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2008/01/07 第108期 訂閱/退訂 看歷史報份
科學頭條新聞 異形就在你身邊?
發燒新鮮事 愛滋新解:降低免疫力
科學家觀點 總編輯的話-清蒸無鹽蜆湯能治療B型肝炎?
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異形就在你身邊?
撰文╱戴維斯(Paul Davies)

重點提要
■許多科學家相信,只要有正確的環境條件,生命便可能誕生,那麼在地球上生命可能已經起源了不只一次。研究者正在尋找第二次生命誕生的證據,方法是尋找生物化學上與已知生物不同的奇特微生物。
■尋找另類生命形式的最佳場所之一,是生態上沒有已知生命存在的地區,例如海底火山口或南極的乾谷。
■異形微生物也可能就潛伏在我們身邊。科學家探索這種可能性的方法,是搜尋另類生物化學的痕跡。

生命的起源是科學尚未解開的大謎題之一。沒有人知道生命到底是如何發生、在哪裡發生、又是何時開始的。我們能確定的只有微生物大約在35億年前開始在地球上立足。至於更早之前,由於缺乏可信的證據,可說是眾說紛紜。

30年前,生物學家之間流行的看法是:生命的發生源自化學上的偶然。因為發生的可能性實在太小,在我們觀察能力所及的宇宙範圍中,不太可能發生第二次。這種保守的看法,可由與諾貝爾獎得主、法國生物學家莫納德(Jacques Monod)在1970年的文章得到例證:「人類至少明白,自己在無情而浩瀚的宇宙中是孤獨的。人類的出現只是一種偶然。」然而近年來,這種看法卻有極大的轉變。1995年,知名的比利時生物化學家杜維(Christian de Duve)認為,生命是「宇宙的必然」,並宣稱生命在任何與地球相似的行星上「幾乎一定會發生」。杜維的說法加強了天文生物學家的信念,認為宇宙裡生機盎然,美國紐約大學的夏匹洛(Robert Shapiro)把這種理論命名為「生物決定論」(biological determinism),也就是說「生命就寫在自然定律裡」。

科學家如何確認哪一種看法才是正確的?最直接的方法,是到別的星球(例如火星)尋找生命的證據。如果太陽系中的兩個行星都從無中生有、誕生了生命,便能確立生物決定論,可惜的是,可能還要很長的時間,探索紅色星球的太空任務才能進步到足以搜尋火星上的生命形式(如果它們真的存在),藉此仔細研究地球以外的生物相。

不過,要測試生物決定論,比較簡單的方法還是存在的。沒有別的星球比地球更像地球,如果生命的確在地球的環境條件下就這麼誕生了,或許在地球上,生命的起源已經發生過許多次。為了探索這種引人入勝的可能性,科學家已經在沙漠、湖泊、洞穴中尋找各種「異形」生命,也就是因為擁有獨立的起源,而與所有已知的生物有著根本差異的生物。這樣的生物應該十分微小,所以研究者設計的測試,是要能辨認出可能就生活在你我身邊的特異微生物。

科學家對生命的嚴格定義還未達成共識,不過多數同意生命有兩個註冊商標:代謝(從環境中取得營養物,把營養物轉變為能量,並排出廢物)以及繁殖。生命起源論的正統觀點是,如果地球上的生命興起不只發生過一次,其中一種形式會迅速取得優勢,並消滅其他形式。舉例來說,可能是因為其中一種形式很快地佔據所有可用的資源,或是和較弱的生命形式「結盟」,把成功的基因完全佔為己有。不過這種論述的證據卻很薄弱,例如細菌與古生菌(archaea)是兩種形式截然不同的微生物,在30億年前從共同祖先分家以來,就一直和平共存至今,誰也沒有把誰消滅掉。另外,另類的生命形式不見得會與已知的生物直接競爭,因為這些「異形」生物可能居住在已知微生物無法生存的極端環境中,或是因為這兩種形式的生命使用了不同的資源。…more

                  【欲閱讀完整的豐富內容,請參閱科學人2008年第71期1月號】

 
愛滋新解:降低免疫力
撰文╱諾葛來迪(Bianca Nogrady)

人類免疫不全病毒(HIV)極具破壞力,因為它會攻擊並摧毀人體用來對抗病原的防禦系統,讓病人面臨死亡威脅。那麼,為什麼科學家要採用抑制免疫系統的藥物來治療帶有HIV的病患呢?

