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  • 彼此配合才能維持生命
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有一位關心人的造物主嗎?
《造物主》 45-47頁

附錄甲

彼此配合才能維持生命

活細胞裡的蛋白質和核酸分子(DNA或RNA)如果不能彼此配合,地上的生物就不能生存下去。許多人覺得,由於這些分子的分工合作十分奧妙,他們很難相信活的細胞是碰巧產生的。我們現在簡略地看看其中一些細節。

我們仔細察看人的身體,觀察微小的細胞,甚至細胞的內部,就會發覺人主要是由蛋白質分子組成的。大部分蛋白質分子都是由氨基酸構成的鏈狀物質組成。這些鏈狀物質摺疊或扭曲成各種不同的形狀,有的捲成一團,有的就像手風琴的皺褶一樣。

某些蛋白質和屬於脂類的分子構成細胞膜。有些蛋白質就有分把氧氣從肺部輸送到人體各部分去。有些蛋白質發揮酶(生物學催化劑)的作用,把食物中的蛋白質分解為氨基酸,讓人體可以吸收。蛋白質能夠發揮數以千計的功能,上述只是其中一小部分罷了。你可以說蛋白質是維持生命的精良工人;沒有蛋白質,生命就不能維持下去。但是,蛋白質如果沒有跟DNA保持聯繫,它本身就不會存在了。但DNA是什麼呢?這種東西是什麼樣子的呢?它怎樣跟蛋白質聯繫起來呢?有些卓越的科學家由於解答了這問題,結果獲頒諾貝爾獎金。不過,我們卻不用成為生物學家才能明白這些基本事實。

模板分子

細胞主要是由蛋白質構成的,因此人體不斷需要新的蛋白質去維持舊的細胞,製造新的細胞,以及促成細胞內的各種化學反應。有關產生蛋白質的指令包含在DNA(脫氧核糖核酸)分子裡。為了清楚瞭解蛋白質是怎樣產生的,讓我們仔細看看DNA分子。

DNA分子藏在細胞核裡,除了包含有關製造蛋白質的指令外,也儲存遺傳信息,並且把這些信息從一代細胞傳到另一代。DNA分子的形狀像一條扭曲的繩梯(稱為「雙螺旋結構」)。DNA繩梯的兩股繩子分別由巨量稱為核苷酸的較細小分子組成。核苷酸共有四種類型(括號內英語字母為代號):腺嘌呤(A),鳥嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)。這些DNA「字母」中的一對不相同的字母(或者A跟T配對,或者G跟C配對),形成雙螺旋結構繩梯的一個橫檔。繩梯含有數以千計的基因,而基因就是遺傳的基本單位。

基因裡含有製造一個蛋白質分子所需的信息。基因裡的字母次序形成一組像密碼般的信息或藍圖,決定要製造什麼類型的蛋白質。因此,DNA連同其中的從屬單位,是生命的模板分子。如果沒有其中像密碼般的指令,各種不同的蛋白質就無法存在——這樣就不會有生命了。

各種中介分子

可是,既然建造蛋白質分子的藍圖儲藏在細胞核裡,而製造蛋白質的實際工地卻在細胞核外,細胞要借助某種東西才能把像密碼般的藍圖從細胞核送到「建築工地」去。這就是RNA(核糖核酸)分子的工作。在化學屬性上,RNA分子跟DNA分子頗相似。要有幾種不同類型的RNA,才能協助合成蛋白質。我們仔細觀察一下這些極為複雜的過程,看看細胞怎樣借助RNA製造人體不可或缺的蛋白質。

過程在細胞核裡開始:DNA繩梯的一部分像拉開的拉鏈般分開。這容許RNA字母跟DNA其中一股繩子所露出的DNA字母連合起來。一種酶沿著RNA字母移動,把它們連合成絲狀物。這樣,DNA字母就轉錄成RNA字母,形成基於DNA的字母組合。剛形成的RNA鏈接著脫落,DNA繩梯於是像拉鏈般拉上。

經過進一步修正後,這類攜帶信息的RNA已準備就緒,可以離開細胞核,前往製造蛋白質的工地,在那裡進行RNA字母的轉譯程序。每三個RNA字母組成一個「詞」,需要由某種特定的氨基酸去轉譯。另一種RNA就尋找這種氨基酸,借助酶把它抓住和拉到「建築工地」去。隨著RNA的句子受到轉譯,一條由氨基酸組成的鏈就產生了。這條鏈扭曲摺疊成某種獨特的形狀,形成一種蛋白質。人體內可能有五萬多種不同的蛋白質。

蛋白質的摺疊過程其實也絕不簡單。1996年,世界各地的科學家「利用最佳的電腦程式,設法解答生物學上的一大複雜疑問:由一長串氨基酸組成的單一個蛋白質分子,到底怎樣摺疊成複雜精細的形狀,決定它在生命中所起的作用。……簡單來說,結果是電腦失敗,蛋白質得勝。……科學家估計,普通大小的蛋白質分子由100個氨基酸組成,如果要憑著嘗試每一種可能的構造去解決摺疊的疑問,就要花1027(一千個億億億)年才行」。——《紐約時報》。

我們在這裡只是概括地描述蛋白質分子的形成過程,但讀者已可以從中看出,這個過程實在複雜得令人難以置信。你知道一個包括20個氨基酸的鏈,在人體內只需多少時間形成嗎?大約一秒鐘!這種過程在人體細胞裡是不斷進行的,從頭到腳,在全身各處都一樣。

這顯示什麼呢?雖然生命的產生和維持還牽涉到難以勝數的因素,但其中所涉及的分工合作卻已令人嘆為觀止。其實「分工合作」一詞根本不足以形容產生蛋白質分子所牽涉的精密相互作用,因為蛋白質需要來自DNA分子的信息,而DNA就需要幾種特殊的RNA分子。各種不同的酶也是我們不容忽視的,每種酶都發揮獨特而重要的功用。我們的身體每天都製造數以億萬計的新細胞,每一次都涉及複製三種成分——DNA、RNA和蛋白質,我們卻從來不用為這件事操心。你不難明白為什麼《新科學家》評論說:「三種成分只要缺少一種,生命就會逐漸衰亡。」照此類推,如果有關的各種分子並不齊全,不能一同發揮作用,生命就根本不可能產生了。

如果這三種分子都是在同一時間、同一地點自然產生的,而且配合得天衣無縫,能夠合力執行這些奇妙的工作,這樣的事情合乎情理嗎?

可是,關於地上的生物怎樣產生,還有另一個解釋。許多人都相信,生命是由一位超世絕俗、具有高度智慧的設計者精心製造的。

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