■ 潘震澤

近年來(lái)，“基因”與“納米”這兩個(gè)詞，不但是報(bào)章雜志最熱門的科學(xué)報(bào)道題材，同時(shí)也是政府投資最巨的兩個(gè)項(xiàng)目。有朋友將兩者戲稱為“蛋炒飯”，雖然此“基”非彼“雞”，此“米”非彼“米”，但也頗為傳神。

按一般的認(rèn)知，基因?qū)儆谏飳W(xué)家研究的范疇，納米則屬于物理及工程的領(lǐng)域，但科學(xué)研究跨行跨界的，比比皆是，不足為奇。學(xué)物理的多有人涉足生理及分子生物的研究，學(xué)生物的人更是經(jīng)常在微觀的納米世界遨游，這只怕是行外人不能想象得到的。

古典的生物學(xué)屬于描述性的學(xué)問(wèn)，無(wú)論形態(tài)、分類、生命史、生態(tài)等，多是記誦之學(xué)，比起數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等以計(jì)算為主的“硬”科學(xué)來(lái)，只能算是“軟”科學(xué)。

生命現(xiàn)象究竟是以化學(xué)還是以物理解釋為佳，科學(xué)史上曾有過(guò)激烈的爭(zhēng)執(zhí)，從而分成化學(xué)醫(yī)學(xué)及物理醫(yī)學(xué)兩派?；瘜W(xué)醫(yī)學(xué)的祖師爺黑爾蒙特主張所有的生命都來(lái)自化學(xué)反應(yīng)，像是消化、生長(zhǎng)、發(fā)酵等；而物理醫(yī)學(xué)的代表巴格利維則認(rèn)為生命現(xiàn)象必須以楔子、天平、杠桿、彈簧以及所有其他的機(jī)械原理來(lái)解釋。18世紀(jì)的英國(guó)醫(yī)生漢特在演講時(shí)發(fā)表過(guò)一番揶揄之詞：“有些生理學(xué)家會(huì)說(shuō)胃是個(gè)碾磨廠，有的說(shuō)是個(gè)發(fā)酵槽，還有的會(huì)說(shuō)是個(gè)燉肉鍋；依我看來(lái)，胃既不是碾磨廠，也不是發(fā)酵槽，更不是燉肉鍋。在座諸位，胃就是胃?！?/p>

物理醫(yī)學(xué)與化學(xué)醫(yī)學(xué)之爭(zhēng)，當(dāng)然早已告終，生命現(xiàn)象必須同時(shí)以物理及化學(xué)原理解釋，已成公認(rèn)的事實(shí)。然而，現(xiàn)在的生物教學(xué)，尤其是奠定基礎(chǔ)的中學(xué)教育，卻仍然少了這樣的體認(rèn)，非?？上?。對(duì)生物有興趣的，物理、化學(xué)下的工夫不足，學(xué)理工的，又少了些生物學(xué)的知識(shí)，兩者都有所欠缺。目前生物學(xué)里只有少數(shù)傳統(tǒng)分支或許還可以置身事外，但真正尖端的研究絕對(duì)少不了物理與化學(xué)（還要加上數(shù)學(xué)）的幫助。數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)底子越好的人，越能夠有所創(chuàng)新及突破，否則也就只能做些補(bǔ)充或模仿的二流研究。

生物學(xué)進(jìn)入真正科學(xué)的領(lǐng)域，量化是一項(xiàng)重要指標(biāo)，這對(duì)于一向以描述、記誦為主的學(xué)子來(lái)說(shuō)，一開(kāi)始是不容易適應(yīng)的。我在美國(guó)念研究所的頭幾年，聽(tīng)老師之間的交談，對(duì)于他們隨口可以說(shuō)出細(xì)胞內(nèi)外離子的強(qiáng)度、血中氣體、葡萄糖及荷爾蒙的濃度，以及各種生物構(gòu)造的規(guī)格數(shù)字時(shí)，我都只有茫然以對(duì)，既無(wú)概念，也無(wú)能力分辨對(duì)錯(cuò)；直到多年以后，才足以并駕齊驅(qū)。這份挫折感，遺留至今。

其實(shí)生命的現(xiàn)象，本在微乎其微處發(fā)生。人肉眼可分辨的極限在0.1毫米左右，只有在光學(xué)顯微鏡發(fā)明以后，將物品放大數(shù)百至上千倍，人類才看到了以微米為單位的細(xì)胞。至于細(xì)胞里頭更小的胞器、細(xì)胞與細(xì)胞的間隙、比細(xì)胞還小的病毒，甚至蛋白質(zhì)及核酸等組成細(xì)胞的分子，就落入了納米的范疇，只有放大幾十萬(wàn)倍的電子顯微鏡才可以觀察得到。至于“毫”、“微”以及“納”的量詞，是以10－3往下遞減，不單用在長(zhǎng)度，也用在體積及重量的單位。

譬如血中的荷爾蒙，多是小分子的氨基酸、類固醇及蛋白質(zhì)類，以濃度而言，都在每毫升幾納克，甚至皮克（“皮”比“納”又再降一級(jí)）。有人形容其量之微，就好比將一茶匙的食鹽溶在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水里一樣。像這樣低的濃度，早已超過(guò)任何以物理原理制作的天平所能計(jì)量的范圍。40年前，有人想到了結(jié)合生物的抗原抗體反應(yīng)與物理的放射性元素特質(zhì)，而發(fā)明了放射免疫測(cè)定法，成功測(cè)得了血中荷爾蒙的濃度，也徹底改寫(xiě)了內(nèi)分泌學(xué)。

如今納米科技在生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用更多更廣，以納米規(guī)格制造的微型器械應(yīng)用在疾病的檢驗(yàn)、診斷和治療上，潛力無(wú)窮。追根究底，生命的組成及反應(yīng)本屬于納米的世界，如今與納米科技結(jié)合，誰(shuí)曰不宜？