原子分裂比美，這些比喻適當嗎？
荒唐預言：

加拿大國家日報在六月二十七號社論版，刊出一幅漫畫：一個產科醫生把剛出生的嬰兒，交給焦灼的父母，說：「是一個男孩！此子對排球和微積分有相當天才，有青春痘，會成為機械工程師，情緒不穩定，結婚兩次，有三個孩子，七十四歲因心臟病而死，恭喜！恭喜！」這個男孩也可能兩歲時被汽車撞死，喝污染的水中毒變成白痴，因為輸血染上了愛滋病，被龍捲風吹走，被水災淹死……，這一些可能難道比基因造成的可能更荒唐？

基因圖譜發表後，好事之徒，漫天開價的胡說八道，預言人可以活一千兩百歲，為什麼不是一萬歲？一萬歲豈不是像皇帝老兒一樣風光！

不負責任的預言，是一種生意經，也是一種出風頭的勾當，與人類歷史一樣古老，在一九OO年及一九五O年左右更為猖獗，那時大批有頭有臉的科學家或工程師，紛紛出籠。IBM的董事長瓦特森〈Thomas Watson〉於一九四九年說：「全世界買電腦的公司不會超過五家。」一九五O年流行雜誌都爭先恐後的專載名人預言，認為二OOO年我們會住在全塑膠房子內，會住在海底公寓，太空殖民地；會用原子發動吸塵器，碗盤用完可以溶化成液體流入排水管，機器人替我們做家務，每家都有停在後院的直昇機；人不會再感冒；不會再衰老；世界再無戰爭……。更有趣的是美國專利署委員杜衰爾〈Charles Daell〉，於一八九九年說：「能被發明的東西已差不多被發明光了。」暗示科技毫無前途。一九六四年，我剛讀完博士學位〈海洋生物〉，一位同行的大師是英國牛津大學教授哈代〈Alister Hardy〉，我們都讀過他的著作，他說：「再過二十年，我們就可以用農耕機收割海底作物了。」

知識小檔案：

人類基因圖譜一下子成了街頭巷尾的熱門話題，可惜一般人對基因的了解有限，只是捉風捕影的搬弄話題，一點小小常識也許可以補拙。我們試著解剖人體，由大而小，從個體到器官系統，如消化系統、呼吸系統、生殖系統，由器官系統到組織，如表皮組織、肌肉組織、神經組織。而細胞：細胞有核，核內有染色體，染色體上有基因，基因是長短不等的一段DNA，DNA由鹼基對組成，鹼基對對比於英文字母，字母的不同排列就可造成不同的意思，譬如DGO三個字母，排成DOG是狗，排成GOD就成了神，所謂基因圖譜就是鹼基對在DNA上排列的順序。

〈一〉 細胞〈Cell〉：是小房子的意思，是所有生物中最基本的建構單位，可以主動分裂繁殖，細胞直徑平均只有十分之一毫米，但駝鳥蛋也是一個細胞，有些小細菌還不到百分之一毫米。細胞有的紅〈紅血球〉，有的白〈白血球〉，外表有層膜，膜內有細胞質，細胞百分之七十是水，百分之十八是蛋白質，DNA只佔千分之二點五，人由一個細胞〈受精卵〉開始，不斷分裂，不斷分化，成人有一百萬億個細胞，成人細胞並不停止分裂，分裂次數多了，就會呈衰老現象，年紀大的細胞比較容易變成癌，有些細胞成人後就停止分裂，特別是神經細胞，所以，一個七十五歲的老人腦重比三十歲時減少了百分之四十四，脊椎神經減少了百分之三十七。但癌細胞好像可以長生不死，今天在醫學所用細胞研究多是在實驗室培養的癌細胞。

