福岡伸一「生物與非生物之間」:謝謝蒼井優,讓我遇見這本書(第三十週)

我已經很久沒有讀科普書了,上次最接近的經驗也是讀科幻小說。但因為讀到了蒼井優的有趣介紹,意外在自己想讀的書單上新增了很多沒有想過的類別,因此讀了本兔子繪本,還有這本讓人平靜的分子生物學書籍。想到蒼井優是在山上拍戲的時候也讀這本書,就覺得好奇。

以讀過第三類組,也就是高中生物課本全冊的程度來說,這本書的說明在知識難度上並沒有超過太多,有趣的是,福岡伸一以超乎我想像的精美文筆,一邊做出詳實而正確的解說,一邊附上大量的圖像化比喻幫助讀者理解。我讀著讀著,幾乎想把這本書發給全島覺得生物無趣的高中生,因為這本書裡面的分子生物學幾乎像是一種魔法,讓你覺得原來自己是這樣活在這個世界上,原來活著是一件如此不可思議的事情。

書本的前幾章都在介紹如何發現DNA,多少可以窺見,在一無所知的情況下,要逐步去建立假說並且用實驗證明,是一件多麼困難且需要耐心的事。對我而言,後半介紹的理論和嶄新的實驗手法,相對顯得很有意思,生命不僅僅是自我複製,更重要的是如何存續下去,又是如何隨著時間變化。而如何存續和流動的變化性,不只是詩意的形容,也不只是一種說法,更是在組成我們的身體的分子層次上必要且時時刻刻在發生的事實。當我讀到這一段的時候,有種忽然意識到全身上下的分子,並且因為意識到而同時震動了一下,介於感動和毛骨悚然之間的觸感。

生命在想要活下去的意義上,十分地堅強,但是在整個宇宙的常態來看,又顯得異常脆弱。整本書介紹了許多分子生物學的基本概念,也介紹了一個分子生物學的學者在做了如此多年的實驗之後,是如何看待生命的。最讓我喜愛的是,福岡伸一越是理解生命,越是覺得有許多是不能理解,只能敬畏的。這點,我也時有同感。我所知道的,往往只是讓我知道我所知有限。而當認知到自己所知有限的時刻,就像是看著過於巨大的天空或海洋一樣,因為渺小反而放下心來,知道自己能做到的、不能做到的都極其有限,因此無須多餘的擔憂,只是繼續去做、繼續活著。

以下綠字均為摘錄:

參與生命現象的粒子越少,粒子的動態行為偏離平均的比例,亦即誤差率越高。相對的,粒子數越多,依據平方根法則,誤差率越低。為了提高生命現象的秩序精確度,因此「原子必須如此微小」,換言之,「生物必須如此龐大」。(引自第142頁)
薛丁格是個非常有意思的人,基本靠著想像和比我們還不如的知識量,推測了大多相當可靠的方向和理論。可以的話,想找他寫的<<生命是什麼?>>來讀。

熵是衡量亂度的尺度。所有物理學的過程,物質的擴散會向最大熵的方向進行,即最後達到均一的混亂狀態。這稱為熵增加原理。
生物看起來能夠以自己的力量避免陷入無法活動的「平衡」狀態。當然生物也會死亡,顧名思義,就是生命系統的死亡,亦即達到最大狀態。但是,生命成為最大狀態的時間遠比非生物的反應系統要長,以人類為例,至少在數十年間不至於陷入熱力學的平衡狀態。在這段時間內,生命會成長,進行自我複製,從受傷或疾病中恢復,並繼續生存。
也就是說,生命具有「維持現有秩序以及產生新秩序」的能力。(引自第146頁)
這和宇宙終將會走向寂靜、走向死亡,是一樣的理論,每一個生命都是一個宇宙。

關於肉體,我們可以感覺到自己是與外界隔離的個別實體。但是在分子的層次,卻完全不是這麼回事。我們的生命體只是分子高密度聚集處,而且會以很快的速度替換。這種流動就意味著「生存」,如果沒有不斷從外供應新的分子,就會出現收支不平衡的狀況。(引自第161頁)
另外書裡提及我們吃下去的分子,會快速地在全身的分子層次上,進行替換。這讓我不得不更加慎重地吃飯。

