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封面专题

细胞——我们体内的图书馆!

细胞——我们体内的图书馆!

在1953年,分子生物学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克公布了他们的研究成果,人类对生命的理解就取得了重大的进展。这两位科学家发现了DNA的双螺旋结构。 *DNA这种线状的物质主要存在于细胞的细胞核内。这种物质带有一种编码式的信息。因为这些“编写”的信息,细胞可以说是一个活的图书馆。这个惊人的发现开创了生物学的新时代!但是,这个“图书馆”里的信息有什么用呢?更有意思的是,这些信息是怎么来的呢?

DNA的信息有什么作用?

你有没有想过,一颗种子是怎样变成大树的呢?一个受精卵是怎样变成一个人呢?自己是怎样遗传了父母的特征?这些问题的答案都跟DNA里的信息有关。

几乎所有细胞都含有DNA。DNA结构复杂,形状就像一个长而卷曲的梯子。一个梯子有好几个“踏脚板”,而人的基因组,也就是人体一个细胞内的整套DNA,共含有大约30亿个“踏脚板”。科学家把这些“踏脚板”称为碱基对,因为每个“踏脚板”都是由两个化学分子配对构成的。在DNA里,这样的化学分子一共有四种。这些分子的英文缩写分别是A、C、G、T,这四个字母就构成了一个编码系统。 *在1957年,克里克提出,DNA所包含的信息,是由这些“字母”构成的序列 来决定的。在1960年代,科学家开始明白这些“编码”信息的含义。

图片、声音或文字都含有信息。这样的信息可以通过很多方式来储存和处理。例如,电脑用的是数码信号。而活的细胞则是通过化学分子来储存和处理信息。DNA在这个信息系统里起很重要的作用。当生物繁殖和细胞分裂时,DNA就被传递给下一代;而这些活动正是活的生物的主要特征。

细胞怎样运用DNA里的信息呢?DNA就像食谱。食谱详细地列出做菜的每一个步骤。你按照食谱的步骤去做,就会炒出一道菜来。不过,DNA这份“食谱”的产品不一样,也许是玫瑰花或母牛。而且在细胞内,这个过程是全自动的,因此更复杂、更精密。

把一个细菌细胞的DNA所包含的信息全写下来,足足可以写出一本一千页的书

DNA所储存的信息到需要的时候就发挥作用。例如为了取代衰老或病变的细胞,要制造健康的新细胞;或繁殖时把特征遗传给下一代。DNA里包含的信息有多少呢?谈到细菌这种非常微小的生物,德国科学家贝恩德-奥拉夫·屈佩尔斯说:“如果把制造一个细菌细胞所需要的DNA指令写下来,足足可以写出一本一千页的书。”难怪化学教授大卫·迪默说:“即使是最简单的生命形态,其复杂程度也令人惊讶。”相比之下,人的基因组有多少信息呢?屈佩尔斯说:“相当于一个有几千本书的图书馆。”

“是用我们可以理解的方式来编写的”

屈佩尔斯认为,用“分子基因语言”这个词来描述DNA里的信息,这不仅仅是个比喻而已。他说:“跟人类的语言一样,DNA里的分子基因语言也有自己的语法。”这套“语法”规范了DNA的指令怎样组成,以及怎样执行。

在DNA里,化学分子的“词”和“句”构成了不同的“食谱”。细胞按照“食谱”列出的步骤制造蛋白质和其他物质,这都是构成细胞的成分,而人体就是由细胞构成的。例如,骨骼细胞、肌肉细胞、神经细胞、皮肤细胞,所有这些细胞都是按DNA“食谱”的指令来制造的。研究进化论的马特·瑞德利说:“DNA长链储存了信息,是用化学分子来编写的,一个化学分子就是一个编码。”他还说:“这种编码是用我们可以理解的方式来编写的,简直难以相信。”

圣经的一个执笔者大卫向上帝祷告说:“我还是胚胎的时候,你的眼睛就看见我了……我百体受造的日子都已经记在你的册上了。”(诗篇139:16)大卫写的是诗句,但他所作的描述是完全准确的。这跟其他圣经执笔者一样,圣经的记载丝毫没有受古代的神话和传说所影响。(撒母耳记下23:1,2;提摩太后书3:16

孩子是怎样遗传了父母的特征呢?

