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觀摩『細胞、分子與人類』報告


2008  細胞、分子與生命

(96-2 期中)

財金二   徐郁舜   [Different View]

中文四   劉安庭   [生命會為自己找出路]

材料三   姜翰昕   [精神疾病的實相]

中文一   蕭晴方   [濃情巧克力]

財金二   蘇聖峰   [改變,不一定好]

電機四   鄭恆之   [麥克風與喇叭 - 談如何面對恐懼]

外文二   Redot   [Pleasure, Precious!]

 


 財金二  徐郁舜  Different View  

上完宇宙的誕生,我困惑了。我想要思考出一種合理的解釋,但卻遭受到前所未有的衝擊。

先從我們自己人類談起。人類擁有自己的歷史、有自己的文化,在這漫漫的時間洪流裡,我們經歷了許多事情、觀察到很多現象。並且,發展出一套屬於自己的理論來解釋宇宙萬物的運行。但上完宇宙的誕生後,我在思考,什麼是時間?什麼又是空間呢?人類實在太渺小,渺小到有太多的事情,是超乎我們想像之外的。

在浩大的宇宙裡,每顆行星,甚至是每粒星塵.都在靜靜的轉動、靜靜的做著自己的事情。若把自己的視野拉到宇宙,我很訝異,我竟然突然忘記『空間』的定義,甚至無法體會『空間』的情境。我不禁問自己:「真的有『空間』存在嗎?」也許對某些人來說,地球,已經算是一個無限大的空間了,但科學家會認為空間不只如此,地球之外還有銀河系、銀河系外還有本星系群、本星系群外甚至還有我們無法查覺的宇宙。但誰知道,當初大霹靂,只有生成一個宇宙嗎?或許,在我們認為無限大的宇宙外,還有其他的東西?也許是另一個宇宙。也許,整個宇宙,只是在造物者的水晶球裡罷了。說不定對他來說,宇宙,只是一個小到不能再小的玩物,如此而已。

如果說上一段是『外向』的觀察空間,那這一段可能就是『內向』的審視宇宙吧!在看過黑洞的介紹後,我完全打破了對空間的感覺。原來,竟然有物質可以突破空間的控制,到達另一個『負』的時空。或許,這世界上根本沒有一個東西叫做『空間』吧!人類所創造的空間概念,說不定是個連真理的皮毛都沾不上邊的理論!

在透過宏觀的視野觀察世界後,換個角度,從人類的本質出發。驚人地,我看到一個錯愕的現象。

人類自詡為萬物之靈,為世界的主宰,是獨一無二的。但真的是如此嗎?如果把宇宙和地球做比較,整個宇宙和地球的關係彷彿呈現一種比例尺的走向。人類僅僅只是一個地球的縮影,幾乎是完全相等的。舉例來說,若一個地球代表一個人類,那麼整個宇宙就是一個地球村。無數個星體就像無數個人類,子子孫孫,生老病死,每一個星球的週期就像人類,只是時間的長短不同,所經歷的過程幾乎一模一樣,非常讓我吃驚。整個宇宙和人類彷彿是一體的,不管我們發生什麼事,幾乎都可以對應到宇宙所發生的事,人和人之間會有衝突,星球和隕石會碰撞;人類有生老病死,星球也有生命週期;人際關係的好壞,就像星球之間引力的大小;甚至我可以說,心臟之於地核;炎漿之於血液;皮膚之於地表... 有太多的巧合,有太多的相似。看過這些例子,我更相信:『就跟星體死去之後,散落的物質會再組成一顆新的星球一樣,每一個生命的結束,或許就是下個生命的開始!』

其實我想說,人類實在是太不自量力。有太多太多的事情,是我們不懂的,我們真的不可以自負,人類實在是渺小的可憐,一個地球就如此,更遑論是有上千億個跟地球一樣的星球存在的宇宙了。真的要謙卑,要把格局放大,每日的爭吵、族群的恩怨、戰爭的殘酷,仔細想想。也不過是整個星塵中的一粒砂,我們真該好好感謝造物主,讓我們有思考的力量,人類實在是離真理太遙遠了,遠到無法想像,真的,要把自己的思考拉大加遠,不要侷限在自己週遭,隨時保持對自然的崇敬。畢竟,人類,只是這茫茫星海中的一個『瞬間』罷了。


 中文四  劉安庭  生命會為自己找出路  

在課堂投影片中有一段話:所有生物都是 DNA 用來傳遞其自身的軀殼罷。一開始我還滿認同這樣的說法,在雙螺旋完美的複製與遺傳機制中,這樣的想法一點也不奇怪。構成生物一切的蛋白質其機能與發展都是早已決定的,就保存在 DNA 的序列當中,經由生物的繁衍和分化,不斷的傳遞下去。當我們驚異於物種之繁盛及其外貌之多樣時,殊不知這只是 DNA 長流下的附加表現罷。於是我們的存在乃至所有生命的存在,都僅只為了承續這亙古不滅的基因密碼而已。

然而當課程談到了突變以及達爾文演化論的時候,我有了新的想法。如果我們是為了傳遞 DNA 而存在,那麼我們被賦予傳遞的是怎樣的 DNA 呢? 是完整無缺毫無遺漏的傳遞出去? 還是在傳承間加入新的形式? 當我們觀察到生物中不斷發生的突變,以及減數分裂種種現象時,應該可以很清楚地說答案是後者吧。因此我們不禁要問:變異在 DNA 的傳遞中究竟具有何種意義? 我們或許可以說,為了達到恆久的傳承,DNA 必須在變動與穩定間尋求平衡,一種最有利於繼續繁衍的方式。雙螺旋建構了穩定的傳遞系統,並且在複製和重組間增加了適應環境的無限可能。

但是,這一切幾乎完美的遺傳機制,真的只是為了傳遞其自身嗎? 當變異在時間長河中不斷累積終至產生新的物種時,其改變的 DNA 還算是完成了自己的任務嗎? 我以為傳遞的意義應該在於延續其獨特性,而當這種獨特性從本質上分化或演變成為新的序列時,不就喪失了其原本的特性嗎? 如果說這樣的傳遞過程只為了遺傳物質本身,而非序列的獨特性,那麼生命的演化又是為了什麼呢? 為什麼不會停留在原始生命的階段,如細菌一般,靠著分裂與突變完成其傳遞 DNA 的任務? 又為什麼物種在新的物種出現前,需要發展出穩定序列的機制,以延長演化的時間呢?

