終止 密碼子 也 是 琥珀 （ UAG ） 首先 被 解出來 。 1965年 ， 耶魯 大學 的 蓋倫 （ Alan Garen ） 和 劍橋 醫學 研究 委員會 的 布藍納 ， 兩 個 實驗室 採用 同樣 的 策略 研究 。 他們 分析 製造 琥珀 突變 ， 再 尋找 回復 突變 ， 然後 比較 其中 胺基酸 的 變化 ， 從 這些 變化 ， 他們 推算出 琥珀 突變 的 密碼子 。 布藍納 研究 的 是 T4 的 外殼 蛋白質 ； 蓋倫 則 用 大腸 桿菌 的 鹼性 磷酸酶 。 蓋倫 在 鹼性 磷酸酶 找到 一 個 琥珀 突變 ， 是 從 色胺酸 突變 過去 的 。 色胺酸 的 密碼子 是 UGG ， 因此 琥珀 突變 應該 是 XGG 、 UXG 或 UGX （ 假設 單一 鹼基 的 改變 ， 一 個 以上 的 改變 機率 太 低 ） 。 他 再 篩選 的 回復株 ， 也 就 是 鹼性 磷酸酶 恢復 活性 （ 也 恢復 長度 ） 。 他 把 這些 蛋白質 的 序列 定出來 ， 看看 插入 琥珀 突變 位置 的 是 什麼 胺基酸 。 他 發現 有 七 種 胺基酸 ， 包括 原來 的 色胺酸 他 把 這些 胺基酸 的 密碼子 列出來 ， 推算 琥珀 突變 應該 是 什麼 樣 的 三聯體 序列 ， 才 會 只 改變 一 個 鹼基 就 可以 變成 編碼 這 六 種 胺基酸 的 一 個 密碼子 （ 圖 中 以 底線 標示 ） 。 答案 是 琥珀 突變 是 UAG ， 也就是說 UAG 是 終止 密碼子 之 一 。 後來 ， 利用 同樣 的 策略 ， 兩 人 又 都 解出 第二 個 終止 密碼子 ： 赭石 UAA 。 1966年 6月 2日 冷泉港 每 年 一 度 的 研討會 以 「 遺傳 密碼 」 為 主題 ， 與會 者 達 300 人 ， 是 參加 人數 最多 的 一 次 。 這 個 歷史 的 里程碑 ， 科學界 和 媒體 都 熱烈 反應 。 正 如 克里克 在 開場白 所 說 ： 「 這 是 個 歷史 場合 。 」 尼倫伯格 和 柯阮納 在 會 中 宣佈 整個 遺傳 密碼 中 64 個 密碼子 ， 已經 解出 了 63 個 。 最後 一 個 密碼子 ， 也 就 是 第三 個 終止 密碼子 （ 蛋白石 UGA ） ， 隔年 布藍納 與 克里克 也 用 rIIA 基因 解出來 。 再 過 一年 （1968） 尼倫伯格 、 柯阮納 及 侯利 三 人 一起 獲得 諾貝爾獎 。 回顧 起來 ， 遺傳 密碼 的 解碼 工作 一共 花 了 14 年 的 時光 ， 從 1953年 伽莫夫 提出 鑽石 密碼 假說 開始 ， 一直 到 1967年 用 生化 與 遺傳 方法 解出 全部 密碼 為止 。 前面 大約 八 年 的 時間 中 ， 大量 的 人力 、 經費 和 電腦 時間 都 花 在 理論 路線 ， 可以 說 是 人類 歷史 上 未曾 有 過 如此 龐大 的 解碼 工作 。 結果 呢 ？ 結果 只 是 ， 如 克里克 所 說 ， 產生 「 一 大 堆 討論 遺傳 密碼 的 爛 論文 」 。 這 段 期間 ， 資訊學 在 技術 的 應用 上 雖然 沒有 什麼 成就 ， 卻 留下 遺傳 資訊學 的 理論 骨架 ， 並 把 資訊 的 觀念 帶進 生化學 中 。 遺傳 的 理論 開始 用 「 資訊 」 、 「 訊息 」 、 「 密碼 」 、 「 程式 」 、 「 指令 」 這些 隱喻 ， 一直 到 今日 的 生物學 都 還 存留 著 。 沒 什麼 神奇 的 20 遺傳 密碼 漸漸 成形 時 ， 就 可以 看出 前期 的 理論家 拚命 要 用 各 種 編碼 模型 湊出 神奇 的 數字 20 ， 其實 沒 什麼 意義 。 