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尋找「不死」基因

尋找「不死」基因

 尋找「不死」基因

在許多文化裡,都不難找著些故事或傳說,是試著解釋人怎麼會死這個問題的。例如,非洲有個傳說是這樣的:上帝命令一條變色蜥蜴把不死的特性帶給人類,但這條蜥蜴卻磨磨蹭蹭,讓帶著死亡信息的蜥蜴早到一步。結果,人糊裡糊塗地接過了死亡信息,就這樣失去了不死的特性。

人怎麼會死?許多世紀以來,哲學家同樣試著解開這個謎。公元前4世紀,希臘哲學家亞里士多德認為人能不能活下去,取決於其身體平衡冷熱的本領。他說:「人多少是因為身體不夠暖和而死的。」另一方面,柏拉圖卻主張人是有靈魂的,就算軀殼死去,靈魂仍長存不滅。

今天,科學發展已一日千里,但人怎麼會衰老死亡,生物學家依然滿腹疑團。倫敦的《衛報》週刊說:「在醫學上,人怎麼會死於心血管病或癌症並不是什麼秘密。相反,人為什麼沒病沒痛,卻始終難免一死,才是個真正難解的謎。既然人的細胞能夠分裂、不斷自我更新達七十多年之久,細胞為什麼會突然停止複製呢?」

為了明白衰老過程,遺傳學家和分子生物學家開始留意細胞。不少科學家認為,要找著延長壽命的秘訣,就得從微觀世界的東西著手。例如,有些人預料沒多久,科學家就可以藉著基因工程學征服癌症和心臟病了。但永遠活下去呢?要圓這個夢,科學家還得走多遠呢?

解開細胞的奧秘

以前,科學家想解開細胞的種種奧秘,卻欠缺工具而無法如願。直到上個世紀,科學家終於能夠察看細胞,觀察細胞的許多基本成分了。他們發現什麼呢?科學作家里克·戈爾說:「細胞竟是個微型宇宙。」

想想看,每個細胞是由億兆個比細胞要小得多的單位(分子)所組成的,這樣你大概就能領略細胞結構到底有多複雜了。話雖如此,科學家觀察細胞的結構時,卻發現裡面井然不紊,顯示細胞必然是設計出來的。斯坦福大學遺傳學和分子生物學助理教授菲利普·哈納沃特說:「成千上萬個化學反應配合得宜,活細胞才能正常地生長,就算結構最簡單的活細胞也不例外。」他更說:「這些微型化工廠本領非凡,實在叫科學家望塵莫及。」

那麼,請想想要通過生物方法延長人的壽命,任務是何等艱巨!對於生命的基本 單位,科學家不但要認識透徹,還得有能力巧妙地加以操縱才行!且瞧一瞧人的細胞,好了解生物學家要面對的考驗。

一切在於基因

細胞裡有個功能複雜的指揮中心——細胞核。細胞核根據一套密碼般的指令指揮著細胞的各種活動,而指令就儲存在染色體裡。

染色體主要是由蛋白質和脫氧核糖核酸 *(英語簡稱DNA)組成的。19世紀60年代末,科學家對脫氧核糖核酸已經有若干認識,但直到1953年,他們才弄清楚它的分子結構。即使這樣,生物學家還得再花差不多十年光景,才開始明白脫氧核糖核酸分子記載遺傳信息的方法或「語言」。——請參看附欄。第22頁

20世紀30年代,遺傳學家發現染色體的終端有截短短的脫氧核糖核酸指令序列,使染色體得以保持穩定。這截序列稱為端粒(telomeres),英語名稱源自希臘語的teʹlos (末端)和meʹros(部分)。端粒的作用跟保護鞋帶末端的膠套子相似。沒有端粒,染色體就很容易散開而變成一截截的,跟其他染色體黏在一起,又或者變得不大穩定。

不過,研究人員後來留意到,大部分類型的細胞每分裂一次,端粒就縮短一些。因此,細胞分裂了五十來次之後,端粒就短得不能再短,於是細胞停止分裂,最後死亡。倫納德·海弗利克博士於60年代首次報導,細胞看來經過若干次(次數有限)分裂後就「壽終正寢」。今天,許多科學家把這個現象稱為海弗利克限度。

