1707617482
大象如何站在铅笔上：超乎想象的科学解读 [:1707615314]
1707617483
1707617484
大象如何站在铅笔上：超乎想象的科学解读
1707617485
1707617486
生命如赌场
1707617487
1707617488
生命真的诞生于所谓的原始汤吗？
1707617489
1707617490
下面的说法对你而言大概是一道晴天霹雳，但接下来或许就会觉得好玩，这个说法就是：“汤在1953年达到了鼎盛时期。”如果你不久前刚刚品尝过一碗美味的培根豆子汤，你一定会觉得这是胡说八道。这句话是英国科学记者亚当·拉瑟福德（Adam Rutherford）在《创造：科学是如何重塑生命的》（Creation: How Science Is Reinventing Life Itself）一书中提出的观点。
1707617491
1707617492
仔细一读才知道拉瑟福德笔下的“汤”是所谓的“原始汤”（prebiotic soup），提出这个名词的是另外一位英国名人——进化生物学家霍尔丹（J. B. S. Haldane），“原始汤”指的是一个“池塘”，这个“池塘”含有足够丰富的化学成分来满足初始细胞的形成条件。
1707617493
1707617494
然后，在1953年，美国化学家斯坦利·米勒（Stanley Miller）制造出了前文所说的“汤的鼎盛时期”：他将水、甲烷、氢和氨混合，以模拟制造出40亿年前的大气成分，并在这团混合物中加入电火花，以模拟远古时代的闪电。（我之前说过，“霹雳”的意思不是那么简单。）不出几天，混合物的颜色就变深了。米勒分析发现，其中出现了氨基酸，而氨基酸是构成生命的上佳材料。
1707617495
1707617496
这个实验似乎能清楚地表明，各种生化物质是如何出现在早期地球上的。这个实验后来广为流传，甚至出现在《星际迷航：下一代》（Star Trek: The Next Generation）的最后一集里：被称为“Q”的全能生物将主人公皮卡舰长带到了大约35亿年前的地球，并指着一摊冒泡的烂泥说：“我不是开玩笑，但这就是你们。这颗行星上的第一个生命就将出现在这里。氨基酸将组合起来，形成第一个蛋白质，而你们所说的生命，就是由蛋白质这种积木搭建起来的……你们的所有知识，你们的整个文明，一切都是从这一小汪泥塘中诞生的。”饰演Q的约翰·德兰西（John de Lancie）居然能把“泥塘”拖成了三个音节，单单因为这一点，这一幕就值得一看了。
1707617497
1707617498
问题是，生命起源于“原始汤”的观点十之八九是错的。几天前，拉瑟福德从另一个“大池塘”的彼端给我打来电话，解释说，“其实‘原始汤’指的是复杂的生物大分子可以在适合的条件下自发产生。这个实验很形象，也很重要。但在我看来，大家之所以会错误地解释地球生命的诞生，这个理论也要负很大责任。”
1707617499
1707617500
是的，米勒的那锅原始汤里的确产生了氨基酸，但它们只是静静漂浮，并没有玩起仰泳。拉瑟福德指出：“这些化学物质反应了一次就不再反应，整个过程到此结束。但生命不是这样，生命是持续不断的化学反应。”你大可以在汤边静候，但里面是永远不会飞出苍蝇来的。
1707617501
1707617502
后来，研究人员找到了更有可能诞生生命的地方——被称为“白烟囱”（white smoker）的深海热液喷口。尽管“白烟囱”散发的热量和米勒的电火花一样，只能在一锅材料齐全的汤里制造有限的变化，但是，烟柱还会喷出大量氢气，并在周围的熔岩上钻出细胞大小的气孔。只要从热液喷口中喷出的氢原子中剥离出一个电子，就会剩下一个孤零零的质子。而气孔两边的质子只要数量有差别，就必定会产生一股带电粒子流，这也许就能启动化学反应，并使这些反应维持下去。天长日久，就会产生出我们这些喜欢对着一潭死水沉思的生物。
1707617503
1707617504
拉瑟福德说：“生命就像一间赌场。”这样说不是因为赌场里面总有烟民咳嗽着把退休金全部输光，而是因为，“人人都知道，只要赌的时间足够长，赢的肯定是庄家。但生命的本质，就在于不断从庄家那里赢回一点。这个过程已经持续了大约40亿年。你死之后，自会出局，蕴藏在你细胞内的能量将被归还给庄家。但在有生之年，你始终能从环境中获得能量，并靠着这些能量活下去。这有点像在赌桌前玩二十一点，玩家都会努力让自己整夜呆着不下桌。”所以下桌之前，千万不要错过精彩的演出。（翻译 红猪）
1707617505