因此,我以為生命的目的絕不僅止於 DNA 的傳遞罷。作為 DNA 的外顯物質,生物豐富的性狀與外貌機能種種,正說明了 DNA 的價值所在。這些密碼存在的獨特性,經由攜帶其繁衍的生物而得以彰顯,並不單純是被載體和載體的關係而已。透過雙螺旋所造成的穩定機制,生命得以延續其特有的本質,又加上變異和突變的不穩定因素,賦予了全新生命的無限可能。雖然我們無法得知推動生命演化的力量究竟是什麼,不過我們或許可以說遺傳的目的就是為了造就生命本身吧,並且測試其背後蘊藏的所有可能。

這樣的想法或許只是不想淪為傳遞基因的軀殼而做的小小掙扎吧,但是我寧願相信生命有其主導性,而不只是被驅使的對象。畢竟人類在基因的影響外,發展出豐富的潛能和多元性,並且意識到了生命本身,這些不都是生命所做的努力嗎?最後我想到了『侏儸紀公園』電影中的著名台詞:生命會為自己找到出路。就讓我們繼續努力吧。


 材料三  姜翰昕  精神疾病的實相  

期中考前,我們上課的內容主要是在生命的起源,包含宇宙的誕生、地球的演化和構成生命基礎的分子,並用了兩堂課時間講解神經系統內的傳導物質。我對於神經傳導物質的興趣和了解都比較多,由於父親剛好是腦神經內科的醫生,在從小耳濡目染之下,加上老師精采風趣的授課,對此議題有了一些想法。

我自己是材料系的學生,碰觸的東西是例如金屬、陶瓷或是高分子材料等硬梆梆的無生命物質。材料的行為,諸如金屬在什麼溫度時會產生相變、氧離子在某一種陶瓷材料的某種狀態下的移動能力 (我現在專題的內容) 或是 PE 和 PS 性質差異很大的原因等等,都可以藉由基本的物理來解釋。因為一切都是和原子和原子、分子和分子的作用力有關,所以我們可以用這些數據建構出來的模型,解釋所有材料的已知行為,也因此材料是可以藉由模擬來找出性質以及性質改進的方法的。

但是,生命就完全不是這麼一回事。沒錯,我們可以藉由各式各樣體內物質的研究,找出每種分子之間作用的關係。我們可以利用 X 光繞射找出任何一種蛋白質或 DNA 結晶的排列,利用光譜分析找出活性位,藉此做出生化反應的反應機制。我們也可以經過各種化學分析,找到正腎上腺素或是血清素等物質,在什麼情況下和什麼物質結合,可以產生膜電位改變,甚至可以算出電位的改變量。但是,以現在人類的科技,我們完全無法了解,為什麼只憑著這些分子,就可以操縱一個人一生的所有反應。腦部,是現在科學上最大的一個神秘。同樣身為科學上最神祕的一個領域,宇宙的起源理論將會在今年夏天的世界上最大粒子加速器啟用時,得到部分解釋;也就是說,我們可以設計實驗,盡量模擬當時環境。如果此實驗成功,將會是宇宙起源論的一大進展。

腦部的研究不同。此研究牽扯到一個問題:靈魂,是否真的存在?我們可以藉由化學方法模擬出腦部訊息的傳導沒錯。但是,為什麼這些訊息的傳導,居然可以左右一個人的一生,這個問題至今還是無解。從化學方面來看,人的記憶、思考、判斷、感情、理智其實都只是生化反應而已,然而這些小小的生化反應,卻構成了一個人的特質。目前,根本沒有人可以進行模擬研究。意識的產生,還是個未解之謎。我們唯一確定的是,所有外在環境都有可能會改變這些物質的濃度,進而影響行為。

微量的化學傳導物質對我們的影響,對於沒有接觸這方面問題的人可能無法想像。我的父親一直認為,精神病病患者求助於心理醫師是一件錯誤的事情。因為,精神疾病就和腸胃炎、感冒甚至癌症一樣,是一種生理上的疾病,而不是心理的問題。罹患憂鬱症的人絕對不是因為心理有什麼陰影,也不會是因為什麼悲劇的發生造成心靈損傷,而是在先天就比較容易失調的狀況下,因為外界的某些刺激,引發血清素的分泌失調,產生憂鬱症的現象。某些方面來說,這就和過敏是一樣的,會有這個疾病的人就是會有,而不會有的人就是不會。有了疾病,該做的事情是詢問醫師,找出適當的治療或控制方法,而不是到處求神問卜問高人。面對一個疾病,最重要的是接受它、了解它,而非害怕、逃避,才是最好的態度。

其實,這和社會上對精神病患者的歧視與偏見也有關係。很多人到現在還是認為精神病是可恥的事情,也有人對精神病患者總是極盡嘲諷與厭惡。這是毫無道理的。我們會因為一個人過敏而看不起他嗎?同樣的,為什麼精神病患者總是無法接受到合理的對待?他們其實就只是某些體內平衡失調的病患而已。我認為,台灣大多數的人在這方面的認知和教育真的需要加強。必須讓更多人了解,精神病患和一般人的不同點,只在於化學傳導物質的質量而已。


 中文一   蕭晴方   濃情巧克力

從很久以前我就知道,巧克力對我有致命的吸引力,在吃完之後會飄飄欲仙,幸福感也油然而生。但是始終不曾去細究巧克力為何有如此魔力,直到在課堂上,才了解那種如沐春風的現象,其實背後有複雜的科學因素。

根據老師在課堂上的講法,巧克力成分中含有 phenylethylamine,也就是苯乙胺醇分子,會模仿戀愛時的腦部化學,刺激腦部的快樂中樞,因而達到戀愛般的歡愉感。而這種巧克力的神奇功效引起了我的興趣,因此又自行去查了一些有關巧克力的化學成分的資料。