雖然 密碼子 有 64 個 ， 胺基酸 只有 20 個 ， 在 真正 的 遺傳 密碼 裡 ， 扣掉 3 個 終止 密碼子 之外 ， 多餘 的 41 個 密碼子 都 拿來 重複 使用 。 大部份 的 胺基酸 都 有 多 個 密碼子 重複 編碼 它 ， 這些 編碼 相同 胺基酸 的 密碼子 ， 叫做 「 同義 密碼子 」 。 如果說 這些 密碼 有 什麼 特殊 安排 的話 ， 那 就 是 演化 所 塑造 、 隱藏 在 細節 的 玄機 。 譬如說 ， 同義 密碼子 之間 的 差異 幾乎 都 在 第三 個 鹼基 。 在 這 個 位置 的 鹼基 轉換 ， 特別 是 嘧啶 （ U 和 C ） 之間 或者 嘌呤 （ A 和 G ） 之間 的 交換 ， 通常 都 還是 同義 。 這 個 「 設計 」 很 有 道理 ， 因為 DNA 的 突變 大部份 都 是 嘧啶 之間 或者 嘌呤 之間 的 交換 ； 很少 是 嘧啶 和 嘌呤 之間 的 轉變 。 所以 ， 突變 發生 在 密碼子 第三 個 位置 的話 ， 常常 不會 造成 胺基酸 的 改變 ， 就 好像 沒有 發生 突變 一樣 。 此外 ， 即使 突變 發生 在 密碼子 另外 兩 個 核苷酸 ， 造成 胺基酸 的 改變 ， 新 的 胺基酸 常常 和 原來 的 胺基酸 性質 相像 。 譬如 ， 疏水 的 胺基酸 經過 一 個 鹼基 的 突變 ， 常常 變成 也 是 疏水 的 胺基酸 ； 親水 的 胺基酸 經過 一 個 鹼基 的 突變 ， 常常 還是 親水性 的 胺基酸 。 這樣 的 設計 也 讓 生物 比較 能夠 忍受 突變 的 壓力 。 反過來 ， 如果 大自然 的 遺傳 密碼 是 像 伽莫夫 提出 的 「 鑽石 密碼 」 （ 見 第8 章 ） 那 種 重疊 密碼子 ， 每 一 個 鹼基 都 參與 三 個 密碼子 ， 那麼 任何 一 個 突變 最多 可能 造成 三 個 胺基酸 的 改變 。 這樣 的 遺傳 系統 就 非常 不 穩定 。 如果 大自然 採用 克里克 的 「 無 逗點 密碼 」 （ 見 第8 章 ） ， 每 一 個 核苷酸 序列 只 有 一 個 讀框 有 意義 的 ， 那麼 任何 一 個 突變 都 很 可能 把 一 個 密碼子 改變成 無意義 的 終止 密碼子 。 這 是 因為 無意義 的 密碼子 有 44 種 ， 有 意義 的 密碼子 才 20 種 ， 隨意 突變 產生 無意義 密碼子 的 機率 非常 高 。 這 個 遺傳 系統 更 是 脆弱 。 在 真正 的 遺傳 密碼 系統 下 ， 突變 要 導致 終止 密碼子 的 機會 不 高 ， 因為 終止 密碼子 只有 3 個 。 搖擺 配對 依照 遺傳 密碼 ， 細胞 有 61 個 編碼 胺基酸 的 密碼子 ， 直覺 的 邏輯 就 是 細胞 會 有 61 種 不同 的 tRNA 來 辨識 這 61 個 密碼子 。 但是 當時 開始 出現 一些 實驗 結果 ， 顯示 有 些 tRNA 似乎 可以 和 不只 一 個 同義 密碼子 配對 ， 而且 這 現象 似乎 具有 一般性 ； 細胞 並 不 需要 61 種 tRNA 。 可是 ， 一 個 tRNA 如何 和 不同 的 同義 密碼字 配對 呢 ？ 1966年 ， 克里克 提出 一 個 「 搖擺 假說 」 （ Wobble Hypothesis ） 。 他 說 ：tRNA 上 的 反 密 碼子 與 mRNA 上 的 密碼子 配對 ， 不 需要 完全 依照 典型 的 華生 –克里克 模型 ， 可以 用 非 典型 方式 配對 。 什麼 是非 典型 的 配對 ？ 我們 前頭 （ 第6 章 ） 談到 華生 考慮 鹼基 互相 配對 的 時候 ， 曾 提到 鹼基 的 配對 有 非常 多 種 形式 ， 包括 相同 鹼基 之間 的 配對 （ 出現 在 華生 的