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521期 2017.09 韓偉紀念講座
看得見的與看不見的(1/2)
文/潘榮隆

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↑圖(左)安德烈•耶庚德夫,圖(右)彼得•密契爾。
(圖片來源/Wikipedia)

「安德烈已於前日蒙主恩召。」三月間收到師母來信,我驟然潸潸淚下。

猶記得去年(2016年)12月,我還接到老師安德烈•耶庚德夫(Andrè Jagendorf)的聖誕卡,卡片夾信說道:「2015年10月,我確診罹患癌症,經過三個月化療依然罔效,癌病專家告訴我,只剩兩個月存活時間。……但我仍舊在實驗室工作,從胡瓜和馬鈴薯的韌皮部,純化出一個未為人知、熱穩定的蛋白質,它使八天大的菸草葉質量增產十倍以上。」這封信讓我深受感動,竟然哭了一晚。一個年高九十二歲、癌症末期的病患,還在實驗室從事科學研究,至死不息。他是安德烈•耶庚德夫,我在康乃爾大學工作時的恩師。

打開生物化學教科書,我們會讀到一個叫「酸鹼轉化法」(Acid-base transition)的實驗,因這技術,耶庚德夫將英國生物化學家彼得•密契爾(Peter Mitchell)推上諾貝爾獎得獎台。可惜,因為密契爾的貢獻過於宏偉,那年諾貝爾獎審查委員會只單獨提名、頒發給他該獎。我的恩師耶庚德夫雖以「酸鹼轉化法」技術證明了密契爾的「化學滲透假說」(Chemiosmotic hypothesis),卻遭受刻意忽略。密契爾的假說和耶庚德夫的實驗,是二十世紀生物學最重要的成就之一。一個以物理化學理論推導(密契爾)、一個以簡單方法驗證(耶庚德夫,幾乎沒有用什麼特殊設備),居然提出一個偉大的生物學理論並完美證實,改變人們對生命現象的認識。他們看似輕易、省錢卻如此劃時代的工作,讓人覺得真理還真是「廉價」啊──上帝創造真理的偉大所在。

舉凡生物活動都需要能量。ATP就是生物所需能量來源、儲存和傳遞的中介物質,也被稱為生物「能量熱鈔」(Energy current,猶如人們使用現金一樣有價值)。ATP是Adenosine triphosphate(腺嘌呤核甘三磷酸)的縮寫,生物所需能量幾乎都由它供應;它是由一個鹼基(腺嘌呤核甘)接上一個五碳醣(核醣、 Ribose)、再連上三個磷酸根(Pi)。當ATP水解時,最尾端的磷酸根(Pi)被解離,成為ADP(腺嘌呤核甘二磷酸),並釋出能量供所有生物作用。反之,ATP是由ADP和磷酸根因脫水反應而合成。ATP如何合成一直是個謎,吸引上世紀六○年代眾多科學家的心力來探討而無果。直到密契爾提出化學滲透假說、耶庚德夫以酸鹼轉化法實驗證明之,才予以底定。

……

密契爾和耶庚德夫的工作最讓人激賞的是,他們指出構成生命的現象,有屬「可見的」物質成分,以及「不可見」、只緣其中的能量。

在此之前,傅利茲•李普曼(Fritz Lipmann)是第一個發現生物能量儲藏於ATP,因而得到1953年諾貝爾化學獎。自此,學者極想知道ATP是由哪個蛋白質(每)所製造,以及該每如何製造它。與耶更德夫同為康乃爾大學教授的生物化學家以法蓮•雷克(Efraim Racker),在1961年首先純化出ATP合成每,並以解構、重組,定出這種極其複雜、帶有三套α、β次體(Subunit)作為主要反應中心的蛋白複合體。雷克的重要貢獻,使他屢獲提名為諾貝爾獎候選人,可惜,這位當代偉大教師,晚年因一名吸毒學生造假數據而毀其名器,與諾貝爾獎擦身而過(這也是密契爾當年能夠獨得諾貝爾獎理由之一)。……(文未完,繼續閱讀)

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