第一號染色體 生命(1)

太初有“詞”。這個詞以自己攜帶的信息充斥了整個海洋，永不停息地複製它自己。這個詞發現了如何重組化學物質，以便抓住熵的潮流中微小的逆流並給它們以生命。這個詞把我們這個星球上的陸地從佈滿灰塵的地獄變成了鬱鬱蔥蔥的天堂。最終，這個詞到達了鼎盛期，巧奪天工地造出了一種粥樣的、被稱為人腦的機器。這個機器發現並意識到了這個詞的存在。每次我這麼想的時候，我的那個粥樣的機器就翻騰個不停。地球有40億年的歷史，我卻幸運地活在當今這個時代；地球上有500萬個物種，我卻幸運地生為一個有意識的人；地球上有60億人，我卻榮幸地生在發現了這個“詞”的國家；在地球所有的歷史、地理環境與生物環境中，偏偏就在我出生的5年前、距離我出生的地方只有200英里處，我這個物種的兩個成員發現了DNA的結構，從而揭示了宇宙中最大、最簡單而又最驚人的秘密。如果你願意，你可以嘲笑我的激情，就當我是個可笑的物質至上者吧：居然對一個縮寫詞【指DNA。——譯者注】都肯傾注這麼大的熱情。不過，跟着我到生命的源頭去看看吧，我希望我能夠讓你相信這個詞是多麼迷人。1794年，博學的詩人、醫生伊拉斯謨·達爾文（ErasmusDarwin）這樣問道：“遠在動物存在之前，地球和海洋就充滿了植物；遠在某種動物存在之前，其他動物就已存在。在這種情況下，我們能否假設：所有的有機生命都源自於，且仍然產生於，同一種有活性的纖維？”這樣一個猜想在那個時代被提出來，讓人驚愕。不僅僅是因為“所有有機生命都有共同來源”。這一大膽假說比他的孫子查爾斯【查爾斯·達爾文：19世紀英國生物學家，1859年出版《物種起源》，提出所有生命共同起源、變異和自各選擇使得物種多樣化的觀點，是現代進化學說的奠基人。——譯者注】有關這一題材的書還早了65年，也是因為“纖維”這一古怪的用詞。確實，生命的秘密就是在一條纖維里。但是，一根纖維怎麼就能創造出有生命的東西？生命是不大好定義的，但是所有生命都有兩種能力：複製自己的能力和製造秩序的能力。有生命的東西都能夠造出跟自己差不太多的拷貝：兔子生兔子，蒲公英生蒲公英。但是兔子還會幹一些別的。它們吃的是草，卻能將其轉化成兔子的骨與肉，不知怎麼一來，就在混沌隨機的世界裏造出了有秩序有複雜性的身體。它們並沒有違反熱力學第二定律——在一個封閉的系統里所有事物都傾向於從有序變成無序。這是因為兔子不是一個封閉系統。兔子是靠消耗大量能量才得以建立一個有序的、複雜的局部結構——它的身體的。用愛爾溫·薛定諤（ErwinSchr?dinger）【20世紀著名物理學家，寫過一本更為著名的小冊子——《生命是什麼？》。這本小冊子啟發過包括沃森和克里克在內的對生命的各種現象作研究的人的思路。——譯者注】的話說：生命是從環境裏“把秩序喝進來”的。生命的兩種能力，關鍵都在於信息。複製的能力之所以有可能存在，是因為存在一種“配方”，裏面有製造一個新的身體所需要的信息。兔子的卵就帶有組裝一隻新兔子的指南。通過新陳代謝來創造秩序同樣也靠的是信息——用來建造和維修製造秩序的機器的指南。一隻有生殖能力和代謝能力的成年兔子，是由它的生命纖維預先規劃設計好的，正如一個蛋糕是在烘蛋糕的配方里就規劃設計好了。這個想法可以直接追溯回亞里士多德。他曾說過，雞的“概念”是隱含在雞蛋里的，而橡樹把自己的計劃直接傳達給了橡實。亞里士多德的這種模糊的信息學觀念，在被物理學與化學埋沒了多年之後，又被現代遺傳學重新發現。麥克斯·德爾布呂克（MaxDelbruck）【20世紀美國遺傳學家，現代遺傳學的奠基人之一。——譯者注】曾開玩笑地說：這位古希臘哲人應該因為發現了DNA而被追授諾貝爾獎。DNA的纖維就是信息，是一種用化學物質的密碼寫成的信息，每一個字母都是一種化學物質。而且，DNA密碼事實上是用一種我們能夠理解的方式寫的，這真有點令人大喜過望。就像書面英語一樣，遺傳密碼是寫在一條直線上的線性語言；就像書面英語一樣，遺傳密碼是數碼式的，意思是說每一個字母都同等重要。更有甚者，DNA的語言比英語簡單多了，因為它的字母表裏只有四個字母，按慣例被稱為A、C、G和T。當我們現在知道了基因就是用密碼寫的“配方”之後，就很難想像在過去只有那麼少的人曾經想到過這一可能性。20世紀的上半葉有一個沒有被回答的問題在生物學裏一再出現：什麼是基因？當時，基因簡直是神秘莫測。讓我們回到——不是DNA對稱結構被發現的1953年，而是此前10年——1943年。10年之後在破解DNA的秘密上做了最突出工作的人，那時候都在干別的。弗蘭西斯·克里克（FrancisCrick）當時在朴次茅斯（Portsmouth）那邊設計水雷；只有15歲的“神童”詹姆斯·沃森（JamesWaston）剛剛在芝加哥大學註冊讀本科，而且已立志用自己的一生去研究鳥類學；莫里斯·威爾金斯（MauriceWilkins）在美國協助研製原子彈，羅薩琳·富蘭克林（RosalindFranklin）則在替英國政府工作，研究煤的結構。【這四人是在1953年發現DNA結構上貢獻最大的科學家。羅薩琳因罹患癌症於1958年去世，年僅37歲，另外三人於1962年獲得諾貝爾生理學及醫學獎。——譯者注】還是1943年，在奧斯維辛集中營，約瑟夫·門格爾（JosefMengele）【第二次世界大戰期間最臭名昭著的納粹醫生，在波蘭的奧斯維辛集中營在犯人身上進行人體實驗，對犯人進行了慘無人道的折磨，有“死亡天使”的稱號。——譯者注】正對孿生子們進行致命的折磨，他的“科學研究”其實是對科學研究的一種極其惡劣的嘲諷。門格爾是在試圖理解遺傳學，但他的優化人種論已經被證明不是正確的途徑。門格爾的實驗結果對他之後的科學家是沒有用處的。1943年，在都柏林，一個從門格爾那種人手下逃出來的難民、大物理學家愛爾溫·薛定諤，正在聖三一學院講授一個名為“什麼是生命”的系列講座。他是在試圖定義一個問題。他知道染色體載有生命的秘密，但是他不知道染色體是怎樣儲存生命秘密的。“就是這些染色體……以某種密碼寫就的程序，儲存了每一個體發育的整個模式，以及發育成熟之後每一個體應有的功能。”他說，基因那麼小，小得不可能是任何其他東西，而只能是一個大分子。他的這一見解影響了一代科學家——包括克里克、沃森、威爾金斯和富蘭克林——去攻克一個頓時不再是無從下手的難題。但是，已經如此接近答案的薛定諤卻偏離了軌道。他認為這個大分子之所以能夠成為遺傳物質的載體，是由於他心愛的量子理論。而他對自己這個想法執迷的研究最後被證明是走進了一條死胡同。生命的秘密跟量子沒有任何關係。關於生命的答案並不出自物理學。