DNA里的信息是从哪里来的?

科学家解答了一个问题后,往往会引发另一个问题。关于DNA的研究也是这样。当科学家发现DNA含有编码的信息后,有些爱思考的人就问:“DNA里的信息是从哪里来的?”因为没有人见过第一个DNA分子是怎样产生的,所以我们要自己作出结论。但我们也不必凭猜测来解答这个问题。请想想下面的例子。

  • 1999年,在巴基斯坦发现了一些非常古老的陶器残片。在这些残片上有一些不寻常的符号。虽然没有人知道这些符号是什么意思,但人们都认为,这些符号一定是有人刻上去的。

  • 在沃森和克里克发现了DNA的结构几年后,有两个物理学家提议搜寻来自外太空的无线电波,希望能找到有意义的编码信号,这样就开始了现代外星文明的探索。

这两个例子说明什么要点呢?无论是陶器残片上的符号,还是外太空的编码信号,人们都会认为这样的信息是智慧的产物。人们不需要亲眼看到信息产生的过程,才把信息和智慧联系起来。然而,当科学家发现了生命的化学编码,这种目前世上最复杂的编码,很多人却视而不见,竟然认为DNA不是一个智慧的产物。这样的结论合理吗?合乎逻辑吗?是符合科学的吗?一些受人尊敬的科学家都不同意这样的结论。其中两位是黄俊宗博士和许岩得教授。 *请看看他们怎么说。

黄俊宗博士用数学方法来进行遗传学方面的研究。他以前曾相信进化论,但进行科学研究后,他改变了自己的想法。他告诉《警醒!》:“遗传学的研究使我对生命的机制有了深入的了解,这样的知识使我对造物主的智慧惊叹不已。”

许岩得教授任教于台湾国立屏东科技大学,主管跟胚胎有关的研究。以前他相信进化论,但通过研究,他也改变了想法。谈到细胞分裂和分化,他说:“特定的细胞必须以特定的次序在特定的地方产生。细胞构成组织,组织再构成器官和四肢。有哪个工程师能够为这样的一个过程来编写指令呢?但胚胎发育的指令却精巧地编写在DNA里。我想想这奇妙的一切,就确信生命是上帝设计的。”

黄俊宗(左)和许岩得

生命来自哪里,这很重要吗?

按理来说,这是很重要的。如果生命是上帝创造的,我们就该承认他的作为,而不该用进化论来解释生命的起源。(启示录4:11)另外,如果我们的生命是一位智慧无比的造物主创造的,那么他让我们生活在这个地球上,一定是有原因的。但如果生命不是造物主设计,而是自然产生的,那么生命本身也就没有任何意义了。 *

关于人生的意义,喜爱思考的人都很想找到满意的答案。神经病学和精神病学的教授维克多·弗兰克尔说:“人认为生命有意义,因此有动力活下去。”换句话说,我们都有一种心灵上的需求,渴望找到人生的意义。如果生命不是造物主创造的,人有这种心灵上的需求,就完全不合理了。但如果我们真是上帝创造的,那他作出了什么安排,好让我们满足这种需求呢?

耶稣基督的话可以解答这个问题,他说:“人活着不可单靠食物,倒要靠耶和华[上帝]口里所出的每一句话。”(马太福音4:4)耶和华所说的话就记在圣经里。数百万人阅读圣经,心灵上的需要就得到了满足,人生就有了真正的意义,对未来也充满希望。(帖撒罗尼迦前书2:13)希望圣经也能给你这样的帮助。这本独一无二的书至少值得你读一读。

^ 3段 沃森和克里克的成果是建立在其他科学家对DNA的早期研究之上。DNA这个英文缩写代表“脱氧核糖核酸”。(请看附栏“ DNA关键年份”)

^ 6段 这些字母代表腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)。

^ 18段 我们采访了一些受人尊敬的科学家。请上我们的网站jw.org,点选“搜寻”栏,用关键词“科学家专访”寻找,就可以读到相关文章。

^ 22段 想获得更多关于创造和进化的资料,请看《生命的起源——值得思考的五个问题》和《生命来自创造吗?》。这两本册子可以在www.pr2711.com阅读和下载。