科學狂想實驗室

第一章 複製一個金髮美女

你正在尋覓一段新戀情嗎？你非常清楚自己想要什麼樣的伴侶，但對於如何結識這樣的伴侶卻毫無頭緒嗎？放輕鬆一點。科學可以給你答案。你所要做的只是複製一個完美的金髮美人，或者褐髮美女，或是一個紅髮姑娘。你可以自己決定要怎麼做。假如你願意翻開這本小書的扉頁，你就可以隨著二十一世紀所研發的所有科技，自由自在地想像複製（cloning）所能帶來的快樂。

在這個人類集思廣益的世界裡，電腦、太空旅行與自動冷卻啤酒杯（self-cooling beer can）都已經問世，藉助科學的進步來提升生活經驗是一件有意義的事。所以，不論你的夢中情人是個金髮美人或者褐髮美女，不論你喜愛的是男是女、是阿貓還是阿狗，只要知道如何複製，你就可以向「找尋完美的終生伴侶」這個目標往前邁進一大步。

如果你覺得和上帝玩遺傳學遊戲，只是一種用來逃避約會遊戲所帶來的不安的激進方式，那麼你是時候該醒來了。也許你正一邊聞著低咖啡因的咖啡香味，然後想個比較不那麼科學的替代方式：選一門傍晚的課，或者，如果你喜歡冒險──去參加個盲目約會。雖然有些婚姻介紹所宣稱他們使用科學的方法來為有情人牽紅線，但是其實大多是仰賴統計資料，你知道即使透過婚姻介紹所來找尋對象都可能還是太過冒險。當一位纖瘦、金髮、藍眼，而且幽默風趣的門薩 （Mensa）會員真的答應你的邀約時，沒有人可以拍胸脯保證，和這種看似完美的對象交往，到最後不會落得如此下場：發現對方其實是個戴著角膜變色片，謊稱自己的智商（誰不需要呢？），而且在五年內就可能會變成一個褐色髮色的胖女人（你我難道就不需要扯這種謊嗎？）那麼想像一下，你是不是可以藉助遺傳學的技術，來指定理想伴侶的髮色或眼睛顏色、智商與體型呢？複製可以讓你美夢成真。

對於複製一個伴侶還是很焦慮不安嗎？那麼先再給你一點保證吧。的確，「複製」這個詞帶有些許負面的言外之意。因為複製會讓人聯想到瘋狂的科學家企圖改變世界的自然規律、創造複製人軍隊，還有躺在輸送帶上的嬰兒……種種諸如此類的事情。然而，很多這一類恐懼根本是來自於科幻小說的情節。在還沒有為了圖一己之利而濫用遺傳技術的時候（請參閱《星際大戰二部曲》（Star Wars Episode II）的帝國暴風戰士﹝imperial storm troopers﹞），人們就曾經在實驗室的生長袋（grow bag）裡製造了希特勒的縮影（請參閱《巴西來的男孩》﹝The Boyw From Brazil﹞）。

不論如何，除了陰謀論者以外，每個人都承認希特勒已經去世的事實。之所以提到希特勒已死，是因為「複製」這項技術只能利用活細胞來進行，也就是以技術層面來說，要人們複製另一個希特勒，根本是不可能的事。更重要的，就算有些人懷疑希特勒的死亡只是一個捏造的消息，他其實住在阿根廷的一家療養院裡，我們還是無法保證他的複製人在長大成人之後，也會變成一位好戰的法西斯主義素食者。相反的，經歷種種會使生命改觀的事件，被複製出來的「小」希特勒，很可能會長成一個熱愛肉食而討厭鬍鬚的和平主義者。因為在人格養成的過程中，成長環境是一個很重要的關鍵因素。

