█▉▊▋▌▍▎▏▏
科 幻 科 學 報
http://mail.apol.com.tw/~scisci/
http://iwebs.edirect168.com/scisci/
▏▏▎▍▌▋▊▉█
本期內容 ▼〈No.161〉2003.04.01
══════════════════════════════
艾西莫夫科普開講 ■ 竄改基因
星艦奇航電影 ■ 影評-星戰啟示錄
科學小視窗 ■ 獵龍化石解開鳥類飛行之謎
══════════════════════════════
────────────────────────────────
▌編輯的話
────────────────────────────────
電影「星戰啟示錄」在台上映已將近一個月了,不知各位讀者
們是否觀賞過了呢?這部片子是 Star Trek 第十集的電影,播映
之後出現了許多正反兩面的意見與觀後感。 Kestra 覺得看完電影
之後,再閱讀各種不同想法與評論,反而讓自己對這部電影又有了
更進一步的認識與體會,看到其他人提出一些自己在看電影的過程
中完全沒思考到的角度,更覺得十分有趣。本集科科報刊出了 Jedi
所撰寫的影評及艾西莫夫科普的「竄改基因」(這部電影中也提到
了複製人),還沒看過電影的讀者要把握機會趕快欣賞喔!
Kestra
星艦學院編輯小組
mailto:scisci@mail.apol.com.tw
────────────────────────────────
▌艾西莫夫科普開講
▌竄改基因
▌艾西莫夫˙著
葛茂豐˙譯
────────────────────────────────
我們每個人都會長到一定的高度才停下來。不過,可能某些人
希望在停止生長前,還能再多長個幾公分,但這不是我們可以決定
的。
其中一個決定身高的因素是「生長激素」,它是由腦下垂體所
分泌的蛋白質。假如小孩在幼年時注射一些生長賀爾蒙,他很可能
可以再多長高一些些。不過,一來生長激素不易取得,二來使用方
法也很難掌握。
生長激素的產生是由細胞染色體中某個特定基因所控制。因此,
個體能生產多少激素,其實在受精那一瞬間就決定了。但是,難道
我們不能藉由某些方法改變基因嗎?或者用另外一個基因取代呢?
對於這方面,在人類身上所做的實驗並不多,但是我們可以來
看看動物身上的實驗結果。
舉個例子,各種大鼠和小鼠在分類上雖然很接近,但是就整體
而言,大鼠比小鼠龐大多了。所以我們可以假設,大鼠身上生長激
素的工作效率較高,或者生長激素數量較多,或者大小鼠身上生產
生長激素的基因不一樣。如果我們把適當的大鼠基因注射到正在發
育中的小鼠胚胎細胞,將會有什麼結果呢?
有人最近試過了,在某些情況下,注射後的胚胎細胞,生出的
幼小鼠會長得特別快速。一般老鼠在十週大時會重達二十三公克。
然而,帶有大鼠基因的小鼠,重量會達到四十六公克,甚至是這個
數字的兩倍。不過除了這一點外,這些巨大的小鼠和一般小鼠並無
任何不同。
基因轉殖並不是科學家竄改基因的唯一方法。
例如,人類身上有兩個負責控制血紅素蛋白質形成的基因。血
紅素是紅血球裡面的蛋白質,可以吸收肺部氧氣,再帶給身體其他
細胞。胎兒在子宮裡發育時,兩個基因的其中一個啟動了,以產生
「胎兒血紅素」。不過當嬰兒出生後,這個基因就關閉了,這時第
二個基因才開始發揮作用,產生「成人血紅素」。
一般來說,成人血紅素的工作效率比胎兒血紅素好。但是有時
候,成人血紅素有缺陷,讓人體形成一種稍微不正常的血紅素,這
個人就罹患了「鐮狀細胞性型貧血」,或是其他相關的血紅素疾病。
除非我們修改病人的基因,否則並沒有治癒的方法。
有一種治療的方法,就是使用胎兒血紅素基因來解決問題。因
為這個基因仍在人體中,而且一輩子都在,只是人出生後它立刻因
為一些化學變化而停止作用。假如我們反轉這個化學變化,胎兒血
紅素基因就能重新恢復運作,可以再度形成胎兒血紅素,雖然並不
像正常的成人血紅素這麼好,不過比起有缺陷的成人血紅素來說,
總是好得多了。
我們已經知道,某種化學藥品可以停止導致基因關閉的化學變
化,因此有人在狒狒身上進行測試。當我們對狒狒的使用劑量不會
引發什麼惡性副作用時,接著就把它用在兩位鐮狀細胞性貧血的病
人身上,同時也在另外一位罹患類似疾病乙型地中海型貧血的病人
身上試驗。結果顯示,的確有改善,因此我們推斷,這可能是因為
胎兒血紅素基因再度開啟了。
對一般人來說,這類實驗具有什麼意義呢?
