2012-5-3：精準與自由並存的收納藝術（台灣大學農業化學系徐駿森教授）

在「植物的光學魔術」中，我們談到了科學家老早就注意到生物世界中有許多有趣而且令人費解的光學現象。在這些光學魔術中，最有名也最讓大家傷腦筋的問題是眼睛。

動物世界裡有各式各樣的眼睛，背後的物理原理並不難弄清楚，因此主要的物理問題不在於這些原理，而在於這些原理是如何地被大自然巧妙地運用，來建造出合用的眼睛。而這方面的問題多半在弄清楚眼睛的解剖構造之後，就可以迎刃而解，沒有太多讓人傷腦筋的問題。

真正讓科學家們傷透腦筋的是生物學的部分：像眼睛這麼精巧完美的器官究竟是怎麼逐步演化出來的？這個問題在科學史上赫赫有名，有名到了有個專有名詞「鐘錶匠類比」（watchmaker analogy）的地步。不只讓達爾文苦思良久，時至今日都還是科學家與創造論者激烈角力的戰場之一。

其實像眼睛一樣精巧完美的東西在生物世界裡還不少，只不過這些打著intelligent design旗號的創造論者多半都很intelligently lazy（因此才成為創造論者？），沒耐性去翻、去找、去弄懂相關術語。最妙的是，被這些人當成神在拜的生化學家Behe（Michael J. Behe, 1952-）居然也沒想到，他拿來在科學界混口飯吃的研究主題－核小體（nucleosome）－就有著足以讓創造論者拿來大做文章的精準與完美。

只要看一眼大腸桿菌被開腸破肚，DNA全都炸出來的照片，就不難理解這些不起眼的細菌其實本事還不小，可以把全長差不多是它體長一千倍的DNA全塞進肚子裡，而且還塞得有條不紊，可以隨時讀取DNA上的遺傳訊息。這就好像不但要把一條兩公里長的縫紉線塞到口袋裡，而且還要能夠完全不打結，可以隨時拉出來用。

許多生物的DNA比大腸桿菌的還要長上許多倍，要有條不紊地塞進細胞核的小空間裡，就更不簡單了。核小體就是大自然演化出來，幫忙把DNA纏起來的「收納球」。相對於動輒一兩公尺長的DNA而言，核小體的結構極端地精準完美：每個「核小體收納球」都一模一樣，都收納了50奈米長，都纏了一又三分之一圈的DNA。

更神奇的是，在達到這種令人驚嘆的精準與完美的同時，微小體也賦予了生命跳脫「基因即命運」與「先天後天二分法」的自由度。明天，五月三日（週四）中午十二點十分，在理學大樓一樓A101教室，台灣大學農業化學系的徐駿森教授將要告訴我們，在DNA的收納藝術中，完美精準與靈活自由何以能夠並存。