基因的弔詭與物理學家的浪漫-科學人雜誌
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基因的弔詭與物理學家的浪漫

2017-12-01 、插畫/陳文盛
20世紀上半葉,物理學界出現兩個信念:一、生命現象可以用物理和化學解釋;二、生命科學最深處可能隱藏著新的物理定律。這兩個信念有一個成真了。
談起遺傳學,當我告訴別人孟德爾是物理學家,大部份的人都很訝異,都反問說孟德爾不是生物學家嗎?我告訴他們孟德爾在中學教過物理,也在維也納皇家帝國大學攻讀物理學。事實上他若沒有物理學家的數學根柢,就不會從豌豆實驗數據中的數學關係推論出遺傳原理。進入20世紀後,孟德爾遺傳學說開始被發揚光大,但都還是停留在數學定量分析。基因,只知道它存在於染色體;它是什麼樣子都不清楚,也不知道如何研究。要等到下一波革命才將遺傳學帶入細胞中,在分子層次研究基因。領導這場分子生物學革命的也是一群物理學家,始作俑者是德國量子物理學家戴爾布魯克(Max Delbruck)。1935年戴爾布魯克和兩位合作者發表一篇有關X射線誘導果蠅突變的論文,他們發現X射線離子化範圍大約300立方埃(A=10-10公尺)就足以造成突變。這樣的體積涵蓋大約1000個原子。戴爾布魯克結論說:基因是單一的分子;突變是基因分子從一種穩定狀態「跳」到另一種穩定狀態。這篇論文發表在非常冷門、幾乎沒人注意的期刊,但是七年後,它的一份抽印本輾轉傳到客居愛爾蘭都柏林的量子力學大師薛丁格(Erwin Schrodinger)手中。薛丁格根據這篇論文的論點...

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