正文 第15章 探索生命之源(1 / 3)

生命的起源,這是個神秘莫測的問題,同時也是人們最關心的問題。這是類似於“先有蛋還是先有雞”的命題:地球上最早最古老的生物高分子究竟是什麼?是蛋白質還是核酸?核酸的合成需要酶的催化,而蛋白質的合成又需要核酸作為遺傳模版。它們之中誰是導致生命誕生的“第一元素”?美國生物化學家薩姆納於1926年首次提純出一種名叫“豚酶”的酶,而證明酶是一種蛋白質。他因此榮獲了1946年諾貝爾化學獎。薩姆納的發現使生物學家們認為:是酶在起到細胞分裂的催化功能,因此在生命最初誕生的那一刻是先有蛋白質,後有核酸。在20世紀80年代以前,人們已知道核酸是遺傳信息的載體,但一般認為它們並不具有生物催化作用,隻有蛋白質才具有生物催化作用,是它導致了生命的誕生。細胞內核酸作為遺傳信息分子、蛋白質作為催化分子分工的觀點得到普遍認同,並被作為“生物化學的基本定論”,寫入有關的教科書,統治了生物學界半個多世紀。

1978年—1981年,美國化學家奧爾特曼和美國化學家T切赫分別在實驗中發現:核糖核酸具有生物催化作用,具有酶一樣的活性。這一發現意味著:地球上最早最古老的生物高分子有可能是不僅具有攜帶遺傳信息功能、也具有生物催化功能的核糖核酸分子。這一發現使科學家們對生命起源於蛋白質的定論重新審視。由於這一發現,奧爾特曼與切赫於1989年獲諾貝爾化學獎。

20世紀的50年代初,南太平洋島國新幾內亞西部原始森林中的土著民族佛魯人中流行一種怪病——“庫魯病”。患者初期抑製不住地震顫、四肢陣攣性抽搐、精神錯亂,並不時發出痛苦、可怕的笑聲,最終導致癱瘓而死亡。這種病原因不明,有的部落近半數的人死於這種病。

美國醫學家和病毒學家蓋達塞克冒著被傳染的危險,曆時10年深入土著人部落生活調查庫魯病。蓋達塞克發現,佛魯人有一種野蠻的習俗:當家中有人死去時,女眷和兒童生食死者的大腦,而庫魯病患者恰恰以婦女和青少年居多。於是,蓋達塞克勸說當地人改除這種陋習。數年後,庫魯病的發病率大為降低。

蓋達塞克對庫魯病病死者的大腦進行培養和分析,但始終未能找出致病的細菌或病毒。後來受其他科學家的啟發,他認定這是一種人類尚未認識的、比病毒還小的病原微生物,蓋達塞克將它命名為“慢病毒”。後來,他和其他科學家又發現了另外幾種能導致神經係統疾病的慢病毒,並榮獲1976年諾貝爾生理學或醫學獎。

20世紀80年代,美國神經生理學家普魯西納發現了一種比病毒還小、內部不存在核酸的微生物致病因子。由於這種致病因子具有蛋白質的性質,所以普魯西納將其命名為“朊毒體”。

1985年,世界上發現首例瘋牛病。1992年,歐洲瘋牛病流行。同時,人們又發現羊的亞急性傳染性海綿樣腦病、人的新克雅氏症都具有與瘋牛病類似的症狀,並且都有腦組織壞死,這三種病的罪魁禍首就是普魯西納所發現的“朊毒體”。後來普魯西納和其他科學家經進一步證明:庫魯病和老年癡呆症等神經係統疾病,也都是由與朊毒體類似的病原微生物所引起的,慢病毒與朊毒體可能是同一類生物體。普魯西納因此榮獲了1997年諾貝爾生理學或醫學獎。

朊毒體的發現無疑向“一切生物都存在核酸、遺傳必須經過核酸”的生物學“聖經”發起了挑戰,即蛋白質也可能具有遺傳功能,並為生命起源的研究開辟了新思路。但這一點目前還有待進一步的研究和驗證。

DNA是螺旋狀的,生命科學的探索之路也是螺旋的,而且是永無止境的。DNA的雙螺旋結構體現著一種科學之美,它與和諧的大自然之美交相輝映。科學家們為我們展示了科學之美、探索之美,而且通過科學技術的進步為人類創造了日益美好的生活。人體自身和大千世界還有數不清的未解之謎,正等待著人們進行探索。讓我們體驗美、探索美,續寫和創造永無止境的螺旋之美。

生物工程技術的誕生與應用不僅改變了我們的生活而且還讓我們為你的生活多姿多彩。

1977年,美國加利福尼大學的遺傳學家博耶等人,用基因重組技術,在大腸杆菌中製造出5毫克的人生長激素抑製因子。如果用傳統的辦法從羊腦中提取5毫克生長激素抑製因子,那就要有50萬個羊腦。這是基因工程應用的一大勝利。

糖尿病是患者胰腺不能正常分泌胰島素,引起血糖過高而至,其死亡率僅次於癌症和心髒病。全世界的糖尿病患者已達數千萬人。20世紀初,醫生們就采用胰島素治療糖尿病。但胰島素以往主要靠從牛、豬等大牲畜的胰髒中提取,一頭牛的胰髒或一頭豬的胰髒隻能產生30毫升的胰島素,而一個病人每天則需要4毫升的胰島素,胰島素產量遠遠不能滿足需要。