當有這麼多的人在不同地區過著相當不一樣的生活，但是卻都看著相同的電視節目、讀著相同的報紙，並且聽著相同的無線電廣播時，我們確實很難單就環境去檢驗其對人們的影響。在這個領域的研究裡，有一些是以被分離的雙胞胎為對象，這些雙胞胎因為被另一個家庭收養或領養而被迫分離生活。研究者發現，有些雙胞胎即使過著不同的生活，彼此也不知道對方的存在，但是在他們各自的生活裡卻發生了很多共同的事件，這樣的結果讓人連想到，是因為他們共享的基因影響了他們的行為方式。也有另一些研究發現，如果一個被領養的孩子，他的生父、生母是罪犯的話，雖然沒有和犯罪的父母住在一起，但是這個孩子變成罪犯的可能性也比較高。

所以從某個角度來看，我們所遺傳到的基因是一把決定我們是誰的鑰匙，但若是要塑造我們的生活與行為模式，成長環境同時也佔有舉足輕重的地位。科學家現在也開始將環境因素納入遺傳學的研究之中。或許只要觀察父母親如何教養他們的孩子，就能夠見證環境對一個人的影響。一般來說，一個充滿深情、愛心與教育的環境，可以造就出一個有情、有愛心，而且心智健全的孩子──至少一直到孩子邁入青少年之前為止。正因為這個理由，所以很多教導人們如何教養孩子的書籍，大力推廣某種行為與非暴力式的教養方法。如果你的孩子是在充滿恐懼與暴力的氣氛下長大，那麼不但他們的生活可能會受到負面的影響，而且甚至會影響到他們長大成人之後與其他人的人際關係。

有趣的是，暴力是一種跨立於基因與環境上的社會行為。已經有些研究找出某些基因成分與暴力相關，人們為它起了個綽號叫作「攻擊基因」（aggression genes）。美國的一位律師根據這類的遺傳研究結果，在一九九一年為他的案主史蒂芬•莫柏萊（Stephen Mobley）進行抗辯。莫柏萊因為在喬治亞州槍殺了一位披薩店經理而被判死刑，但是因為這位謀殺犯有遺傳疾病及犯罪行為的家族史，所以他的律師宣稱莫柏萊是個「天生的殺手」（born to kill）。然而上訴失敗，莫柏萊依然還押死囚牢房。

《科學》（Science）雜誌在二○○二年發表了一篇與特定的攻擊性基因有關的觀察研究，研究者將環境的因素考慮進去，並且一共觀察了一千名兒童，歷時三十年。這個研究發現，人們體內的基因會分泌某種酵素──單胺氧化A（monoamine oxidize A，或縮寫為MAOA），而相對於濃度高，此酵素濃度較低的兒童，長大以後較為可能出現反社會行為，但是只有在暴力相向或被虐待的環境下成長的兒童才會如此。這個重要的研究成果證明了，仔細考量基因和環境之間的關係絕對是件有意義的事。

我們根本無法避免的事實是，先天與後天的因素都會塑造我們的生活。科學家同意，先天因素與後天因素的組合相當複雜，而且沒有人能夠知道所有的答案。意即是，即使希特勒的複製人可以順利長大成人，但是因為撫養的方式不同，那些人所精心設計的複製希特勒計畫，很輕易就會被攪亂了。《巴西來的男孩》一書的作者，艾拉•雷文（Ira Levin）也曾經考慮過這個問題，他認為由納粹醫師約瑟夫•孟格勒（Josef Mengele）所創造的希特勒少年複製人，必須要在和原版的希特勒類似的環境成長，才能成功地複製希特勒。不只是複製希特勒這個異想天開的計畫，無論要複製誰，都會遇到成長環境將重塑複製人個性的問題。畢竟，複製人終究還是一個活生生的人，而不只是一件拷貝的物品。在討論「複製」到底可以辦到哪些事情，而哪些事情根本是天方夜譚時，我們可以先來看看《侏儸紀公園》（Jurassic Park）這本書。