首先,這樣的結果無法馬上帶給我們什麼影響。雖然遺傳工程
可以讓大家更隨心所欲改造自己,但是這個領域正處於剛起步的階
段,可能還得花費很久的時間才能從起步階段進展到實用階段,把
成果應用在日常醫療上。若想達到實用階段,我們還有很多事情要
做。
畢竟,一九○三年萊特兄弟在基蒂霍克第一次飛起用帆布和彈
性細鋼條做成的飛機時,我們無法假設隔年人類就能用超音速飛機
載運一百名乘客橫越大西洋。或者,一九二六年高達德首次讓液體
燃料火箭在空中飛行一.六公里時,我們也無法假設隔年人類就能
拍攝到土星的近距離照片。在這兩個例子中,人類得努力發揮聰明
才智,然後經過半個世紀的發明與進步後,才能夠達成上述目標,
而且,無可避免的還需要一些機運。
我們要知道,基因的複雜程度比飛機和火箭高出許多,而且基
因與每個人的相關程度也更為密切。所以一旦失誤,風險將會更大
而且更可怕。
事實上,在近年來的成功實驗中,最好的情況也不過就是成功
了一小部分。因為要把外來基因注射到發育中的胚胎細胞並不簡單,
在注射大鼠基因的小鼠胚胎細胞中,只有不到百分之十的細胞可以
完全發育,而在完全發育的小鼠中,也只有一小部分出現了可觀的
生長效果。
同樣的,這也帶來危險,在開啟胎兒血紅素基因的實驗中,雖
然我們用的化學藥品似乎奏效了,但是它卻有毒。或許只使用一兩
次,傷害還不會大過疾病所造成的傷害,但是如果經常使用,肯定
會要人命。
不過我們這麼假設,只要再過半個世紀左右,事情就會有重大
的進展,基因轉殖和基因操作的技術會更好,也學會如何安全開啟
和關閉基因,或是隨意使用化學方式(或是其他方式)修改任何基
因的運作。
如果真是這樣,屆時我們又該怎麼辦呢?
我們仍然得要很小心。因為三十五億年演化下的產物,並不允
許輕易竄改。
例如,我們來思考一下外加生長激素的可行性。看起來似乎很
簡單,假如想要高的小孩,我們只要把高個子身上的基因加到發育
中的胚胎細胞就好了,或者讓胚胎細胞的生長激素基因運作得更久,
或是效率更高。
但是更多的生長激素並不一定好。偶爾也有某些人,生長激素
高到不正常,身高二百四十公分或更高,也就是說他們罹患了「巨
人症」,這類生長失調甚至比激素供應不足所導致的侏儒症更為棘
手。
因此,技術困難點就在於,如何多長高幾公分卻不會引發巨人
症,這種賭博恐怕沒什麼人願意玩。而且我們要知道,對於每種基
因操作而言,很可能都得面臨相同的狀況。就像把高爾夫球打上非
常小的果嶺一樣,距離超過和距離不夠都一樣糟糕。
此外還有一個問題,基因並非單獨運作。我們不知道某個基因
的改變,會如何影響其他基因。
例如,因為產生了大型的小鼠,我們馬上就聯想到,是否可以
應用在牛、羊、雞、馬等動物身上。這樣一來,我們一定可以得到
更大型的動物。但是,難道我們只要龐大的尺寸嗎?較大隻的母牛
一定產生較多的牛奶嗎?就算答案是肯定的,這些牛奶一定和一般
牛奶一樣營養嗎?可不可能在使用生長激素後,雖然綿羊生產的羊
毛較多,但是品質卻較為劣等呢?可不可能母雞下的蛋雖然較大,
但是口味卻更難吃呢?諸如此類。
當然,修改一個基因後,我們可以繼續再修改其他的基因,以
便抵銷第一個基因修改後所造成的缺陷或遺憾。接著再修改其他的
基因,就這樣一路修改下去。不過,每修改一次,難道不是多冒一
次風險嗎?
