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寻找“不死”基因

寻找“不死”基因

 寻找“不死”基因

在许多文化里,都不难找着些故事或传说,是试着解释人怎么会死这个问题的。例如,非洲有个传说是这样的:上帝命令一条变色蜥蜴把不死的特性带给人类,但这条蜥蜴却磨磨蹭蹭,让带着死亡信息的蜥蜴早到一步。结果,人糊里糊涂地接过了死亡信息,就这样失去了不死的特性。

人怎么会死?许多世纪以来,哲学家同样试着解开这个谜。公元前4世纪,希腊哲学家亚里士多德认为人能不能活下去,取决于其身体平衡冷热的本领。他说:“人多少是因为身体不够暖和而死的。”另一方面,柏拉图却主张人是有灵魂的,就算躯壳死去,灵魂仍长存不灭。

今天,科学发展已一日千里,但人怎么会衰老死亡,生物学家依然满腹疑团。伦敦的《卫报》周刊说:“在医学上,人怎么会死于心血管病或癌症并不是什么秘密。相反,人为什么没病没痛,却始终难免一死,才是个真正难解的谜。既然人的细胞能够分裂、不断自我更新达七十多年之久,细胞为什么会突然停止复制呢?”

为了明白衰老过程,遗传学家和分子生物学家开始留意细胞。不少科学家认为,要找着延长寿命的秘诀,就得从微观世界的东西着手。例如,有些人预料没多久,科学家就可以借着基因工程学征服癌症和心脏病了。但永远活下去呢?要圆这个梦,科学家还得走多远呢?

解开细胞的奥秘

以前,科学家想解开细胞的种种奥秘,却欠缺工具而无法如愿。直到上个世纪,科学家终于能够察看细胞,观察细胞的许多基本成分了。他们发现什么呢?科学作家里克·戈尔说:“细胞竟是个微型宇宙。”

想想看,每个细胞是由亿兆个比细胞要小得多的单位(分子)所组成的,这样你大概就能领略细胞结构到底有多复杂了。话虽如此,科学家观察细胞的结构时,却发现里面井然不紊,显示细胞必然是设计出来的。斯坦福大学遗传学和分子生物学助理教授菲利普·哈纳沃特说:“成千上万个化学反应配合得宜,活细胞才能正常地生长,就算结构最简单的活细胞也不例外。”他更说:“这些微型化工厂本领非凡,实在叫科学家望尘莫及。”

那么,请想想要通过生物方法延长人的寿命,任务是何等艰巨!对于生命的基本 单位,科学家不但要认识透彻,还得有能力巧妙地加以操纵才行!且瞧一瞧人的细胞,好了解生物学家要面对的考验。

一切在于基因

细胞里有个功能复杂的指挥中心——细胞核。细胞核根据一套密码般的指令指挥着细胞的各种活动,而指令就储存在染色体里。

染色体主要是由蛋白质和脱氧核糖核酸 *(英语简称DNA)组成的。19世纪60年代末,科学家对脱氧核糖核酸已经有若干认识,但直到1953年,他们才弄清楚它的分子结构。即使这样,生物学家还得再花差不多十年光景,才开始明白脱氧核糖核酸分子记载遗传信息的方法或“语言”。——请参看附栏。第22页

20世纪30年代,遗传学家发现染色体的终端有截短短的脱氧核糖核酸指令序列,使染色体得以保持稳定。这截序列称为端粒(telomeres),英语名称源自希腊语的teʹlos (末端)和meʹros(部分)。端粒的作用跟保护鞋带末端的胶套子相似。没有端粒,染色体就很容易散开而变成一截截的,跟其他染色体黏在一起,又或者变得不大稳定。

不过,研究人员后来留意到,大部分类型的细胞每分裂一次,端粒就缩短一些。因此,细胞分裂了五十来次之后,端粒就短得不能再短,于是细胞停止分裂,最后死亡。伦纳德·海弗利克博士于60年代首次报道,细胞看来经过若干次(次数有限)分裂后就“寿终正寝”。今天,许多科学家把这个现象称为海弗利克限度。