〈二〉 染色體〈Chromosome〉：分散的線形物體，在細胞分裂時，凝聚成塊，可以染成黑色或藍色，在顯微鏡下相當清楚。每種生物有不同數目的染色體，人體細胞有二十三對，一半來自父親，一半來自母親，第一、二、三對大些，十九、二十一對小些，第二十三對是性染色體〈X,Y〉，X肥大，決定女性，Y瘦小，決定男性，染色體是由蛋白質和DNA構成，蛋白質是骨架，DNA是基因。

〈三〉 基因〈Gene〉：是遺傳的基本單元，遠在一八六五年，遺傳學之父孟德爾〈Gregor Mendel〉，已證明了碗豆的高矮和花的顏色是由種子內的一種因子〈factor〉決定，孟德爾是一位天才植物學家，做了別人想都不敢想的實驗，他是個默默無聞的教士，他的文章二十年無人注意。基因〈Gene〉一字是一九O九年一位丹麥科學家提出，是「誕生」的意思，之後近一百年的努力，經過數位諾貝爾獎得主，我們今天知道基因只是一段DNA分子。核甘酸相連造成的一條長線，兩條線頭尾相反的平排，中間再由氫原子接連，便成了條梯子，梯子螺絲一樣的旋轉若干次，就變成了有名的雙螺旋DNA分子了。一九六一年，我還是研究生，那年夏天，替一位細胞生理學教授作助理，我的工作就是從海膽精子中提鍊DNA，白白的，黏黏的，在試管內像幾簇細麵條。

核甘酸是由核醣、磷酸和鹼基三個單元造成，核醣和磷酸內容不變，鹼基卻有四種：A〈adenine〉，G〈guanine〉，C〈cytocine〉和T〈thymine〉。氫原子把兩條核甘酸長線連在一起時，有一定規矩，第一，氫原子必須連在鹼基上；第二，G只能和C相連，T只能和A相連。兩條線頭尾相反就有了四種可能，GC、CG、TA和AT，兩個鹼基連在一起就是鹼基對。基因圖譜就是鹼基對排列順序，人體百分之九十八的基因圖譜已完成，共有三十一億個鹼基對，還有一億多個基因對順序不明，每個基因有不等數目的鹼基對，譬如糖尿病基因有十萬個鹼基對，人體到底有多少基因還是眾說紛紜，最可靠的猜測是五萬，其中已定名的基因有七千個，每種生物鹼基對數量不等，譬如老鼠有二十三億鹼基對，而細菌平均只有兩百萬對。

liver411

(中)


科學家風雲：

科學是知識，知識有真假，科學家是人，人有好壞。中庸有一句話：「誠則明矣，明則誠矣。」明是知識，誠是人性，兩者有分不開的關係。基因圖譜的完成，費時十餘年，動員千百人，實驗室也是戰場，「一將功成萬骨枯」麼，最受注目的有三位將軍。

一九九O年美國政府與英國政府合作成立「人類基因計劃」，目前美國主持人是柯林斯〈Francis Collins〉，英國主持人是薩斯頓〈John Sulston〉，第三位是一匹黑馬，是瑟雷拉〈Celera Genomics〉公司創辦人，凡特〈Craig Venter〉，三人年齡相若，只有五十幾歲，都是出色的科學家。

薩斯頓父親是位傳教士，母親是小學教員，喜歡穿涼鞋吃四季豆，不求聞達，劍橋畢業後去美國加州讀研究所，一生致力於嬉皮式的和平運動。凡特是個流氓學者，喜歡快車，喜歡美食、喜歡華居，急著成名，急著致富，中學時老是逃課，沒有畢業就被徵召入伍，去了越南，戰場上的死亡和殘酷改變了他，返國後只六年就讀完了大學和研究所，在紐約大學教了兩年書，離婚再結婚，加入「人類基因計劃」工作，但不耐公家機關的緩慢和規矩，一九九八年脫離「人類基因計劃」組織，成立瑟雷拉公司，宣佈三年後可完成人類基因圖譜，事實上不到三年他已完成比「人類基因計劃」更多的鹼基對排列順序。科林斯比凡特小三歲，從小就是一個聽話的神童，十六歲立志要做科學家，一帆風順讀了化學和醫學博士，專業遺傳學，一九九三年進入「人類基因計劃」工作，不幾年就成了領導人，已婚，有子女各一人，每天工作十五小時，有時也會騎機車，抱著吉他在郊野散心。科林斯本來是個無神論者，現在卻是個虔誠的基督徒。

