基因革命　生命解碼

相不相信，有一種大小和信用卡差不多的儀器，可以在極短時間內，萃取一滴血液中的DNA（去氧核糖核酸），然後勾勒出你的遺傳密碼。這會是二十二世紀的奇幻儀器嗎？不用等那麼久。只需再花幾年，生物學家和工程師們就能合作完成，」一九九八年底的一期英國《新科學家》雜誌宣稱。
　公元兩千年標記人類歷史上一個重大轉捩點：基因科技革命徹底搖撼了生命的根基。人類已經活在一個植物、動物都可以複製的世界，未來，甚至可能面對一個人工繁殖的世界，可依希望和需要，生出「理想中的孩子」，長大成所有遺傳組合都經過控制、操縱的「試管市民」。到最後，人類命運將不再聽任偶然擺布。

二十世紀的魔鬼契約

　在回顧這段歷史時，後世子孫會認為，為了獲得造物的力量，二十世紀的研究人員和魔鬼簽下一紙契約。美國成立的「人類基因組解讀計劃」，是一場集全球之力、解全人類遺傳之謎的研究馬拉松，正代表科技進步的可怕。
　基因研究就好像人類「侵襲」大自然，正好說明現代生物學的兩難和兩面性。現代生物學對自然和人類之間最深層關係的掌握，已經有了革命性的成果，它也承諾將達成一些烏托邦式的目標，如終結病痛，甚至戰勝死亡。另一方面，它卻威脅到大自然數百萬年來的循環運行和自由。人類開始對自己有一番全新的了解。
　在進行「人類基因組解讀計劃」的高科技大樓中，觸目所及都是神奇又令人難以置信的景觀：人類服侍著機器，站在一旁觀看機器人和自動解析器解讀人類的遺傳特質。鋼臂抓取接受測試的小盤、裝運盛有培植細菌或濾過病毒的小碟；微吸管中滴出一小滴溶有人類遺傳物質的溶液；特殊膠質將基因組分解；掃描器和電腦夜以繼日地分析獲得的資訊。一小撮奴隸般的研究人員，則日日解讀數以千計遺傳資訊的「字母」。
　在這裡看到的只是各種表格、綿長的數字排列，和A、T、C、G四個字母的各種不同排列組合，其中A、T、C、G代表DNA裡的四種鹽基。如果將這四個字母連續寫出來，人類基因組序列將寫滿十萬本各三百頁、每頁一千個字母的書。生命就這樣簡化成遺傳資訊，其中的奧祕也逐漸消失。
　現代生物學雖然被某些人斥為對上帝不敬，但它的基礎卻要回溯到一百三十年前一位傳教士孟德爾(Gregor Mendel)，他將不同種類的豌豆互相交配，無意中發現其中的規律性。他的發現直到二十世紀才被稱為「孟德爾定律」，孟德爾則被尊為「遺傳學之父」。

從孟德爾理論出發

　孟德爾最大的成就是用簡單的方法，賦予研究結果一個高層次意義，而且以文字表達出今天在每本生物課本中都找得到的定律。他發現的規則足以說明遺傳因素的存在。這就是今天每個中學生都知道的「基因」。
　孟德爾的發現導致遺傳學的誕生。在孟德爾的著作沈寂三十年後，三位獨立研究的歐洲生物學家，於一九○○年不約而同地重新發現它的意義。
　當孟德爾的理論再度受到重視，時代的整體思想已經成熟。二十世紀初，對基因的知識有了爆炸性的進展。三名重新發現孟德爾的生物學家中，荷蘭籍的維瑞斯（Hugo de Vries）在夜以繼日的實驗中，發現遺傳特質會產生重大改變。他稱之為「突變」。
　基因研究開始不斷有創造性的突破。一九一○年美國學者摩根(Hunt Morgan)發表果蠅的第一個實驗結果。他不但證明孟德爾定律的正確性，更證實從顯微鏡中看得到、細胞核內筷狀結構的染色體，就是基因的所在。
　遺傳學的進展，卻也造成人類歷史的浩劫。達爾文的「適者生存」理論，雖然後來被用來解釋社會中的競爭法則，但並未成為足以改變社會的意識型態。高登(Francis Galton)的想法，才成為後來的主流。高登在十九世紀末期，提出「優生學」理論，建議以栽培動植物的方法來改善人種。
　高登的理論在英語世界獲得好評，一次大戰結束前，在德國更成為價值連城的專業領域。一九二三年，慕尼黑大學甚至設立「人種衛生學系」。

