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我 和 比魯茲 一起 吃 了 頓 簡便 的 午餐 ; 他 點 了 全 熟 的 牛排 , 一邊 說話 , 一邊 細心 地 將 肥肉 一一 切除 。 「 所以 說 , 修伯 究竟 看到 了 什麼 ? 他 看到 血色素 基本身 會 有 輕微 的 扭曲 ! 這 正 是 我們 在 找 的 。 就算 知道 這些 變化 可能 存在 , 我 還是 沒辦法 在 我們 的 血紅素 裡 偵測到 這些 變化 , 不過 我 還是 可以 測到 與 這些 變化 一致 的 其他 變化 。 」 比魯茲 變 得 很 熱切 。 「 肯祖魯 應該 早 就 能 在 肌紅素 裡 發現 那些 變化 了 。 」 他 說 。 幾 分鐘 後 , 他 就 去 趕 火車 了 。 雖然 科學 發展 的 本質 是 集體 的 , 但是 對 各 個 偉大 的 科學家 來 說 , 每 個 人 做出 發現 的 經驗 卻 大不相同 。 比魯茲 是 一 個 很 極端 的 例子 , 不只 因為 他 以 比較 漫長 的 節奏 終生 奉獻給 同 一 個 問題 , 而且 主要 是 以 孤獨 沉思 的 方式 做出 他 的 發現 。 他 的 智慧 圖騰 既 不 是 老虎 也 不 是 鯊魚 , 而是 大象 , 包含 了 意志力 與 驚人 的 專注力 。 在 那 股 勤勉 、 不屈不撓 、 看似 矛盾 的 急切 背後 , 「 不切實際 的 期望 驅策 著 我 」 , 盤踞 著 一 顆 深思熟慮 、 極 具 分量 的 心靈 。 扣動 重大 發現 的 扳機 修伯 提出 當 昆蟲 呼吸 時 , 血色素 基本身 會 進行 結構 的 轉變 , 這 讓 比魯茲 想 在 馬 與 人 的 體 內 搜尋 同樣 的 現象 。 那 年 春天 , 高解析度 ( 二點八 埃 ) 的 脫氧 血紅素 電子 密度 地圖 完成 了 , 比魯茲 仔細 推敲 。 一九七○年 七月 最後 一 個 週末 , 他 認出 了 那 個 「 扳機 」 。 在 那 一 刻 , 他 也 是 第一 個 看出 鮑林 一九三六年 的 發現 ( 氧合 血紅素 與 脫氧血紅素 有 磁性 差異 ) 具有 非凡 意義 的 人 。 鮑林 當時 發現 氧合血紅素 具有 反磁性 , 它 的 血色素 基 沒有 攜帶 未 配對 的 自旋 電子 , 而 每 一 個 鐵 原子 會 在 六 個 不同 方向 形成 共價鍵 , 分別 是 紫質環 上 的 四 個 氮 原子 、 一 個 氧 分子 、 氧 分子 對面 多 ?
鏈 上 的 組胺酸 。 反之 , 脫氧血紅素 具有 很 強 的 順磁性 , 每 個 血色素 帶有 四 個 未 配對 電子 , 而且 可以 藉由 較 鬆 且 較 弱 的 離子鍵 ( 或 稱 靜電鍵 ) 來 抓住 鐵 原子 。 兩 週 後 我 碰巧 有事 去 劍橋 。 比魯茲 說 他 正在 做 實驗 ; 他 很 激動 , 難掩 興奮 之 情 , 除了 他 的 發現 , 什麼 都 講 不 清楚 。 就 在 觀察 脫氧 血色素 基 的 新 電子 密度 地圖 時 , 他 開始 一 層 又 一 層 地 領悟 了 。 那些 血色素 基 看起來 並 不 是 平 的 , 而是 顯著 的 半球形 。 「 當 我 看到 代表 平面 色素 原子團 的 電子 密度 時 , 」 他 說 , 「 我 發現 鐵原子 其實 高出 環平面 四分之三 埃 。 在 氧合 狀態 , 鐵 原子 必定 是 躺 在 四 個 氮原子 形成 的 平面 上 , 因為 它們 是 共價鍵 結合 ; 然而 在 脫氧 狀態 , 鐵 原子 是 形成 離子 鍵結 。 這些 我 早 就 知道 , 但 我 不 知道 的 是 , 離子 鍵 結 的 鐵原子 到底 比 共價鍵 結 的 鐵原子 大 多少 。 我 沒有 看過 相關 文獻 , 也 可能 看過 卻 忘記 了 。 「 所以 啦 , 兩 週 前 我 讀到 那 份 文獻 。 離子鐵 的 半徑 差不多 比 共價鍵 的 鐵 大 了 百分之十二 。 另 一 個 我 原本 不 知道 的 是 , 共價鍵 鐵 的 半徑 剛好 能 裝進 四 個 氮 原子 形成 的 方形 裡 , 而且 就 像 地圖 所 顯示 的 , 它 的 位置 若 移出 環 外 四分之三 埃 , 也 會 很 接近 離子 狀態 較 大 半徑 的 計算 結果 。 就 某 方面 來 說 , 我 之前 不 知道 這些 細節 也好 … … 否則 恐怕 會 影響 我 的 估算 ! 」 接下來 七 年 , 比魯茲 所 描述 的 這 套 機制 的 物理 特性 愈來愈 精細 , 倒是 他 最早 提 的 那 個 天真 看法 超 容易 想像 。 脫氧 狀態 的 鐵 原子 太 大 , 無法 合適 地 放進 紫質環 裡 , 因此 會 被 稍微 擠出 環 外 ; 與 氧 結合 後 , 鐵 原子 會 縮小 到 剛好 舒服 地 溜進 環 中 , 這時 它 的 鍵結 ( 現在 是 共價鍵 ) 變短 , 而 這 正 是 鮑林 在 一九三六年 就 已經 知道 但 並 未 提及 的 。 