文:明慧周刊
三、进化论强大的新敌人:现代分子生物学
达尔文进化论于1859年诞生,1866年,奥地利天主教修士孟德尔发表《植物杂交试验》,催生遗传学,但他的贡献直到死后半个世纪才被发现,1920年代,进化论与生物遗传学联姻形成「新合成理论」。1950年代,美国人詹姆斯﹒沃森和英国人弗朗西斯﹒克里克利用X光显微技术,发现了DNA双螺旋三维立体结构,克里克1958年创立了「分子生物学的中心法则」,进化论在此基础上形成了「达尔文主义」。
「达尔文主义」认为DNA上的基因突变是生命变化的起源,生命在适应外部生存环境过程中随机、无意识地决定哪些基因变化存活并遗传给后代、哪些消亡,且这一过程的机制是由简入繁,经过漫长的演化,生命的最初始形态是非生命物质。
问题来了,DNA上的随机基因突变到底会有甚么后果?组成生命的基本单元细胞真的就如同海克尔所说的「就是一个简单、均质、类似浆糊的小球」?
1. 单细胞鞭毛的复杂性与系统性
鞭毛是生长在很多单细胞生物和一些多细胞生物细胞表面的细长细长的蛋白质分子,结构与发动机很相似,有定子、转子、主轴、轴瓦、连动杆、调节与制动系统等部件。鞭毛长度约15000纳米,直径最粗的部份约20纳米,鞭毛发动机的转速在每秒100次数量级,控制准确,能在四分之一圈内刹车并转向。
常见的细菌鞭毛1秒钟可以跑出自己身长60倍~100倍的距离,远超猎豹。细菌鞭毛被认为是自然界中最高效、最精密的分子引擎和纳米机器,也是最复杂的蛋白质机器之一,能够每秒钟旋转300-2400圈。由于其高度复杂性与系统性,鞭毛马达一直是微生物学、生物化学、生物物理和结构生物学研究的难点。