在 1996 年 Nature 期刊的一個美國研究指出,巧克力含有微量的三種大麻類分子,看到這我突然一驚,我想起教授的投影片中寫道『phenyl ethylamine 是一種自然界的安非他命』,為什麼所有引起人體快樂感覺的東西,都和毒品會扯上關係? 如果吸食毒品是為了追尋快樂,那為何總是落得幸福終結,悲慘來臨的下場? 回歸正題,期刊中提到,巧克力的大麻類分子可和腦部的大麻類受體結合,或者抑制 anandamide 的分解,使人產生快樂陶醉感覺。而科學試驗中也顯示,巧克力中特有的苯乙胺醇分子,經與人體某種酶的混合,會迅速分泌出一種對異性產生強烈吸引的荷爾蒙,這種特殊的荷爾蒙,會把初戀情結活靈活現地誘發。因此,濃情蜜意的戀愛心態,就在巧克力中重現了。

看到這裡,我對會使人產生戀愛感的苯乙胺醇分子產生了更大的興趣,究竟他是何方神聖能產生如此大的作用呢?在我翻閱了相關的資料後,發現 phenylethylamine,又稱 PEA,其實是一種神經興奮劑,它能讓人感到一種極度興奮的感覺,使人覺得更加有精力、信心和勇氣。由於 PEA 的作用,人的呼吸和心跳都會加速,心跳加快,手心出汗,顏面發紅,而這種感覺,應該就是初戀的感覺吧!我想起英國詩人 John  Clare 的初戀一詩中描述戀愛時的『熱血衝上我的臉部,我的視野模模糊糊 ... 我什麼也看不見,眼底卻有萬語千言,淙淙的奏出我心弦的琴音,熱血在我的胸膛沸滾。』時至如今,我發現原來這些什麼雙頰緋紅的戀愛狀態,其實都有著科學的解釋方式,十分有趣。

其實,巧克力對戀愛的影響,古人早就發現了。據說,阿茲特克國王孟特儒在臨幸後宮時,用巧克力來助興,而法王路易十五的情婦龐巴度夫人,以巧克力來點燃熱情。過去盛傳的巧克力催情功能,目前已獲得現代醫學的印證。而在最近的一篇英國研究報導中更指出,吃黑巧克力所產生的興奮感覺,遠比情人的熱吻還來得強,黑巧克力讓身體和腦部都不斷受到刺激而發出激情,心跳速度加快,從每分鐘 60 下飆高到 140 下,比情侶間接吻後的心跳加速還強!這讓我對巧克力的功效,更刮目相看了! 教授課堂上提到曾經被地球嚇三次,我想上了這門課,讓我也被巧克力嚇了好多次!

在法國君王統治的全盛時期,在著名的凡爾賽宮盛宴中,無限供應昂貴至極的巧克力,代表的就是巨大的奢華享受。而時至今日,巧克力仍在現代人們的心中,以甜蜜愛戀的功效,持續歡愉著人們的口腹之欲與心靈上的滿足。


 財金二  蘇聖峰  改變,不一定好

無論是對於身邊的事物或是自己本身,人類從不會輕易滿足於現狀,好總是還要更好;缺失與不完美,一直是人類成長與發展的動力。於是,基因密碼的研究、基因改造的探索便逐漸在 21 世紀生命科學的舞台上活躍了起來,我們開始去摸索那些缺陷,開始去尋找那些未知的秘密,用最科學的方式重新詮釋造物主的世界。

透過修改、重組 DNA 的技術,複製牛羊相繼出現,植物可以抵抗害蟲的侵襲,產量得以增加,成長更為迅速,菸草裡可以萃取抗癌物質,異種器官的移植、營養素的添加… 我們的生活似乎變得更為便利且令人嚮往。猶記得當年桃莉羊甫問世,那令全球振奮的一刻,物競天擇的工作,彷彿由人類就能一手掌控。然而為何周遭一些質疑與擔憂的聲音,卻仍不斷揚起? 免於蟲害的大豆小麥,對人體有無貽害?複製牲畜的副作用是什麼?征服惡疾的代價是什麼?當人類改變了太多,是否已經干擾了大自然間微妙的平衡?日本的日清麵粉廠為何拒絕使用基因改造過的玉米和大豆?瑞典最大食物直銷公司 SABA 為什麼禁止了基因改造的食物? 面對這些結構複雜、牽一髮動全身的微粒分子,追根究柢基因並非獨立活動的單位,他在一個遠比我們所知複雜的環境內運作,與周圍其他基因的互動關係,才是影響個別基因功能的關鍵。當我們任意把某個基因植入生物體內,等於把這些決定生物結構和功能的關係擾亂;當整體基因結構表現出預期的功能時,也別忽略了其對周遭細胞與基因的影響,是無法簡單孤立地根據植入基因的『功能』來評估的。這些結果有可能是干預細胞的化學活動和功能,引發不穩定、改變農作物的營養價值,甚至產生毒素或致敏原,甚至連生物多樣性都可能遭到改變,更遑論複製人等令人卻步的道德倫理議題。

沒錯,這是一個充滿『創造力』的時代,但賦予思維的同時,我們必須了解到,生物的一大特色就是能夠產生下一代。而要能產生同樣的下一代,必須將它自己的特色告訴下一代。由於我們對生命基本過程的了解,與生物體的複雜程度比較,仍是極度有限。因此儘管看似成功地做了許多對人類『有益』的改變,然而很多生物原本的特色卻因此消失。我們所覺得危險的、不安的並非來自擔憂科技進展的停滯,而是那些以科學作為尚方寶劍,去為基因科技的風險作理論護航的意識。倘若用倫理角度來分析,我覺得基因工程所預設的約化主義,也就是把複雜多樣的生物的差異性磨平,來還原成個別的、可被抽離被分析的基因,是一個以暴力為前提,且一廂情願的做法。當人類接受科學的速度越來越快、接受的程度越來越高,我們更需要隨時停下來檢視一下自己的腳步,是否已經偏離了身為萬物之靈的義務 - 維繫生物圈最基本的平衡。

『使用,而不是濫用』基因科技的發展速度幾乎難以估計,面對眾多科學家日夜不眠的研究成果,我們應該給予最大膽的期待、最小心的求證、最適時的反思、最溫暖的掌聲;當人類漸漸扛下造物主的重擔,惟有謙遜,才能走得更遠。