我們現在已經可以稍微仔細地分析基因,而且也可以比較人類
和黑猩猩間的基因差異,但是結果卻讓研究人員相當驚訝(甚至可
以說是震驚),因為兩者間的差異,小得出乎意料之外。大家很驚
訝,這麼微小的差異竟然導致這麼大而且(對我們人類而言)這麼
重要的差別。
因此,當我們一而再、再而三修改基因,希望精密地調整,讓
整體有所改善時,有沒有可能所冒的風險是萬一修改到某個關鍵處,
會引發意料之外的嚴重後果?
讓我們再更進一步討論。假如我們已經知道如何調整基因,而
且也能把基因改良到一切如我們所願,同時看不出會導致任何損失,
結果讓每個人類在各方面都更為優秀,沒有什麼變差的地方。但是
就算這樣,對全世界來說,難道就不會引發什麼問題嗎?
假如我們創造這樣一個世界,人人都一八○公分以上,大家都
很強壯、健康而且聰明,那麼一定也吃得更多。因此,除非我們降
低人口數目,不然將無法忍受食物上的壓力。
這在過去也曾經發生過。近一百年來,醫學進步普遍讓人類活
得更健康,而且平均壽命也增加一倍。這代表全球人口數目出現了
罕見的增加幅度,因此現在人口數是一百年前的三倍,而且還在持
續增加中。這樣一路下去,將帶來非常嚴重的問題。
此外,基因操控過程中還有一個更微妙的問題。我們這樣假設
好了,假如透過優秀的技術和謹慎的操作,改良我們的生命,同時
讓身體和心靈都進步,也確定人類考慮到對於全球的影響。然而,
到時候一定也會有某種趨勢,那就是由於某些無關健康的原因,有
些基因會不受歡迎,而有些則會比較受到大家喜愛。到時候將會出
現基因的流行和時尚,許多父母將堅持給小孩一些流行的基因。
整體來說,某些基因因為不受歡迎,或者只是因為不夠時髦,
就有可能會滅絕。因此,全人類所擁有的基因多樣性將變得比較小,
大家在很多方面將更為相似。
這同樣很危險,因為基因的多樣性在演化的競賽上絕對是優勢。
雖然有些基因可能比較不討喜,但這並非是絕對的。在不同狀況下,
比如說在不同環境、社會和文化背景下,原本看來是缺點的基因,
可能最後會變成意想不到的優點。
舉個例子,近視也許看起來是缺點,至少在年輕時是這樣,但
是隨著年齡增長,當晶狀體越來越硬化,越來越無法調整到看見近
物時,原本近視者的情況就會比正常視力者好多了。
我們再來考慮其他生物的例子。人類已經培育出某些特殊品種
的小麥,生長得比較快,而且可以製成比較優良的麵粉。結果在所
有的小麥農產品中,這種小麥的比率就越來越高,因此其他看來比
較不好的品種就慢慢消失不見。不過這些討喜的品種需要很多很多
的水分和養分,然而水分和養分不一定一直都隨手可得。同樣的,
萬一某種疾病會專門感染這些討喜的品種,大量穀物可能就因此消
失不見,假設其他較劣等的品種又無法供應人類需要的穀物數量,
便會引發全球性的大災難。
因此,假如我們減少人類基因的多樣性,萬一出現某種意料之
外的困境,只有那些消失的基因比較能應付時,我們將面臨很嚴重
的問題。簡單來說,缺少足夠基因多樣性的物種,演化的能力就被
削弱,當環境變化時,也就較容易滅亡。
所以,這一切是不是在告訴我們,絕對不要竄改基因呢?
