《小生命》卡爾.齊默/時報出版

在我念書時,隔壁環工系的同學最喜歡玩的捉弄人的把戲,是找外系同學去校外某家口味不錯、但並不以衛生見長的小吃店吃東西,然後在用餐途中說:「我們上星期實習課檢查了各家小吃店,其中就是這家的大腸桿菌數遙遙領先。」接著一邊看著我們的猶豫表情,一邊夾起滷菜:「尤其是滷味。」

的確,說起大腸桿菌這個媒體常客,每當我們聽到它的消息時,一無例外總是負面的----或者是衛生不合格的指標,或者是引起致命疾病的殺手。以致於雖然微小到無法直接查覺其存在,但它早已惡名昭彰。儘管大腸桿菌有著惡劣的名聲和嚴重的形象問題,但其實這些印象都失之片面。大腸桿菌的品系繁多,許多都對人體無害。非但如此,大腸桿菌還與現代生物學的發展密切相關。它到底是什麼,如何幫助我們認識生命,值得我們來好好認識。這也就是科普作家卡爾˙齊默這本《小生命》的主旨。

大腸桿菌早早就與人類共存,但科學家辨識出它並予以命名,則要晚至十九世紀末。一開始,大腸桿菌不過是眾多已知細菌品種之中並不特別顯眼的一個,但隨著現代生物學的展開,大腸桿菌成為實驗室的基本配備。生物學家藉由它來瞭解生命的種種基本現象及運作細節。

本書一開始是大腸桿菌的發現史及早期研究,由此帶入大腸桿菌本身的詳細介紹,例如構造、行為、習性。雖然生命現象的基本道理是相同的,大腸桿菌在它短暫的生命歷程中,也得為了活下去而面對種種問題,只不過問題在此被降低到原子、分子的尺度。水分子的進進出出,如果處理不當,就會危及生命。不像人類把能量轉化成脂肪來儲存(從而造成肥胖的問題),大腸桿菌把能量儲存在叫做ATP 的分子裡,「ATP分子在大腸桿菌裡遊蕩,就好像手提式的電池一樣」。尋找食物,並游動到食物的所在位置也同樣不簡單,試想,沒有五官、沒有思考能力、沒有靈活四肢的大腸桿菌要如何發現食物,決定路徑,然後游到想要的位置?理解之後,我們不得不感歎生命的奇妙,而心生敬畏。

介紹過細菌本身之後,接下來是大腸桿菌生態觀察的現場指南,看看實驗室之外的「野生」大腸桿菌是如何生活的。在此我們會發現,大腸桿菌也有複雜的社會生活,它們會聚集成群,建造微生物城市,甚至還會有利他行為:面對敵人時,少數細菌可以製造毒素來還擊,藉由犧牲自己來保全同伴。

接著談到的是演化。只要談到生物學,就離不開演化論,大腸桿菌對於我們理解演化機制的種種細節,也扮演了重要角色。

本書的最後三分之一討論的則是兩項當前的生物學爭議:一是基於宗教信仰反對演化論的創造論,一是基因工程的巨大商機及其引發的科學倫理問題。

關於前者,齊默主要著墨在2005年美國一場關於科學課程的訴訟案。大腸桿菌的鞭毛是創造論者最喜歡引用的萬物來自於神創的證據,但這項辯論策略卻以慘敗收場。相較之下,後者所涉及的倫理議題,則顯得更為複雜和棘手。

科學家藉由基因工程的技術,發展出一門稱為合成生物學的新領域。他們可以做出細菌照相機,利用細菌合成藥物,或用各種方法修改農作物。這些技術再結合商業誘因,不禁讓許多人憂心人類想要扮演上帝的角色,製造出猶如科學怪人的微生物。作者則是抱持較為樂觀的態度,將反對者的意見簡化成對科學進步的情緒反應。雖然用掉不少篇幅,但他引述的反對意見多傾向於訴諸宗教及道德的淺薄言論,顯然簡化了問題的層次,接著又將各種異議統括為情緒反應而輕描淡寫的打發掉。他似乎認為科學的進步自然值得信賴,不需要加以解釋。這是本書寫得較為失色的章節。

最末一章則是藉由介紹外星生物學,簡短觸及生命本質的基本問題。把原書名將大腸桿菌所比擬成的微宇宙(microcosm)聯繫上真正的宇宙,藉由對未來及對大空的展望來總結全書。

本書在開頭處引用了莫諾 (Jacques Monod)的名言:「對大腸桿菌來說是正確的發現,對大象也一樣。」(p.40)當我們一路讀下去,這句看似簡單的話,就愈來愈顯出它的深刻意義。大腸桿菌是單細胞原核生物,它和大象(以及人類)是完全不同的,但在對它所做的研究中,科學家卻逐漸解開了關乎所有生物的大哉問,得到了關於生命(推言之,也關於人類自身)的洞見。在小小一粒細菌裡,可以見到令人震懾的生命之美,宜乎稱之為「微宇宙」。(趙學信)

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