 電機四   鄭恆之  麥克風與喇叭 - 談如何面對恐懼

恐懼是每個人都有過的經驗。手腳冰冷、心跳加速、胸口上有如千斤重擔壓著 - 這些都是恐懼降臨的徵兆。彷彿黑夜降臨時一般,通常我們只能緊緊抓著夕陽最後的一絲溫暖;然而,光明卻總是加快腳步離我們遠去,留下一片黑暗與死寂。這時候,我們有兩種方法可以面對黑暗。

『閉上眼睛,或是把燈打開。』

聽起來有些愚蠢,但確實是人類面對黑暗的自處之道。第一種方法是『逃避』,拒絕接收外界的威脅或任何造成恐懼的因子,讓自己暫時遠離緊張與害怕的情緒。然而,對於人類無窮的潛力來說,單純地逃避似乎有些妄自菲薄。於是,我們也經常採用第二種方法,勇敢地直接『面對』恐懼,解除造成黑暗的來源。

儘管恐懼可以逃避、也可以面對,人們還是常在夕陽西下時感慨多愁,或是在暗夜降臨時心生懼怕。然而,這些恐懼卻往往來自對於未知的不確定與想像;如同莊教授課堂上所說的,『未知』才是終極的恐懼。緊張與恐懼或許是生物不可或缺的生理、心理反應,透過神經系統的傳遞,讓我們的注意力比平時更高度集中,進而能設法解決外在的威脅。以此邏輯看來,不知『恐懼』為何物的物種,恐怕早已在演化過程中慘遭淘汰。畢竟,在弱肉強食的野生環境中,若是毫無憂患意識和警戒心,便無法在強敵環伺的環境中謀生存。因此,『恐懼』這個看起來毫無疑問是個負面的詞語,若以生物演化的觀點來看,倒也有相當程度的正面意義。

但是,人類似乎常會對未知的事物有過多的揣測。因為未知,所以怎麼想都不會有個結果,於是就越想越緊張,越想越害怕。這種『信息放大』的機制,便造成了恐懼增幅的後果。或許大家都聽過一個關於麥克風與喇叭的小常識,拿著麥克風說話或唱歌時,當麥克風不小心指向喇叭,往往會出現尖銳而刺耳的『嗶 ─』聲;此現象是由於經喇叭放大後的訊號,被麥克風接收之後,再度傳回喇叭被放大,如此幾次循環之後,這樣的回饋機制便讓訊號越來越強,很快地超過喇叭的負荷而發出『嗶 ─』聲。而恐懼,不也正是這樣嗎?原本可能只是小小的負面訊息,經過我們腦中放大成為較為嚴重的情形,然後再度刺激神經反應引起更大的恐懼感,如此不斷循環,便讓恐懼恣意增長,直到我們無法負荷為止。

聰明的人類們又要如何跳出這樣的陷阱呢?或許也有兩種方法,第一種是把麥克風關掉,也就是停止對於外界負面訊息的接收。雖然有可能因此身處險境而不自知,但樂觀至少會讓人活得輕鬆自在一些。另一種則是把喇叭關掉,不再放大外界傳入的負面訊息而讓恐懼增幅,直接面對真實的情況與挑戰。如此一來,或許我們會發現,耳中聽到那尖銳而刺耳的聲響,原本不過只是一段清脆悅耳的旋律罷了。


 外文二   Redot   Pleasure, Precious!

 Pleasure can be brought about in different ways, depending on how every individual senses the feeling of pleasure.

People commonly feel this phenomenon through exercise, sexuality, music, usage of drugs, writing, accomplishment, recognition, service, and any other imaginable activity; even pain (known by its medical terminology masochism). It also refers to "enjoyment" related to certain physical, sensual, emotional or mental experience.

這是 Wikipedia 對於快樂 Pleasure 所下的定義 (2008/3/15)。然而,這個定義在某種層面而言是十分武斷且模糊的。 

快樂到底是什麼呢?莊老師以分子細胞的角度分析,提供了一個簡單的敘述:所有快樂或痛苦都是在大腦中合成的影像。而其影像是來自於神經衝動,並且造成快樂的『感覺』。意即透過密密麻麻的神經網,各式各樣的神經傳導物質,精確而快速的傳輸速率,使得我們『有感覺』。我們大笑,歸功於它們的工作;我們流淚,亦可歸咎於它們。我們睹物思情,產生 Nostalgia;我們對於炎夏口中的芒果冰、 對於第一次和異性牽手的那一霎那畢生難忘、烙印心懷 ... 都多虧了嚴密且 24 hr 待命的神經傳導系統。它們使我不落為一位『麻木不仁』或是 insensitive 的人。因此,我的快樂是神經傳導運作下的產物。

 就此而論,快樂應該很簡單! The pursuit of pleasure 以 Biology 的角度簡化,不就是找到刺激神經元的點,接下來的事就交給精密而自動的神經網;而若想要更快樂,快樂更久,則可以多刺激幾次,造成增幅以達記憶或者信息放大的效果?當我光這麼思考時,我就已經感到快樂了!這就是以簡馭繁的魔力吧?要找到刺激神經元的源頭,對我而言,就是盡量將所遇到的刺激,都以正面的方式思考,因為選擇了這這種模式,等於刺激到快樂的神經網絡,最後在大腦中產生快樂的感覺與印象。相反地,若選擇負面的路線,則造成的印象就會是悲傷、痛苦等。因此,我可以說,我的快樂是一種選擇。

寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。這種先苦後甘的勵句,已成為幾盡陳腐的名言,然而,古聖先賢口中,經典名著背後,不乏這般 moral lesson。在二十一世紀的今天,我們可以借科學的眼睛,知曉其背後的原因。原來面對並且解決壓力與困難,也會造成快樂的感覺。如同過去練習長跑,教練總是百般叮嚀,撐過那段痛苦期,一切就是你的了!沒錯,每每跑到一定里程時,身體總是感到十分痛苦,放棄的念頭不斷浮現;然而咬牙撐過後,不僅在生理上,更在心理上感到雨過天青,豁然開朗的舒暢感,這種 physical & psychological satisfaction 想必應為貫穿古今所有人類的共同體會。 西方名諺 ”No pain no gain” 孟子曰:天將降大任於是人也,必先苦其心志、勞其筋骨、餓其體膚,空乏其身。我說:撐過它!你會得到出乎意料的快樂。因此,我的快樂是付出後所獲得的無價之寶。

每個人都可以,也應該對快樂有著不同的定義,因為即使處於一樣的環境中,我們所接收到的刺激亦非必然相同,其刺激可以來自於感官受體所接收到信息,亦可跳脫出身處環境,來自於自己本身的記憶。再者,觸發神經元 - 啟動反應,這條看似 one-way road 代表的卻是錯綜複雜的網絡。種種因素告訴我,每一個 individual 都是不可替代的個體,可以有著截然不同的反應方式,即 Wikipedia 所指 Pleasure can be brought about in different ways, depending on how every individual senses the feeling of pleasure。快樂,是多麼珍貴而獨特的力量!

