封面專題
細胞——我們體內的圖書館!
在1953年,分子生物學家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克公布了他們的研究成果,人類對生命的理解就取得了重大的進展。這兩位科學家發現了DNA的雙螺旋結構。 *DNA這種線狀的物質主要存在於細胞的細胞核內。這種物質帶有一種編碼式的信息。因為這些「編寫」的信息,細胞可以說是一個活的圖書館。這個驚人的發現開創了生物學的新時代!但是,這個「圖書館」裡的信息有什麼用呢?更有意思的是,這些信息是怎麼來的呢?
DNA的信息有什麼作用?
你有沒有想過,一顆種子是怎樣變成大樹的呢?一個受精卵是怎樣變成一個人呢?自己是怎樣遺傳了父母的特徵?這些問題的答案都跟DNA裡的信息有關。
幾乎所有細胞都含有DNA。DNA結構複雜,形狀就像一個長而卷曲的梯子。一個梯子有好幾個「踏腳板」,而人的基因組,也就是人體一個細胞內的整套DNA,共含有大約30億個「踏腳板」。科學家把這些「踏腳板」稱為鹼基對,因為每個「踏腳板」都是由兩個化學分子配對構成的。在DNA裡,這樣的化學分子一共有四種。這些分子的英文縮寫分別是A、C、G、T,這四個字母就構成了一個編碼系統。 *在1957年,克里克提出,DNA所包含的信息,是由這些「字母」構成的序列 來決定的。在1960年代,科學家開始明白這些「編碼」信息的含義。
圖片、聲音或文字都含有信息。這樣的信息可以通過很多方式來儲存和處理。例如,電腦用的是數碼信號。而活的細胞則是通過化學分子來儲存和處理信息。DNA在這個信息系統裡起很重要的作用。當生物繁殖和細胞分裂時,DNA就被傳遞給下一代;而這些活動正是活的生物的主要特徵。
細胞怎樣運用DNA裡的信息呢?DNA就像食譜。食譜詳細地列出做菜的每一個步驟。你按照食譜的步驟去做,就會炒出一道菜來。不過,DNA這份
「食譜」的產品不一樣,也許是玫瑰花或母牛。而且在細胞內,這個過程是全自動的,因此更複雜、更精密。把一個細菌細胞的DNA所包含的信息全寫下來,足足可以寫出一本一千頁的書
DNA所儲存的信息到需要的時候就發揮作用。例如為了取代衰老或病變的細胞,要製造健康的新細胞;或繁殖時把特徵遺傳給下一代。DNA裡包含的信息有多少呢?談到細菌這種非常微小的生物,德國科學家貝恩德-奧拉夫·屈佩爾斯說:「如果把製造一個細菌細胞所需要的DNA指令寫下來,足足可以寫出一本一千頁的書。」難怪化學教授大衛·迪默說:「即使是最簡單的生命形態,其複雜程度也令人驚訝。」相比之下,人的基因組有多少信息呢?屈佩爾斯說:「相當於一個有幾千本書的圖書館。」
「是用我們可以理解的方式來編寫的」
屈佩爾斯認為,用「分子基因語言」這個詞來描述DNA裡的信息,這不僅僅是個比喻而已。他說:「跟人類的語言一樣,DNA裡的分子基因語言也有自己的語法。」這套「語法」規範了DNA的指令怎樣組成,以及怎樣執行。
在DNA裡,化學分子的「詞」和「句」構成了不同的「食譜」。細胞按照「食譜」列出的步驟製造蛋白質和其他物質,這都是構成細胞的成分,而人體就是由細胞構成的。例如,骨骼細胞、肌肉細胞、神經細胞、皮膚細胞,所有這些細胞都是按DNA「食譜」的指令來製造的。研究進化論的馬特·瑞德利說:「DNA長鏈儲存了信息,是用化學分子來編寫的,一個化學分子就是一個編碼。」他還說:「這種編碼是用我們可以理解的方式來編寫的,簡直難以相信。」
聖經的一個執筆者大衛向上帝禱告說:「我還是胚胎的時候,你的眼睛就看見我了……我百體受造的日子都已經記在你的冊上了。」(詩篇139:16)大衛寫的是詩句,但他所作的描述是完全準確的。這跟其他聖經執筆者一樣,聖經的記載 絲毫沒有受古代的神話和傳說所影響。(撒母耳記下23:1,2;提摩太後書3:16)
DNA裡的信息是從哪裡來的?