这么说来,海弗利克博士是发现了导致细胞衰老的元凶了吗?有些人是这样想。1975年的《自然/科学年刊》说,研究衰老这课题的先驱相信,“但凡生物都有个自我摧毁的机制。这个机制像个校准了的时钟,随着时间一分一秒地过去,生物的活力就一点一滴地流逝”。不错,科学家的期望愈来愈高,更开始把研究焦点对准在衰老的过程上。

到了90年代,研究人类癌细胞的专家又有重大发现。他们留意到,恶性细胞不知怎么的竟可以不受“细胞时钟”所牵制,无休止地分裂下去。这个发现使生物学家对一种极不寻常的酶——端粒酶——再度注意起来。人们是在80年代发现端粒酶的, 后来更发现大部分类型的癌细胞里都有这种酶。端粒酶有什么功用呢?简单来说,端粒酶能够使端粒长得更长,因此它像一把钥匙,能重校细胞的“时钟”。

“长生不老”有望?

没多久,端粒酶就成了许多分子生物学家热中研究的课题。原因是,如果生物学家能借助端粒酶,使端粒在正常细胞分裂时不缩短,那么人也许就可以永保青春,或至少大大延缓衰老了。值得注意的是,《杰龙公司通讯》报道,研究人员在实验室里用端粒酶进行实验,证实人可以改造正常的人类细胞,使它们“无休止地复制下去”。

即使这样,我们也不该预期生物学家很快可以利用端粒酶,大大延长人的寿命。为什么呢?一个原因是,跟衰老有关的远不止每况愈下的端粒而已。例如,请想想《逆转衰老过程》的作者迈克尔·福塞尔博士的话。他说:“就算人征服了今天所认识的衰老过程,人还是会年老力衰的,只是方式不大一样罢了。我们不住地延长端粒,也许就不会患上各种‘老人’病,但我们总有一天会‘油尽灯灭’,与世长辞的。”

不错,导致衰老大概有好些生理因素,目前科学家仍未能一一找到答案。麻省理工学院的伦纳德·瓜伦特说:“到目前为止,衰老依然是个谜。”——《科学美国人》,1999年秋季季刊。

虽然生物学家和遗传学家不断钻研细胞,好找出衰老死亡的真相,但上帝的话语早就把原因披露出来了。圣经说:“罪通过一个人进了世界,死又通过罪而来,于是死就传给所有人,因为所有人都犯了罪。”(罗马书5:12)不错,圣经一语道破,指出人难逃一死是因为人类祖先遗传下来的罪;这件事科学家永远都改变不了。——哥林多前书15:22

另一方面,造物主已提出应许,要通过基督的赎价牺牲,把罪带来的影响通通除去。(罗马书6:23)我们大可以放心,造物主晓得怎样把衰老死亡逆转过来,因为诗篇139:16说:“我未成形的身体,你的眼睛早已看见……都完全记在你的册上了。”(《圣经新译本》)真的,耶和华上帝创造了遗传密码,仿佛把它写下来一样。因此,当他指定的时候一到,他就会确保所有顺服他的人能够永远活下去。——诗篇37:29;启示录21:3,4

[脚注]

^ 12段 想知道更多脱氧核糖核酸的资料,请参阅《儆醒!》1999年9月8日刊5-10页

[第22页的附栏]

脱氧核糖核酸的“语言”

脱氧核糖核酸的“语言”的基本单位或“字母”,是一些称为硷基的化学成分。硷基分四种:胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶,英语代号分别为T、A、G和C。《全国地理杂志》说:“你可以把四种硷基当做字母表里的四个字母。现实生活里,我们从字母表挑字母,然后加以排列,组成具有意义的词。同样,构成基因的A、T、G和C也排列成一些三字母‘词’(由三个字母组成的词),这些‘词’是细胞的机制能破译的。”然后,硷基构成的“词”又组成“句子”,告诉细胞怎样制造某种蛋白质。脱氧核糖核酸的“字母”序列,决定要造的蛋白质是帮助人消化晚餐的酶,是对抗感染的抗体,或者是人体内成千上万个蛋白质分子当中的一个。难怪《细胞》这本书把脱氧核糖核酸称为“生命的基本蓝图”了。

[第21页的图片]

染色体的终端(图中显示发光的部分)使细胞能够一再分裂

[鸣谢]

Courtesy of Geron Corporation