 


2007  細胞、分子與生命

(95-2 期中)

電機三   趙式隆  [什麼是生物?]

電機三   朱美孏  [我們擁有自己]

獸醫二   Graycat  [地球  她在電影裡說話 …]

社會一   陳亭瑋  [要快樂起來!]

電 機  [星艦迷航]

地 質  [上帝的角色?]


電機三   趙式隆   什麼是生物?

『什麼是生物?』這個問題非常基本,但我想要說的,並不是存在某一本生物學課本中的標準答案,而是我在這些年來從學生物轉行學習工程師的思維,然後同時又接觸一些心理科學和哲學與政治學之後的想法。在我的認知中,生命的定義,在於『我執』,對於『我』這個實體存在的執念。並不只限於該生物體本身,而是更進一步的往一個很大的集合的『大我』延伸,和『我』基因最接近的一群 - 直系親屬,和『我』基因相關的一群 - 親屬,和『我』基因相似的一群 - 族群,和『我』在基因上比其他生物更接近的層級 - 同種、同科等在分類學上的同類,乃至於我所存在的生態系,存在的太陽系、銀河系、本星系群的關心。

我們可以先從簡單而複雜,從小我而大我來做一個推論。就我所知的生物學知識中,有一項目前廣為相信的假說,生命的起源,來自於類似於今天 mRNA 的某些具有自然發生複製能力的 RNA 分子開始的,而這些 RNA 分子,最後在彼此競爭原料的戰爭之中,能夠最確保自己穩定存在,而能產生更多自己副本的,獲得了日後成為生物的資格,這是生命『我執』的開始,而『我執』是唯一在演化上能夠被認可而存在的資格。對於這些分子而言,他們的『我執』在於,使自己的副本能夠最穩定存在而快速複製不失真,是最佳策略,因而日後加上了穩定的 DNA 和蛋白質作為訊息輔助在演化上成為最佳的組合。然而,如果沒有先存在『我』的概念,是不可能有這種使自己利益最大化的貪婪選擇 (greedy choice) 存在的。而據信當時最早的 RNA 並非如此的穩定,在多次的複製後,原先的母體是無法穩定繼續存在的,因此製造出更多自己的分身,是讓自己繼續存在最佳的方法。最早『我』的概念,絕對不會是脆弱的分子本體,而是整個具相同分子結構的集合 - 一個比自身生命體更大的『大我』。

而在生命逐漸演化成完整的一個生命體的過程中,從簡單到複雜,最早的『我』,是『大我』,而『小我』是很後來才演化出來的。我們可以從實際的例子來看,從最簡單的生命,藍綠藻與細菌開始,我們知道,每一個單一的細胞,事實上都能成為一個獨立的生命體,然而,在遇到不適環境之時,我們看到了一種新的細胞形式的出現 - 休眠孢子,由一個細胞包著另一個細胞的存在,而外面的那個細胞死亡成為硬殼保護裡面的細胞作為種原;細菌太簡單以至於絕對不可能會有任何的思考能力,這是天擇的結果。外面那個細胞犧牲自己的生存以保障整個『大我』的生存,顯然,到這裡,還沒有『小我』概念的產生。而我們直接跳一步到複雜一些的生物,進入一個動物行為學上認為是不可思議的『利他行為』例子 - 蜜蜂與螞蟻,群居昆蟲,牠們非常重要,因為他們是『大我』與『小我』概念產生的分水嶺,我們首先看到的是在群居行為中,每一隻生而被指派工作的成員不停的像機器一樣精確的做著固定的工作,為了女王服務。而更重要的是,以蜜蜂而言,我們知道所有的工蜂都會在遇到威脅時使用他們的尾針,但更重要的是,當他們螫了目標之後,尾針的毒囊連接著發育不完全的輸卵管連接著消化系統的腸子,會一併被拉出,最後的結果只有一個 - 死亡。蜜蜂基本上是具有個體意識的,也就是他們會以『小我』的身份來接受或發出個別的舞蹈訊息,那麼為何他們仍會願意為了執行女王的意志而死呢?很簡單,因為他們雖然有了『小我』的認知,但是『大我』對於他們卻更重要,因為他們沒有生殖能力,讓自己,一個具有 100% 自己基因的個體卻沒有生殖力的個體存活久一點?或者是讓女王,一個具有 50% 自己基因卻有生殖能力的個體活久一點,而讓更多的蜜蜂擁有和自己相同的基因?顯然,他們選擇了後者,這是演化上的遺跡,或許也是蜜蜂之所以可以存在如此久的一段時間的理由。而我們再看同樣是蜜蜂,女王,具有生殖力的個體,他們就完全是貫徹『小我』意志的個體,由於一個蜂巢中,同期產生的女王卵,有相當多顆,然而只有首先孵出的那顆卵能夠成為女王,因為其他的卵將會在女王出現之後遭到摧毀。甚至有些種類的蜜蜂,是除了女王之外其他的雌峰也具有可能的生殖力的,然而女王尾部會放出一種費洛蒙使得其他的個體的生殖能力遭到抑制而成為工蜂!

