通識交流園地

從生命科學探索生命的奧秘

中原大學_生物科技系/蔡敬民

1.從基因來探索生命

從基因來探索生命

我們都知道一個Baby是由爸爸的精子鑽進媽媽的卵，形成受精卵而發育形成的。但我們很少注意到其實爸爸的精子射出後，大約只有2-4天的壽命；而媽媽的卵從卵巢排出到輸卵管後，平均大約才只有24小時的壽命。然而，短命的精子碰上更短命的卵，卻會變成一個源源不斷可傳遞下去的恆久生命呢？到底什麼是生命？

人類的細胞核裡有23對染色體，23個來自爸爸，23個來自媽媽，其中有1對性染色體，二個都一樣（XX）時為女性，二個不一樣（XY）時為男性。在同一對同一位置的基因所掌管的功能是相同，但表現可以不一樣，例如同樣是掌管膚色，爸爸給的基因可能是黑色，而媽媽給的是白色。蠻有趣的是膚色的表現在不同的物種可相當地不同，例如一隻白狗與一隻黑狗交配，常會生出花狗，但我們沒看過一個白人嫁給一個黑人，生出的小孩是「花人」。

說到基因，真是好神奇！這地球上所有的生物，無論是動物或是植物，不論是高等的人類或是低等的病毒，所有的基因都是由A、T、G、C4種不同的DNA所或長或短的不同排列組合而成，就有點像電話號碼或物品上的條碼，不同的排列組合而形成不同的電話號碼或代表不同之產品。

再說，我們全身體的細胞都是來自於相同的一個受精卵，原則上所帶的基因都相同，那麼，似乎應該每個細胞都長的一樣才對。如此，生出來的Baby理應像一顆貢丸一樣。也許您很喜歡吃魚，若是，那您可能就有經驗，您用筷子挾了一大塊魚肉放到嘴裡，您可一面嚼一面聊天，在這同時，您可一面把魚肉吞下去而把魚刺吐出來。或許您會覺得有點莫名其妙，不知道我要講什麼？那麼，我先問您，您應該知道魚丸是魚肉做的，而貢丸是豬肉做的。那您是否能在嘴裡放進一顆魚丸和一顆貢丸，一塊兒嚼，然後把魚丸吞下去而把貢丸吐出來？既然您做不到，那您是否想過您怎能將魚肉吞下去，卻能把魚刺吐出來呢？理由是因為魚肉和魚刺是那麼地不同，不同到您可不必小心翼翼地就能把魚肉吞下去，而把魚刺吐出來！但您可曾想過魚肉和魚刺是來自同一個受精卵？

一個Baby一生出來就有眼睛、皮膚、肌肉、肝臟……，就算您沒唸過解剖學和組織學，您單靠肉眼就能分辨這些組織是那麼地不同，然而它們都是來自相同的一個受精卵。基本上，我們身上的每一個細胞都帶有相同的全部基因，但不同的細胞，甚至在不同時期，祇有極少數的基因在活躍著（Expression），而其他絕大部分的基因屬於停止狀態。這就有點像一台鋼琴雖有許多的白鍵與黑鍵，彈奏時，在同一時間我們祇按幾個不同的鍵，可組合發出很不同的聲音來，因此如有很好的組合時，就可彈出一曲美妙的音樂來。當一個受精卵第一次分裂時，裂出的二個子細胞幾乎是一模一樣（如由此從新來分裂，可形成二個幾乎是一模一樣的「同卵雙胞胎」來），然而當他們繼續再分裂下去時，則就會出現每個細胞內有不同的基因組合在活躍，以致逐漸形成不同的細胞。其實，各自不同的基因在活躍並不算稀奇，因您我各亂按不同的鋼琴鍵，也可彈出不同的聲音來，但如有四台鋼琴，一台彈女高音、一台彈女低音、一台彈男高音、一台是彈男低音，而彈出合音的四重唱曲子，這可就不是無意識的亂彈所能組合而成的。我們再看一個受精卵，如何能裂阿裂，裂出一個那麼精緻完美的Baby呢？且是一個有活命能繼續表現下去的生命體！其最大奧妙的是這到底是誰設計，且非常精確地彈奏著這生命的樂章，而使每一個細胞彼此搭配得那麼地完美呢？