| 撰文/ 夏皮洛(Robert Shapiro)
翻譯/ 涂可欣 |  不平凡的發現可以讓人提出不平凡的主張。當華生（James Watson）宣佈他和克里克（Francis Crick）發現了DNA的結構後，克里克立即「飛奔到老鷹酒吧，告訴附近每個人：『我們已發現了生命的秘密。』」DNA優美的雙股螺旋結構，值得科學家投注熱情：這種結構讓遺傳訊息能夠以四種化學物質（鹼基）構成的字母來傳達下去，就像是 英文使用26個字母來書寫一樣。此外，這些資訊儲存的形式為兩條長鏈，兩條長鏈記錄了彼此的內容，這種安排顯示了雙螺旋的複製機制：DNA雙股螺旋的兩條長鏈在複製時會分開，帶有鹼基的DNA基本單元（核酸）會沿著剛分開來的兩條長鏈排列並連接，形成兩個新的雙股螺旋結構，這兩個都是原本DNA的複製品。
華生–克里克的DNA的結構，激發排山倒海般有關活細胞運作方式的發現。諾貝爾獎得主繆勒（H. J. Muller）寫道，基因成份是「活生生的物質，是最早生命的現今代表」；天文學家薩根（Carl Sagan）想像它是「一個原始、裸露而活生生的基因，處於稀薄的有機物質溶液中。」（這裡的「有機」是指含碳原子的化合物，它們存在於生命中，也存在於非生命世界中）雖然人們對生命提出了許多不同的定義，而繆勒的看法和美國航太總署（NASA）的定義剛好一致：生命是能夠自我維續、進行達爾文式演化的化學系統。 道金斯（Richard Dawkins）在他的《自私的基因》一書中，詳細描述了最早的生命物質：「在偶然的機緣下，一個神奇的分子形成了。這種分子可能不是當時最大或最複雜的分子，但它有一個非常特別的性質：它能夠複製自己。讓我們稱它為『複製子』（replicator）。」道金斯在30年前寫下這段話時，DNA是最符合這個角色的候選者，後來研究人員又認為其他分子可能是最早的複製子，但我和一些科學家認為，複製子的生命起源模型有其根本的缺陷，我們傾向另一個比較有道理的概念。 當RNA統治世界 科學家很快就發現「DNA為始」理論的困境。DNA在複製時如果沒有一些蛋白質的幫助，就無法進行，而蛋白質是一群化學結構和DNA極為不同的大分子。DNA和蛋白質都是由一些基本單元串連形成的，DNA由核酸組成，蛋白質則由胺基酸組成。蛋白質是細胞內多才多藝的角色，像蛋白質家族中最為人知的酵素，就是扮演推手的角色，來加速原本過慢而無法用於生命的化學反應。今日細胞所用的蛋白質，都是根據儲存在DNA內的藍圖所建造出來的。 空泛的原生湯鍋 「RNA為始」的理論面對許多難以回答的問題：最早能自我複製的RNA是如何形成？吉爾伯特描繪RNA從無生命的核酸湯中形成景象，有巨大的阻礙。RNA的基本單元核酸是結構複雜的有機物質，它含有一個糖分子、一個磷酸分子和四種含氮鹼基中的一種。因此每一個RNA核酸都帶有9或10個碳原子、一些氮原子和氧原子，以及一個磷酸基，然後以精確的三維空間模式組合起來。同樣的成份可以有許多不同的組合方式，形成數千種可串連的核酸，但這些分子都不是組成RNA的核酸。不過這個數字算小的了，因為大小相當但又非核酸類的穩定有機分子，種類類多達數百萬。 由小分子起始的生命世界 諾貝爾獎得主杜維（Christian de Duve）呼籲科學家駁斥機率小到可以稱為奇蹟、其現象落在科學研究範圍之外的觀念。我們在探討生命起源時必須排除DNA、RNA、蛋白質和其他精緻複雜的大型分子。無生命世界提供了我們各種小分子組合，值得一探究竟。幸運的是，多年來我們已有一些關於這些小分子的理論。這些理論運用的是熱力學的生命概念，而不是遺傳觀念。薩根在《大英百科全書》整理出了以下的概要：「一個經由能量驅動、可增加其秩序（熵降低）的局部循環反應，應可視為生命。」這種小分子的概念源於俄羅斯生化學家歐帕林（Alexander Oparin），這類生命起源的學說在細節上有一些差異，在此我列出了五項必要條件（以及我個人的一些想法）。 