孟子曰:『愛有等差』,這是道盡所有生物的生存最佳策略的至理名言,比蜜蜂複雜的生物包含人類,他們在同樣做選擇之時,他們選擇了『小我』,或者是和『小我』關係相對於其他『大我』更接近的『大我』為投資的最佳策略,例如:自己重要於家人,家人重要於民族,目的其實還是只有一個,讓自己的基因傳下去。複雜生物由於所需的生存條件比其他生物要高,在反抗生存競爭的前提下,基因篩選也漸趨嚴格,因而逐漸縮窄大我的概念,其實也是十分合理的。最後,我以古代動物學家百思不得其解的『利他行為』做結,事實上,動物行為上犧牲自己生命而做出利他行為的個體,就算是複雜生物,通常也是沒有生殖能力的,或者是在自然中產生量就比較多的個體 (例如孤雌生殖產生較多雌性),也大多只幫助和自己關係密切 (在理論統計上,可能有較多基因相關的個體)。前一陣子不是有一個新聞嗎?人在生死交關的同時,比較願意幫助表兄弟姊妹,而非堂兄弟姊妹,理由是什麼,因為人的粒線體基因是母系遺傳。母親那邊的雖然和父親那邊在主染色體上的貢獻是 50% 對 50%,但是母親貢獻的基因,多了粒線體,硬是比較多了一些!人比其他萬物有高明多少嗎?在天擇的角度上看來,或許是沒有差異的吧。


電機三  朱美孏   我們擁有自己

莊老師曾經在課堂上提到:『所有生物都是 DNA 用來傳遞其自身的軀殼。』 我聽到的時候,感到非常震驚和疑惑。從古到今,生生不息的演化、爭鬥、人類出現、國家社會…都像是一個表象,真正操控這一切的,只是每個生物體內遺傳密碼。這個想法真的讓人感到非常懼怕,如果真是這樣,我們認真生活、感受人生的悲歡離合、努力實現夢想又是為了什麼?如果所有生物都只是一個軀殼,我們又何苦為人?何苦要遭受人生的起伏?或換個角度想,大家都是軀殼,那我們人類和其他生物又有何分別?想到這些問題,頓時不寒而慄起來。

歷代很多哲學的大家都曾有過這樣的疑惑,雖然他們那個時代仍未發展出遺傳機制,他們也未必懂得生命演化、延續的理論,但他們在內心卻也有這種空虛的感受,發現到生命不過是一個過程,於是他們提出了「存在主義」挽救人們這樣的無助。我認為,「存在主義」正解釋了我上面提出的疑惑。

齊克果說過:「存在是選擇成為自己的可能性。」每個人都是獨特的,因為每個人身上都有不同的遺傳密碼,我們活在世上,盡力發揮特質,應選擇成為自己而不是羨慕別人、盲目跟隨他人。如此一來,我們就可以擺脫軀殼的空虛,我們知道自己想成為怎麼樣的人,努力改進、實踐,即使身體內的基因控制著,但我們仍能發展出不同的個性,甚至改掉原本不好的特質,更加進步。

中國儒家和存在主義都有提到,人要活在當下。我想這也是一個非常能解釋我的疑惑的觀點。雖然我們是傳遞的軀殼,但是又有什麼關係呢?我們該在意的不是這個,而是當下我們快樂嗎?我們如果活的充實開心,即使當個軀殼又如何?走過這一生是滿足的,我想也很足夠了。

這樣想來,人生很多痛苦、悲傷其實都不用計較。就像莊老師上課講的,那些都不過是腦中的印象。我們也都使是基因傳遞下的過客,爭的再多、難過的再久,在我們生命結束,完成使命的那一刻,一切都煙消雲散。一種『浪淘盡,千古風流』之感吧!

人和動物最大的不同,在於我們有自我意識。感覺到自己的存在,感受到「我」。 經過多少次的演化,多少次突變,我們才能成為現在這樣一個人,我們身上集合了那麼多的奇蹟,這都再再顯示了身為一個人的可貴。

    我們不只是單純的軀殼,不是基因的魁儡,我們擁有自己,可以把生命活成自己最喜歡的樣子。或許我們不是什麼偉人,只是平凡的過客,但身上每一個細胞,每一個基因都是奇蹟下的產物,我們應該要更珍惜生命,更努力生活,才不枉人生走這一回。


● 獸醫二  Graycat    地球  她在電影裡說話 …

氣象預報在最近的寒流特報裡說可能會下四月雪;最近新聞台螢幕下的跑馬燈寫著;專家預測亞洲將面臨重大天氣劇變。前一陣子的電影『不願面對的真相』以及類似相關影片引起許多人的注意。我一直相信宇宙這麼大,一定還有其他的生命,但這不代表地球不再獨一無二;而且再怎麼說,我們只能靠她 (地球),怎麼可以不珍惜和保護她呢?!

一直以來,地球暖化溫度雖然有上升,但是仍然可以達到一定的平衡,但近幾年來,已經突破歷史的紀錄,達到顛峰。就如同科學家的預言一般,我們只有幾十年可以振救地球免於毀滅。這不僅僅是推動環保可以解決的,這攸關地球上每個人的道德層面 - 是否願意正視自己的良心去減少對大自然的破壞,而損失是少數大企業人 (請容我這麼說) 短暫的龐大利益。這樣的迷思,每個人都應該要有 - 就像擔憂不確定的未來而放棄現在因為利用自然資源而得到的方便生活,真的是明智的嗎? 還是就如電影『駭客任務』裡的大壞蛋:史密斯先生所說的:你們人類就像是地球上的病毒?而其實人類在地球上的利益和存續問題,應該被擺在最後面?前因後果都 來自我們慾望無窮、資源卻有限的可悲又可憐情形中,能做到多少?

