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2020-02-01構築生命現象的藍圖 — 50年來核酸研究進展 602 期

Author 作者 林翰佐/銘傳大學生物科技學系副教授,本刊總編輯。

遺傳物質真相為何?科學界掀論戰

核酸(nucleic acid)是一種天然的巨型分子。1869年,來自瑞士的科學家米歇爾(Friedrich Miescher)於白血球細胞的細胞核中首度發現它的存在,並以「核素(nuclein)」命名。

20世紀初正是遺傳學蓬勃發展的時代,隨著孟德爾(Gregor Mendel)所提出的遺傳定律逐漸受到世人重視,科學家們開始思考「遺傳」這個子代得以獲得其親代特徵的生命現象,實質上承繼的內容到底是什麼。在眾多假說之中,核酸一直位列可能的名單(candidates)裡,這其實不難理解,基於遺傳現象的複雜性,作為遺傳物質的本身,其結構必定不能太過簡單,身為細胞中巨型分子的核酸也很難不引人注意。不過,由於細胞裡普遍存在的蛋白質也具有相同的要件,所以兩派的支持者開始了長達半個世紀的論戰。

在著名的格里菲斯實驗(Griffith’s experiments)中,非致病肺炎菌會因與熱處理後的死肺炎菌混合獲得致病能力。眾所周知,一般蛋白質在加熱過程都會產生變性(denature),科學證據也顯示蛋白質可能並非遺傳現象裡藏於屠龍刀中的武穆遺書。1952年,赫雪-蔡司實驗(Hershey-Chase experiment)更直接以T2噬菌體的研究證明,子代從親代獲得的遺傳物質是透過磷-32(32P,磷的放射性同位素)標定的核酸,論戰至此勝負已分。然而對於科學家而言,論戰中的勝利其實不是一個終點,遺傳物質保留生命訊息並忠實傳給子代的相關機制,才是科學研究者所關注的焦點。

核酸研究上的光榮時代

《科學月刊》第14期於49年前出版,當中所登載的專欄文章──〈分子生物學最新的發展〉,談到1950~1960年代核酸相關研究上的波瀾壯闊,從劉華祥、金蓉蓉兩位老師撰寫的這篇文章中,可以明確感受到當年研究的風起雲湧。彼時研究學者對於新時代的來臨可能早有察覺,但這時代的浪潮如此巨大,可能遠非當年科學家們所能想像。……【更多內容請閱讀科學月刊第602期】