麥克•克萊頓（Michael Crichton）的《侏儸紀公園》是一本鉅著，而且已經拍攝成家喻戶曉的電影。這本書的假設很簡單。從保存在琥珀裡面的蚊子中，取出恐龍的血液，然後再從恐龍的血液裡萃取出「恐龍DNA」（dino DNA），接著讓「恐龍DNA」與兩棲動物（目前已知唯一會自行將斷肢再生的動物）的DNA結合，加上一撮鹽，然後放在標有「第四代」（4et voilà）的氣體裡面加熱！有一隻重新創造的複製恐龍活了下來。這種事有可能會發生嗎？用一個字來回答：不，因為除非發現恐龍的活細胞，否則這是根本不可能發生的事。所以很遺憾地，暴龍和其他一九七○年代的搖滾樂團一樣，永遠不可能再在地球上漫步。

．你身旁的複製人

以每日為單位，人們大量地製造複製品，甚至是大量地吃進複製品。因為在二○○○年，單是在英國就有六千多名複製人出生，所以或許在你身旁坐著的就是個複製人。這些複製人有另一個我們比較熟悉的名稱，那就是「同卵雙胞胎」。

同卵雙胞胎似乎是加速繁殖的好辦法。在整個過程開始之初，必須得要有一隻男性的精子進入女性的卵子之中。在不藉助任何外力的前提之下（像是試管受精），這整個過程所涵蓋的範圍要比握手複雜多了（我可沒有任何諷刺的意思啊）。至於這個範圍涵蓋得有多廣，我們也許可以聊聊男女雙方是如何終成眷屬，或是聊聊他們是如何共享生活情趣，除此之外，對於精子到底如何進入卵子的詳細過程我們可一點兒也沒有要討論的意思。總之，當精子穿透卵子的時候，卵子就會受精，而這個奇妙的事件就稱為生命的起源。已經受精的卵細胞會開始分裂成兩個、四個、八個、十六個細胞，並且會這般持續地分裂，直到形成胚胎為止。九個月之後，親友們就會快樂地圍在嬰兒床旁邊，七嘴八舌地揣測寶寶到底長得像誰。

雖然至今科學家還沒能解釋為什麼大部分的新生兒都長得像邱吉爾（Winston Churchill），但是從遺傳學的角度來看，寶寶的基因來源確實是由雙親提供他們各半的基因結合而成。有一半的基因來自母親的卵子；而另一半的基因則由父親的精子所提供。這些遺傳基因會決定孩子很多重要的特質，例如眼睛的顏色、耳朵的大小，以及禿頭的傾向、穿大衣的風格，甚至會否抽根大雪茄等等。雖然雙親的基因在所有的兄弟姐妹體內所佔的比例都相同，但是每一次的混合方式卻都不一樣──就像在重新裝潢之後幾年，你就永遠不可能再調出一桶和之前完全相同的油漆。

然而，同卵雙胞胎擁有的是完全相同的基因。當單一個受精卵分裂成兩個胚胎並且分別發育成長時，母親就會生下一對同卵雙胞胎。大約每六十個新生兒裡，會自然發生一對同卵雙胞胎，不過，如果家族裡有同卵雙胞胎的遺傳，那麼父母親生出同卵雙胞胎的可能性就會比較高。另外，試管嬰兒（IVF）（在試管裡面以人工的方法受精──vitro是拉丁文「玻璃」的意思）出現異卵雙胞胎的機也會較高，因為醫師要提高受精卵在子宮裡成功著床的可能性，所以會讓多個卵子同時受精，以確保受精卵可以在子宮內成功發育為胚胎。

雖然從遺傳學的角度來看，同卵雙胞胎是一模一樣的，但是從生理學的角度切入時，他們卻未必完全相同。同卵雙胞胎的身高與外貌可能不同，而且因為指紋的發展是取決於胚胎的發育，所以同卵雙胞胎也不會擁有相同的指紋，但是他們確實享有完全相同的基因物質，也正因為如此，我們才稱他們為複製人。

