生物學的終極追求

1.1 上帝造人有多難？

　　「我們從哪裡來？」這個問題是人類對自身思考後一定會提出的問題。不管是哪類人種，也不管是在什麼時代，無論提出這個問題時人類的知識水準如何，都一定會想到這個問題，並且會以當時的認知水準回答。我們不能準確地知道人類是從什麼時候開始問這個問題，但是毫無疑問，都是在人類的科學知識相當有限、崇拜神力的年代，而在這些時代背景下給出的答案自然會充滿神話色彩。

　　在中國的傳說中，人是由女媧造的：北宋《太平御覽》第七十八卷中就說：「俗說天地開闢，未有人民，女媧摶黃土作人。」據說女媧造的只是人的「毛坯」，還有其他神靈來幫助，使這些「毛坯」成為真正的人：「黃帝生陰陽，上駢生耳目，桑林生臂手」（《淮南子·說林訓》），也就是黃帝讓人生出陰陽，上駢讓人生出耳目，桑林幫助人生出臂手。

　　無獨有偶，希臘人也認為人是神用泥土捏成的，德國作家古斯塔夫· 索威兹（Gustav Sorwitz）在他所著的《希臘的神話和傳說》中就說：「天和地被創造出來，大海波浪起伏，拍擊海岸。魚兒在水裡嬉戲，鳥兒在空中歌唱。大地上動物成群，但還沒有一個具有靈魂的、能夠主宰周圍世界的高等生物。這時普羅米修斯（Prometheus）降生了，他是被宙斯放逐的古老神祇後裔，是大地之母該亞與烏拉諾斯所生的伊阿佩托斯的兒子。他聰慧而睿智，知道天神的種子蘊藏在泥土中，於是他捧起泥土，用河水蘸濕調和，按照世界的主宰，即天神的模樣，捏成人形。為了給予這泥人生命，他從動物的靈魂中攝取了善與惡兩種性格，將它們封進人的胸膛裡。智慧女神雅典娜朝具有一半靈魂的泥人吹起神氣，使它獲得靈性。」

　　在《聖經》的〈創世紀〉中，神在第六日創造了人：「耶和華按照自己的形象，用塵土造出了一個人，往他的鼻孔裡吹了一口氣，有了靈，人就活了，能說話，能行走。上帝給他起了一個名字，叫亞當。」「耶和華說：『那人獨居不好，我要為他造一個配偶幫助他。』耶和華上帝使他沉睡，他就睡了；上帝取下他的一根肋骨，又把肉合起來。不留一點傷痕，也不疼痛。耶和華就用那人身上所取的肋骨造了一個女人。」

　　對於「我們從哪裡來」的問題，也可以有另一種思考：各種生物，包括人，不是誰創造出來的，而是「自來就有，一直這樣」，也就是沒有起始。佛教就是這樣認為，按照佛教的說法，這個世界沒有起始，也沒有結束，只有因果循環。生命也是如此，「一切世間如眾生、諸法等皆無有始」（《佛光大辭典》），所以根本沒有「我們從哪裡來」的問題。

　　無論是「神造人」，還是佛教的人「自來如此」，都會不自覺地認為物種不變。人的生命短暫，即使人能夠活到一百歲，也不容易察覺到物種的變化。「種瓜得瓜，種豆得豆」，人老年時吃的蔬菜和年輕時並無不同，老年時從河裡撈出來的魚也和小時候撈的一樣，老年時看見的雞也和小時候看見的雞相同。人一代一代地繁衍，生出來的還是人。這自然會使人覺得物種不變。只有繁衍，沒有變化，就像《聖經》所說，人被創造出來就是「管理海裡的魚，空中的鳥，地上的牲畜和土地，以及地上所爬行的一切昆蟲」。至於人本身，和人管理的魚、鳥、牲畜、昆蟲，好像從來都不會改變。

