部位 （ active site ） ， 也 就 是 催化 作用 發生 的 部位 。 你 之所以 能 看出 活性 部位 ， 是 因為 化學家 騙 酵素 吃 一 種 化學 物質 ， 這 種 物質 非常 類似 酵素 平常 攻擊 並 分解 的 物質 ， 但是 化學家 對 它 稍稍 動 過 手腳 ， 使得 酵素 無法 對 它 發生 作用 。 結果 這 種 化學 物質 只 能 與 該 酵素 結合 ， 卻 不會 受到 影響 。 它 把 酵素 給 鎖住 了 。 」 套用 小 布拉格 的 比喻 ， 就是 丟 一 塊 骨頭 給 惡犬 以便 拖延 時間 。 「 你 可以 把 這 種 物質 放進 晶體 裡 ， 它 就 會 把 作用 的 部位 告訴 你 ， 於是 便 能 確切 找出 酵素 是 如何 作用 的 。 這 很 有趣 ， 因為 這些 酵素 都 是 活生生 的 機器 。 哈佛 的 李普斯寇姆 小組 剛剛 解開 的 那 個 消化 酵素 ， 其 活性 部位 含有 一 個 鋅原子 ； 那 個 酵素 能夠 像 老虎鉗 一樣 牢牢 抓住 它 要 分解 的 物質 ， 過程 是 酵素 的 某 側 會 逐漸 靠 過去 ， 它 是 真的 在 移動 哦 。 等到 物質 遭到 分解 並 釋出 後 ， 酵素 應該 還 會 再 移動 。 「 至於 我 這 個 蛋白質 ， 也 就 是 血紅素 ， 最 顯著 的 特色 是 它 在 行使 功能 的 過程 中 ， 結構 會 產生 巨大 變化 。 血紅素 是 紅血球 裡 的 蛋白質 ， 負責 將 肺 裡 的 氧氣 運送到 身體 組織 ， 而 在 回程 路 上 也 能 幫忙 運送 二氧化碳 。 結果 現在 發現 ， 它 每 一 次 把 氧 撿起來 的 時候 ， 整 個 分子 結構 會 發生 巨幅 重整 ， 而 每 一 次 放開 氧 之後 ， 又 會 恢復到 原先 的 狀態 。 這 分子 是 個 非常 複雜 的 化學 機械 裝置 ， 會 針對 特定 的 化學 刺激物 而 改變 結構 ， 也 就 是 氧 。 」 比魯茲 的 解釋 流暢 自然 ， 不 只 是 句句 相連 ， 甚至 段落 都 環環相扣 。 「 這 種 結構 的 改變 ， 使得 血紅素 在 撿起 氧 時 能 增加 自己 與 氧 的 親和性 ， 而 這 不 是 我們 原先 料想 得 到 的 。 至於 氧 離去 時 的 結構 改變 ， 則 使得 血紅素 能夠 直接 撿起 二氧化碳 ， 但 更 重要 的 是 ， 它 還 能 撿起 氫離子 ， 」 溶液 裡 的 氫原子 都 少 一 個 電子 ， 因此 攜帶 一 個 正 電荷 ， 「 撿起 氫離子 可 讓 血液 趨向 鹼性 。 而 血液 愈 鹼 ， 血漿 愈 能 撿起 重 碳酸鹽 （ bicarbonate ） ， 」 重 碳酸鹽 由 二氧化碳 和 水 組成 ， 是 食物 在 組織 裡 燃燒 製造出來 的 ， 「 並 將 重 碳酸鹽 送回 肺部 ， 它 在 那裡 將 變回 水 與 二氧化碳 ， 然後 呼出 體 外 。 莫諾 稱 血紅素 為 名譽 酵素 ， 因為 它 表現 得 就 像 那樣 。 」 進一步 了 解 蛋白質 的 調控 「 血紅素 這 種 針對 特定 化學 刺激物 改變 形狀 的 特性 ， 似乎 不 是 獨一無二 的 ； 與 代謝 調節 有關 的 酵素 好像 都 是 用 這 種 方式 作用 。 例如 一 個 胺基酸 是 經過 一 整 系列 酵素 的 作用 ， 由 更 簡單 的 物質 建造出來 的 ， 而 其中 每 個 酵素 都 能 催化胺基酸 合成 反應 中 的 一 個 化學 小 步驟 。 