用人為的方法來複製生物，並非如你所想的那般不尋常。舉例來說，每當一位園丁從一株他特別喜愛的倒掛金鐘（fuchsia）上截取一段插條來培植另一株倒掛金鐘時，他就已經創造了一株複製植物。就和很多使用相同的方式來插枝繁殖的其他植物一樣，從遺傳學的角度來看，這株複製的倒掛金鐘與母株一模一樣。甚至連「複製」這個字都是源自於溫室。在上個世紀初，美國農業部（US Department of Agriculture）的植物育種家赫伯特•韋伯（Herbert Webber）教授發現，除了發芽、嫁接、攀爬或插條等等名詞，他還需要一個可以用來描述被取下而作為移植之用的植物枝段的字。在他尋找適當的用字之時，手邊一定就有本希臘字典，因為希臘字「klon」的意義即為「嫩枝」，於是他便用「clon」（和klon發音相同）這個字來稱呼這段被移植的枝枒，而這個字很快就被人們沿用了。雖然人們在一九五○年代將這個字的意義從植物延伸到活生物，但是在這之前，「複製」這個字是專門用來描述，以無性生殖的方式，繁殖與母株具有相同基因的子代農作物的名詞，像是草莓。

．可以吃的複製品
草莓的種子和大部分的莓果類（berry）不一樣，草莓的種子是長在果實外面的。不過草莓並不一定要利用種子來繁衍後代，草莓的母株會長出纖細的側芽或者匍匐莖，並且形成葉芽，這些葉芽會變成根，深入泥土紮根，然後再長出新的植物。因為是源自於單一母株，而且子代的基因與親代完全相同，所以草莓是一種天然的複製植物。而當我們一面觀賞溫布頓網球賽，一面把大量的奶油傾倒在這些複製品上面時，或許有些事情值得我們花腦筋想一想；又或者當你正在吃著洋芋片，也許你也可以思索一下，因為根據這個複製的觀點，雖然馬鈴薯的生長不是利用匍匐莖，但是它是利用塊莖來進行無性生殖，也就是說，你不需要用整顆馬鈴薯就可以複製出新的植株，所以它也算是複製品的一種。現在已經可以在培養皿中，培養只有單一個細胞大小的無菌插條，而且只要條件適當，這根插條還可以長出很多的莖與根來。繁殖迅速是這種複製方法的最大優點，從馬鈴薯上取下的一葉芽，一年可以複製個一百萬次。我相信你會同意我的看法──這根本就像是個繁殖機器一樣嘛。

會行無性生殖的植物不僅局限於草莓或馬鈴薯，大自然裡會行無性生殖的植物還包括覆盆子、小紅莓、大蒜、葡萄、鳳梨、甘蔗與蘆筍。突然間，你會發現你手裡的購物清單已經充斥著這些複製食物了。而在你從商店回家的途中，如果有閒情逸致在花園裡暫作停留，那麼你還會發現一些行無性生殖的植物繼續出現在這裡，它們可能是蕨類植物、蘭花、蜘蛛草與天竺葵。有些人甚至會飛到世界的另一頭，潛游到水底去觀賞另一種行無性生殖的生物──澳洲大堡礁（Australia’s Great Barrier Reef）的珊瑚。

第一章 複製一個金髮美女你正在尋覓一段新戀情嗎？你非常清楚自己想要什麼樣的伴侶，但對於如何結識這樣的伴侶卻毫無頭緒嗎？放輕鬆一點。科學可以給你答案。你所要做的只是複製一個完美的金髮美人，或者褐髮美女，或是一個紅髮姑娘。你可以自己決定要怎麼做。假如你願意翻開這本小書的扉頁，你就可以隨著二十一世紀所研發的所有科技，自由自在地想像複製（cloning）所能帶來的快樂。在這個人類集思廣益的世界裡，電腦、太空旅行與自動冷卻啤酒杯（self-cooling beer can）都已經問世，藉助科學的進步來提升生活經驗是一件有意義的事。所以...