　　但我們只要多觀察、思考一下，就會發現事實並不是如此，看看周圍許多的動植物，就會發現牠們不可能是「自來就有」的。例如人們喜愛的金魚，就有一百五十個品種。顏色有紅、橙、紫、藍、墨、銀白、五花等；頭型有虎頭、獅頭、鵝頭、高頭、帽子頭和蛤蟆頭；眼睛有正常眼、龍眼、朝天眼和水泡眼。多數金魚的尾巴還是雙尾，雙尾中每片尾巴的形狀與結構和鯽魚的單尾基本一致，這說明牠是由單尾增加而來。有這些特點的金魚顯然不是「自來就有」存在於自然界，牠們在野外根本不能生存。科學研究表明，金魚起源於中國食用的野生鯽魚。牠首先由黑灰色變為紅黃色，成為「金鯽魚」，然後再經過不同時期的家養，由金鯽魚逐漸變成為各個不同品種的金魚。金魚最初產於中國浙江省，然後傳至世界各地。金魚的例子表明：物種可以變化。

　　比起人工養殖的動物和植物變異的例子，自然界物種的變化要大得多，這可以從不同時期生物留下的化石看出來，有點像城市的考古發掘。如今的中國就像是一個大工地，人們在開挖地基時，常常會挖掘出古代城市的遺址，越是接近地表的地層，年代越接近，越下面的地層，時代越久遠。比如最上層的是清代的街道遺址，下面是明代的街道遺址，再往下依次是元代、宋代、唐代、隋代、漢代甚至秦代的街道遺址；生物的化石也一樣，越往下的地層，埋藏的生物化石越古老。如果檢查不同地質時期的生物化石，就會發現化石隨著地層的變化而不同，而越古老的地層，生命形式越簡單。

　　最古老的生命形式埋藏在約38億年前的地層中；單細胞的真核生物（具有細胞核的生物）出現在16億～21億年前的地層中；簡單的多細胞生物出現在10億年前；複雜的生命形式在約5億年前出現；而人類的最古老的化石只有約200萬年的歷史，說明物種會演化，從簡單變到複雜，從低等到高等，最後產生了哺乳類動物，其中又產生了靈長類動物，最後才演化為人。既然鯽魚可以變為金魚，狼可以變化出各種狗，野生稻可以變成高產水稻，為什麼複雜的生物就不可以從比較簡單的生物演化而來？

　　1859年，英國自然史學家查爾斯· 達爾文（Charles Robert Darwin，1809—1882，以下簡稱達爾文）根據他在航海期間對大量生物及其變種的觀察，提出了生物演化。在他的《物種起源》（The Origin of Species）一書中，達爾文認為地球上的生物是由少數的共同祖先，經過變異和天擇而來。這個理論闡明了地球上所有生物之間的發展關係，是理解生物多樣性的基礎。達爾文當時主要是根據各種生物的外形和構造推斷，隨後發現生物在細胞結構和分子生物學上極高的一致性，有力地支持了他關於生物演化的假說。

　　如果複雜生物是由簡單的生物演化而來，那麼複雜生物一定帶有簡單生物的一些特點，也就是生物之間有共同性。科學研究表明，地球上的生物有共同性，而首先被發現的共同性就是細胞構造。

　　在顯微鏡發明之前，人們並不知道細胞的存在。細胞的直徑從一微米到幾十微米，而在30公分的距離（人們觀察物體細節的距離，也是閱讀時距離書或螢幕的距離）上，肉眼的解析度是100微米左右，自然看不見細胞。在這種情況下，人們也會認識到高等動物（如牛、羊、狗、貓、兔等）和人的生理構造有相似之處，比如都有四肢，都有頭部，頭部都有兩隻眼睛、兩隻耳朵、兩個鼻孔、一個嘴巴，而且位置安排和人大致相當，也有心、肺、腸、肝、腎等器官；但是人和蝴蝶好像就沒有什麼共同之處，和花草樹木更是完全不同的生物。但到了十七世紀中期，顯微鏡出現，人們才發現原來地球上所有的生物，無論大小、形狀、簡單還是複雜，都是由大小類似的細胞組成，細胞的形狀和功能雖然不同，但基本的結構卻相同。對於真核生物來講，就是都有細胞膜、細胞核、胞器，比如所有的真核細胞都有粒線體，作為細胞的「發電廠」。

　　人體是由大約六十兆個細胞組成的，這些細胞又分為兩百多種類型，例如神經細胞、皮膚細胞、肌肉細胞、肝細胞等。如果上帝（或神仙）用泥坯造人，就必須在吹氣的那一瞬間，讓泥土變出億萬個結構精細、功能各異的細胞。

