2000/6/30 中國時報浮世繪版  數位世界說法 專欄

　

從「老天爺的藏寶圖」談起

　

趙坤茂
　

一九六九年，當阿姆斯壯登陸月球時，舉世歡騰，我那時雖然還小，但也和家人在小鎮上共同感受了人類歷史上重要的一刻。號稱生命科學領域登月計畫的「人類基因組計畫」，本週一在美國總統柯林頓和英國首相布萊爾共同主持下，宣佈人類基因組圖譜草圖已經完成，我坐在電視前，觀看TVBS的現場衛星轉播，這項被喻為有史以來最重大的科學成就，就在一些大官及專家們的抽象說明後，開啟了歷史新頁。

朋友們，第一部人類的「生命之書」草圖已經完成了！三年後，它的精確文稿(約三十億個字符)也要出爐了。雖然老天爺賦予我們每個人各自獨特的生命之書，但你我之間的差異不過千分之二，真是四海之內皆兄弟啊！

很多專家指出，生物科技產業將繼資訊電子產業，在二十年內成為最當紅的產業。隨著人類基因組圖譜的完成，生物科技產業的接班態勢已更趨明顯。而很多新興領域，在這一波科技革命的帶動下，成就了一番不凡的氣勢，「生物晶片」就是其中之一。大致上，目前常提到的生物晶片可歸類成三種。

第一種稱為基因晶片，也就是所謂的微陣列或DNA晶片。它的功能主要是用來看基因的表現。傳統的DNA檢測，多採用一個探針的方式，逐一檢測各個基因的表現，而基因晶片則用數以萬計的探針，一次同時看多個基因的表現，不僅效率高，且相對的平均成本也較低。這樣的晶片用途很廣，可以讓我們比較正常狀態和疾病狀態下基因表現的差異，進而在疾病的診斷、醫療及預防上，提出有效的方法。我們也可用這種晶片來觀察藥物所引起的基因表現變化，從而協助開發新的藥物。當然這種晶片也讓我們能更進一步了解生命的本質，例如生命體的進化、發育、老化及遺傳等過程。

第二種稱為生物電腦，或分子電腦。這種以DNA分子為基礎的電腦，乃利用我們現有的生物科技技巧，將處理DNA的一些排列、組合、複製及搜尋等功能加以發揚光大，藉以解決某些特定的計算問題，已有了初步的成效。這類型的電腦有什麼優勢呢？計算機科學家這些年來，為了加快電腦的速度，除了在處理器功能上力求改進外；另一種方式就是採用平行電腦，也就是同時使用多個處理器在同一部電腦裡，這也是超級電腦的運作基礎。如果在一部電腦裡，同步使用了上萬個處理器，它所擁有的計算能力可是不得了的。另一方面，想想看一莫耳分子有多少個分子呢？每個國中畢業生都知道有六千億兆個！如果我們能將每個DNA分子當成處理器來使用，那我們就已是坐擁千軍萬馬的大統帥了，這也是生物電腦目前最大的賣點。

第三種稱為植入型晶片，例如視覺晶片就是其中的一種。視網膜是黏在我們眼球後部的神經組織，它的功能是將光子的脈衝轉換成電子的脈衝，再將資料壓縮，透過視神經傳給大腦，現階段的科技已讓人工視網膜更加生物化，有了初步的成果。但如果我們要讓各個數位感覺器官達到合理的精確程度，就需要極大量的資訊處理功能，這樣的工作量，仍會壓垮我們未來幾年內所能製造的任一部數位電腦。

我們在二十世紀裡找到了原子、解構了DNA以及發明了電腦；二十一世紀將是原子、DNA及電腦等科技整合發揮的時代。也許不久的將來，我們能夠設計最完美的後代，或是植入功能最強大的矽腦，到那時候，我們將處於通通是最完美，但卻最不完美的時代了。如果月亮沒有陰晴圓缺，那我們還會那麼歌詠她嗎？