大自然反撲的想法早就已經在許多影片中試圖得到大家的注意;例如日本動畫大師宮騎峻大部分的作品都提出了環保的觀點;像是『風之谷』裡描繪被破壞殆盡的樹木與乾淨的水滴滴難求,更有變種卻無辜的大蟲族群在惡劣恐怖的環境中繼續與人類抗衡。另外『天空之城』也喚起了我們對於一棵樹的疼愛及對其力量的敬畏,和許多不同物種之間的友誼。可愛的『龍貓』即使在鄉下也努力的種樹!因為當片中的姊妹們坐在樹上或是在林叢間玩耍時,她們知道樹木孕育美好的生命外,本身也會利用風說話、有不可忽略的生命力與價值,甚至有研究顯示植物們知道自己將要死亡。而『神隱少女』似乎是更上一層樓,我認為它能告誡孩童們永遠不要忘記我們雖然不孤單,但是也要時時存有敬畏和尊重的心態去對待其他的物種與生命,因為有可能大自然就像片中的巫婆姊妹花,力量龐大也陰晴不定。

讓我們倒帶再回過頭來討論全球暖化造成的生物危機;北極動物紀錄片『白色大地』中說明冬眠時期的北極熊在自己徒手挖掘的洞穴裡孤獨地度過寒冬,幾億年來,北極熊的生活都是這樣:夏季不斷地捕食,儲存足夠的能量,冬天則將身體的活動力降到停頓的狀態,用以應付至少 3 個月不進食的時期。不過根據北極研究中心的科學家在 2006 年 12 月發表的最新報告,一再證實地球暖化的現象日益嚴重後,根據衛星空拍圖顯示,夏季的冰層比起去年整整少了一個阿拉斯加這麼大的面積,而且每年都在迅速消融中,預計在 2040 年之前,整個北極的夏季將就不再結冰了。也許觀眾們都害怕水災、海嘯、地震和住在荒漠沙地裡;但不是每個人都喜歡大熊或是蜘蛛。個人的喜好是會影響我們的保育的,而關鍵就在我們能不能了解其他物種進而喜歡他們愛護他們。例如澳洲的大蘭多毒蛛看起來身形龐大,長滿毛髮,好像十分嚇人;牠們能發出巨響、張牙舞爪以擊退敵人。但是他們都是不會主動攻擊人類的,卻被數百隻數千隻的抓去活生生油炸,當成印尼與柬埔寨人的美食。我也沒有辦法接受國外某 AXX 電視台舉辦的『XX 來挑戰』節目項目中有生吃蜘蛛的行為!牠們對我來說和一般的寵物伴侶沒有不一樣,在精神及生活上給了我許多快樂、安慰和陪伴。而很重要的是必須承認就是因為有我這樣的消費者才會有過度捕捉、不當方式進口及販賣;加上我們飼主是否真的能給牠們好的生活品質都需要一再的反省及覺悟。

去年逝世的澳洲鱷魚先生雖然被指稱喜歡逗弄野生動物,但他對於大自然的力量舉足輕重到也是一直放在心上的;他在影片開拍的時候就告訴過所有的攝影師和機組人員,無論拍攝過程中發生什麼事情都不要停止攝影,即使是意外。似乎去年他遭一般情況下沒有攻擊性的魟魚刺死,也能在他的理解之下呢?

不知道在還自以為是萬物之靈的人類手下,大自然反撲會不會真的等到十年之後出現?還是就像『明天過後』一片裡般很快的讓一堆人在錯愕中就喪生?沒有被大家知道的危害,像『永不妥協』裡喝到污染水源的弱勢族群又在什麼時候能申冤平反?我們能做什麼?國家能做什麼呢?

電影散場時,我把環保手提袋背上肩,基因改造的玉米花紙盒丟進資源回收筒,打算走路回家用再生紙寫一篇細胞、分子與生命和電影的相關報告。


● 社會一  陳亭瑋  要快樂起來!

快樂的力量真的是一個很吸引我的標題,其實剛開始上這門課的時候,看到這個標題真的讓我覺得很怪,細胞、分子與生命到底跟快樂的力量有什麼關係?上了幾堂課之後才知道原來快樂連結了身體的每個部分。每條神經、每個神經細胞所合力完成的神經衝動,藉由流動 (Flow) 貫穿身體每個部位,使我們感受到了快樂的感覺,使我們有活下去的動力。

我覺得小老鼠的實驗也讓我有很深的感觸。當有人抓住他的尾巴後他就拼命往前跑,結果不管怎樣跑都跑不掉,都只是在原地移動。但當有一天他突然開竅,回過頭去看看誰在抓他,並反咬他一口,抓的人自然會鬆手。這就像我在寫這份報告之前,真的是拼命逃避,一點都不想寫,結果我都只是在原地移動,什麼都沒做,甚至更慘,因為每天都會有壓力累積,會讓自己很不快樂。但是靜下心來好好回想看看老師到底上過什麼,有什麼是我感興趣的,有什麼是我特別有感觸的,然後慢慢想、慢慢寫,就可以完成了,後面那隻抓住我的手也因此鬆手了。不但做完了作業,而且心裡也會很舒暢,如果能每次都這樣想就好了,要努力學習才行。   

其實有時候我感到悲傷時,會聽聽音樂來紓解情緒,難道這跟快樂的力量是有關係的嗎?音樂就像是個藝術作品一樣,他反應著作者作這首曲子時的心情,裡面蘊含著作曲家所想表達的情緒,他把當下的情感全寄託於此曲當中。有的作曲家只是單純想抒發心情,而有的是想傳達情感於另一人,因此當我在聽音樂時,有時候會發現這首歌讓我好感動,因為我跟他的感受產生了共鳴。那音樂如何在人體內遊走呢?音樂首先會透過下視丘、大腦的邊緣系統,傳導至腦的自律神經中,心裡的感覺,會藉由自律神經反映在身體上,因此聽喜歡的音樂會讓心中感到很快樂,而且身體會變的很輕鬆、自在。

一般情形下,身體的每個細胞都按照著一定節奏在做微小的振動,但是當我們心情不好或有其他任何對身體不好的原因時,微小振動就會失去平衡,因為音樂也是有節拍的,他可以跟我們所產生的微小振動節拍切合,感覺就像合奏一樣,產生共振。這種情形就讓我想到以前我在合奏時,我負責的那一部節拍錯了,要靠著其他部的節奏把原本的調調給拉回來一樣,因此靠著音樂的幫助,可以讓身體再一次恢復原本正常的微振。他可以讓我們從低潮、憂鬱中的情緒解放出來,而且對我而言,聽到音樂的節奏,尤其是很有力的爵士鼓所敲出來的節奏,就會讓我感到很雀躍,另外再配上演唱者的歌聲,真的能讓我拋開一切的不愉快思念,這就是所謂音樂所引起的快樂的力量吧。

