基因科學 紅燒獅子頭

以線性化約的方式來處理高度複雜的生命現象,也許在最基本的方法論就有問題。我們可以問,把一隻豬做成紅燒獅子頭,是否可以研究一隻豬,另外我們還應該問,把絕大部分的資源投向如此的一個思維面向,是否恰當。

十年前,世界生物科學界的一樁大事,就是進行了十多年的「人類基因組定序計畫」,正式宣告初步完成。「人類基因組定序計畫」一九九○年啟動,在六個國家的二十個實驗室中開工進行,目標是對人類基因組的三十多億對鹼基對,進行全部定序,從基因密碼的定序,希望破解人類所有基因的功能。

「人類基因組定序」這個生命科學的「大科學」計畫,頗有一些踵步物理科學「大科學」計畫的味道。「大科學」計畫是二十世界科學研究的一種新型態,特質是由國家投入巨資,糾集眾多的科學技術專家,進行目標明確的科技發展,其中最有代表性也很成功的是美國在二戰期間造原子彈的「曼哈頓計畫」,戰後六○年代的「阿波羅登月計畫」,以及物理科學中的「高能物理大加速器」計畫,也是標準的「大科學」計畫,結果有成功,也有不那麼成功,其中九○年代美國建造超級大加速器的SSC計畫,甚至以半途腰斬作敗收場。

二十世紀物理科學主導的大科學計畫,大大鼓舞了生物科學家,認為有為者當如是,也想效師前賢,尤其二十世紀中期生命科學有思想和技術兩方面的大躍進,一個生命科學的新時代隱然在望。物理科學雖說能夠解構宇宙物質奧祕,給人類帶來思想新視野,以及工具文明的大改進,但是終究不如生命科學成效來的那樣直接,因為生命科學直接訴諸對抗威脅人類生存的疾病,無論先天或是後天,甚至畫出大幅延長人類壽命的大餅,對於人類求生本能的滿足,帶來巨大的誘因,因此生命科學也就應勢而起,成為二十世紀下半到本世紀以來發展最快速的熱門領域。

「人類基因組定序」在上世紀九○年代開始,是生命科學化約思維發展的一條必然之路。生物科學原本巨觀的思維,到十九世紀中葉由一位天主教神父孟德爾帶來巨變。他在修道院小花園中以豌豆花粉雜交所做的長時間實驗分析,發展出一個所謂「分離」原則,也就是生物體的生理特徵由一些可以「分離」的微觀特質決定,是標準的近代科學承希臘以降的化約思維,但是孟德爾後來會成為近代遺傳學的開山祖師,還是在他去世後十多年,二十世紀來臨時才由另外幾位科學家歸納解釋而成。

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作者
江才健,資深科學文化工作者,曾任《知識通訊評論》發行人兼總編輯,帶給你每月一則富有人文的科學資訊。
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溪望再現

【本期封面】攝影/方韻如
貪食沼蝦是洄游性淡水蝦,棲息於水流湍急的河川中、下游岩石兩側,喜歡塊石環境。牠們應是台灣原生種沼蝦中體型最大的,喜歡乾淨的溪流,較易出現在東部石質底的溪流。大溪川的貪食沼蝦數量多、體型大,所以常被戲稱為養蝦場。這隻大蝦後方的硬頁岩上還有壁蜑螺卵,牠們也同為河海洄游物種,被視為東北部獨流溪的健康指標之一。