1707617506
1707617507
1707617508
1707617509
大象如何站在铅笔上：超乎想象的科学解读 [:1707615315]
1707617510
1707617511
大象如何站在铅笔上：超乎想象的科学解读
1707617512
1707617513
诺贝尔奖得主的可敬面孔
1707617514
1707617515
与诸位诺贝尔奖得主在林道共度一周。
1707617516
1707617517
船驶出港口时，我身边的一个年轻男子哼出了《盖里甘的岛》（Gilligan’s Island，上世纪60年代的美国电视剧，讲述一群演员流落荒岛的故事）的主题曲。我对他说，要是剧中的米诺号（S. S. Minnow）搭载的不是一个孤零零的教授，而是像我们这艘船这样，装满了诺贝尔奖得主，那么剧情就会很不一样了。“可不是嘛，”他说，“要是有我们这个阵容，很快就有人来营救了。”
1707617518
1707617519
在康斯坦斯湖（当地人叫“博登湖”）上的这次航行，是在德国举行的第61届诺贝尔奖得主年会最后一天的活动内容。在此前的一周里，共有23位诺贝尔奖得主来到这座海滨度假小镇，向世界各地约600位年轻科学家发表演讲、提供建议。把诺贝尔奖得主薛定谔的那只或许已经死掉的猫在这里甩上一星期，不砸到个把诺贝尔奖得主才怪呢。
1707617520
1707617521
能在会上看到一沓沓科学伟人的简历的确令人肃然，但令我印象最深的还是他们的面孔。首先要说明，要见这些科学大家一面并不难，会议中心附近的一个圆形交叉路口处就挂着他们3米见方的头像。可是等到面对面交谈时，那一张张会动的脸还是让我深受触动。
1707617522
1707617523
以2007年生理学或医学奖得主奥利弗·史密西斯（Oliver Smithies）为例：史密西斯的成就是发明了定向敲除小鼠基因的技术，有了这项技术，研究人员几乎能敲除哺乳动物的任何一个基因，从而有针对性地研究它们的功能。史密西斯还在闲暇时间发明了凝胶电泳，这是现在的分子生物学家经常使用的分析工具。史密西斯是一位堪称“魔法师”的牛人，看上去也真像个和蔼版的哈利·波特（他在船的顶层眨巴眼睛，下楼后又总是挂着精怪的微笑）。史密西斯向大伙展示了他当年草草制成的聚合酶链反应（PCR）仪的照片，而几年之后，这种仪器才在亚马逊网站有售（我顺便查了查，一台新的PCR仪在网上要卖到7,250美元）。而史密西斯的那台PCR仪看上去就像是按照魔方设计出来的，上面还贴着“NBGBOKFO”的标签。他解释说，那些字母的意思是“不算太好，但奥利弗觉得够用了（no bloody good but OK for Oliver）”。
1707617524
1707617525
托马斯·施泰茨（Thomas Steitz）留着老派新英格兰水手式的络腮胡，唇上无毛，看起来像是要去指挥捕鲸船。不过仔细一看，才发觉他顶多只能指挥观鲸船，因为这位耶鲁大学（Yale University）科学家的那副21世纪纽黑文面孔（耶鲁大学本部就位于纽黑文），到底缺少了19世纪新贝德福德的那种坚毅（19世纪中叶到20世纪初，新贝德福德的捕鲸业盛极一时）。施泰茨因为对核糖体三维结构和详尽功能的简练阐述而获得了2009年的诺贝尔化学奖。核糖体是一种细胞器，根据基因编码的指令合成蛋白质。
1707617526
1707617527
施泰茨的妻子琼（Joan）也是一位著名的分子生物学家。他们的儿子乔恩（Jon）曾是耶鲁大学棒球队一位不错的投手，他在2001年的第三轮选秀中被密瓦基酿酒师队相中。施泰茨向我透露了棒球界的一点小小内幕：“乔恩和酿酒师队的签约金比我拿到的诺贝尔奖金还多。”
1707617528
1707617529
大会上最年长的面孔属于93岁的克里斯蒂安·德杜夫（Christian de Duve），他的面孔看上去和现在长篇动画里那些智慧又慈爱的陆龟非常相像。在今天的生物学界，细胞内部的大致结构已经非常清楚，大多数在世的诺贝尔奖得主（比如施泰茨）都已经在分子层面上开展研究了。而1974年德杜夫获得的诺贝尔奖是对他60年前工作的致敬，当时的他发现了两种前所未知的细胞器：溶酶体和过氧化物酶体。如果他真是陆龟，他就是那些迎接过达尔文，又茁壮成长到21世纪的加拉帕戈斯陆龟。当会场的投影仪在他的演讲过程中罢工时，德杜夫镇定地告诉手忙脚乱的视听设备技术员：“不用担心，我知道上面都写了什么。”天才就是如此。（翻译 红猪）
1707617530
1707617531