這麼說來,海弗利克博士是發現了導致細胞衰老的元兇了嗎?有些人是這樣想。1975年的《自然/科學年刊》說,研究衰老這課題的先驅相信,「但凡生物都有個自我摧毀的機制。這個機制像個校準了的時鐘,隨著時間一分一秒地過去,生物的活力就一點一滴地流逝」。不錯,科學家的期望愈來愈高,更開始把研究焦點對準在衰老的過程上。

到了90年代,研究人類癌細胞的專家又有重大發現。他們留意到,惡性細胞不知怎麼的竟可以不受「細胞時鐘」所牽制,無休止地分裂下去。這個發現使生物學家對一種極不尋常的酶——端粒酶——再度注意起來。人們是在80年代發現端粒酶的, 後來更發現大部分類型的癌細胞裡都有這種酶。端粒酶有什麼功用呢?簡單來說,端粒酶能夠使端粒長得更長,因此它像一把鑰匙,能重校細胞的「時鐘」。

「長生不老」有望?

沒多久,端粒酶就成了許多分子生物學家熱中研究的課題。原因是,如果生物學家能借助端粒酶,使端粒在正常細胞分裂時不縮短,那麼人也許就可以永保青春,或至少大大延緩衰老了。值得注意的是,《傑龍公司通訊》報導,研究人員在實驗室裡用端粒酶進行實驗,證實人可以改造正常的人類細胞,使它們「無休止地複製下去」。

即使這樣,我們也不該預期生物學家很快可以利用端粒酶,大大延長人的壽命。為什麼呢?一個原因是,跟衰老有關的遠不止每況愈下的端粒而已。例如,請想想《逆轉衰老過程》的作者邁克爾·福塞爾博士的話。他說:「就算人征服了今天所認識的衰老過程,人還是會年老力衰的,只是方式不大一樣罷了。我們不住地延長端粒,也許就不會患上各種『老人』病,但我們總有一天會『油盡燈滅』,與世長辭的。」

不錯,導致衰老大概有好些生理因素,目前科學家仍未能一一找到答案。麻省理工學院的倫納德·瓜倫特說:「到目前為止,衰老依然是個謎。」——《科學美國人》,1999年秋季季刊。

雖然生物學家和遺傳學家不斷鑽研細胞,好找出衰老死亡的真相,但上帝的話語早就把原因披露出來了。聖經說:「罪通過一個人進了世界,死又通過罪而來,於是死就傳給所有人,因為所有人都犯了罪。」(羅馬書5:12)不錯,聖經一語道破,指出人難逃一死是因為人類祖先遺傳下來的罪;這件事科學家永遠都改變不了。——哥林多前書15:22

另一方面,造物主已提出應許,要通過基督的贖價犧牲,把罪帶來的影響通通除去。(羅馬書6:23)我們大可以放心,造物主曉得怎樣把衰老死亡逆轉過來,因為詩篇139:16說:「我未成形的身體,你的眼睛早已看見……都完全記在你的冊上了。」(《聖經新譯本》)真的,耶和華上帝創造了遺傳密碼,彷彿把它寫下來一樣。因此,當他指定的時候一到,他就會確保所有順服他的人能夠永遠活下去。——詩篇37:29;啟示錄21:3,4

[腳注]

^ 12段 想知道更多脫氧核糖核酸的資料,請參閱《儆醒!》1999年9月8日刊5-10頁

[第22頁的附欄]

脫氧核糖核酸的「語言」

脫氧核糖核酸的「語言」的基本單位或「字母」,是一些稱為鹼基的化學成分。鹼基分四種:胸腺嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶,英語代號分別為T、A、G和C。《全國地理雜誌》說:「你可以把四種鹼基當做字母表裡的四個字母。現實生活裡,我們從字母表挑字母,然後加以排列,組成具有意義的詞。同樣,構成基因的A、T、G和C也排列成一些三字母『詞』(由三個字母組成的詞),這些『詞』是細胞的機制能破譯的。」然後,鹼基構成的「詞」又組成「句子」,告訴細胞怎樣製造某種蛋白質。脫氧核糖核酸的「字母」序列,決定要造的蛋白質是幫助人消化晚餐的酶,是對抗感染的抗體,或者是人體內成千上萬個蛋白質分子當中的一個。難怪《細胞》這本書把脫氧核糖核酸稱為「生命的基本藍圖」了。

[第21頁的圖片]

染色體的終端(圖中顯示發光的部分)使細胞能夠一再分裂

[鳴謝]

Courtesy of Geron Corporation