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從生命科學探索生命的奧秘

中原大學_生物科技系/蔡敬民

3.由基因排列的精準性來思索它是否可能由「自然發生」或「突變」產生？

由基因排列的精準性來思索它是否可能由「自然發生」或「突變」產生？

我們去超級市場買食品，算帳時，收銀員用電腦設備對準「條碼」照射一下，電腦就馬上知道該產品是什麼？多少價錢？您常在看條碼，您可知台灣的條碼有幾位數字嗎？答案是共有12位數字。如您再注意看，會發現這12位數字分成左右兩半，各6位數字。左邊的最前面二位數字是「國碼」，台灣是71，接著是「公司代碼」，例如佳格是0043，統一是0088，味丹是0110，而公賣局是1588。右邊的6位數字是產品之代碼，您若再注意點會發現，即使是相同的食品，但當其口味不同，或容量不同時，則代碼也會不同。「條碼」不祇是使結帳時能很快速，且更是用來作為「庫存管理」，因此就能又快又精確掌握那些產品已賣掉多少？還剩多少？哪些產品較暢銷？

電腦之能夠判讀「條碼」，主要是分辨黑白碼的粗細與比率，我們會發現當條碼印得不好或皺掉時，電腦就無法判讀，而要靠人工將號碼輸進去。我們的「基因」就像條碼一般，各自代表著某一獨特的訊息，祇是基因的碼並非短短的12個碼，而是或長（可幾十萬個）或短的A、T、G、C所排列組合而成。有趣的是，若您再注意12位數之條碼，您會發現在其左右兩側還加了額外的碼，最左是「起始碼(Start code)」，最右是「終止碼(End code)」，所以收銀員在讀「條碼」時，即時將產品倒置，電腦也會知道是由「起始碼」這端向「終止碼」那端讀過去，其實這也是學我們的「基因」。在一條染色體上幾乎有數不清(要靠電腦來讀)一長串之A、T、G、C，而也是靠有「起始碼」和「終止碼」來分段一節一節的基因，當它開始活躍時，乃是從「起始碼」位置開始，將A、T、G、C之符號訊息印成一串的m-RNA，而到「終止碼」，它就知道該結束了。相同地，在這段基因中若有些碼產生了「變異」(例受X-光或紫外線照射)，則傳遞出來的訊息就會不正確，而產生畸型或疾病。

人有23對染色體，其上已知有數萬具有特殊生理功能的基因。舉個例來說人的血紅素是由4個單元所結合而成，每個單元均具有一血基質(Heme)和一蛋白質，因此每分子之血紅素可攜帶4個氧分子(O2)。這4個單元之蛋白質有2個α，2個β。α-蛋白質是由位在第16的染色體上的一段基因所負責合成，這段基因共由2589個A、2735個T、3455個G、4068個C按特殊之排列次序所形成。另，β-蛋白質是由第11染色體上的一段基因所合成，其共有22,068個A、22,309個T、14,785個G和14,146個C等共73,308 DNA所組成，現已知當這段基因之第62,206位置原本的T，若因某個原因而變異成A時，則其所形成的紅血球會由原正常之「雙凹盤狀」變成「鐮刀狀」(或稱為「新月狀」)之紅血球。這種鐮刀狀紅血球不能有效輸送氧氣而會產生貧血。

現在許多研究都在急著瞭解在正常的基因的哪些位置，如產生變異時會產生何種的疾病？然而，在這些研究中常令科學家們感慨的不是為何產生極微小之變異就可能使生理上產生極大的變化，而是原來的這僅4種的DNA怎可能那麼湊巧會排列得那麼精確，毫無偏差？記得4年前母親去世，3年前父親去世，我們幾個兄弟回去整理父母遺留下來的東西，在整理中發現了幾個蠻精緻的小號碼鎖，因為很漂亮，我們捨不得將它們丟掉，於是試著他們的生日和電話號碼，但都打不開，後來就開始由000,001,002,…試著將它們打開，但最後，它們變得愈來愈不可愛，而全被我們丟到垃圾桶內。我感觸非常深的是連三個數字之號碼鎖都那麼不容易找到正確的數字(如太容易，小偷試幾下就打開，也就沒有人會買三位數字之號碼鎖了)！台北的電話有八位數，如您不知道我家的電話號碼，就算有再急的事，您也不會坐在電話機前碰運氣要打給我吧！但令人非常稀奇的是控管β-蛋白質的基因之7萬3千3百零8個DNA怎可能會排列得那麼精準？就算它是在幾乎不可能發生的機率中發生，但我們身體並不僅靠這β-蛋白質就可活命。

從許多對生命科學的了解，似乎可肯定我們的身體不該是可自然發生或自然突變，而是經過精心設計的。另外，似乎也可感受到有超乎科學但不能證明，卻又好像存在的「靈魂」透過許許多多微妙的「訊息傳遞」在彈奏著基因的生命樂章，而表現出生命現象。當這些基因或身體的某些器官已經損害太嚴重，以致使靈魂無法彈出其所要表現的生命樂章時，靈魂就會離開這軀體，因此人也就死了。若是如此，靈魂是從何處來？又會往何處去？