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由碳原子夥同氫、氧、氮、磷、硫等元素聚合出第一個氨基酸,大自然用了一百億年。由第一個氨基酸進化到現在的多姿多彩生命世界,大自然花費了卅億年。
之所以需要卅億年的時間,是因為在無邊無際的宇宙裏兩個蛋白質碰到一起耦合的機會幾乎是零(一年有3X10^7、即三千萬餘秒,10^7表示1之後有7個0,如果兩個蛋白質在一秒鐘碰到一起的機會是萬億分之一,一億年就有100個機會了,一旦碰上,就不會中斷了,這裏的數字並非是精確的科學數據,只是用於說明渺茫的機會在漫長的時間等待下,機會並非等於零),在實驗室的培養皿裏是人為將它們集合在一處,因此只需短時間就可以耦合演變成不同的蛋白質了。已經有科學家計劃,從最簡單的蛋白質開始,在實驗室裏重演大自然裏生命進化的歷程。
蛋白質花三十多億年進化,寫成了生命程式DNA,我們不知道哪一條DNA,或者被認為是垃圾的DNA,完整的記錄了這個漫長的、曲折的歷程。如果我們觀察人類胎兒在母體的演化過程,就會相信有這樣的DNA。
我們是否有足夠的理據來決定蛋白質和DNA哪一個才是生命的主角?誰操控了整個生命劇情,誰就是主角,這是判定誰是主角的唯一準則。
蛋白質是不是主角的最關鍵事實是誰是生命指令的執行者?這裏,我們只須探討一個這樣的問題就可以論斷:蛋白質不但是生命指令的司令,也是生命指令的執行者。這個問題就是:誰啟動了,因而下達生命指令?又是誰監督並執行生命指令?
無論是在幹細胞的研究中,還是在基因工程中,科學家已經證實無論是DNA的打開、DNA片段的搜索、切入、銜接、偵錯等都得通過各種酶也即是蛋白質進行,DNA只是一部檔案而已,是蛋白質操控了DNA,因此,蛋白質才是生命的主宰,DNA是蛋白質用以複製自己的資料庫。甚麼時候複製,複製甚麼蛋白質卻是蛋白質根據生化環境來決定。
史丹佛大學醫學院神經學及神經科學系副教授蘭度博士(Thomas Rando, MD, PhD)的研究發現肌肉組織上佈滿的肌肉幹細胞(muscle stem cells)當肌肉受傷,會出動營救進行修補,條件是它必須獲得年輕者的血液供應,既使該幹細胞是屬老者亦一樣。即不論是年輕者或老者身上的幹細胞,只要得到的是年輕者血液(實驗室做得到),就會出動營救進行修補,得到的是老者血液,就沒有這個活性。不但肌肉幹細胞是如此,同樣有證據證明,肝等器官細胞也如此。這說明生命活動源自酶,即蛋白質,而不是DNA。
一般的生命活動機制是這樣的:生化環境產生的化學分子打開了相應的蛋白質分子開關(即激活一詞在生命學中的全部涵義),從而開啟了一系列的生化反應,產生了生命現象。例如,打開DNA的一節,將它轉錄成RNA,再進一步製造相關的蛋白質,構造出生命所需的建材和能源,維持生命的生存。當生命建材最後齊備時,複製出另一條DNA來完成生命的繁殖──分家。
蜜蜂和螞蟻這類昆蟲,通過給幼蟲餵食蜂皇漿、蟻皇漿荷爾蒙一類的蛋白質,孕育出一個生命群體的生殖個體而延續生命,當新的蜂后、蟻后和雄蜂、雄蟻成熟時,它們就會分家。這個生命現象又一次證實了是蛋白質控制DNA。
每一條染色體,每一條完備的DNA必定伴有酶,無論稱之為『開啟酶』、『解讀酶』『錄取酶』都好,總之是蛋白質,這些酶是DNA的『守護神』,也是使用者,沒有它,DNA只是一條廢物。
這裏必須弄清的是,DNA是密封的,外界的生化分子(物理環境例外)是不能直接打開DNA。能夠打開DNA的是相應的守護神──酶,而一條完備的DNA並非只有一個守護神,十分精確的生命活動,豈可以只由一個酶來啟動?
要啟動DNA,必須先啟動守護神,要使DNA產生變異,必須先改變它的『守護神』,因為DNA閉合前,守護神會進行偵錯程序。