優生學帶來的噩夢

　希特勒尚未掌控德國前，世界各國為阻止「劣等」基因擴散，已開始實施所謂「負面優生學」的措施。二○年代末期，美國已有二十幾州在州法中制定了絕育法。一九三九年在加州接受絕育手術的「殘障人」，遠多於其他州的總和。
　在德國納粹統治下的第三共和，優生學更伴隨著科學研究，以德國式的一絲不苟，徹底執行。納粹以加州為師，讓成千上萬的人不得生育。變態的遺傳學高漲成以促進社會進步為名的種族狂熱，最後演變成大屠殺。約六百萬名猶太人、吉普賽人、病人、殘障者，以及思想不同於眾的人，都在生物學的旗幟下喪命。
　在世界的其他角落，優生學也再度祕密復活。瑞典的精神病患到一九七六年都還不准生育；在日本甚至到一九九五年。直到今天，中國大陸都還以優生學為由，淘汰「不需要的」遺傳特質。在中國和其他亞洲國家如印度，如果產前檢查是女嬰，就必須接受墮胎。

ＤＮＡ：遺傳符號的信差

　另一支生物學發展，則自三○年代起經歷一場巨變。分子生物學取代古典生物學，成為主流。遺傳學家的研究對象，由原來的「寵物」擴充到單細胞微生物，如黴菌、細菌和病毒。基因和遺傳研究，轉移到分子層面。
　一群勇於向新知挑戰、不願參與建造原子彈的物理學家，加入分子生物學的行列，替生命實驗室帶來一股新作風。一九四四年，加拿大的細菌學家艾福立（Oswald Avery）確認染色體中的DNA，就是攜帶人類遺傳訊息的物質。
　六○年代初，生物學家更藉由基因科技，取出有機體內的DNA，再和其他有機體合併。至此，生物學終於由一門分析生命的學科，「突變」為足以改變生命、製造新生物的綜合學科。孟德爾那一代的自然研究者，還滿心驚奇地想透視上帝的傑作，他的子孫卻一點也不畏懼地粗製濫造生命，並且破解了生命的奧祕。
　美國的「人類基因組解讀計劃」就是生物學的第一個超級大計劃，在規模和努力上，足以和太空探險、建造原子彈和登陸月球等人類的「成就」媲美。
　製藥工業則是推動這場持續加速競賽的主要動力。各大相關企業不惜重金投資深具潛力、鑽研基因組的小公司。大型研究機構也和大製藥公司攜手研發。不少基因研究學者擁有相關企業的股權，有些甚至自組公司。除了好奇，基因科技的「錢」景也鞭策著各種計劃的進行。
　醫藥界也從基因研究中獲利，例如新疫苗的發現。也因此，諾貝爾醫學獎得主大多為分子生物學家、生物化學家和基因科技學家，而非開業醫生。由於對醫學發展有重大貢獻，生物學始終未受批評，就像在廣島原子彈前的物理學一樣。但是，最近批評基因科技的聲浪卻逐漸升高。
　《科學的美國人》雜誌預言，基因篩檢時代即將來臨。「人類基因組解讀計劃」已經研發出一種DNA晶片，可以一次篩檢上百種遺傳特質。美國惠普公司也已研發出一種儀器，用十片DNA晶片就可以解讀出人類全部的遺傳特徵。
　基因研究加速既人性、又殘酷的發展。不出幾年，在分析完人類的遺傳特徵後，就可用各種方法，更有系統地向遺傳深層探索，篩檢出人類遺傳特質的優缺點。

道德戰爭

　這類分析理應為人類福祉服務，找出因遺傳產生的病痛風險，但是因此將產生倫理問題。例如，如果知道可能罹患無法治癒的遺傳性神經疾病，如亨丁頓氏舞蹈症，健康的當事人會預期痛苦即將發生，而提早在發病前就已經承受極重的心理壓力。如此，對潛在病痛的擔憂反而甚於現有的疾病。超越現在、預測未來，雖是所有科學家的夢想，但在基因研究中，這個夢想卻以一種嚴酷的方式實現。
　不過，基因篩檢也有好處。提早知道可能罹患愛茲海默症（俗稱老人癡呆症），就能採取預防措施。另一方面，透過千萬人的大量基因測試，還可以預測人類「天然的」壽命。由於壽命也是生物的身體特徵之一，因此透過基因篩檢，人類生命中最大的未知——死亡的時刻，也將無所遁形。
　基因篩檢引發道德爭議。當有一天，當基因篩檢比較便宜時，「希望」生出一個身體健康的孩子，將自然發展成「一定要」生出健康的孩子。這樣的發展並非某些心懷不軌的研究人員苦心設計出來，也不是某公司想大撈一筆的心態所致，而是來自全天下父母的要求壓力。到時，對「健康」的定義可能無限延伸。我們的兒孫世代，極可能認為健康也包括外貌，甚至可以透過胚胎的基因分析，預見孩子未來的長相。
　新遺傳學的批評者描繪一幅恐怖畫面，其中由人類製造出來的人形生物為非作歹。製造人形生物非常簡單，只要將A、B、C元素加在一起，測試、操縱、複製，人工製作的生物就在眼前。
　於是，遺傳學的魔鬼辯證法又出現了。人形生物可能有兩種，一種是沒有情感的士兵、有完美基因、機械般工作的工廠工人；另一種是沒有痛苦、性情溫和、不知沮喪、完全不適合戰爭的人。但是沒人能準確料算，後者幸福的願景是否能實現。雖然許多樂觀的遺傳、生物學家和機器人一起參與了這場造物實驗，但是批評者已經預言失敗，因為這是一場高難度的挑戰。

