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先天不足,仍然可以由後天來扶持-- 由基因和種源談起
2015/10/04 16:02
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先天不足,仍然可以由後天來扶持-- 由基因和種源談起

曾敦仁 2000.07.12 (註:包含校對和觀念問題,歡迎指正)

  千百年來的農夫都知道「種瓜得瓜,種豆得豆」這樣的事實,要收穫紅豆,便不能種植黑豆,你要摘採冬瓜,便不能播種西瓜,蚊子生不出蒼蠅,貓的後代不會是老虎,像這些事情,從前的人們都祇知道其當然,但是卻完全不知道是為什麼?直到遺傳學始祖------奧地利科學家孟德爾(G.J.Mendel)在一八五六年開始研究豌豆(garden peas),一八六六年他的遺傳定律公諸於世, 遺傳學研究風氣大開,這些生物間的遺傳奧秘才陸續被揭開出來,至今雖然衹有一百多年的發展,但遺傳工程在生物學上的成就,直可媲美物理學上的核子工程,有人已經預測未來遺傳工程所帶給人類的震撼與衝擊,將遠遠地超過其他任何尖端科技。

    生物和非生物之間的最大差異,便是生物是具有生命現象之物種,但是生命之源不能由人類雙手去賦予或製造,以當前人類科技要想以人工合成生命體,仍難實現。比如人類雖已有開發太空的能力,但是要吃蘋果,便要用蘋果的種子或者蘋果的細胞來進行繁殖和延續,以維持蘋果的物種,不致斷絕。換句話說,時至科技發達的今日,生物仍然衹能賴其「種源」來培養、改良,不能無中生有,憑空製造。恐龍正因「種源」斷絕,所以在地球上不復出現,沒有「種源」,便沒有生物的物種。

  「種源」來自何處?以現今的科學觀點來做解釋,每一個生物體,基本上都由「細胞」建造,細胞是生物體最簡單最原始的構成單位,其中心有「細胞核」,「細胞核」控制著生物的繁衍及遺傳。「細胞核」裡面有許多染色質絲,當細胞進行分裂時,染色質絲集中成體,稱為「染色體」。「染色體」之形狀有如螺旋槳,兩條兩條成對,生物的種類不同,其細胞內染色體的對數亦不相同,好比人類的體細胞的染色體是23對,豌豆之體細胞的染色體是七對,果蠅之體細胞的染色體是4對……等等。細胞經分裂之後,新細胞的染色體數目之所以能夠保持不變,便是由於成對的染色體的複製,所謂複製,簡單說,即是染色體加倍製造,以人的細胞為例,人的每一個體細胞染色體是23對,也就是46條,經過複製完成以後,這46條染色體,便成為92條,當細胞行將一裂為二時,同源的成對染色體各自分開而向細胞的兩極移動,這過程即是所謂的兩兩分開,平均分配,同時細胞的外形,略向兩端延長,其中央部分逐漸向內凹,終於隔開而裂成兩個新細胞,每一個新細胞都保有46條和原來的細胞完全一模一樣的染色體,而且遺傳基因內容完全相同,就是這樣的方式,細胞不斷分裂,數目愈來愈多,個體也愈來愈大,由細胞數目的增殖而形成了生長的現象。細胞分裂的另外一種方式是在生殖腺進行,稱為減數分裂,生殖腺內的生殖母細胞分裂後形成生殖細胞,其染色體的數目比原來的細胞減少了一半,以男性來說,睪丸便是生殖腺,睪丸裡面有一種將來要形成精子的細胞,稱做精子母細胞,這精子母細胞的染色體數和一般體細胞的染色體,完全一樣是23對。當男孩子十五、六歲進入青春期,睪丸開始成熟,便開始具有減數分裂形成精子的能力了,此時的精子母細胞內的染色體進行複製,而成92條,然後兩兩分開,形成兩個新細胞,各細胞擁有46條染色體,這兩個細胞各自再進行一次分裂的過程,便形成了四個各自擁有23條染色條的細胞,這便是精子了,由於精子的染色體數,衹有當初精子母細胞「染色體」數的一半,是成對染色體各自分開而成的,所以這種細胞分裂便被稱為減數分裂,每一個精子母細胞衹能完成一次減數分裂,所以也就衹能形成四個精子,睪丸內的無數精子母細胞都在減數分裂,精子的總數是精子母細胞的四倍,精子形成以後便不再進行分裂。至於女人的生殖腺------卵巢 ,也是經過同樣的減數分裂而形成卵,衹不過女人的卵,在生殖年齡的階段,每一個月通常只有一個卵是成熟的卵 。 卵形成以後與精子一樣是各自帶有半數的染色體(即23條),但是,當兩者合而為一,形成受精卵時,染色體配對成23對,開始進行前面所敘述的那種方式的細胞分裂,同時進行著細胞分化,這樣,分裂、分化了二百八十天左右,便是胎兒成熟,行將分娩生產的時期了,這期間每個細胞內的染色體,都是緣自當初受精卵形成的的染色體,數目內容一模一樣,從受精卵形成,直到嬰兒降生的這整個遇程便是生殖。生殖也好、生長也好,都少不了要細胞分裂的,有細胞分裂,個體才能生長,也才能延續後代 。 說到這裡,便明白這精子和卵便是我們人類的「種源」。人類如此,其他動物也如此,動物如此,植物當然也是如此,植物種子形成也是經過卵和精細胞的結合發育而來的,衹是動、植物種類繁多,雖然其生殖過程各有巧妙不同,但是染色體的複製和細胞的分裂卻是共同必備的基本條件。

