【書評】基因私密全傳（二之一）: "The Gene" by Siddhartha Mukherjee

立場新聞 2016/06/04 18:18

    「會否有一天，智能機器能解讀操控自已的指令密碼？1」
    千禧伊始，人類基因組 (The Human Genome) 圖譜大致完成，紐約時報本週榜首新書 “The Gene: An Intimate History (TG)” 的叙述至此剛過半程，作者 Siddhartha Mukherjee 重提上面這個哲學疑問，帶出現代人的挑戰：「對人類而言，密碼己打印列出。解碼、閱讀、以及明白它則是另一回事。」
    美國總統克林頓在他親自撮合的私人資金和國際科學團隊同步發佈儀式中，以「毫無疑問地是最重要、最奇妙的人類作品」來形容即將完成的人類基因圖譜。數月後 (2001.2.15)，國際人類基因組計劃團隊在 Nature 發表數百人聯名的《人類基因初步定序 (sequencing) 及分析》里程碑論文，帶著歷史感的自覺回顧剛滿一世紀的遺傳科學進程：「在廿世紀初的數星期，科學家重新發現孟德爾的遺傳定律，激發起對遺傳訊息的性質與內容的科學探索，成為百年以來推動生物學的力量。」科學家將遺傳研究分為四個歷時廿五年的階段：染色體的發現確立了遺傳的細胞基礎；DNA 雙螺旋體的發現構成了遺傳的分子基礎；理解細胞閱讀基因訊息的生物機制；以及發明重組 DNA 進行複製與定序的技術之後， 掌握了遺傳的訊息基礎；七十年代以後，隨著由單一基因至整個基因組的解碼競賽，進入基因組學 (genomics) 年代。
    在「中場休息」前，TG 以整章 “The Book of Man (in Twenty-Three Volumes)” 導讀智人的「指令密碼」：人類的基因組就是存在於每一個細胞中的遺傳密碼，它由 30 億個分佈於 DNA 分子鏈上的單元組成（只有 ACGT 四字的單元，打印出來可滿佈 150 萬頁紙），並分佈於 23 對染色體，其中的 XY 或 XX 決定男女性別，比近親黑猩猩少了一對——「百萬年前人類和靈長類友善地分手後，失去一些染色體，賺了一對能反向的姆指」。
    Mukherjee 上一本處男著作 “The Emporer of Malady（中文譯本《萬本之王》）” 幾乎網羅全部可拿的獎項，是科普書高手中的高手，科學發現由他娓娓道來，與個人家國的命運交織成峰迴路轉的大歷險故事。TG 讓我重拾 “The God of Small Things" 等印裔英語著作曾帶來的「揭不停手」快感。 作為遺傳學的門外漢，發現 DNA 的過程最引人入勝：讓 James Watson 和 Francis Crick「一眼就看到答案」的 X-光繞射照 Photo 51 美得教物理人落淚之餘，更為女科學家 Rosalind Franklin 不值——若非在不公平的安排下讓對手看到她拍得的雙螺旋體正面照，DNA 的結構可能由她最先發現。
    圖：
    DNA 蘊藏生命一切可能性，亦長得不可思議。曾在 1998 年為首個複雜生物（蠕蟲）基因定序的 John Sulston 形容，「你體內每個細胞中，都有一條長達兩米的物體。若放大至如縫衣線一般粗，這個塞在細胞內的東西可伸到 200 公哩之外」。可是，滿載生命演化的回億和傷痕的 DNA 長鏈中，只有 2% 構成遺傳單元的基因 (gene)。作者比喻，「如果 DNA 横跨歐美之間的大西洋，基因有如汪洋中的島嶼，串起來只夠越過東京市區」。這些基因之間的物質，包括已知的「垃圾基因」，大多數功能仍是迷。
    人類基因組圖譜目前界定共 20,687 個基因，只比蠕蟲多 9%，更比稻和麥少一倍。這份 Richard Dawkins 所說的「食譜」如何能在指定的位置按時製造出人體的每一個細胞，集合成各器官、組織，然後生成宇宙中最複雜，正準備自行解讀1「指令密碼」的生命個體？閱讀「基因私密史」，每有會意便帶來更多困惑。
    「基因是史上最危險的意念之一」。儘管智人仍未能「解碼、閱讀、以及明白」自已的指令密碼，已急不及待地試圖竄改。就在前天，一群科學家聯同商界及政策領䄂在哈佛大學閉門會議後，「先斬後奏」地在科學期刋 Science 公佈合成人類基因組計劃 (Human Genome Project-Write, HGP-W) 的意向2，引證了「孟德爾的守護人 (Mendel's bulldog)」及 genetics 創詞者 William Bateson 百年前的預言：「人發現了能力就必會利用。遺傳學的泉源快將提供令人驚歎的大能3。」醫學道德及人文教授 Laurie Zoloth 質疑，「是否要在開始前停一停，反思一下 GP-W 可能帶來的問題呢？」
    「基因的歷史同時是個人和人類的歷史」。人類正面對勇敢的新世界，需要一份「後基因組宣言」或「銀河系旅客指南」。這些都要留給下一代草擬。作者只能在最後一章重溫基因科學百年歷史給出的教訓。「我們在基因組讀出和寫入的，是人的軟弱、慾望及野心⋯⋯歷史不斷重覆，因為當中的基因不斷重覆。而基因不斷重覆，因為歷史也在重覆。」
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    最終，基因是甚麼？基因是訊息；基因是過程。在 Mukherjee 最後的演譯，基因在生命中不斷循環：基因為 RNA 編碼，RNA 生產蛋白質，蛋白質型成及調節有機組織，有機組織感知環境，環境影響表觀遺傳 (epigenetics)，表觀遺傳調節基因⋯⋯ 「基因是我，基因又不是我。」
    註
    1. 指令密碼 (code of instruction)：本文初稿（包括蘋果日報原文）曾以「使用手冊」直譯 instruction manual：“There is an old conundrum in philosophy that asks if an intelligent machine can ever decipher its own instruction manual." (location 5941, Kindle edition, June 2016)。此說相信出自諾獎得主 John Sulton 在人類基因組圖譜完成後一段訪問：“I mean one thing I do like is to reflect on the fact that it took four billion years for life to emerge and evolve to the point where one particular living organism was able to read its own code of instructions. And that I think is a most wonderful philosophical point. There'll be a much more wonderful philosophical point when we understand how the code of instructions works, but at least we've read them out on the tablets, you see, at this point.” ‘code of instruction’ 似較貼切，「使用手冊」遂修訂為「指令密碼」。
    2. Jef D. Boeke et. al, The Genome Project–Write, Science  02 Jun 2016. DOI: 10.1126/science.aaf6850
    3. "'When power is discovered, man always turns to it,' Bateson wrote darkly. 'The science of heredity will soon provide power on a stupendous scale…'": location 1252, Kindle edition, June 2016.
    原文刋於蘋果日報 What we are reading