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诺贝尔奖获得者与儿童对话

为什么他们不会疼

  不久前,我在纽约市中心见到了一个真正的印第安人。他长着一头蓝黑色的头发,棕色皮肤和一个大鼻子。他站在一盏红色交通指挥灯旁。在髙楼大厦的背景下,他看上去总有那么点异样,就像惊险小说里的一个人物。

  你一定也喜欢读征服美洲的故事:成群结队的水牛奔走草原,白人在捕猎禽兽获取毛皮、挖掘黄金。他们害怕印第安人,因为印第安人是保卫自己国家的勇敢的武士。有时候,印第安人部落之间在相互争斗。俘虏们被绑在一个刑讯柱上,并受到短刀、箭头和烈火的折磨。然而骄傲的印第安族土人或索伊克斯人却不买敌人的账,他们从不显示出痛苦的样子。当你因一个流着血的伤口,哭着跑到你父亲身边时,你父亲也许开玩笑说:"印第安人不知道疼痛。"

  但是,情况并不是这样的。如果什么东西触痛了印第安人,他们和你和我有着完全相同的感觉。即使他们的相貌跟一个美洲白种人或一个非洲人不一样。只不过就是他们能够学会抑制疼痛罢了——就像一个能够坐在一块钉板上的印度苦行僧。你不可以受到表面现象的迷惑。我们人类都是一样的,即使我们的外貌很不一样。黑皮肤或金黄色头发的人与乜(miē)斜眼或高颧骨的人一样,都有这种核蛋白。在好几百万年以前,这种核蛋白就已经由大自然为生物创造了出来。当时还根本没有人类。这种核蛋白也对我们人类和其他动物的感觉疼痛负责。

  现在你虽然知道,关于印第安人不知道疼痛的这句古老谚语是不对的,但是你还不知道为什么。为什么我们人类都如此相似,并且对疼痛都一样敏感?

  你必须这样来想像这件事:我们的身体由许许多多的细胞组成。每一个细胞又有微型的小机器,它们各自完成不同的任务:它们消化养料,它们生产出能量以供给我们的肌肉力量,它们来回递送信息,或清除细胞中它们不能使用的物质。此外,这种小机器不仅存在于人体中,而且也存在于动物、植物和细菌的体内。

  也许你才10岁或12岁,但是想像一下你已经350万岁。也就是说,在那个时候,第一个细胞就开始有生命了。它已经分裂了再分裂,由此而新生的细胞已经组合在一起进行工作——这就产生了第一批很简单的生物,譬如海绵。这是在海里漂游的多细胞体。从它们之中发育成越来越复杂的创造物、植物、动物,以至最终发展成人类。

  你是由两个极小的细胞形成的:你母亲的卵细胞和你父亲的精子细胞。两个细胞各带一种核蛋白的一半,这种核蛋白已经在生殖时组合成一个整体,由此生成了你的原始细胞。然后这个原始细胞开始分裂。它分裂的次数越多,你便长得越大,开始时还是在你母亲的肚子里,后来就出生了。现在你已经由几十亿个细胞组成。

  但是你之所以需要这些众多的细胞,不仅仅是为了也许长成1。80米的个头,而且也因为你的身体由很多不同的部分组成,它们只有在细胞的帮助下才能完成其各项任务。譬如你拥有像心脏这样的器官,它的任务是把血液输送到全身;你有一个大脑,它要计算复杂的算术题,你还有皮肤、头发、指甲,以及诸如此类的组成部分。所有这些身体的组成部分都由细胞组成。

  人们称呼生命自几十亿年前产生以来的这种发展为进化的奇迹,这个奇迹就在于:细胞这样组织起来,以致它们能够完成它们不同的任务。这是如何精确地进行的,这一点我们科学家虽然还没有在整体上完全了解,但是我们正在发现越来越多的细节。譬如我们知道,每一个细胞有一个核,核里有核蛋白。核蛋白由我们从我们的父母那儿继承得来,而我们的父母则从他们的父母、祖父母那儿继承了核蛋白,如此等等,可以一直往上类推。这种遗传信息由一种化学物质组成,它叫脱氧核糖核酸,由于这个词儿又长又复杂,所以你就必须让人把它读给你听,或者干脆像我们医生那样,把它叫做DNA,DNA看上去大致就像两道互相缠绕在一起的螺旋楼梯,但是它极小极小,小到人们只能借助X射线才能看见它。