科學家解答了一個問題後,往往會引發另一個問題。關於DNA的研究也是這樣。當科學家發現DNA含有編碼的信息後,有些愛思考的人就問:「DNA裡的信息是從哪裡來的?」因為沒有人見過第一個DNA分子是怎樣產生的,所以我們要自己作出結論。但我們也不必憑猜測來解答這個問題。請想想下面的例子。
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1999年,在巴基斯坦發現了一些非常古老的陶器殘片。在這些殘片上有一些不尋常的符號。雖然沒有人知道這些符號是什麼意思,但人們都認為,這些符號一定是有人刻上去的。
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在沃森和克里克發現了DNA的結構幾年後,有兩個物理學家提議搜尋來自外太空的無線電波,希望能找到有意義的編碼信號,這樣就開始了現代外星文明的探索。
這兩個例子說明什麼要點呢?無論是陶器殘片上的符號,還是外太空的編碼信號,人們都會認為這樣的信息是智慧的產物。人們不需要親眼看到信息產生的過程,才把信息和智慧聯繫起來。然而,當科學家發現了生命的化學編碼,這種目前世上最複雜的編碼,很多人卻視而不見,竟然認為DNA不是一個智慧的產物。這樣的結論合理嗎?合乎邏輯嗎?是符合科學的嗎?一些受人尊敬的科學家都不同意這樣的結論。其中兩位是黃俊宗博士和許岩得教授。 *請看看他們怎麼說。
黃俊宗博士用數學方法來進行遺傳學方面的研究。他以前曾相信進化論,但進行科學研究後,他改變了自己的想法。他告訴《警醒!》:「遺傳學的研究使我對生命的機制有了深入的了解,這樣的知識使我對造物主的智慧驚嘆不已。」
許岩得教授任教於台灣國立屏東科技大學,主管跟胚胎有關的研究。以前他相信進化論,但通過研究,他也改變了想法。談到細胞分裂和分化,他說:「特定的細胞必須以特定的次序在特定的地方產生。細胞構成組織,組織再構成器官和四肢。有哪個工程師能夠為這樣的一個過程來編寫指令呢?但胚胎發育的指令卻精巧地編寫在DNA裡。我想想這奇妙的一切,就確信生命是上帝設計的。」
生命來自哪裡,這很重要嗎?
按理來說,這是很重要的。如果生命是上帝創造的,我們就該承認他的作為,而不該用進化論來解釋生命的起源。(啟示錄4:11)另外,如果我們的生命是一位智慧無比的造物主創造的,那麼他讓我們生活在這個地球上,一定是有原因的。但如果生命不是造物主設計,而是自然產生的,那麼生命本身也就沒有任何意義了。 *
關於人生的意義,喜愛思考的人都很想找到滿意的答案。神經病學和精神病學的教授維克多·弗蘭克爾說:「人認為生命有意義,因此有動力活下去。」換句話說,我們都有一種心靈上的需求,渴望找到人生的意義。如果生命不是造物主創造的,人有這種心靈上的需求,就完全不合理了。但如果我們真是上帝創造的,那他作出了什麼安排,好讓我們滿足這種需求呢?
耶穌基督的話可以解答這個問題,他說:「人活著不可單靠食物,倒要靠耶和華[上帝]口裡所出的每一句話。」(馬太福音4:4)耶和華所說的話就記在聖經裡。數百萬人閱讀聖經,心靈上的需要就得到了滿足,人生就有了真正的意義,對未來也充滿希望。(帖撒羅尼迦前書2:13)希望聖經也能給你這樣的幫助。這本獨一無二的書至少值得你讀一讀。