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  第 54 期  2002/05/10    

       又到了一年一度的母親節，今年你打算如何幫媽媽慶祝呢？想不想從生物學的角度去看看母親對你的貢獻呢？在你生命最初的受精卵中，細胞質幾乎全部源自母親的卵子。因此每個人體內細胞的粒線體幾乎全是從母親來的。根據《聖經》的記載，夏娃是全人類的女始祖，而所謂的「粒線體夏娃」正是科學家追蹤人類起源的方式之一。卵子、粒線體、夏娃，這之間到底是怎麼回事呀？

       繼活潑、有趣的《觀念物理》之後，《觀念生物學》也即將出版囉！本書邀請大家把視野扭轉180度來觀看生物世界，並輔以精緻可愛的插畫，讓人愛不釋手。敬請大家期待唷！

-《觀念生物學》--讓您輕鬆閱覽「生物學」的好書！  

        沒有艱深的專有名詞、複雜的黑白圖表。信手拈來的是讓您輕鬆理解、饒富啟發的俏皮彩色插畫。

       您可以從最微小的細菌，到最複雜的人類，從生命現象到透視生命的本質，任您融會貫通生物世界的繽紛多樣！   ........《詳全文》 

《觀念生物學（1）》(The Way Life Works) 預計5/21出版
 進來看看這本書       
        你能想像「高高在上」的你和微不足道的細菌，都用著同樣的DNA語言、指揮生命的運作嗎？全世界的甲蟲約有30萬種，儘管它們表面的色澤、花紋、圖樣都不同，但萬變不離其宗，都有著頭、胸、腹的基本結構，只是比例不盡相同。細菌、玉米、楓樹、青蛙、蜘蛛、蝙蝠、大象、人類，多麼不一樣的生物啊，但它們的細胞內竟然有共通的「能量貨幣」，真是不可思議呢！ 

       從最微小的細菌到最複雜的人類，全部被16種生命共通的模式貫穿，任生物世界再怎樣繽紛多樣，全都在這些共通模式下一視同仁。這就是這套《觀念生物學》要傳達給讀者的核心觀念。《觀念生物學》中隨處可見豐富的想像力以及新鮮多汁的比喻，搭配上精緻、俏皮的插畫。值得每一位有興趣了解生命如何運作的人珍藏、鑑賞！ 

        長久以來，對於可能製造生命的分子，以及生命如何演化成今日瑰麗的各樣形式，一般人所知甚少，《觀念生物學》以聰明、愉悅的方式，揭開了這層面紗。

        ──華森（James D. Watson）DNA結構發現者，1962年諾貝爾生理醫學獎得主 
這本書非常傑出！充滿了想像力、創造力、讓人一目了然的圖解，以及幽默的漫畫，《觀念生物學》是治癒生物盲的解藥。它能激發我們了解，所有的生物是如何息息相關，每個生命都有共通的東西。 ……《進來看看這本書》

《觀念生物學（2）》(The Way Life Works) 預計5/21出版
 進來看看這本書       
         你去過阿羅瑪多娜專賣店嗎？那裡賣的甜甜圈不僅口味眾多，有椰子、楓糖、藍莓、杏仁等，還敘說著DNA如何解碼成蛋白質的故事；讓一屋子的猴子隨意亂敲電腦打字鍵盤，有沒有可能突然出現一首莎士比亞的十四行詩呢？生命究竟有沒有可能偶然發生？ 

       生命是一個又一個的迴路，周而復始，循環不已。生命從一到多，由簡到繁，一路悠悠走過漫長的40億年。今天的世界充滿物種的多樣性，但演化仍保留著生命起源的蛛絲馬跡，供人們去探索。 

       現在，請扭轉你的視野，拋開「界、門、綱、目、科、屬、種」的複雜分類，甩掉枯燥難記的構造名詞，帶著《觀念生物學》，和我們一起踏上這條貫通生命奧祕的大道。 

       長久以來，對於可能製造生命的分子，以及生命如何演化成今日瑰麗的各樣形式，一般人所知甚少，《觀念生物學》以聰明、愉悅的方式，揭開了這層面紗。

        ──穆雷（Joseph E. Murray）1990年諾貝爾生理醫學獎得主 ……《進來看看這本書》

粒線體夏娃 

中研院助理研究員  王道還

        國人喜愛「科學與人文」這個題目，三不五時就要將一堆毫不相干的人送做堆，在眾人面前一齊亮相，然後各說各話。奇的是，這樣的表演居然賓主盡歡。邀的人振振有詞，受邀的人義形於色，觀眾覺得熱鬧，大家都有收穫。至於什麼收穫，由於多年來這樣的活動已經成為儀式，以「共襄盛舉」為目標，就沒人追究了。

       其實在大眾文化中，已經有一些足以象徵「科學與人文」寓意的術語，要是掌握得住，是深入思考「科學與人文」內蘊的鑰匙。「粒線體夏娃」(mitochondrial Eve)就是個好例子。粒線體是真核細胞中的胞器（細胞器官），在細胞質中，論功能可以比擬為細胞中的發電廠，負責供應細胞能量。至於夏娃，大家就熟悉多了。根據西洋《聖經．創世紀》，她是世上第一位女性，就是全人類的女始祖啦。

