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2016年7月25日 星期一

利他生物學V.S.自利生物學

最近閱讀量子生物相關的科普書籍《解開生命之謎, 其中第九章談生命的起源. 20世紀初, 兩位科學家提出奧帕林-霍爾丹假說, 假設原始海洋中出現原生複製體」, 擁有自我複製的能力, 是為生命的起源. 20世紀中, 經米勒-尤里實驗, 證明甲烷, , , 水這些原始大氣成分, 經電火花會產生胺基酸分子. 由此, 證明了生命起源的第一步. 接下來, 科學家們爭論著: 是擁有遺傳密碼的DNA分子先出現? 還是擁有製造能力的蛋白酶先出現呢? 這兩者對於生命是同樣重要, 缺失對方, 生命的複製行為就無法進行. 怎麼決擇呢? 直到1982年兩位科學家發現核糖酶: 一個擁有遺傳編碼又擁有酶般催化能力的RNA分子, 因而榮獲1989諾貝爾化學獎. 從此, RNA原始濃湯的海洋, 就成為生命起源最被看好的假說理論.
接下來明確的問題就是, 找到那個第一個原始簡單的能夠自我複製的RNA分子, 這個生命起源的假說理論, 就完整了. 這個()能夠自我複製的原始簡單RNA, 便會沿著相互競爭的發展路線, 爭取天擇青睞. 一路發展, 歷經長時間的演化, 終於形成了第一個原始細胞.
科學故事到此, 似乎非常圓滿的解釋了生命起源. 不過, 要讓擁有簡單遺傳編碼以及酶般(簡單)催化能力的簡單RNA分子, 能夠自我複製, 卻是棘手困難的, 超過原來自以為簡單的想像. 今日, 能夠自我複製的分子, 是很高度複雜的結構. 在原始環境中, 要能自我複製的簡單分子, 需要複雜的步驟, 但是複雜的步驟要順利成功, 機率微乎其微. 生命起源的科學故事, 終於又碰到了難以跨越的障礙. 儘管科學家做了許多努力, 還沒有人能夠製造或找到能自我複製的RNA分子. 在現今, 能夠完成自我複製這個高難度工程的, 需要一個完整的活細胞.

讀到這裡, 我不禁想起一個寓言故事: 說地獄與天堂旅遊二三事. 話說, 大天使帶我們先去地獄參觀. , 地獄耶~ 那兒餐桌上有著豐盛美味的食物, 倒令人很意外. 但是, 地獄的人們卻餓得根本吃不到食物. 原來, 他們都有一付很長的筷子, 刀叉, 和上臂. 夾得到拿得到食物, 卻送不到自己的嘴裡, 因而每個人都挨餓. 接著去天堂參觀. 場景似乎一模一樣, 豐盛的食物, 長長的筷子刀叉, 可是每個人都很愉快的享受美食. 為什麼呢? 原來, 天堂的人餵養他人, 人人愉快享受, 地獄的人要餵養自己, 卻人人挨餓.
我思考著, 科學家們的生命起源故事, 是否都走向了地獄. 他們要找到那個能夠複製自我的分子, 餵養自我的分子. 在原始海洋環境中, 困難呀, 只有挨餓的份呀. 我們如果在這兒去找製造(創造)他人的分子, 似乎簡單許多. 原始海洋環境是天堂不是地獄, 人人(每個簡單有機分子)都在製造(創造)他人(另外的隨意的簡單有機分子). 那麼這整鍋的有機分子濃湯,就生機充滿, 蓬勃發展, 很容易創造出更多的有機分子. 12,23,34,4…., n再回頭生1(或生5).(或者不回頭生也可以). 就只是一直創生更多的有機分子. 如果科學家們的思維, 複製自我」轉向創造他人」的思路, 或許生命起源的故事, 能夠更順暢的發展.
更進一步思考演化的進行: 物競天擇是目前當道的演化思想. 或許, 天擇不是達爾文的競爭論而是馬古利斯的合作論, 天擇說不定不是偏好競爭勝出者, 而是合作密切成功者. 當動物植物與微生物群合作互助愈密切適合而成功的群體, 愈受天擇偏愛. 觀整個地球的生態系, 就是這樣合作互助下發展而來的. 動物植物與微生物群, 相互合作. 我們都知道合作力量大, 然而, 長久以來我們, 都只注意到要競爭, 要勝出, 忽略了合作互助這股更強大的生存力量. 生命起源, 或許就是運用這股更強大的生存力量; 物種演化, 或許也是運用這股更強大的生存力量.

或許是, 生物科學對生命定義的偏頗造成的: 科學教育我們, 生物是能夠自我複製的. 自我複製, 成為生命最重要的能力之一. 這是一個根本認識. 如果, 如果.. 我們把生命看成是創造他人. 生物學的(早期)觀察, 生物個體, 是自我複製, 沒錯; 細胞, 是自我複製, 沒錯. 但是, 分子生物學的現代觀察, 細胞內的胞器, 蛋白質分子製造工廠, 都是製造他人, 每個分子都在製造別人, 沒有分子製造自己. 都是A製造B, B製造C, C製造D,D製造E,E再製造回A. 沒有A自己能夠製造A. 循環製造, 要比自我複製, 簡單多了. 細胞內的分子, 都是利他的.

因此, 如果生物科學, 把創造他人的能力, 定義為生命的基本能力之一, 或許我們的生命科學, 能夠獲得更快速的進步. 生命起源的故事, 能夠更快找到圓通的答案. (以利他生物學思想, 取代自利生物學.)