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       John Sulston & Georgina Ferry
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出版社:時報文化
出版日期:2003年06月23日
定價:320 元
售價:253 元(約79折)
開本:25開/平裝/320頁
ISBN:9571339199

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第一章 與蟲為伍

要說二十世紀裡,藝術從科學界取得的諸多像符(icon)中,有哪個是突出在所有之上的,則非DNA莫屬。這可是有很好的理由,就好比克立克(Francis Crick)在一九五三年二月底某日,對著鷹記酒館裡一群摸不著頭緒的客人高聲歡呼的話:DNA這個分子攜帶了生命的奧秘。在多數展示中,我們看到的是個相當粗短的DNA雙螺旋模型,很少有機會顯示其另一驚人的特徵:出奇地長且細。你體內的每一個細胞當中,都含有約兩公尺長的這種物質;如果將DNA放大成縫衣線般粗細的話,單一細胞裡的DNA將會有兩百公里那麼長。

一如棉花的纖維,DNA分子也可以並排接在一塊兒,變成肉眼可見的絲線;這可是能夠成為一項相當可愛的實驗。

因此,當現代藝術家馬克昆(Marc Quinn)於二○○○年間問我,可否在他位於倫敦白立方體藝廊的作品展中,加入DNA的展示,我欣然從命。馬克給了我一些他的精液(馬克以在作品中使用本身的體液來探索自我的觀念而出名;一九九一年,他以四公升左右的凝固血液,鑄了一個自己腦袋的模型),我以一種特別的化學物質將精子堅韌的外套膜軟化,加上清潔劑將精子打碎。基本上,精子就只是一捆DNA,因此,當精子將其內含物質釋放出來,溶液就變得非常黏稠。我們將其中一小坨轉移至一根長試管裡,從上頭小心加入純酒精;然後以一根玻璃棒插入酒精當中的那坨DNA,輕輕攪拌,再將玻璃棒提起,就有些微細的纖維出現,並融合成一條線,附著在棒上。我們將其拉起,直到試管的頂端為止,讓其黏在試管開口的邊緣。馬克將該根試管放在一塊烏黑發亮的平面前方,然後我們退後一步,為這美麗的成品而相互擁抱;那可是馬克的DNA,由一群小到肉眼不可見的分子織成的網,纏繞成一條閃閃發亮的絲線,其中也就是馬克生命的奧秘。

你可以用上任何活生生的組織進行類似的實驗,就算你身旁沒有個實驗室,你也可以在廚房裡用個洋蔥作為組織材料,加上清潔液、食鹽以及伏特加酒來萃取DNA。那看起來與人類的DNA一模一樣,其中理由很簡單:從化學的角度而言,它們是完全相同的分子。DNA是那條共同的絲線,將所有現存的生物給連接到單一個遠組身上。

但是,你身上的DNA也造成了你和洋蔥、以及和所有其他人的不同。DNA分子攜帶了某種編碼,決定一顆卵或種子是長成一個人或是一個洋蔥的指令,就寫在該編碼之中。這些編碼指令當中更微小許多的差異,也就造成了髮色、臉部特徵、身體曲線以及個性等無窮的差異,使我們每個人都成為獨一無二的個體。其中每個指令,或稱為基因,對於整體的建構來說,都扮演一個小角色,同時其最終造成的結果,部分還受到環境所影響;但由整個基因組(生物完整的一套DNA)所包含的資訊結合起來,所產生的本事,可真的是讓人敬畏。目前所進行的人類基因組計畫,就是經由閱讀及了解構成人類的一套完整指令;而來駕馭這份本事的工作,這可是現代科學裡最重要的事業之一。它可能改變我們的生活,至於是好還是壞,則取決於我們如何應用這份知識。

如果說二○○○年六月中,宣佈人類基因組序列草稿的完成,所引起大張旗鼓的宣傳可以相信的話,每個人似乎都了解上述的說法。只不過就算有這麼些宣傳,這項工作離完成其實還早得很。序列讀取的工作大部分將於二○○三年中完成,但是要完全了解其中含意,將再花上幾十年時間,也將需要所有生物學分支的參與。到了真正能夠了解人類基因組的世代出現,人類也才有可能了解生命是什麼。

我從來沒有意願要踏進人類基因組計畫這個大馬戲團裡演出,就在十年以前,如果有人提出說,我很快就會出掌一個有五百位編制人員的研究機構,一頭栽進一項國際計畫的經營,同時在新聞界參與一場筆戰,我一定會大笑出聲。當時我想做的,是讀出線蟲的基因編碼。我沒有想到研究線蟲會直接把我帶到人類的基因組。的確,讀取線蟲的DNA對於閱讀任何其他物種的DNA來說,是個好準備,當然人類的也包括在內。只不過當我們開始讀取線蟲的基因組時,我們根本沒有想到其他的物種;我們只想對過去二十五年間,在這個微小生物身上已然發展出相當複雜的生物學背景上,填補一些空缺。

我最早與線蟲的接觸始於一九六九年,當時我初抵英國醫學研究委員會(Medical Research Council)設於劍橋的分子生物實驗室(Laboratory of Molecular Biology,全球都稱之為LMB)任職,加入布巒納(Sydney Brenner)的團隊。布巒納與克立克是LMB細胞生物組的共同負責人。在外觀上,他們兩位完全不同:克立克身材高大,一頭淺棕色頭髮,布巒納則矮小,在異常茂盛的眉毛下,具有凹陷、透視人心的黑色眼睛;但他二人都是了不起的健談者。布巒納在南非出生並受教育,一九五二年以研究生身分來到英國牛津;他已經有個醫學學位,但決心研究基因的生物學。他很快就在全球研究噬菌體(bacteriophage,感染細菌的病毒)遺傳學的科學圈子裡建立名號,現代分子生物學的基礎也就是這批人聯手建立的。

一九五三年,當克立克與華生發現DNA的雙螺旋構造時,布巒納是第一批前往劍橋參觀該模型,並親聆該發現第一手資料的人之一。一九五七年,他正式遷往劍橋,與克立克共事,著手解開基因編碼以及細胞如何將該編碼轉譯成蛋白質分子的工作;蛋白質可是執行細胞功能所必須的分子。到了一九六○年代中期,布巒納認為,了解基因如何製造蛋白質的問題差不多已經解決了,他想要往下一階段的任務邁進。他野心十足的計畫不是別的,就是想要了解DNA是如何攜帶了某種動物的完整資訊。當然,他想要從簡單的生物著手,於是他選擇了線蟲。在申請經費補助的計畫書裡,布巒納如是寫道:「我們將辨認線蟲體內的每一個細胞,以及追蹤其親緣關係;我們將探討發生過程的穩定性,並藉由尋找突變種,以研究其如何受基因的控制。」多年後,布巒納回首當年許多人都認為他的想法太瘋狂;他說:「當時華生說,他不會給我一分錢來做這種研究,並且說,我的想法超越了時代有二十年之久。」