2000/5/12 中國時報浮世繪版  數位世界說法 專欄

　

數位化的生命樂章

　

 趙坤茂
　

一百多年前，遺傳學首創者孟德爾神父以栽培的豌豆，進行異種交配實驗，得到一個結論：他的植物繼承了來自父母雙方各一的遺傳性成份。這遺傳性的成份，就是我們現在所知道的基因，而因為孟德爾，我們了解到遺傳基因是數位的，也就是說，各種基因是不會混雜在一起，它們有就是有，沒有就是沒有。

 

很神奇的是，單一的基因也是數位的！怎麼說呢？DNA(去氧核糖核酸)已被證明是遺傳的基本物質，它是由四種鹼基(縮寫成A、G、C及T)組合而成的長鍊分子，而基因的訊息，就是由這些沿著DNA不同種鹼基的排列順序來傳遞。換句話說，基因的訊息，是由一種使用A、G、C及T四個字母的語言所寫成的。所謂基因，就是指那些儲存蛋白質製造模具的DNA片段。

 

以我們人類為例，每個細胞有二十三對染色體，它們其實就是由捲得很緊密的DNA所構成。有趣的是，若將我們一個細胞內的DNA拉直之後，大約有兩公尺長。若將一個人所有的DNA拉直連接起來，它的長度可以由地球延伸到太陽，然後再返回地球，這樣的長度也可以從地球來回月亮八千次！不可思議吧！更令人驚嘆的是，光是一個小小細胞單套染色體的DNA，就已包含了三十億個鹼基對，我們能解讀這份建構生命奧秘的藍圖嗎？

 

號稱生命科學領域登月計畫的「人類基因組解讀計畫」，目標就是要解讀出這部三十億個字符所寫成的生命之書，並找出其中所包含的八萬到十二萬個基因(後來發現人類只有約三萬個基因)。這計畫從1990年開始執行，由美國能源部及國家衛生研究院主導，十幾個國家的實驗室共同參與，我國由榮總和陽明大學組成的榮陽團隊，也很榮幸地參與了這項歷史任務，整個精確解讀計畫本來預計在2005年完成，但現在已很樂觀地認為可在2003年提前完成。

 

另一方面，私人公司Celera成立不過兩年，已造成一陣旋風，它以不到一年的時間，就將果蠅的生命之書(約一億六千五百萬個字符)解讀出來了，這結果發表在今年三月的「科學」期刊，共有來自八個國家，兩百多位的作者。今年四月六日，它已將人類生命之書的所有小片段都決定好了，預計花六個星期來組合成這部三十億個字符所寫成的生命之書初稿。可惜這份初稿暫不對外公開，只讓一些簽訂合約的機構取用。

 

地球上的每一個生命體，都有屬於它自己的有字天書，你我也不例外。現在的生物科技，正處於如同哥倫布找尋新大陸的探險時代，在下個世紀起的幾十年內，將帶領我們逐步探索每一部數位化的生命樂章。這樣的旅程，勢必充滿了刺激、突破、爭議及風險，沒有人確切知道我們究竟會航向何方！