不,當然不是。有些疾病一直在威脅我們的生命,例如癌症、
關節炎和動脈粥樣硬化,遺傳工程可以帶給我們治療或預防這些疾
病的希望。遺傳工程也可以帶給我們演化的希望,藉由謹慎的操作,
我們就能以最小的代價讓人類演化得更為有利,否則大自然得花上
百千萬年,代價很龐大。遺傳工程還可以帶給我們新希望,把世界
上其他物種也改善得更好,達到更佳的生態平衡。
不過我們一定要牢記一個難題,那就是,這些修改必定會遺傳
給下一代。因此,每跨出一步時,我們都得考慮這個難題,必須進
展得很緩慢、很小心,若出現問題,隨時準備退回來。因為修改基
因的賭注實在太大了,我們賠不起這些損失。
(以上資料由貓頭鷹出版社提供,本文出自於由貓頭鷹出版社《竄
改基因》:艾西莫夫科普開講(三)一書)
→→完←
────────────────────────────────
▌星艦奇航電影
▌影評-星戰啟示錄
▌Jedi˙著 http://mail.apol.com.tw/~scisci/author15.htm
────────────────────────────────
昨天 (2003/03/09) 本來想去絕色看「時時刻刻」的,結果一
大早地,竟然有一大堆人在排隊。之後因緣際會地,就變成去國賓
看晚場的「星戰啟示錄」。
我覺得,這一部片子,恐怕是星艦迷航記系列電影中,編劇最
為紮實的一部了吧。
翻閱一些甚麼簡介之類的,妳就會發現中文片名用了「啟示錄」,
主要是因為跟柯波拉的「現代啟示錄」一樣,在片中討論著主角自
己的人性;當妳瞭解了眼前那個人、當妳認同了眼前那個人時,妳
不禁問著自己
如果我也有一樣的遭遇的話
是否也會走上一樣的路?
不過,顯然這部片不祇是這樣而已。
現代啟示錄花了非常、非常久的時間,在讓妳融入主角的歷練、
思緒;可是星戰啟示錄卻沒有 ─ 也不適合做這麼長的鋪陳。在這
部這一代卡司的最後一集電影裡,其實真正的讓人動容的,是生化
人戴塔。他在片子裡面說著:
即使 B4 的神經網絡跟我的一模一樣、
即使他得到了我所有的記憶,
我們仍舊是不同的個體。
因為我致力於讓自己成為更好的人。
自 Data 這個角色從 Star Trek: The Next Generation (星
艦迷航記:下一代;國內譯為「銀河飛龍」)的電視影集登場以來,
觀眾們就看著他努力不斷地探掘著人性的元素、看著他持續地改變
自己,讓自己變得更像人 ─ 即便這麼一來,他將開始承受痛苦與
限制亦然。
回顧歷年的電影,我們可以看到在第八集戰鬥巡航裡,戴塔受
到了博格女王的誘惑 ─ 那是另一種肉體的誘惑,是關乎體驗的誘
惑(是啊,這種誘惑甚至是超越性愛所帶來的啊);但是最後戴塔
終究沒有沈淪,因為個人的獨特性纔是人性的可貴之處。在這一集
裡,戴塔仍然堅守著這些人性的可愛之處。
對星艦迷航記夠熟的朋友其實都知道,跟戴塔相對應的另一個
角色是老卡司裡的史巴克。史巴克在電影第二集星戰大怒吼裡,面
對「小林丸狀況」時做的反應 ─ 犧牲自己,拯救別人。對他來說,
這一切都是合乎邏輯的作法,因為眾人的生命遠比一個人的生命來
得重要。
不過第二集裡埋了伏筆,所以加上創世紀計畫跟神秘的瓦肯人
精神轉移,我們在第三集石破天驚裡,就又看到史巴克了。當史巴
克在第四集搶救未來裡問著眾人,為什麼要冒險救他的時候,寇克
艦長答道,因為有時候一個人的生命也會比眾人的生命更重要。這
個時候史巴克出現了招牌回答「這不合邏輯」。是啊,人性的可貴/
有趣之處之一,就在於不見得時時都合乎邏輯。
這些對於人性的探索、對於邏輯的探索,一直都是星艦迷航記
所要探討的重點之一;除此之外,星艦迷航記還有其他的元素。像
是搶救未來裡的保育議題、終極先鋒裡的信仰議題、日換星移裡強