　　不僅如此，泥土的成分主要是矽酸鹽，組成泥土的元素主要是氧、矽、鈣、鋁，而組成人體的元素卻主要是氧、碳、氫和氮，這四種元素就占人體重量的96%。上帝要從泥土造人，不僅要用泥土變出細胞，還必須能在吹氣的一瞬間，把矽、鈣、鋁變成碳、氫、氮。

　　生物化學和分子生物學的發展，揭示了地球上生物的高度統一性：地球上所有生物都用磷脂質組成細胞膜；都用去氧核醣核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）作為遺傳物質；用同樣四種核苷酸（腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）組成DNA；用同樣的三連碼為蛋白質中的胺基酸序列編碼；遺傳單位都是基因（為蛋白質編碼的DNA 片段和它的「開關」）；使用同樣的􏍘􏍖 種胺基酸來組成蛋白質，從DNA 的序列到蛋白質中胺基酸的序列都使用mRNA（messenger　ribonucleic acid）為仲介；都使用三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）作為能量來源，都用葡萄糖作為主要的能量燃料，都使用三羧酸循環作為化學反應的樞紐等，所有這些共同性都符合了達爾文當年的想法，即地球上所有生物都出自同一「祖先」，都是或近或遠的親戚。

1.1 上帝造人有多難？

　　「我們從哪裡來？」這個問題是人類對自身思考後一定會提出的問題。不管是哪類人種，也不管是在什麼時代，無論提出這個問題時人類的知識水準如何，都一定會想到這個問題，並且會以當時的認知水準回答。我們不能準確地知道人類是從什麼時候開始問這個問題，但是毫無疑問，都是在人類的科學知識相當有限、崇拜神力的年代，而在這些時代背景下給出的答案自然會充滿神話色彩。

　　在中國的傳說中，人是由女媧造的：北宋《太平御覽》第七十八卷中就說：「俗說天地開闢，未有人民，女媧摶黃土作人。」據說女媧造...

前言

1 我們從哪裡來？
　　1.1 上帝造人有多難？
　　1.2 生命現象的偶然與必然

2 組成生命的分子怎樣相互「識別」和「組裝」自己？
　　2.1 分子之間怎樣相互識別？
　　2.2 蛋白質的「十九般兵器」

3 遺傳和演化
　　3.1 先有雞，還是先有蛋？
　　3.2 生殖細胞也喝「孟婆湯」嗎？─介紹一些「外遺傳學」

4 生物的共性和特性
　　4.1 為什麼每個人都是特別的？
　　4.2 我們能請外星人吃飯嗎？

5 生物多姿多彩的「有性生活」
　　5.1 生物的「性」事知多少？
　　5.2 器官排斥和配偶選擇

6 生物發展的皇冠──智力
　　6.1 目的和智力
　　6.2 人的智力有極限嗎？

7 幹細胞與複製
　　7.1 人體的更新之源──幹細胞
　　7.2 我們能不能透過複製自己而達到「長生不老」？

8 細胞的解毒和生殖細胞的永生
　　8.1 我們的機體如何解毒？
　　8.2 為什麼生殖細胞能夠永生？

9 生命中的幾何關係
　　9.1 為什麼我們覺得螞蟻是大力士？

10 生命與音樂
　　10.1 音樂的美、奇、謎、憾
　　10.2 美妙的歌聲是怎樣發出來的？

11 經絡現象祕密初探
　　11.1 經絡現象是客觀存在的
　　11.2 近年來對於經絡現象的研究
　　11.3 理解經絡現象所需要的現代科學知識

參考文獻

前言

1 我們從哪裡來？
　　1.1 上帝造人有多難？
　　1.2 生命現象的偶然與必然

2 組成生命的分子怎樣相互「識別」和「組裝」自己？
　　2.1 分子之間怎樣相互識別？
　　2.2 蛋白質的「十九般兵器」

3 遺傳和演化
　　3.1 先有雞，還是先有蛋？
　　3.2 生殖細胞也喝「孟婆湯」嗎？─介紹一些「外遺傳學」

4 生物的共性和特性
　　4.1 為什麼每個人都是特別的？
　　4.2 我們能請外星人吃飯嗎？

5 生物多姿多彩的「有性生活」
　　5.1 生物的「性」事知多少？
　　5.2 器官排斥和配偶選擇

6 生物發展的皇冠...