熵增加原理會毫不客氣的降臨在構成生物體的成分上。高分子被氧化、切斷。集合體瓦解,反應錯亂。蛋白質受到傷害而變性。但如果總能先行分解不久之後會崩潰的構成分子,快速重新建構,且速度比熵增加的速度更快,就能將增加的熵排除在系統之外了。
也就是說,對抗熵增加原理的唯一方法,並非強化系統的耐久性和構造,而是讓構造本身置身於流動之中。換言之,生物只要活著,體內必然會有熵出現,而流動能發揮排出生物內的功能。引自第164、165頁)
像是被死亡追趕地活著。

細胞生物學,簡單說就是「拓樸」的科學。所謂拓樸學,是指「立體的思考事物」。(引自第189頁)
想找拓樸學的書來看,裡面提到很多蛋白質、酸的形狀和方向性,也都需要立體地思考,這大概也是模型如此重要的緣故,可以讓我們直接看見它們之間的關係。

在拓樸學上,內部的內部就是外部。為了將蛋白質送入內質網的內部(=細胞的外部),蛋白質必須通過內質網的皮膜。但內質網皮膜的開閉,危險性遠低於細胞膜的開閉。因為內質網的內側在拓樸學上就是細胞的外部,但實質上卻只是被細胞包住的區塊。內質網的環境即使外露至細胞內部,外部環境也不至於任意的流入細胞。
就這樣,細胞在最小的風險之下,控制著細胞內部與外部的交流。引自第198、199頁)
讀到這裡,我覺得和人類接觸新想法的方法很像,總是需要一點包裝,確定這個新的想法不會損及自己最最核心的部分,再小心翼翼地進行接觸,有點像是戴著手套去摸野貓?

曼哈頓的地下深處是一塊巨大厚實的岩盤,高層建築的基樁都會達到此岩盤,所有的聲音就順著無數根支撐摩天樓而進入地下深處的堅固鐵樁,傳到岩盤才被阻擋。岩盤的硬度超過金屬,聲音輕輕振動著鐵樁組成的巨大鐵琴。在岩盤表面的起伏之間,波長互相重疊成為倍音或相互抵消而減弱。雜音被吸收,音調漸漸整齊。經過整合的聲音,再由岩盤向上反射,一齊散發至整個曼哈頓的地面。
這種反射音開始時聽起來像耳鳴,或是低氣流的呻吟。有時也令人感覺像幻聽。但是在城市的喧囂之中,確實存在著這種持續低音(basso continuo)。(引自第202、203頁)
為了能親自聽見這聲音,我想去紐約。但這是我讀過所有的書裡,第一次讀到這樣的事。

被剔除的分子,並非從已完成的身體中拔除,而是順著時間,在組成過程中的某個時間,偶然未被製造出來。嵌入的不完全分子,也不是在整體完成之後再將部份切除,同樣是在時間軸上的某個時間出現,然後被組合進入之後的相互作用之中。

機械的生產沒有時間這個概念。原理上從哪個部位開始製造都可以,完成之後也可以取出或交換零件。它沒有不能重新製造的一次性,機械的內部也沒有所謂時間這種折疊後就無法打開的東西。
生物卻有時間,不可逆的時間不停在它內部流動,因此生物有如沿著時間來折疊,一旦完成後就無法再打開的折紙。如果要問生命是什麼,就可以這樣回答。(引自第266、267頁
沒有節錄到的部分,有提到失去了某一部份基因的小白鼠,仍然用身體裡的其他機制,克服了這個障礙,健健康康地活了下來。反而是不完全失去基因,只失去部分的小白鼠,無法調度其他機制,因此無法活存。而我們如此龐大,身體裡自然有更多備用的機制,確保我們能夠克服一切異常,活存下來。
生命的彈性,是遠遠超乎我們想像的,我們不是電腦也不是手機,那些無法量化的、相互協調的機制,才是我們活著的原因。我是一章節一章節地把這本書讀完的,而每次我所讀到的,都讓我覺得神聖。

書籍資訊:

書名:生物與非生物之間
作者:福岡伸一
譯者:滌昭
出版社:有方文化

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