  由於染色體的研究,對遺傳的奧秘和物種的根源,開始能夠解答。其實,科學家發現,在染色體上還有許多更小的構成單位,那就是基因,這些基因,又有更細更微的組成。基因之原來的外文是gene,我們中國人將此字翻譯做「基因」,不但發音極為相似,就是意義也可以從字面上表露無遺,基因是生物遺傳的基本單位,基於什麼原因,便遺傳什麼結果,基綠豆之因,便開花結果長出綠豆,基冬瓜之因,就開花結果長出冬瓜,基蚊蟲之因,長大成形便是蚊蟲,基蒼蠅之因,長大成形就是蒼蠅,你有什麼基因,你便長成什麼樣子,你有黑頭髮的基因,你的頭髮顏色便是黑的,你有黃皮膚的基因,你的膚色便是黃的,以此類推,你細胞內的染色體上,有什麼樣的基因,你便有什麼樣的長相和性狀,甚至特性,你具有美麗的基因,你便天生麗質,你具有忠厚的基因,你便秉性忠厚,美麗的人有「美麗」基因,忠厚的人有「忠厚」基因,那麼音樂家就有「音樂家」基因,發明家有「發明家」基因,這基因便是「種源」的基礎。然而美麗的人,其子女承繼了美麗的基因,長相卻未必美麗,發明家的後代也不見得是發明家,這又是什麼緣故呢?原來,在有性生殖的過程中,基因必須透過精子或者卵,才能傳給後代,前面說過,精子和卵都祇帶有成對染色體的一半,也因此精子和卵也都祇帶有成對基因的一半,卵和精子結合,基因就開始配對,成對的基因存在,長相和特性才能存在,萬一,卵的「美麗」基因配上了精子的「醜陋」基因,則子女將同時承繼這兩個成對的基因了,配對的結果就會產生各種變異, 子女的長相,自然就 「美麗」 和「醜陋」相參互見了。在遺傳學上,後代之間,基因的重組興交換情形極其複雜,有的性狀是必需由多對基因共同作用才能顯現的 ,我們在這裡祇要了解「種源」和「基因」間的關聯也就夠了。

  但是,生物的生存,光有「種源」是不成的,環境也相當重要。比方說,你手上有一顆帶有各式各樣優良基因的蘋果種子,這種子如果將來能夠發育長大,必然可以結出又香又甜又大又脆的美味蘋果,可是十分不幸,這種子被你隨手一丟,丟進了太平洋,甚後果便不難想像了,或者是被你扔在水泥地上,再怎麼也長不起來的,要是這種子被種到梨山的蘋果園去,那便有得發揮了。所以基因和環境有良好的配合才能相得益彰。又好比說一個原本具有可以長成「世界美人」的基因的嬰孩,生長在三餐無繼的家庭,非但沒有機會接受良好的教育,而且由於長期營養不良,結果成了「病西施」,怎麼可能會是世界小姐呢?從這個角度來看,一個人要有好的發展,除了本身要具天賦異稟以外,尚要有得天獨厚的良好環境。

  我們不羨慕某人有什麼好才華或某人有什麼獨特的好成就,重要的是要瞭解自己具有什麼秉性,而且,還要懂得安排自己在能配合自己的秉性的良好環境中求生存、求發展,一切對頭,那怕我們是一顆小草,仍然會長得很好。我們沒有「音樂」基因,我們便不該期盼我們會成為傑出音樂家;我們沒有「藝術」細胞,我們怎麼能期待自己成卓越藝術家?瞭解自己,配合環境,才能讓自己獲得最大的發展,套一句教育上的話說:「自我認識,適性發展,才能自我實現」。

  如果你擁有「音樂」天賦,你便該在良好的音樂環境中順勢發展,如果你擁有「體育」異秉,你便該在體育的路上求發展,依此類推之,如果你擁有與愛因坦相同的才華,你就該走科學這一行。總之,成功的道路千百條,行行可以出狀元,祇要你先天條件夠,配對環境走對路,剩下的便是努力!如果你不是什麼特別的種子,那麼也不用灰心,你只管走平凡的路,祇要盡自己的力,一定可以做到勤能補拙而開拓自我,從中得到滿足與快樂,因為你已腳踏實地,沒有非份之想。天生萬物皆有用,何況是人,人可以認識自己的秉性,選擇良好的環境,環境無比重要,「沒有開闊肥沃的草原,那來健康壯碩的牛羊」,自我之外的一切,都屬於環境,好比教育也是重要的環境,選擇理想的學校、選擇理想的老師、選擇好的教材、選對了發展的科系,就算先天不足,仍然可以由後天來扶持。

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