事實上,在與愛滋病(AIDS,後天免疫不全症候群)作戰的過程中,使用抑制免疫系統的藥物很可能是一種新的治療方式。受HIV感染的現象之一,就是在病毒入侵後的前幾個星期,病毒會迫使病人的免疫系統過度運作而造成損害,最值得注意的就是用來對抗細菌的活化T細胞,它在免疫系統的角色相當於士兵,不僅會產生大量的細胞素(協助傳遞免疫反應的化學信號物質),也會進入細胞週期,進行分裂與增殖。然而,在感染HIV時,T細胞中具有中央記憶功能的CD4+T細胞,不但會進入細胞週期,之後還會大量凋亡(也就是細胞自殺),同時這些活化的CD4+T細胞也能協助病毒的複製。

科學家並不了解HIV是如何讓CD4+T細胞活化的,也不知道凋亡的原因,不過他們卻知道CD4+T細胞數目的減少是感染HIV的特徵,也是判斷是否感染HIV的依據,同時他們也體會到一件事:如果免疫細胞沒有活化,整件事的發展就會大不相同了。

發生在實驗室猴子身上的情形就是再清楚不過的例子了。西非有一種烏黑白眉猴,能夠和非人類版的SIV(猴免疫不全病毒)和平共存,即使這種猴子體內的病毒濃度相當高,也很少發病。相反的,恆河猴如果感染此病毒,通常會出現類似愛滋病的症狀。這兩種靈長類動物之間不同的地方在於:烏黑白眉猴的免疫系統活化程度相當低,這就可能限制了T細胞的凋亡及病毒的複製,而恆河猴的免疫系統就像人類的一樣,在病毒感染初期就已經被高度活化了。…more

                  【欲閱讀完整的豐富內容,請參閱科學人2008年第71期1月號】

 
總編輯的話-清蒸無鹽蜆湯能治療B型肝炎?

撰文╱李家維                            

蒜汁醬油醃泡過的蜆仔真是美味,遇上了我總想獨佔一盤。我也知道有些可憐人,被迫著喝下極難入口的清蒸無鹽蜆湯,傳說那是治B型肝炎的良方。台灣得肝病的人很多,可能是口耳相傳有療效的例子多了,這兩年蜆精的廣告蓋過了雞精。上個月,我看了電視上報導在東台灣養殖黃金蜆的節目,看那些肥蜆長在美景淨水中,更增添了我對醬蜆的口慾嚮往。但接著那位很能行銷的養蜆達人說:「經過檢驗,黃金蜆有50多種胺基酸,所以」我就很不安了。按耐不住,隔了兩星期,我打電話給在黃金時段播出這節目的電視台,問是否有觀眾的糾正回應。接電話的小姐對我的問題訝異極了,她一再反問:「50多種胺基酸不是很好嗎?」

我們的身體有大約10萬種蛋白質,全都由20種胺基酸組成,其他曾被化驗分析過的生物也盡皆如此,同樣的20種積木堆疊出了無盡的變化。50多種胺基酸又是怎麼回事?那當然是胡扯。在台灣,就是有人敢講、又有很多人愛跟著相信,這就好比風水師琅琅上口的「磁場」,是那麼活靈活現。

然而我這麼批評,又是一定正確的嗎?可能也不盡然,請大家讀讀這期《科學人》的〈異形就在你身邊?〉,原來追尋外星生命的努力,竟也已在地球上展開。一群有狂野創意的科學家認為,不論生命是在地球上孕育或來自外星球的播種,生命起源很有可能不只發生了一次。若果真如此,地球上的生命就不必然統一,他們努力要找的,就包括用異樣胺基酸來合成蛋白質的怪物。如果那位養蜆達人說的是有所依據,你我都早已經吞下無數異形了。

人類尋覓珍奇生物的行動永遠不會歇止,從熱帶雨林的奇花異卉、深海的怪異魚蝦,到深層地下的自營細菌,每一次都是更激發熱情的驚喜。有可能外星異形就要現身了,不過我相信人們最鍾愛的,仍是家中的貓狗寵物和院子裡的精巧盆栽。

【本文轉載自科學人2008年第71期1月號 總編輯的話】

 

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1.子宮頸癌疫苗上市 專訪發明者佛雷塞 (紙本雜誌P.72)            

2.基因檢測 決定你該吃什麼?(紙本雜誌P.84)                     

 
 
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