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「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。


↑安德烈‧耶庚德夫(圖片來源/Wikipedia)
↑彼得‧密契爾(圖片來源/Wikipedia)

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(腺嘌呤核苷三磷酸)的縮寫,生物所需能量幾乎都由它供應;它是由一個鹼基(腺嘌呤核苷)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(腺嘌呤核苷二磷酸),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(酶)所製造,以及該酶如何製造它。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合成酶,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)。

在雷克純化出ATP合成酶時,全球各相關實驗室無不極力投入解構其作用機制;其中一個觀點就是認為,反應過程中,酶應該會和Pi結合,形成一種含磷蛋白質的中間產物。這個想法蔚為當代一個聲勢浩蕩的生物學尋找之旅。當人們瘋狂挖掘卻屢尋不著時,密契爾剛自英國劍橋大學畢業,因為健康緣故,退隱在英倫康威爾(Cornwell、England)小鎮。密契爾喜歡研究,他好心的親屬就在該地為他新建立一個小小研究機構「格林屋」(Glynn House),讓他得以安心養病,又能寧靜思考。礙於經費,他從堅實的物理化學基本概念出發,提出搞怪的化學滲透模式。他以理論計算,這樣的模式在熱力學上是可能發生的,同時,既然大家都找不到中間含磷蛋白,他乾脆認為中間產物可以不必是物質,而是一種細胞膜內外間質子梯度所造成的能量就好了。只是,當時人們受囿「死也要見屍」的傳統唯物觀念,無法了解、深不以為然、轟笑他,咸認生命的現象怎麼可能包含非物質呢?故視密契爾為怪胎。他的論文被當時主流雜誌退稿,他只好請好心的親友再加碼,自己出版雜誌專登他的論文;不過,出版兩、三期後,該雜誌就破產收攤了。

同時,遠在地球的另一角落,作為以唯物論政體為主的中國,一位剛從蘇聯留學回來的植物學者沈允鋼,竟然突破唯物論思想的禁錮,提出類似的假說,認為ATP製造過程並不需含磷中間產物,而只是一種高能量狀態(State)的存在罷了。可惜當時中國封閉,他的理論外界無人知曉,以致淹埋在意識形態的鐵幕裡。直到七○年代,中國大陸略為開放,耶庚德夫不懂中文,只知英文摘要,問起我沈允鋼之原文與其人,而得之甚喜,並為他的論點廣為宣傳。當時諾貝爾獎尚未公布,作為競爭對手,耶庚德夫卻以大度量到處推薦沈允鋼的工作,令我對耶庚德夫的科學精神、學者風範敬佩不已。

密契爾與沈允鋼的假說被廣為得知、接受之前,耶庚德夫不擅空談,就發明極其簡單的「酸鹼轉化法」,透過實際實驗,首度用人工方法得見ATP形成,把能量的概念確切放在生命當中──他證明了生命,包括「可見的」與「不可見的」、「物質的」與「非物質的」部分,那「看不見的」才是推動「看得見的」動力來源啊!這概念的發想者密契爾是無神論者,及來自無神論國家的研究者沈允鋼,竟然相信生命中的非物質存在,也是一種極度有趣的情景。創始者密契爾理當得到諾貝爾獎的殊榮,且單獨得之(能單一得獎是殊少的特別尊榮),也是實至名歸。我曾以此問耶庚德夫,當他知道自己沒有拿到諾貝爾獎的剎那,他的感受如何?耶庚德夫扶了扶眼鏡,一個凜然的眼神透框而上,輕輕地說:「研究不是為了得諾貝爾獎,是為了欣賞造物的美和科學的樂趣。」我一生謹記。耶庚德夫一生至死不違這個理念,哪怕罹患癌症、齡逾九十……。

這種整全生命的概念,早在三千多年前聖經〈創世記〉的作者摩西就已提出:「起初,上帝創造天地。」那「看不見的」上帝,推動「看得見的」受造世界,這也就是〈歌羅西書〉一章15~17節所說:「愛子(耶穌)是那不能看見之上帝的像,……因為萬有都是靠他造的,無論是……能看見的,不能看見的;……一概都是藉著他造的,又是為他造的。他在萬有之先;萬有也靠他而立。」那看不見的上帝用祂自己的「形像和樣式」創造了人類──人的生命中更有了「看得見的」與「看不見的」部分:靈、與魂、與身子啊!

捧讀耶庚德夫師母的來信,思念這位偉大的恩師學者,想到我們曾經一起歡喜從事的科學研究,重溫一段生物能量學發展的歷史,他們對生物學的宏偉貢獻,令人景仰、回味。

……(文未完,請見2017年9月雜誌)