7/24/2005


【書目】胚胎發育與演化

Sean B. Carroll. 2005. Endless Forms Most Beautiful: the New Science of Evo Devo.

這本書只花了我一個下午就讀完。一個下午,三百五十頁,這樣的效率還不錯。能那麼快就解決掉一本書的原因並不是我突然學會速讀,而是這本書不需要消化。

「不需要消化?」

「對,因為這本書寫的就是我每天在做的事。」

Sean Carroll是我們這個領域蠻重要的人物,也寫了一本教科書。我先前就預期他會出來寫關於胚胎發育與演化的科普書。好一陣子之前,他在柏克萊給了兩場演講,其中的第一場是針對「一般」觀眾(想當然爾,坐在台下的其實都不是真正的「一般觀眾」,而是「一般」的生物學家)。在演講末了,他放了一段用The Who的Baba O’Riley做為配樂的Slideshow。在激動的音樂籠罩之下,宗教鬥爭演化科學的歷史性影像一一浮過螢幕,很難讓人不受到感染。他是個非常願意把科學訊息帶到大眾面前的人,在面對創造論者的攻勢的態度上應該是鷹派。所以,跳出來寫書一點也不奇怪。

這是我每天接觸的材料,所以我無法決定究竟這本書是否能讓大眾讀懂。我之所以有這疑慮,就是因為我懷疑對胚胎發育的分子生物學沒有基本認識的人來說,這本書的解說也許跳太快了。我猜這本書能讓我在短短幾個小時就讀完的原因之一是因為這本書用了很多跟我在日常工作中使用的口語幾乎一樣的語言。就我的感覺來說,這本書的筆調像是給大學高年級學生上課時用的口語(教授寫出這樣的文字不會太奇怪),連帶地,在內容上,也表現出這樣的趨勢。不過作者在一開始倒是點出他預設的讀者是「一般」科學家,特別是用電腦程式模擬生物現象的人。

作者抱怨目前胚胎發育現象的電腦模擬大多沒有考慮基因調控的因素,這樣的模擬是沒什麼意義的。關於這點我完全跟作者站在同一陣線。目前的模擬大多是基於一些簡單得不切實際的假設,寫出很炫的非線性方程式,然後告訴你模擬出來的形狀跟某某現象「看起來」很像,所以這些炫炫的非線性方程式描述這個某現象發生的機制。這樣的推論很顯然是有問題的,因為有很多不同的方程式可以產生某一個特定的型態,只要有心、有時間、也懂工程數學,要削足適履把某種理論給硬模擬出來不是不可能的。好的電腦模擬必須要基於該系統完整的實驗data全盤模擬,這樣才有了解這個系統的一絲希望。我不曉得這個忽視基因的態度是怎麼來的,也許是技術上的問題,但我更擔心的是意識型態的問題。這些用電腦模擬研究胚胎發育的人,有許多剛好也是高喊反對基因化約論喊得最大聲的人,但對我來說單純使用混沌理論、自我組織等等之類來解釋生物現象是物理化約論,這跟基因化約論比起來不會比較好。

Sean Carroll本人是果蠅遺傳學家,所以在書中他還是抱持了基因中心的觀點。但對我而言,胚胎發育是細胞的現象,所以要研究胚胎發育要以細胞為主體切入才是適當的。而基因的角色是參與細胞的調節。演化作用在基因序列上,使基因序列產生改變,影響細胞行為,才使得胚胎發育產生變化,造成型態的演化。這裡,我們面對的是三層的問題:基因序列-基因調控、基因調控-細胞行為、細胞行為-胚胎發育。然而,在作者的處理下,問題被扁平化,失去應有的深度。不過,以目前我們有的data來看,我對作者這樣的處理是可以接受的,再加上作者是果蠅遺傳學家,會有這樣的先入為主也不算太奇怪。

大致來說,我對有一本寫自己研究領域的科普書相當歡迎。做為演化發育生物學誕生以來二十年第一本總結報告書這本書當然有很多不足之處,但演化發育生物學是個正在發生的科學,下一個二十年也許會有令人更滿意的結果。

寫了半天,我好像沒有說這本書在寫什麼。
簡單地說:基因調控的演化才是造成形態、行為、生理等方面「看得見」的演化的原因。至於詳細的內容還是自己去讀一遍比較好。

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