另外聽到老師說他對於可口可樂的熱愛,還有圍繞在巨蛋前的 COSPLAY 迷,其實我也有去參加過幾次,後來可能是因為輿論壓力,覺得參加這個好像不太適合我的年齡了,而且會覺得參加過這個很蠢。不過聽了老師說的能放開心去追求自己喜歡的事物很好,有的事物是這個時間點才會去觸動你喜歡,因此要抓住他,不要輕易放掉,不然錯過的話,以後可能再也不會去注意到他了。有時候會想如果我不喜歡這個東西的話,人生會多麼的無趣,也會想說如果我以後不喜歡的話怎麼辦,會很想把握住現在這種喜歡的心情。另外聽了老師說可口可樂和聖誕老人之間有種微妙的關係後,我真的還滿有興趣的,聖誕老伯怎麼會跟可樂扯上關係呢?查了一下發現原來聖誕老人最早是富饒與農業之神,後來又與德魯伊宗教神祇結合,綠色是德魯伊的一個特徵,所以聖誕老人最早是綠色的!後來又經過了一些加工,就變成到處送禮的綠色巨人。紅色的聖誕老人出現主要是因為資本主義的散佈,可口可樂公司利用行銷的方式,讓聖誕老人穿上紅色的衣服,因此紅色的聖誕老人就取代綠色巨人了,一直到現在。因此可以說是可口可樂創造了現代聖誕老人吧。

很多東西都是由自己所決定,是由自己的選擇所造成的,快樂或悲傷雖然常由外在因素引起,但最後要在心裡轉變為何是由自己所決定的,當然過程並不是那麼容易,所以我必須不斷學習,學習要讓自己快樂,我要快樂起來!


電機   星艦迷航

我們的世界的起源眾說紛紜。聖經說上帝用了七天創造了這個世界,傳說則告訴我們盤古的一斧開闢了這個世界。不過,如果從相對不浪漫的科學來看,科學家們把世界的開始給定在約 150 億年的一場大爆炸當中。

然後慢慢的,星星慢慢的從一片虛無當中浮現出來。我們居住的銀河系,獵戶旋臂,太陽,地球,從一片星屑當中逐漸凝結,我們所賴以生存的環境出現了。生命開始誕生,單細胞、多細胞、從小型到大型、無脊柱到有脊椎、從被限制在這個地球到開始探索無垠的宇宙,漫長的演化過程讓人類可以開始回過頭了解宇宙。

二十世紀的哈伯告訴了我們宇宙並不是單純靜止的,他有起源,來自遙遠的一場大爆炸。後世的科學家定下了時間的起始在 150 億年前,但隨之而來的大哉問 - Everything has a beginning has an end。我們的宇宙有了個開始,那終結呢?目前的說法還是眾說紛紜,有人認為宇宙終究會回歸當初還未有大爆炸的奇異點,亦有人認同宇宙會這樣一直膨脹下去,甚至也有剛剛好膨脹到一個程度就停下來的學說。而宇宙的未來,決定權並不在你我手上,而是名不見經傳的『黑暗物質』?!

那我們人類到底該何去何從啊?身為目前已知的唯一有能力探索宇宙的生物,或許也不需要如此的悲觀於未來究竟如何。一個結束才能導出下一個開始,星星的死亡換來了我們的生存,為什麼要為此煩憂呢?在電影星艦迷航記 - 邁入未來 (Star Trek VI - The Undiscovered Country) 的片尾 Kirk 艦長說了段話:

“This is the final cruise of the Starship Enterprise under my command. This ship and her history will shortly become the care of another crew. To them and their posterity will we commit our future. They will continue the voyages we have begun and journey to all the undiscovered countries boldly going where no man, where no one... has gone before.

即使最後人類在宇宙的歷史中畫下了句點,人類對未知的探索精神仍然會被持續的傳承到下一個勇敢踏出自己居住的小小星球,開始探究這廣漠宇宙的種族上。我們能做的,就是如同彼得潘在故事終結時為自己給定的航向:

“Course heading, Captain?”

“Second star to the right... and straight on till morning.


地質   上帝的角色?

達爾文的演化論是目前對於世界上許多不同物種存在的一個解釋,也就是『物競天擇,適者生存』的理論,認為生物的演化通常循著四個重要的步驟:型態變異、過度繁殖、生存競爭及適者生存等,最後才造就了生物多樣的地球生態。環境是影響變異的主要因素,而演化的方向,就是靠著代代傳承中些微差異而累積起來的。因此,這些物種上的差異是必須的,對於生物圈來說,物種上的差異所造成的生物多樣性也是必須、是平衡的。

    這令我不禁想到現代科技的進步,時代在改變,只是世界成千上萬種生物中的一種物種 - 人類,主導著這個世界,除了天擇,還多了一項人擇。在 2001 年,科學家完成了第一份人類 基因體草圖,這個消息令人十分振奮,表示我們科技漸趨成熟,又向揭開生命之謎的道路邁進了一大步。但是,存在於這份科技的背後,卻隱藏著很大的問題 …。例如:我們知道人類的基因,就可以預防遺傳性疾病的發生,也可以知道自己的基因是否可能帶有遺傳性疾病,雖然在醫學上是一件很偉大的事,但是在另一方面卻挑戰著人類的道德,假如我們都知道我們認為優良的基因是怎麼樣的,人們或許會想要去製造出那樣的基因,人類開始淘汰了其他的基因型,對於一個物種來說,差異愈小是愈危險、愈不易存活的,但是有誰會願意自己的基因成為人類認定的弱勢基因呢?

現在我們以能改造基因,那麼人類是否有權力去扮演上帝的角色,干預自然力量來締造或改造生命呢?其他生物的存亡是我們能夠決定的嗎?為了經濟上的利益,人們把自己覺得比較好的基因保留下來,拚命繁殖,但是卻忘了保持生態界平衡 。或許人擇也可能是演化的一種結果,但是撇開這一點不談,人類已經開始破壞這個屬於每一種生物的生物圈了。

對我來說,我能夠做到的事就是愛護這個世界,愛護這個地球,愛護世界上所有生命,誰也不知道當下次災難來臨時,最後存活的生物會是哪些?當然我並不是認為瀕臨絕種的生物就一定必須保存,或許就像老師說的,牠若真到必須絕種的地步,那就由他吧!只是,如果是因為人類不當的行動 (為經濟利益或為文化利益) 造成物種絕滅的話,或許至少我們該幫牠找回到牠原本應該擁有的生命。


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本網頁新修改時間  2011/10/04