人類 基因體 計畫 的 善 與 惡 剛 開始 , 許多 生物學家 都 反對 這 件 事 。 他們 指出 技術 根本 不足 ( 贊成 者 則 說 , 計畫 會 帶動 技術 , 定序 作業 將 會 自動化 ) ; 得到 的 數據 一點 用處 都 沒有 , 一 公里 長 的 大 堆 A 、 T 、 C 、 G 鹼基 會 排列成 不可 預測 的 次序 , 辨認 得 出來 的 片段 寥寥 可 數 , 而且 難以 儲存 , 根本 不可能 分析 ( 贊成 者 則 說 , 電腦 的 記憶 容量 與 速度 每隔 十八 個 月 就 增加 一 倍 , 程式 也 可以 寫成 智慧型 ) ; 成本 將 高 得 嚇人 , 生物學會 變 得 像 物理學 一樣 成為 「 大 科學 」 ( big science __UNDEF__ ) , 而 在 這 個 研究 經費 緊縮 的 年代 , 該 計畫 將 把 其他 更 有 價值 的 研究 資源 吸走 , 害 其他 人 餓死 ( 贊成 者 則 說 , 依據 常態 , 規模 經濟 可以 降低 成本 ; 我們 的 工作 將 會 自動化 ; 我們 不會 用掉 生物學 其他 領域 的 錢 , 而是 會 抓住 新 的 經費 ) ; 這些 無聊 的 苦工 將 變成 不 需要 動 腦 的 重複 工作 , 讓 人才 外流 、 趕跑 年輕 的 生物學家 ( 贊成 者 則 說 , 可以 自動化 啊 ! 而且 這 個 計畫 可以 得到 分子 生物學 領域 最 刺激 也 最 重要 的 結果 ) ; 此 一 計畫 可能 取得 的 個人 知識 將 帶來 重大 的 危險 , 包括 法律 上 、 社會 上 及 倫理 上 ( 贊成 者 則 說 , 這樣 說 也 沒 錯 ) 。 這 個 計畫 一 開始 是 由 美國 能源部 熱心 提倡 , 他們 很 有心 地 參與 人類 基因體 計畫 這 件 事 , 可以 回溯到 早期 對 長崎 和 廣島 原子彈 生還 者 所 受 輻射 影響 的 研究 。 國家 衛生 研究院 到 了 很 晚 才 支持 該 計畫 , 但 也 不可能 置之不理 。 政治 方面 也 很 曲折 , 美國 國會 終於 決定 買單 , 開始 支付 人類 基因體 計畫 。 一 大 堆 書 ( 恐怕 有 一百 本 ) 討論 這 件 事 的 政治 、 科學 、 社會 及 法律 涵義 , 其中 有 一些 寫 得 不錯 , 不過 我們 在 此 不需 做 摘要 。 從 第一 次 開始 討論 後 的 十 年 間 , 人類 基因體 計畫 已 成為 人類 遺傳學 的 中心 , 現在 更 成為 人類 遺傳學 的 特定 業務 。 它 的 目標 與 結果 的 價值 確實 是 無法 估量 的 。 然而 該 計畫 雖然 不 是 分子 生物學 的 全部 , 卻 會 打擊 其他 研究 ; 而 它 也 確實 能 促成 其他 研究 。 它 讓 遺傳學 及 其 可能 的 應用 成為 大眾 想像 的 焦點 , 同時 激發出 期待 , 只不過 有些 期待 與 實際 差遠 了 。 它 也 引發 擔憂 。 雖然 這些 事情 到 了 二十世紀 末 可能 顯得 太過 誇大 , 但 在 當時 看起來 很 嚴重 。 我 發現 自己 有 義務 在 此 說明 , 為什麼 我 覺得 人類 基因體 計畫 沒有 獲得 正確 表達 , 還 遭到 過度 推銷 。 名詞 造成 的 誤導 從頭到尾 , 這 個 計畫 ( 現今 已 成為 大眾 對 分子 遺傳學 的 整體 認知 ) 都 被 語義學 問題 給 包圍 了 , 也 就是 所 用 的 語言 既 含混 又 缺乏 條理 , 常常 會 洩露出 思想 上 的 不 精確 。 這 個 計畫 從 最 基礎 的 層次 展開 , 即 繪製 基因 圖譜 與 定序 。 對 摩根 和 史特蒂文特 來 說 , 圖譜 和 序列 是 可以 互相 替換 的 , 都 是 一 排 能 決定 已 知 特性 的 因子 , 而 因子 之間 距離 愈 遠 , 其 特性 的 獨立 遺傳 機率 就 愈 高 , 兩 者 成 正比 ; 然而 , 基因 在 當時 人 眼 中 是 一個個 單元 。 到 了 現在 , 基因 序列 與 基因 圖譜 間 的 概念 差異 非常 重要 , 只不過 常常 受到 忽略 , 甚至 受到 遺傳學家 忽略 。 如今 序列 已經 定出來 了 , 而且 可以 直接 取得 。 序列 是 鹼基對 ( 或 說 核 ?
酸 ) 的 排列 順序 。 我們 常 把 序列 稱為 「 終極 圖譜 」 ( ultimate map ) , 但 這 個 稱呼 造成 很 大 的 混淆 , 因為 序列 應該 說 是 基因體 計畫 的 終極 研究 範圍 , 它 那 極 長
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