浩瀚科學，機遇、努力、包容

浩瀚科學，機遇、努力、包容 所選書目:［生命是最精采的推理小說］［拿破崙的鈕釦］［電的旅程］ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------身為生物學家的作者在〈〈生命是最精采的推理小說〉〉這本書中，重新詮釋 「生命」這一個不可思議的名詞。 現今對於「生物」這一詞已有了確切、完整的定義：從虎克到達爾文，人類 不停的找尋浩瀚宇宙中屬於我們的定位；細胞學說、遺傳法則到進化論，每多一 個重大的發現，我們就對舊有的生命觀，產生新的看法；甚至到了二十世紀，透 過科學家對基因、DNA 的定位，讓全人類了解物種遺傳的方式，讓我們在這不停 延續的生命鍊上，找到了核心的骨架。 DNA，三個簡單的英文字母就成了物種一切性狀控制的代言人，如此完美的 成對方式和複製規律，讓我們不得不對大自然產生敬畏感，地球竟可演化出如此 複雜且迷人的物種遺傳法則。了解了 DNA 的複製系統，科學家們發明了 PCR， 這個重大的發明在某一方面而言象徵著人類突破生命限制的開始，人類終於可以 在生命體外複製出大量載有生命設計圖的物質，我們對於自然的控制力又增加了 一些。 但為何龐大、多樣的生物，都遵循著共同的生命法則生活著，那麼受限呢？ 想必在生命的發展過程中，必定有一股力量在束縛著吧！」這點的確值得我們再 思考，所有演化的現象，真的都可以用達爾文的進化論加以解釋嗎？而生物中的 每個特徵或外型，真的只是單純的突變後經天擇所遺留下來的嗎？我認為生命的 多樣性或規律性，不僅僅只是自然淘汰後的結果而已，生命的演化歷程中，很可 能是遵循著某一自然規律或限制而演化的。 書中提到科學家們曾利用長期餵食含「重氮」的食物給老鼠吃以追蹤胺基酸 在老鼠身上的代謝過程，結果發現了原來生物生命的延續中，所有的器官、組織， 都不停的被更換，形成一個「動態平衡」 。換言之，生命就是代謝的持續性變化， 這才是生命的真正面貌，就算我們感覺不到，但每分每秒，我們的身體的的確確 在不停的代謝著，此一重大發現亦提供了人類對生命的另一種新思維。 但卻又有不少維持生命的必需因子是人體不能自行製造的。以維生素 C 來說， 他又名為 L-抗壞血酸，是人類必需營養素的一種，若缺乏此維生素可能導致壞血 病。奇特的是，大多數的動物在肝臟都能自行製造，而人類如此高等的動物卻缺 乏此功能，看來，在自然面前，人類也並非萬能，而我們所了解的知識，永遠僅 是宇宙中的一角罷了！在自然的潮流中，相信萬物都是那隨波逐流的一方，而並 非人類。 另外關於維生素 C，在〈〈拿破崙的鈕釦〉〉這本書中也有提到：大航海時代 的許多水手都因長期航行，無法攝取足量維生素 C 而罹患壞血病。其實在哺乳動 物當中只有靈長類、天竺鼠和印度果蝠無法自行合成維生素 C，而其它脊椎動物 可以從肝臟中的酶催化代謝反應，使葡萄糖轉換成抗壞血酸。首先氧化酶將葡萄