「人類基因計劃」除去美英外，德國、法國、日本、中國大陸也都出了錢，參加了工作。中國大陸的科學家負責鑑定第三對染色體上鹼基順序，他們花了半年時間，鑑定了三千萬個鹼基順序。

因與醫學：

現代醫學最頭痛的事莫過於「因人而異」的藥物反應，不但每人的體質不同，同一個人因年齡和環境變化也會對藥物有不同反應，四十年前我在軍中服務拔掉了四顆智齒，全靠盤尼西林救了一命；二十年前卻差一點被一小滴盤尼西林毒死。我有個朋友千盅不醉，另一個朋友只要一嗅到酒便會臉紅。酒也是藥。每年因吃錯藥而死的人千千萬萬，所以醫學的希望是能因人用藥，不是全體通吃，要如此就先得為每個病人做基因測驗，找出基因病源，再找出基因對藥物的反應，方可對症下藥。

許多癌症是由基因突變而起，所謂突變就是DNA序列有了變化，譬如導致乳癌的基因已被鍵定是RBCA2，是由參考正常基因圖譜而發現的。其他如心臟病、中風、老人癡呆症、高血壓、糖尿病都是目前「基因醫學」研究的對象。

「老年現象」是生物自然的結果，只要活著，細胞就不斷的分裂分化，時間越久〈年紀越大〉出毛病的機會越多，沒有一種機器可以恆久不壞，人體也是機器，好好保養，換換零件可以延長功能。保養和換零件，是營養學和醫學範圍，基因醫學可以把變態的基因或損壞的基因換掉，如此，自然可以延長壽命。再進一步，也可能避免把壞的基因傳到下一代，許多遺傳病就會因之而減少了。

以上這些只是理論的可能，要做到還得花相當時日，也許十年，也許五十年。

基因與進化：

世界所有生物在過去二十多億年，都是一脈相傳，因為自然環境不斷變化，生物也跟著變化，變化的基礎是遺傳〈孟德爾〉，是物競天擇〈達爾文〉，有些種類不能適應而消滅，有些新種頻頻出現，造成了今天的洋洋多樣，地質化石是本生物歷史書，但基因序列更有力的說明了萬物的息息相關，細菌的一些基因也是人的基因，果蠅有百分之六十的基因與人相同，黑猩猩則有百分之九十八的基因與人相同，人與人之間，經過七千代，到今天，黑白紅黃，賢奸愚敏，基因的差異不到千分之二。我們已知道三十種生物的DNA序列，這些序列都再再說明生物進化是DNA變異的結果。

liver411

(下)


劍有雙鋒：

人類基因圖譜，是一隻剛出爐的名劍，可以救人，也可以殺人，柯林頓說：「這是上帝創造生命所用的語言」，誰來讀上帝語言？天使，還是撒旦？

基因圖譜的使用要靠知識，但最重要還是靠智慧，「世界市場」經濟掛帥之下，知識如狂風暴雨，智慧卻只是遠處幾聲不清楚的悶雷，知識可以賣錢，錢是動機，智慧不能買賣。很多有識之人，已告訴我們基因圖譜不容易保密，最大的個人隱私，可能落入他人手中，保險公司可以讀出申請人是否有癌症或心臟病基因而大大提高保險費，同時科學家和私人公司已紛紛申請專利，到目前為止，美國專利局已允許六千多件了，其中一千多件是屬於人類基因，一旦有了專利，其他科學家如果做相關研究，就會礙手礙腳，藥商製造藥品會增加百分之十三的成本。