調的積極探索的價值、戰鬥巡航裡展現的對科學研究的曙光與希望、
甚至是星際叛變裡所說的「當妳活得夠久之後,妳纔會開始發現剎
那之間纔是永恆的道理」。同樣地,在星戰啟示錄裡也探討了這些
額外的東西。雖然我們看到戴塔捨己救人的時候,艦上已經多了一
台 B4 ,而且戴塔所有的記憶也都複製到 B4 身上了,但是這跟史
巴克的狀況卻是全然不同的;辛宗與畢凱有著相同 DNA 的狀況也不
同。
戴塔與 B4 間的對話不多,但卻格外地讓人動容;那種以兄弟
互稱的情感,竟已超過了所有的親情友情間的縝密。當戴塔把 B4
關機後無奈地說著「那可能會是很久很久」,以及最後戴塔把畢凱
傳送回企業號後,說著「永別了」的時候,幾乎讓人墮淚。這些就
是人性啊。
除了這些深邃的命題外,在這一集裡妳一樣可以看到精彩的艦
戰畫面,也有反間之計,甚至是各種奇特(但絕對合理)的星艦迷
航記式的戰略及戰術,諸如直接用艦體衝撞來跨過敵艦護盾來造成
艦體損毀、靈活地使用傳送光束來搭救、甚至是用了戴塔不需要呼
吸的特性來做出英雄主義十足的動作場面。值得一提的是這一集裡,
艦體暴露出來後會在一小段時間後自動產生出隔絕力場,這是比日
換星移還要進步許多的。
因為這些特點,所以我說,這一集恐怕是有史以來星艦迷航記
編劇最紮實的一集了。幾乎所有的星艦迷航記元素,也都在這一集
裡得以發揮。如果妳還沒去看的話,就趕快去看吧!(電影院裡倒
是異常冷清,真奇怪)
→→完←
────────────────────────────────
▌科學小視窗
▌獵龍化石解開鳥類飛行之謎
▌科學月刊˙提供 http://www.scimonth.com.tw/
────────────────────────────────
1.23出刊的Nature報導,中國科學家發現一種有兩對翅膀的恐
龍化石,為鳥類的飛行起源之謎提供了解答。
中國科學院古脊椎動物及古人類研究所的徐星等,在遼寧省西
部發現一種名叫中國獵龍(Microraptor gui)的恐龍化石,和遼寧古
盜龍(被證實是由好幾種屬的恐龍拼湊起來的化石)尾巴的恐龍是同
一個屬,大約生活在1億2400萬到1億2800萬年前,長77公分,身上
有4個翅膀,前肢和後腳都已經化為羽翼,腳上羽毛最長達20公分。
這種特殊的形態,在其他脊椎動物中從未發現過,而且翅膀的羽翼
呈不對稱型,顯示這種恐龍至少具有滑翔能力。徐星研判,這種小
恐龍應該是生活在樹上,而且可以藉助重力在樹木間滑翔,行動介
於行走和飛行之間。這顯示恐龍很可能是在樹棲階段逐漸學會飛行,
而不是在地面的奔跑中學會飛行。若此推測屬實,爭議已久的鳥類
起源之謎,應可畫上休止符了。換句話說,樹棲說終於占了上風。
→→完←
────────────────────────────────
▌星艦學院發行 http://club.ntu.edu.tw/~sfa/
▌科幻科學報 http://mail.apol.com.tw/~scisci/
▌徵稿啟示
˙科幻科學報徵求各式中文科幻創作、介紹、心得及科普文章。
˙不接受外文作品及無版權翻譯作品。
˙若有版權問題,作者自行負責。
˙來稿請寄 scisci@mail.apol.com.tw,恕無稿酬。
▌關於我們
˙訪談室長期徵求問題,歡迎來信:scisci@mail.apol.com.tw。
˙讀者意見,如未特別註明,視同授權刊登於科幻科學報上。
˙活動看板一區,有任何科學或科幻活動皆可來信要求刊登。
▌關於轉載
˙網路上之非商業轉載:
若欲轉載,請勿更動版面或刪減文字,並請於文前註明
「轉載自『科幻科學報』」。
˙商業性質或其他媒體轉載,請先徵求作者同意,謝謝。
────────────────────────────────