       粒線體夏娃是科學家追溯現代人起源地的一種方法。原來粒線體也有一段染色體，一九八一年英國生化學家聖格（Fred Sanger, 1918-；得過兩次諾貝爾獎）的團隊將這段染色體的DNA定序完畢，發現它有16,569個鹼基對，大概代表三十多個基因。現在我們知道有些遺傳疾病與粒線體DNA的基因有關，例如腦神經退化導致的四肢發育不良、智能不足、視障等。由於人類受精卵的細胞質幾乎全部源自母親的卵子，父親的精子基本上就是個會游動的細胞核，對受精卵最主要（也最重要）的貢獻，就是提供核染色體。因此每個人體內細胞的粒線體幾乎全是從母親來的。我們可以說：就人類的粒線體DNA而言，人類是個母系家族。比較世界各地人群的粒線體DNA，我們有可能追溯到最早的一位母親－－夏娃。

        發明這個點子的背景，其實科學、人文都涉及了。對科學家而言，我們對過去五百萬年人類的演化已經掌握了空前的知識。哺乳動物中沒有任何一個物種在過去五百萬年中留下那麼豐富的化石，連我們的近親黑猩猩都沒有。何況人類還留下了大量的文化遺跡（如石器）可供憑弔、演繹。但是科學家對人類自然史的大關大節知道得愈多，對於細節的興趣也愈大。例如我們都知道非洲是人類的演化搖籃，可是人類什麼時候走出非洲？現在世上各地的族群是就地演化的，還是給一波波的新移民取代的？大家熟知的「北京人」（約四十萬年前）是所謂中國人的祖先嗎？
「中國人的祖先」不只是個科學問題。例如一九九八年美國學者在《科學》(281:251-3)上發表論文，指出北京人遺址的「灰層」遺跡不能做為北京人已經懂得用火的證據。結果大陸學者組織了「反駁」班子評論那篇論文，連閒雜人等都拔刀相助、友情贊助，就可看出這是個人文得不得了的民族情緒問題。

       因此利用粒線體DNA的鹼基序列推算各地人群間的遺傳距離，似乎是個可以避免觸動情緒的好點子。既然談祖先，遺傳資訊當然是最後的判準，誰也無法否認吧？！最早發表的結論是：我們都是非洲人，管你皮膚是紅、黑、黃、白！這個結論目前還不算定論，因為涉及數學的細節，這裡就不多說了。

        去年（2001年）五月初再度引起大眾注意的「基因寶寶」又涉及粒線體DNA，而且也因為涉及相關的「祖先」問題，引起了「有識之士」的議論。其實「基因寶寶」這個詞只反映了記者的知識水平。因為這種技術只不過是在卵子中補充「另一個女人」的正常粒線體而已。我們已經說過，要是受精卵粒線體DNA的基因有缺陷，可能會導致嚴重的發育問題，孩子的缺陷以目前的技術根本無法治療。預備懷孕的女性，要是懷疑（或確知）自己的粒線體DNA有問題，可以請醫師從「第三者」卵子抽出正常粒線體，注入她的卵子中，然後再授精。受精卵因為有正常粒線體DNA，於是順利發育、出生、成人。這個技術當然有風險，因為我們不清楚粒線體DNA與細胞核DNA的互動細節。不過動物實驗尚未發現任何不妥。至於倫理學者指出這樣的嬰兒有「兩個媽」的說法，我們暫時可以用基礎生物學知識來答覆：一般所謂的生命藍圖或發育藍圖，是受精卵細胞核中的染色體DNA，它們一共有兩套，一套是媽媽的卵子貢獻的，另一套是爸爸的精子貢獻的。粒線體位於細胞質中，負責供應細胞能量，與細胞核中的染色體各有職掌。

（本文轉載自《中央日報》）

■ 冰封的地球？！

科學新聞由SciScape及科學月刊提供

       自從１９９８年兩位哈佛地質學家提出＂雪球世界（Snowball Earth）＂的想法之後，正反兩方的爭議就不曾中斷過，對於數億年前整個地球是否曾經完全被冰覆蓋住，現在又有了新的推論。

       哈佛的兩位地質學家在１９９８年時，提出了地球在五億八千萬至七億五千萬年前之間，至少曾經出現過一次全球都被冰雪覆蓋住的＂雪球世界＂，並藉此解釋了許多地質紀錄上未解之謎，但是氣候學家卻反對＂冰原會延伸到赤道地區＂的想法，至少在最近幾次的冰河時期裡，冰原最多也只前進到北歐各處，赤道？太難以令人想像了！

        當然如果這些冰曾經存在，最後又是什麼機制讓他們消失的呢？或許這是因為一旦水面結冰，空氣中的二氧化碳便無法藉由降雨而進入海水，再加上火山作用所噴發出的大量二氧化碳，加強了溫室效應才溶化了這些冰。值此同時，或許由於全球海水面結冰的結果，造成水中溶氧量減少並增加鐵的溶解量，直到冰開始溶化，水中於是迅速地沉積了大量的鐵礦，這些鐵礦於是成為＂雪球世界＂可能發生過的見證者之一。

        不過有許多研究學者認為當時結冰的地區其實只有陸地而已，這是根據沉積物中所記錄下地球磁場的磁傾角顯示，當時幾乎所有的陸地都位在高緯度地區，因此才會有冰原覆蓋了整片大陸，但是海洋並沒有完全結冰。

       關於＂雪球世界＂是否真的曾經存在，至今仍然沒有直接的證據，其實真正有趣的或許並不是它＂是否曾經存在？＂，而是＂未來會再發生嗎？＂，我想大家一定都很想知道。

       原始論文:Naomi Lubick,Palaeoclimatology: Snowball fights,Nature 417,12-13,2002   (本篇科學新聞來源提供：SciScape)
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