我为什么称DNA为“个”?

 
 
 
 
文/吴家望
 
 
 
我在《海外校园》38期回应赵克维君所提到人的细胞有30亿碱基一数据时作了一点补充。因为碱基一词不足以达意,便将“30亿碱基”改成“30亿DNA的碱基”(three billion base pairs of DNA, or three billion nucleotide pairs of DNA),结果漏了“碱基”二字,这次经读者指正,十分感谢。
Kansas州一读者提到DNA的单位词的用法,我们可以讨论一下。中文是单位词特别丰富的语言,我们对单位词的应用也特别敏感。一匹马,一口猪,一条狗,一头牛,都有专用的单位词。至于“个”字,它是个负荷很重的万能单位词。一“个”国家,三“个”孩子,五万“个”细胞。当我们找不到合适的单位词时,就用个“个”字。
 
 

DNA是什么?

 
The part of chromosome that carries the informtion(in a cell)is a molecule known as deoxyribonucleic acid, or DNA for short。所以,DNA是一个分子(a molecule。)这里,在“a molecule”一词中,贫乏的英语连个单位词都不屑一用。如果我称“a molecule”为一“个”分子,大家不会有意见。
 
 

DNA是怎样的分子呢?

 
DNA is a double-helical molecule。这里,我们看到,DNA的结构是“double helix”(中文意译为双螺旋体。)但是,读者又指出,DNA是链状结构(并非体状结构。)叫一体还是一链DNA呢?其实,像我在“回应”文中所述,helix(spiral)虽是螺旋形,却是一种线状(linear)结构,用“体”或“链”来表达,都不太恰当。那么,就叫一条DNA吧。我们称一条狗,不称一条人。叫一条人太难听,但叫一条好汉却可以。我们称人为一个,那么也不仿称DNA为一个?
 
 

DNA是一条什么呢?

 
这个答案就比较复杂了。DNA双螺旋体本身由不同元素构成(这里不谈。)简单的来说,DNA is a double-stranded molecule–two intertwined polynucleotides(多核甘酸)that are strongly held together by hydrogen bonding。这双螺旋则由成对的核甘酸(nucleotides)中的四种基本单位(base)连结成为一体。这四种基本单位包括嘌呤(purines)和嘧啶(pyrimidines)各两种;它们按一定规律结对构成(这里不谈)。所以,我们所谈的30亿碱基,就是这30亿“对”由核甘酸所含的包括嘌呤和嘧啶的四种基本单位按一定规律所组成的对子。
 
 

是不是我们已经同意称DNA为一条了?

 
且慢。DNA双螺旋的“长度”不一,所含碱基对子数量成万上亿不等。有的菌类的DNA还是环形的,并非一直条。科学家发现,足够储藏人的编码信息的DNA会长达一米。这一米的DNA如果是直直一条,它比人的腿还长得多。感谢DNA难以想像的天赋压缩能力:它能将自己扭转(twist)、折屈(bend)成为超螺旋体(superhelices);再将这些超螺旋体折屈成为高阶螺旋体(higher-order helices)。结果,这长达一米的DNA就被压缩在直径五百万分之一米的一“个”小球体内,不像是一“条”了!
DNA的自我压缩能力比起它的储藏效能来说是小巫见大巫了。能够储藏足够的信息来设计一个像人这么复杂的动物的DNA只重几万亿分之一克!足够用来设计今有、永有、地球上所有存在过的十亿来种生物的DNA的总共体积还不及一粒盐大。
华特生(James Watson)和柯立克(Francis Crick)两位科学家因为发现DNA的结构而得到诺贝尔奖。柯立克在回答别人夸奖时谦虚(也不算太谦虚)的说,他在发现DNA结构前是个无名的科学家;与其说是他们发现了DNA的结构,倒不如说是DNA的结构造就了他们。他说,DNA结构的内在美和风度(intrinsic beauty and style)可以和科学家媲美。科学家杰特生(H.F.Judson)颇有诗意的说,华特生和柯立克发现DNA结构的那天早晨,是DNA几十亿年来第一次从暗影中出来向我们露面;让我们既看到,又明白。在杰特生的眼中,DNA是“无瑕疵的美丽”(flawlessly beautiful)。原来如此!这种露面既不是含苞待放,请稍等候;也不是“千呼万唤始出来,犹抱琵琶半遮面,”而是使人一目了然的展现。原来这DNA结构不可思议之才貌的设计工作在几十亿年前已经完成。
 
参考书:Denton, M., Nature’s Destiny, How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe, The Free Press, 1998; Purves, W., et, al, Life, The Science of Biology, 3rd Ed., Sinauer/Freeman, 1992.
编注:本刊有关DNA的话题,就此告一段落,谢谢许多科学专业读者的关心与指正。

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