PCR 穆利斯 科学的真与幻

来源:科学手记时间:2022-02-02

近两年来,全世界陷入一场新冠病毒造成的疫疾之中,造成了死亡、封闭、隔绝、恐慌的社会动荡,影响十分深远,至今还没有完全走出这个历史的变局。相对于自然界的存在,人类可以回顾的历史,其实相当短暂,但是因为在地球生物圈中的宰制性发展,让人类在相对短暂的历史里,已自诩居于地球生物链的顶层,给自然带来极其巨大的冲击,也难怪一位德国诺贝尔物理得主居然主张,应该把地球近百年的演化纪年,命名为人类世。

人类与万物同生于自然之中,遭遇可能无法适应的外来冲击,正是生物求生求存的共同命运。在人类求生存的挑战中,病毒似乎是我们耳熟能详的,如果以绝灭物种数量作为衡量标准,病毒应该才真正是位列于生物链最顶层的,在我们极其有限的对于自然万物演化的了解中,人类已经认识到,病毒在包括我们人类的万物演化中,既是一个杀戮者,也是一个促生者,它消灭物种,也衍出新的生机,我们之所以能演化为如此复杂的生物,病毒亦居其功。

在现今生物科学对于病毒的「认知」中,无生机的「病毒体」靠着「寄生」于「宿主」而存活衍生与变异,因此活着的所谓「病毒」,其实是我们主观认知所造就的一个生命体的演化过程,并不能真正独立生存,在生命演化过程中,借着我们生命体而共生的所谓「病毒」,与我们共生,也与我们同死。

近代科学发展之后,大大改变了过去相当长久的自然演化法则,靠着近代科学实证和化约思维带来的成功,近代科学可以对于诸如病毒之类的一些微观挑战,发展出管制与改变的能力,也造就出了病毒与人类的乖违与适应历史,当下我们所经验的,也只不过是悠长历史最新的一个篇章。

这两年来坊间耳熟能详的所谓「核酸检测」,基本来自一个生医研究成果突破发展而成的技术,那就是PCR。简单说,这种称之为「聚合酶连锁反应」的技术,就是将实验物的核酸作「连锁反应」式的复制放大,进而得以对于其核酸细部内涵进行分析比对。因为其极微观的所谓「单位数量」极其庞大,也就只能用统计的办法规范计量标准,来做一个判准,这个过程因着先天上有必不可免的瑕疵,既成模具仪器的「知其然未识其所以然」标准作业,结果会产所谓不确定争议,自属正常难免。

二十世界生物科学发展在观念和技术上受到物理科学的影响与裨益,在科学史上谈论甚广,上世纪许多开生物科学新局的代表人物,多有自陈的心迹。但是由物理科学到生命科学的跃迁进展,却有一个研究对象本质差异的根本性问题,那就是物理科学所研究的物质,其性质多为固置单一,反观生命科学所探究的生物体,天上就是复杂非线性多因果,而且生命现象还有衍生变异再生的机制,因此在探究物质现象上或相对成功可控的方法,探究生命现象便要出现诸多问题,这也正是当前一方面生命科学看似机会无穷,实际上却也危机重重的道理所在。

任何一个关注近代生医研究的人应该都会注意到,在科学主流刊物上对于这样问题的讨论,可说是无日无之,如以具有代表地位的顶尖科学期刊《自然》杂志为例,近些年来谈论生医科学研究结果不能重复的根本性问题,已是成篇累牍了。我们都知道,近代科学之所以能够超越人类过去长久的自然哲思,成为人类面对自然与生命现象的主流价值评准标准,主要就是拜近代科学自诩的实验检证的可以重复再现,如果生命科学缺失了这个根本强项,如何能再成为人类面对生命问题的倚恃标准,更不要说是唯一的倚恃标准。

回顾科学历史的发展,更容易让人们认识到今日所谓科学知识的产生,其实从来不是顺理成章的,就像一九六一年诺贝尔生理医学奖得主梅达瓦(Peter Medawar)所说的名言,科学实验的发现,其实多是混杂不清的社会化过程,而一九八三年在加州生物公司发现,后来不但因之得到了诺贝尔奖,也在生物科学定性检测中发挥关键作用的「聚合酶连锁反应」,正是一个最明显的例子。


凯利·穆利斯(Kary Banks Mullis,1944年12月-2019年8月7日),美国著名化学家,因发明高效复制 DNA片段的“聚合酶链式反应(PCR)”方法而获得1993年诺贝尔化学奖。

一九八三年在美国加州早期一家赛托斯生技公司工作的穆利斯(Kary Mullis),自陈是在一次夜里驾车返家的路上,突然想出了「聚合酶连锁反应」的办法。穆利斯在完成了做一个化学家的标准学术训练后,因为对做研究工作兴趣不大,很快离开去写小说,还经营了两年面包店,后来一位朋友把他拉进赛托斯生技公司,做分割遗传基因短链的技术工作。一直自认聪明过人的穆利斯当然甚觉无趣,没想到却在思索分析基因突变新方法时,灵光乍现,想出了把任何选择基因片段放大的办法。

这个想法当时并没有得到重视,因为后来一些技术的发展,让原本旷日费时,在细菌上进行的基因放大过程,用「聚合酶连锁反应」只需要几个小时,成为生物基因实验的利器,立时风行,也让穆利斯在十年后获得了诺贝奖,成为科学界的名人。但是他一直是一个非典型的科学家,在塞托斯工作了三年,他又离开去写作、演讲和顾问工作,他对精神幻思、星象和轮回转世深感兴趣,最大的乐趣是冲浪滑雪。

穆利斯不喜欢科学工作原因很多,他自恃才慧与自我中心,曾经直言批评科学行业普遍以假造数据取得经费的腐败现象,还公开指名质疑一些爱滋研究科学家的诚信,不相信艾滋病是人类免疫缺乏病毒造成的说法,他也质疑氟氯烷的造成臭氧层破洞,以及工业废气造成气候暖化。他说,「科学家常以救世之名,给世界带来可怕的巨大伤害。」

这些讯息都是来自《纽约时报》科学记者魏德(Nicholas Wade)一九九八年写的一篇旧文。这个有经验的科学作家,经过同穆利斯本人,他的多位同侪友人和家人的谈话,描绘出与一般认知大不相同所谓「诺贝尔奖科学家」的真实面貌,其实是一个充满看似偏颇思想以及离经叛道行径的怪咖,也让更多人认识到科学的可能本质所在。

活了七十五岁的穆利斯,在二〇一九年八月去世,没有看到随后两年全世界陷入的新冠疫情大恐慌。如果他知道后来多少人因着他那次夜驾中无意而得的所谓「聚合酶连锁反应」想法,造成的恐惧惊慌与病恙生死,不知会作何感想。
 

作者:江才健,台湾著名资深科学文化工作者,曾为《中国时报》科学主笔,《知识通讯评论》发行人兼总编辑,现为台湾大学新闻研究所兼任副教授。
来源:《科学手记》2022年2月