1.在生命和無生命之間必須有分隔，高度組織化是生命的特點，然而根據熱力學第二定律，宇宙會朝亂度（熵）增加的方向發展。 2.形成秩序的過程中需要能量供應，不管是人類或微生物，這種將食物轉化為生命的過程都牽涉了氧化還原反應：將富含電子（還原態）的物質的電子，轉移給缺乏電子（氧化態）的物質。植物可直接將太陽能轉變為生命可用的能量型態，而特殊環境中的細胞則能利用其他能量形式，像是膜兩側酸性的差異。 3.釋放的能量必須要透過某個機制，與製造和維持生命組織的過程連接起來。釋放的能量不見得會產生有用的結果，例如在汽車汽缸內燃燒的石油所釋出的化學能，並不一定會驅動汽車，除非能用這能量來帶動輪子，因此需要一些機械來連接兩者。 4.它必須形成一個化學網絡，才能夠適應和演化。舉例來說，讓我們想像有一個能量為順差的礦物氧化還原反應，可讓某一區隔內的有機化合物A轉換為化合物B，我稱這關鍵轉化反應為驅動反應，因為它就像引擎一樣可帶動形成組織的過程。 5.網絡必須成長和複製。為了生存和成長，網絡取得物質的速度必須快於它流失物質的速度。根據熱力學熵增加的定律，多少會發生網絡物質從隔離的區域滲漏到外面的情況；還有些副反應會產生氣體，氣體會散逸；或形成沉積物質，脫離溶解的狀態。如果這些物質流失的速度加起來超過網絡取得物質的速度，整個網絡最後就會消失，當外界能量來源耗盡時也會產生相同結果。 重建演化的化學網絡 這種小分子生命起源方式需要一些自然條件配合，像是分隔的區域、外在的能量來源、連結能量來源的驅動反應、包含驅動反應的化學網絡、簡單的繁殖機制。這些條件普遍存在於自然界中，比起形成一個複製子所需的多重又繁複步驟，可行性高多了。 如果小分子起源的理論能獲得證實，我們對宇宙中哪些地點可能有生命的存在的預測，也會有所不同。在RNA為始的情境下，生命起源的可能性極微，表示我們在這個宇宙中可能是唯一的，套用生物學家莫納德（Jacques Monod）的話：「宇宙並不富含生命，包含人類的生物圈也是絕無僅有這就和我們在蒙地卡羅賭局贏錢的機率一樣低。」 然而小分子理論卻與生物學家考夫曼（Stuart Kauffman）的觀點一致：「如果這個理論是真的，生命的可能性將比我們以為的大多了，這個宇宙不僅是我們的家，還居住了一些尚未謀面的同伴。」....more
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通訊是個古老的行業。一封郵件常常要經過好幾個郵局中轉，每一個中轉站所做的事就是「儲存轉發」（store-and-forward）。古今中外，資訊的傳遞方式都採用儲存轉發，也就是信號複製。萬里長城上的烽煙如是，今日的網際網路（Internet）亦然。
10年前，IBM的西洋棋程式「深藍」（Deep Blue）在一場六回合比賽中，打敗了世界冠軍卡斯帕洛夫（Garry Kasparov），這個事件建立了一個里程碑，迫使人類再度讓出另一種策略遊戲的主宰權。唯獨亞洲的圍棋，看來可能是計算機科學的罩門，能讓人類狠狠擊敗電腦。不過，現在出現了一種新的演算法，它能與棋力高強的人類棋手匹敵，而且獲勝。
有一種會生長油質種子的灌木，很可能成為理想的生物燃料來源。數百年來，坦尚尼亞和馬里等非洲地區的居民種植麻瘋樹（Jatropha curcas）做為籬笆，現在非洲和印度等熱帶地區的生質柴油開發業者則購地栽種這種植物，希望能利用它的種子提煉燃料。他們認為相較溫帶地區種植的其他生物燃料作物，麻瘋樹對全球環境和經濟更有益處。
腰疼了好多年，坐久了，起身後就得弓著背；開車時，左挪右挪總不能專心享受那飛馳的快感。看過幾位醫師，換來更難過的診斷，說是：「老了，又能怎麼辦？」「長骨刺喔！這可不好辦了。」直到去年底健檢時，用超音波發現我的左腎腫大，X光片下有顆直徑1公分的大結石堵住了內徑0.5公分的輸尿管，排不出尿，腎就浮腫了。