對 細菌 來 說 ， 只有 在 需要 某 個 胺基酸 的 時候 ， 即 庫存 用盡 時 ， 才 會 製造 那 個 胺基酸 ； 一旦 存貨 夠 用 ， 就 會 想 停止 製造 ， 以便 把 食物 用來 製造 其他 東西 ， 於是 會 有 一 個 回饋 系統 來 掌控 ， 因此 這 系列 合成 反應 的 第一 個 酵素 便會 受到 最終 產物 所 抑制 。 「 這 情形 好比 你 有 一 家 汽車廠 ， 每當 汽車 沒有 完全 銷售出去 時 ， 便會 停止 製造 鋼板 ； 也就是說 ， 位於 生產線 末端 的 汽車 成品 能夠 抑制 鋼廠 運轉 。 這 個 動作 看起來 是 由 位於 系列 反應 的 開頭 、 具有 兩 個 作用 部位 的 酵素 所 完成 的 ， 其中 一 個 部位 負責 回應 終端 產物 ， 稱為 調節 部位 （ regulating site ） ， 另 一 個 稱為 催化 部位 （ cataly tic site ） ， 負責 製造 該 系列 的 最初 產物 。 對於 這 種 回饋 控制 ， 我們 只 能 解釋為 這 個 酵素 一定 要 具備 兩 種 不同 的 狀態 ， 一 種 是 活性 狀態 ， 另 一 種 是 不 活性 狀態 ， 所以 最終 產物 才 能 啟動 開關 ， 讓 它 從 有 活性 變成 不 具 活性 。 「 分子 生物學 在 一九六七年 最 偉大 的 、 同時 也 是 最 不 出名 的 發現 ， 就是 發現 了 基因 的 抑制子 ， 是 由 哈佛 的 吉伯特 與 慕勒希爾 （ Benno Muller-Hill ） 做出來 的 。 」 吉伯特 與 慕勒希爾 分離出 一 個 分子 ， 該 分子 能夠 開啟 或 關閉 一 排 基因 ， 而 這 排 基因 所 合成 的 酵素 （ 半乳糖 ?
 
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） 能夠 分解 乳糖 。 比魯茲 說 ， 這 種 抑制 機制 就 像 一 把 鑰匙 與 一 個 鎖 。 「 乳糖 等於 是 一 把 鑰匙 ， 鎖 則 是 放 在 一 圈 基因 裡 的 一 個 蛋白質 ， 通常 會 鎖住 。 等到 鑰匙 進入 後 ， 這 個 鎖 就 會 打開 ， 把 DNA 放出來 ， 信使 RNA 的 合成 作用 於焉 展開 。 因此 ， 抑制 子 是 一 個 蛋白質 ， 其 活性 狀態 能夠 與 DNA 的 某 特定 區域 結合 ， 而 這 個 活性 狀態 顯然 可 變為 非活性 狀態 ， 於是 從 該 區域 鬆脫 ； 這 個 變化 是 針對 某 特定 化學 刺激物 而 產生 的 。 所有 這些 形狀 上 的 變化 都 很 有趣 ， 因為 它們 正 是 最 基本 的 證據 ， 證明 一 個 活 系統 可以 將 化學 能 轉變為 動作 表現出來 。 」 體驗 蛋白質 的 內在 比魯茲 建議 我們 去 實地 參觀 血紅素 模型 。 他 領 著 我 穿過 大廳 ， 進入 一 個 大 房間 。 這 個 房間 雖然 沒有 塞 得 很 滿 ， 卻 顯得 很 雜亂 。 開 窗 的 那 整 面 牆 邊 擺 著 一 個 架子 ， 上頭 堆滿 了 硬 邦邦 的 透明 塑膠片 ， 上面 標 了 一些 不 規則 的 黑色 曲線 ， 看起來 就 好像 地理學家 的 等高線 ； 它們 是 血紅素 分子 切面 的 密度圖 。 房 裡 還 擺 了 一些 方便 挪動 的 圓凳 及 一 張 大 桌子 。 一 面 牆 上 懸掛 了 兩 張 照片 ， 一 張 的 主題 是 一 尊 坐 著 的 雕像 ， 肢體 細長 而 玲瓏 ， 有形 有 款 ， 典雅 神秘 ； 另 一 張 的 主題 則 是 一 條 扭曲 打結 、 看似 腸子 的 東西 ， 標示 著 「 抹香鯨 肌紅素 ，