用基因申請專利，就像用字母或用空氣申請專利一樣不公平，但我們沒有法律禁止。中庸上談到格物致知時，說：「博學之，審問之，慎思之，明辯之。」前三句是追求知識的步驟，而「明辯之」，則談到知識應用之道，應該是智慧了。

人的善惡行為，受先天和後天相互影響，基因決定論有些誇大其詞，我們知道同卵雙胞胎，一人可患糖尿病，另一人卻完全健康。如果一個又抽煙、又不運動、又喜歡吃肥肉，體重過高的人，患心臟病的可能會比有心臟病基因的人更大。

兩千年前，孟子的母親為了孩子學好三次搬家，不是沒有理由。

覆巢之下：

我們搖旗吶喊的只是一些個人的成就，只是一些科技進步。如太空探險、電腦革命、疾病醫療、內臟移植、試管嬰兒、原子分裂、人工智慧、基因圖譜等等，這些成就到底對人生價值提高了多少？我們不重視世界性的大題目，譬如溫室效應，生物多樣，環境污染，人口增加，貧富不均等等，結果地球生態失去平衡而驅向殞滅，覆巢之下，人往那裡跑？

我們的教育也不再談最簡單、最基本的問題，譬如「甚麼是好人？」或「如何做好人？」或「如何保持地球健康？」教育只要每個人成功，成功是用錢和名來衡量，小學為了升中學，中學為了升大學，大學是為了替商家和工廠製造人才，最聰明的年青人學了計算機，學了電子工程，學了基因遺傳，學了財務管理，這些行業有很多獎學金，讀文學和藝術的人越來越少，獎學金更是難求。

一九六O年，世界人口三十億，四十年後六十億，目前，百分之六十三的人住在貧窮國家，生活沒有衛生設備，沒有乾淨的水喝。愛絲脫‧阿盧呵〈Aastha Arora〉，於二OOO年五月十一日出生在印度，是印度第十億個人，為此大大出名，過去僅僅兩個月，印度又出生了三百五十萬個愛絲脫。當然，每個人都有爭取消費生活的權利，結果森林失蹤了，河乾了，空氣不能呼吸了，沒有歌鳥，沒有野花，到處是垃圾，全世界人跺一跺腳，地球就會失規，怎麼能不覆？

結語：

人類基因圖譜說了很多，沒有說的更多，說了的也只是一些密碼，要解開密碼，還要很多聰明和時間，更何況：

「他的檔案是密碼
　是一句罵人的話
　每次開機
　電腦卻用那句話
　先罵了他」──〈陳義芝密碼詩〉

哈佛大學醫學院醫藥系主任，湯姆‧德班科〈Tom Delbancoy也說：「發明就像中邪一樣狂熱，發明的後果卻非常複雜，可以領我們走向安康，也可以領我們走向災難。」

我希望文明的國家能集中人力財力，把研究重點轉一個方向，第一，發掘智慧；第二，阻止人口增加；第三，改變生活觀念，由消費到生態；第四，把前三件做好。

後記：

陳義芝要我舉幾件生物界過去一百年發生的大事，所謂「大」事，當然是見仁見智，教大學生物系一年級四十年，期末考試，我常問學生們：「你認為近代生物學有那些突破性的發現？說明你答案的理由。」學生回答，每每包括下列幾件：〈一〉一八五八年達爾文的進化論；〈二〉一八六六年孟德爾的遺傳律；〈三〉一九五三年華特森和克立克的DNA分子構造；〈四〉一九六○年平卡斯的避孕丸和〈五〉一九六二年瑞秋‧卡森的「寂靜的春天」。第一和第二是上個世紀的事；第三件是本文主旨；第四項詮述了人體的生殖生理，也釋放了女人「性」的枷鎖，也改變了性的道德觀，大量人造荷爾蒙，由臥室流入廁所，流入下水道，再流入江湖和海洋，對「水」生態的影響仍無法估計；第五項「寂靜的春天」是環保最有力的吶喊。如何保護這個地球才是今天人類智慧的最大挑戰。[賈福相]

少数派

看完了