  为了建造细胞的其余部分,螺旋楼梯开启,DNA的各个部分翻一番,就像在一台复印机里复印图像一样,其中所发生化学变化的过程惊人地复杂。你必须记住的仅仅是:这些酷似者或复制品离开最里面的细胞核,并在外面像一种核蛋白那样确定,哪些以及多少氨基酸被装配进一份蛋白质。你可以把氨基酸想像为一张字母表上的字母,人们可以用这些字母组成不同的单词。氨基酸的结合,即产生蛋白质。蛋白质蛋白,类似于你的早餐中鸡蛋蛋白的那种蛋白。蛋白质的存在使细胞能够完成任务。在每一个细胞里,大约有10亿个蛋白质。一大堆乱七八糟的计划和命令,你现在一定会这样想。但是尽管如此,每一个蛋白质却清楚地知道,它为什么存在以及它该干些什么,原来就像在一座工厂里那样,每一个蛋白质在细胞中均有其极明确的位置。你干脆想像一下一座汽车制造厂吧。大多数蛋白质进行合作从而组成机器。其他的蛋白质呆在装配线上,像装配一辆汽车那样不断地被这些机器加工,直至它们被加工好。在细胞里自然没有地道的装配线,而存在着许多小的斗室,蛋白质在其中依次被加工。因此所有的机器就必须呆在正确的位置上,这也是很重要的。为了找到这个正确的位置,所有的蛋白质都有一个化学的地址,它粘在它们的头上,像一个信封上的邮政编码那样,将它们送往正确的地点。小斗室的门只在化学密码对头时才开启,别的蛋白质不可以蒙混进门,否则就会产生巨大的混乱。

  为什么要这样大费周折?是这样的:不仅细胞内的机器必须合作,而且在一个体内的所有细胞也必须合作。只有当在每一个细胞内一切按计划进行时,这些机器才能与别的机器一道组成一个团队。那些自己在装配线上生产了的蛋白质会在这方面帮助它们。蛋白质中的几个在生成之后从细胞内被吐出来。但是你别以为这些蛋白质失业了。相反,它们的主要工作现在才开始。它们作为信使周游全身,并与别的细胞建立联系。譬如,你感到疼痛了,于是一个细胞就向另一个细胞发出信号,告诉它应该干什么。这时,被吐出的蛋白质就会帮助它。

  你在厨房里一定曾经被刀割破过自己的指头。在你受伤的那个地方,皮肤的神经细胞把一个信息送给大脑:"哎哟!"大脑细胞随即立刻给身体发回好几道命令:拿着刀子的手把刀子扔下,在流血的另一只手敷上止血的药物。此外,免疫细胞上路,以便同像脏物这样的入侵者作斗争。所有这些任务都由细胞及其助手蛋白质来完成。手指头被割破之后的过程在所有的人身上都是一样的,印第安人和你也完全是一样的。

  如果我们懂得细胞如何工作,我们就能够治疗或治愈疾病。我们举胰岛素作例子吧。这是一种物质,它由身体生成,它的作用是调节人体血液中糖的含量。如果血液中糖的含量太多或太少,就会危及生命。受这个问题困扰的人就是通常人们所说的"糖尿病人"。患这种疾病的人需要补充人造胰岛素。自从我们知道了细胞如何制造和吐出这种胰岛素,我们便在实验室里"雇用"细胞生产这种胰岛素。可惜在别的疾病方面,我们还没有找到更好的办法。肺纤维性囊肿是一种天生的疾病,得了这种病的人肺部被痰或黏液塞住,并且不再能够自己把自己洗干净。大多数病人活不长,许多人像你现在这样年轻时就死了。对这种疾病负有责任的是一种带乱涂乱写的邮政编码的蛋白质。它不去它自己该去的地方,而是呆在细胞里。

  等你长大了以后,人们将会了解到更多的有关细胞如何工作的情况,还能够治愈更多的疾病。也许到那个时候,你自己在这方面也能救助病患,或者研究为什么有些人能够抑制疼痛。关于这方面的情况,我们还知道得不是很多。

  无论如何,你现在一定已经明白,我们和印第安人以及所有别的民族之间有着许多共同的属性,这些共同属性比起我们之间的差异性要多得多。一切生命和所有别的生命都有亲缘关系——你和我也是这样。所以早在中世纪圣法兰茨·冯·阿西西就正当地称动物为"蛇姐"和"狼兄"。因为它们跟你的朋友"温内特兄弟"一样,同属我们之中的一份子。

  (本文作者:君特·布洛贝尔,1936年5月21日出生,美国医学家。他因为发现对控制细胞内的蛋白具有决定性作用的化学公式,荣获1999年诺贝尔医学奖。)

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