《讓人生從此改變的科學思考》：達爾文最常遭到誤解的「進化」

文：池上彰

易遭誤解的「進化」

如果沒有好好理解達爾文的演化論，會誤以為那就等於弱肉強食；也就是生物為了適應環境而產生突變，最後只有繼承這個突變基因的後代，才得以存活下去。

但突變並不是這麼回事。所謂的「突」指的是突然，換句話說就是後代偶然出現不同於親代的性狀。

漫長的歷史當中，應該也有許多生物即使發生突變，卻仍無法存活下來。許多生物發生了各式各樣的突變，能夠存活下來的，只有突變後「偶然」能適應環境的生物。所謂的突變，不過就是偶然發生的現象。

所以，翻譯成「演化」，或許比「進化」更符合實情。「進化」給人生物不斷進步的感覺，不過這可能只是人類的一廂情願；實際上是生物一再且偶然地發生突變，而且只有剛好能適應環境的生物存活下來。

舉例來說，長頸鹿的脖子為什麼會那麼長呢？

想必大家都知道原因了吧！並不是原本脖子短的長頸鹿拚命想吃到位置高的食物，最後脖子就伸長了，而是某天長頸鹿因突變而誕生了脖子比較長的個體。當然，仍有許多未突變的短脖子長頸鹿，但是牠們只能取得低處的食物，競爭對手當然比較多，最後距離地面較近的食物就被大家吃光了。如此一來，脖子短的長頸鹿自然無法繼續存活下去。

至於因為突變而生來就有長脖子的長頸鹿，則可吃到競爭對手吃不到的高處樹葉。到了最後，只剩下長脖子的長頸鹿存活下來。

達爾文的演化論的確為19世紀的英國社會帶來衝擊。基督教會在當時的英國擁有極大的勢力，使得「神創造萬物」的想法仍是主流。達爾文所提出「生物一再發生突變，最後只有適應環境的個體才能存活」的說法，等於否定了神的造物性。

因此，基督教長期以來都對演化論持否定看法，直到1996年，才由前面介紹過的教宗若望保祿二世發表承認演化論的書簡。不過，近年又發生了變化，美國出現了「智慧設計論」的想法。提倡者認為，生物的某些特徵過於複雜，用無序的自然演化無法充分解釋，應是由另一個更高的「智能」設計而來；也就是試圖在演化論的基礎上，說明神的造物性，但普遍不受科學家支持。

DNA和基因一樣嗎？

那麼，「突變」是什麼東西發生變化呢？

達爾文並沒有想到「基因」的概念。直到20世紀後半，分子生物學的研究成果揭曉了基因的存在，才為達爾文的演化論帶來新的曙光。因為科學家發現，所謂的突變，是由染色體的基因突然發生變異所引起的。

突變是基因的變化，但基因又是什麼？DNA和基因是不是一樣的東西？這應該也是很多人似懂非懂的問題吧！

細胞中有稱為「核」的部分，核的裡面有許多絲狀物體，它們就是染色體。之所以命名為「染色體」，是因為它們很容易以實驗用的染料染色。

染色體是由DNA和蛋白質所組成的，而DNA的正式名稱是「去氧核醣核酸」，因為裡面含有「去氧核醣」這種物質，使得細胞核內呈現酸性。由此可知，DNA是一種物質的名稱。

DNA分子為雙螺旋結構，兩股之間以A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鳥糞嘌呤）這四種稱為「鹼基」的物質兩兩成對連接起來，而且A一定與T相對應，C一定與G相對應。簡單來說，DNA分子中的鹼基都是以CGATGCTA⋯⋯這種有如文字般的方式排列，而生命的發生、疾病與老化的機制等遺傳訊息，就透過這樣的排列方式表現出來。這些鹼基排列的順序稱為「DNA序列」，也就是所謂的「基因」，因此，基因指的不是物質名稱，而是資訊。

如此一來，科學家當然會想針對基因進行更深入的研究，譬如ATGC的哪種排列方式會對應到生命的哪種作用。類似這樣的基因解析，正在目前的分子生物學領域中急速發展。

隨著研究的推進，科學家也有了耐人尋味的發現。人類與黑猩猩的基因，約有99%是相同的。雖然也有人反駁這樣的假說，但人類與黑猩猩的基因的確具有很高比例的一致性，這是不容置疑的。換個角度來看，ATGC排列方式的微小差異，拉開了人類與黑猩猩的距離。

科學家就這樣繼續對基因進行解析。他們除了發現「各基因分別有這樣的作用」，也發現DNA中竟包含「沒有任何作用」的段落，於是稱這樣的段落為「垃圾DNA」。

有很長一段時間裡，科學家都認為這些垃圾DNA是無用的，但既然垃圾DNA確實存在，或許代表它仍然有某種意義或作用吧。事實上，關於垃圾DNA的研究也正在進行中。關於DNA序列，今後想必還能揭開更多未解之謎。

基因改造作物有危險嗎？

科學家解讀了包含人類在內、各種動植物所擁有的基因後，接下來，他們想透過實際的基因改造，為人類帶來助益，而「基因改造作物」就是他們的嘗試之一。

仔細想想，長期以來，人類一直都在進行品種改良，譬如利用不同品種的交配，培育出在寒冷地區也能種植的稻米，或不容易受病害侵襲的蔬菜。因此就結果來看，品種改良與基因改造並沒有什麼不同。

不過品種改良屬於自然配對，因此有成功的時候，也有失敗的可能。既然要花那麼多時間摸索，不如以人工方式製造出新的基因，還來得更有效率。這就是生物科技的概念。

在這個概念下創造出來的就是基因改造作物。

譬如透過基因改造，製造出對除草劑具有強烈抗藥性的玉米。過去如果噴灑大量除草劑，不只雜草，就連玉米也會枯萎，但如果能改造玉米的基因，讓它對除草劑具備強烈抵抗力，就能以飛機噴灑大量除草劑，消滅所有的雜草，卻不傷害玉米的生長。