糖轉成葡萄醣醛酸，接著利用還原酶將葡萄醣醛酸轉成古洛糖酸，再利用內酯酶 將古洛糖酸轉成古洛糖酸內酯，最後再利用古洛糖酸內酯氧化酶將古洛糖酸內酯 轉成抗壞血酸，也就使體內不會有缺乏維生素 C 的問題。但是身為「萬物之靈」 的我們究竟是為什麼無法像其他的脊椎動物一樣自行產生維生素 C 呢？ 原來我們在演化的過程中失去了促進古洛糖酸內酯氧化反應的基因，使我們 無法進行合成維生素 C 的最後一個步驟。我們覺得生物彼此間都有一種莫名的契 合，有些行為能力是人類獨有的，其它生物不會有的，例如：人類利用兩下肢進 行直立行走，而非四肢；有些行為是植物特有的，人類不會有的，例如：植物可 行光合作用，自行製造葡萄糖等……，好像彼此都具有其存在的意義，並不因為 人類擁有較多的資源而比較優越。 即使大航海時代的船員知道抵抗壞血病的最佳武器是新鮮蔬果也徒勞無功， 因為在當時未有冷藏設備的發明，很難保存達數週之久，且維生素 C 本身容易因 光照或遇熱被破壞，所以蔬果存放得愈久，所含的維生素 C 就愈少，到最後營養 幾乎流失，無法達到其效果。但隨著科技的進步，這樣的情況有了一些轉變。 西元 1877 年，船上開始裝載冷凍食品，這意味使用香料和鹽來防腐的時代 已經過去，冷藏時代即將來臨。冷凍劑是由機械工程學家 Thomas Midgely 和化 學家 Albert Henne 所研究出來的，其成分是氟氯碳化物，其穩定性高、無毒，成 本又低，在當時可以說是一項重大發明。然而好景不常，不久就有科學家發現它 不像普通化合物，無法進行化學分解，而且如果它飄到平流層被太陽輻射瓦解， 就會破壞臭氧層，更大量對人體有害的紫外線穿透大氣層直達地球表面，突變和 癌症的機率也隨之增加，人類還是最後的受害者。 倘若冷凍劑可以早點被發明出來，那些船員們就不會受壞血病之苦，船上的 蔬果可以儲存得比較久，悲劇就不會發生了。隨著科技的進步，出現了使用冷凍 劑的電冰箱，食物保鮮技術更進一步；我們相信如果當時已有電訊系統，缺乏生 鮮食品的船就可以發訊要求補給，如果船艙的動力是電動馬達而非人力，將大幅 縮短航行時間，蔬果也毋需保存那麼久。由此可知，「電」的出現對人類的幫助 是不容小覷的，電的發現及使用帶領人們開啟了近三百年來快速的演進，讓我們 脫離原始生活，迎向了資訊快速流通的理想未來。 在<<電的旅程>>這本書中就完整述說從古希臘靜電的發現到近三百年來電 快速發展的歷史，和史書一樣，裡面充滿了競爭、合作及背叛，兼具科普文學必 要的科學知識，電磁、電訊、現代資訊發展史和科學偉人的生平。 其中最令我驚訝的莫屬「電話發明大騙局」：貝爾電話發明的專利竟是從另 一名以電線傳送聲音之技術的研究者格雷抄襲來的，這個專利完全是黑箱作業！ 當他被酸液噴濺，向華生求助時實驗的是格雷專利書上的設計，這段故事後來被 貝爾電話公司宣傳，而使「貝爾發明電話」一事廣為人知，這件事十分令我感到 震驚，原來看似健康的科學界也會有如此不堪的一面，不過這驗證了有能力、有 資源的人，往往較容易奪得先機，這是個不平等的社會，沒有優勢條件的人只能 更加努力。後來企業管理家費爾創立的貝爾實驗室成為重要電子技術發源地，可

惜貝爾發明電話的風采使更多人才現在沒沒無聞。 一百年後，矽谷的成功更是相當戲劇化：八個蕭克萊教授提拔的有為青年因 對其公司管理方式及發展走向不滿，同時離職，一起創立快捷半導體公司。這八 個「叛徒」白手起家，聯合大家不同的專長，相輔相佐成就了矽谷大業。若當時 金主貝克曼博士支持八人請蕭克萊博士退到二線的建議，蕭克萊電晶體公司勢必 大放異彩；若八人辭職時沒有商學家建議創業，也不會有現在的矽谷。 其實很多時候一個念頭、一次機遇，很可能就改變了自己的人生，別人的命 運，甚至改變了世界走向。這讓我想到有很多科學家的發現或發明都只是偶然， 像是伽利略無意間觀察到教堂吊燈的單擺運動，進而發現單擺擺動的等時性；另 外前年諾貝爾物理學獎得主蓋姆先生和諾佛謝洛夫先生，因首先分離出單層石墨 烯及相關研究得獎。原本他們想以打磨技術提煉出石墨烯，卻徒勞無功。正當他 們要放棄時，突然看見技工正以膠帶黏貼石墨清潔其表面，他們靈光乍現，馬上 以膠帶反覆黏貼石墨，使殘留在膠帶上的石墨越來越薄。幸運的是，他們很快就 找出最適合觀察石墨薄片的襯底──氧化矽，接著他們努力不懈，終於在 2004 年分離成功。他們偶然的靈感及一連串的好運氣還有後續的努力造就了他們的成 功。 科學是一門領域廣泛的學問，還有許多世紀之謎等著我們人類去探索。從這 些書中我們除了學到許多生活常識、科技新知，也知曉了很多事實真相、偉人盛 事，我們更學到了求知應有的態度和把握每一個好時機，當然更要堅持理想，努 力不懈，因為機會永遠只留給準備好的人。