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2016年12月18日

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生命從何來?

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■《The Vital Question:Why is Life the Way it is?》

我想每個人都總有一刻會思考過:生命從何來?然而,這千古懸案是偶然還是宇宙定律下必然發生,時至今日生物學家也無法解釋。
生命的演化並不容易,而最初的生命誕生更不簡單。現今的主流學說認為,地球誕生後數百萬年,各種氣體與物質的構成仍處於不穩定狀態,在互相影響之下形成更複雜的混合物,加上外太空隕石帶來新的元素,令地球在約40億年前出現第一個原始生命。

這些單細胞生物基本上在幾億年間,仍然維持原核型態,但突然間一次僅有的大躍進,令生命出現前所未見的複雜性。不過,由最後共同祖先(LUCA)分化出細菌與古菌,到更複雜的真菌、動植物等都有同一樣的元素組成。
由單一細胞最終演變成不同生物,英國生物化學家Nick Lane在新書《The Vital Question:Why is Life the Way it is?》(中譯:《生命之源:能量、演化與複雜生命的起源》)認為,答案在於「能量」──地球上所有生命的代謝與存活皆需要耗費相當多的能量。
舉個例,單細胞生物只用2%的總能量去複制DNA,但消耗80%能量合成蛋白,這是因為細胞很大部份成份是蛋白質,而且非常昂貴,一個蛋白質就可能由上百條胺基酸組成多啲鏈,而蛋白質會不斷耗損而不斷複製。

Nick Lane在書中結合此前生物化學界對能量轉換的研究與自己的見解,討論生命起源、演化,同時加深我們對於「活着」與「死亡」在生物意義上的見解。
他指出,複雜生命沒有一個特定的天擇過程,而演化不純粹由環境及基因影響,細胞與物理結構限制同樣重要。
提到病毒,很多學者都覺得它們並非生物──沒有新陳代謝,只靠宿主的能量複製自己,根本不符合生物的傳統定義。Nick Lane認為新陳代謝當然是生命必需的,但換個角度,人類以至其他生物也像病毒一樣,是環境的寄生蟲依靠周邊環境,食肉食素、吸入氧氣;將我們從環境隔離,頭上纏一個膠袋,我們早就一命嗚呼。
Nick Lane又在最後一章花了不少篇幅討論自由基與抗氧化物,如何影響細胞生產能量。現時還有不少健康資訊網站或雜誌仍批評自由基是令DNA突變之物,括高抗氧化物「解藥」的地位,能抗衰老及防止自由基作惡影響健康。

Nick提醒,學界早就有大量研究否定這個五十年代發展出的理論,亦有研究顯示很多長壽動物身體製造抗氧化物的酵素含量非常低。他指細胞中的發電站線粒體(mitochondria)也會製造自由基,而這些自由基確實會導致DNA突變,但不會對生命造成嚴重問題。相反,服用大量抗氧化物才會帶來反效果,減低身體製造能量的速度,甚至令你「死快啲」。
雖然本書最終沒有提供「生命從何來?」的完滿解釋,但至少提供了線索讓你繼續追尋答案。

小肥波

小肥波

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