操縱生命的科技

　看似簡單、其實複雜的基因密碼，將基因研究者推向生命最深層的祕密領域，還賦予操縱生命的工具。但是他們是否能目標明確、且以善意進行實驗及研究，還不得而知。因為他們還不能完全了解生命，而且他們可能永遠無法了解。
　「人類基因組解讀計劃」結束後，多如山高、如謎般的資訊，還待研究人員繼續探索。目前，已知某些「簡單的」疾病或身體特徵，是因一個或少數基因影響新陳代謝所引起，但下一步才是真正困難的開始。一個人是否有音樂才情、或無法大聲朗讀，是否嗜酒或選擇從事神職，和先天有機體及後天環境相互作用有關，要釐清其中的錯綜複雜絕非易事。
　基因就是細胞核中化學物質的排列組合。每個單一基因代表一種蛋白分子的建構指令，不論是製造荷爾蒙或酶，頭髮或指甲的生長，生產保衛身體的抗體，運送氧氣的轉移分子，或腦中的指令物質，都靠基因指揮。人體中約有十萬個基因，就相當於十萬個蛋白分子，其中已知的只有少數。
　科學家目前掌握到的事實是，不只在蛋白質之間，蛋白質和遺傳物質，DNA和DNA之間都會以各種方式「相互作用」。這類各式相互作用的總數，是個天文數字。由於它和天氣一樣多變和混亂，所以同樣難以預測，更別提有意的操縱了。
　從過去幾年一些令人震驚的研究成果知道，遺傳學家對於基因影響的範圍，其實了解極為有限。第一個發現是，人類和「近親」黑猩猩的遺傳物質，有九八％雷同，兩者的相似性遠超過達爾文的想像。同時，這個發現也拋出一個問題：僅僅二％的不同，竟然產生人與獸之間那麼大的差異。
　最近更有基因分析顯示，人類擁有的遺傳物質，和老鼠、果蠅、啤酒酵母等較低層次的生物，相似處竟然超過想像。如此看來，造成人類和黑猩猩之間一目了然差異性的因素，除了單純儲存在基因中的遺傳訊息外，應該還有另一未知層次的理由。
　只由四個鹽基組成的DNA研究，本身也有盲點。分子生物學注重層層分析，雖將所有生命過程簡化為化學性和物理性因素，但是卻忽視其他影響因素和互動關聯。
　柏克萊大學的史托曼(Richard Strohman)因此認為，「生物學界正在醞釀一場基本的典範改變，因為生命體太過複雜，無法將之簡化為分子成分和活動。」

踢一場精采足球賽

　就像一場足球賽，不能只讓二十二名各有所司、有所長的球員呆站在球場上，必須大家一起踢球，才能展現比賽的動力。同樣，要掌握生命的奧妙，除了分析DNA含有的資訊外，還必須了解生物體內各種分子的互動，為其中會產生另一層次、更重要的遺傳訊息。
　另外，就像比賽中只要有一位能指揮全軍的球員，就可以反敗為勝，單一一個新的蛋白物質也足以改變整體代謝作用，因而產生一種躍進式的發展。基因研究還有很長的路要走。
　二十世紀是生物學的世紀，許多「簡單」的問題已經有了解答。如今，生物學又將進入一個嶄新的紀元。就像物理經歷的發展一樣，生物學不應再依賴收集資料的研究方法。二十世紀初，牛頓的機械法則被運用在各種物理學的研究上，但是愛因斯坦發現，它不適用在光的研究，於是另起爐灶。
　就像愛因斯坦首先將空間和時間放在相對論中，生物界也必須出現一位愛因斯坦，在人類進入第三個千禧年時，結合能量和資訊，才有可能藉以解決和意識相關的所有難題。
　在回顧遺傳學百年的《老鼠、果蠅和人類》一書中，法國生物學家雅各（Francois Jacob）寫到：「人類是核蛋白酸和記憶、渴望和蛋白質的組合。在即將結束的世紀中，我們卻只忙著研究核蛋白酸和蛋白質。下個世紀，對記憶和渴望的研究勢必成為重點。但這些問題可能有解嗎？」