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 第二 個 模型 ） 。 華生 後來 在 雙螺旋 模型 中 提出 的 A-T 與 G-C 配對 ， 我們 稱 之 為 典型 的 模型 。 它們 的 特點 是 二 者 的 形狀 和 大小 很 像 ， 所以 做出來 的 雙螺旋 外形 會 很 均勻 。 密碼子 和 反 密 碼子 之間 的 配對 牽涉到 三 對 鹼基 。 從 立體 結構 看來 ， 反 密碼子 的 5' 端鹼基 和 密碼子 的 3' 端鹼基 的 配對 應該 有 彈性 ， 可以 脫離 典型 的 雙螺旋 模型 的 位置 ， 容許 非 典型 的 鹼基 配對 。 克里克 提出 四 種 非 典型 的 配對 ： G-U 、 I-U 、 I-C 和 I-A 。 G-U 的 配對 在 一般 雙股 RNA 上 本來 就 容易 形成 。 I （ inosine ， 肌核苷 ） 在 侯利 定序 的 丙胺酸 tRNA 上面 就 發現 了 （ 見 第11 章 ） 。 它 是 反 密 碼子 IGC 的 第一 個 鹼基 ， 是 從 A 修飾 形成 的 。 它 除了 可以 和 U 形成 典型 的 配對 ， 還可以 和 C 及 A 形成 非 典型 的 配對 。 這些 非 典型 的 配對 在 形狀 和 角度 上 都 很 不 一樣 ， 所以 會 脫離 典型 配對 的 位置 ， 因此 克里克 稱 之 為 「 搖擺 配對 」 （ wobble 常 pair ） 。 密碼子 和 反 密 碼子 之間 的 其他 兩 個 鹼基 對 還是 維持 典型 的 配對 。 搖擺 假說 解釋 了 為什麼 有些 tRNA 分子 可以 辨識 兩 個 或 三 個 不同 的 密碼子 （ 同義 密碼子 ） ， 而且 差異 都 在 密碼子 的 第三 個 鹼基 。 譬如 ， 丙胺酸 的 同義 密碼子 有 四 個 ：GCU 、 GCC 、 GCA 和 GCG ， 其中 有 三 個 能夠 和 IGC 配對 ： GCU （ I-U 配 ） 、 GCC （ I-C 配 ） 和 GCA （ I-A 配 ） 三 個 ， 因此 以 一 個 攜帶 IGC 反密 碼子 的 tRNA 就 足夠 應付 ； 另 一 個 密碼子 GCG 需要 另 一 種 tRNA 來 辨識 。 所以 ， 細胞 只要 兩 個 tRNA 就 足以 應付 丙胺酸 的 四 個 同義 密碼子 。 根據 這樣 的 考量 ， 細胞 不 需要 有 61 種 不同 的 tRNA 分子 來 辨識 61 個 密碼子 。 克里克 計算出來 ， 細胞 最少 只要 32 種 tRNA 就 可以 應付 所有 61 個 有 意義 的 密碼子 。 細胞 中 實際 上 存在有 多少 種 tRNA ， 很 難 用