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琥珀之一 --- 恐龍真假
2010/09/17 03:53:33瀏覽7397|回應16|推薦133

參看:《琥珀之二---藝術短長 》

參看:《琥珀之三---公主死活 》

琥珀之一 --- 恐龍真假
五月中一夜大風,隔壁的一棵巨松,應聲而倒,砸過圍牆,橫躺兩家後院。清點損耗,不過圍牆草皮,打電話聯絡鋸樹公司,因風災籠罩全區,約詢電話爆滿,遙遙排到五月,但樹屍橫陳,觸目驚心,一片劫後氣象,拖著不是道理,於是借了斧頭自力救濟。

作伐木工人需接受兩岸名嘴講評,SL從台灣經驗發表感想,認為是重新入伍,衛生連參加長青三號演習,整地作師醫療站開設。G大哥從北大荒經驗發表高見,認為是知青下放,不同在自費勞改。我自己除了腰痛,唯一收穫是琥珀。
飛來橫樹新鮮松脂 

琥珀(amber)的產生---

琥珀作為珠寶,原是不配,珠寶就靠賣相,得花不溜丟,秀色可餐,琥珀太軟,動輒刮得一臉傷,還怎麼作美人呢?所以鑽石是純碳,金字塔鍵架,三度空間無限延伸,最硬,是首輪上選,一甲出身「狀元及第」。玉、翡翠、石英,是二氧化矽,次硬,金字塔鍵架,三度空間無限延伸,二甲,「賜進士出身」。瑪瑙及其同類如貓眼石、田黃、澎湖紋石,都屬雜石,非均一相,硬度不規則,又次一級,「賜同進士出身」。但都是無機物(inorganic),唯一和生物學沾邊的是珊瑚,他是腔腸動物的分泌物,功能在固著,一旦分泌出來,已經是體外,不再有生命,所以不是繼續長大的蝦蟹殼、蝸牛殼,而是已經生下來的雞蛋殼,其成份仍為無機類,但琥珀是唯一例外的有機物 (organic),碳水化合物(Carbonhydrate)。關於礦石,請轉台「最愛小提琴」,琴大國手是專家。

琥珀是從松脂開始,原是膠質,是半流體,等到風乾以後變成透明的洋菜果凍,如果埋入地下經過地層擠壓,才成為亞克力玻璃狀。琥珀本質既是有機物,加熱可以熔化可以燒著,質地軟,打磨拋光容易,鑲成珠寶刮傷也容易,很難保持。珠寶就像模特兒,花瓶不必學問,趙孟能貴能賤,最怕人老珠黃,手上戴一隻「亞克力珠寶」,幾天就刮得面目全非,怎麼走秀?所以琥珀不值錢,作首飾多為胸飾頸飾,是周敦頤的蓮,可遠觀不可褻玩焉,因為太軟,所以不入流,魯迅說中藥藥引,有原配蟋蟀一對,看來如果蟋蟀不貞節,連作藥引都不配。。。。準此,琥珀因為硬度不夠,沒有擔當,不配做 總統 珠寶,很合理。

琥珀也有值錢的,靠的是巧勁。新鮮的松脂是高張膠水,沾住什麼粘什麼,我砍樹黏糊滿手,洗都洗不掉,如果上調漆的松香水(Thinner),硬洗也當然可以試,但很傷手,索性一鼓作氣,砍完了再說。昆蟲沾上松脂,就完了,這也許是演化論解釋松樹的自衛設計,跟豬籠草(pitcher plants)的補蠅同義。但陷入松脂的昆蟲卻會跟著松脂一塊被地層擠壓而包埋在琥珀中心,那麼就賦予琥珀值錢的機運。這好比故宮最受歡迎的翠玉白菜和紅燒肉,都是劣質雜色玉,但遇到巧匠,化腐朽為神奇,竟成絕唱。這真是 Turning liabilities into assets. 葛優陳佩斯變成大明星,就是下玉雕成翠玉白菜。

但琥珀包埋的蟲卻在分子生物科技進步中,意外成為生物學解秘的核心:

生物遺傳的所有密碼寫在核內的DNA上,一切動植物生命現象的解釋,都歸結到這個物質基礎,也就是生物學所涵蓋的全部五項:營養、生長、運動、感應、生殖的訊息,周禮盡在魯。而這個遺傳訊息如何運作、如何管控?也正是目前生物醫學所有研究的內容。

在長沙馬王堆漢墓出土的女屍(1972),腸子裡找到138顆半甜瓜子,說明她的死亡事在甜瓜收成季節(死前一天內還吃了一個新鮮的甜瓜),她的肝和腸道裡,找到血吸蟲卵(Schistosoma. sinensium學名中華肝吸蟲),這個蟲的DNA排序,跟1970年的臨床取樣排序幾無二致,說明中華肝吸蟲在中原大地的流行和感染,兩千一百年未變(女屍推定為西漢長沙王利倉老婆辛追,生年於史有據)。因為這個女屍的棺槨是用木炭粉充填夾層,多層包覆,白泥封口,所以阻絕了樹根長入,也阻絕了各種蟲虺蟻蛇的侵入,竟至千年不壞*[1],在開挖時還保持柔軟,這個保屍技術全球僅見,既然沒有防腐劑,所以她身上回抽的中華肝吸蟲卵竟然在實驗室裡孵化而復活,而重新具備活體感染力,。。。。

馬王堆漢墓帶來一堆高潮,這個墓保存了絕版的古籍,找到手繪的地圖,突破了多種考古的懸案,也填補了多項史實的空白。消失了的文明,像那隻不幸踩踏新鮮松脂的昆蟲,被包埋在琥珀裡,馬王堆漢墓,則因緣際會作了那塊琥珀。

蚊子吸了人血,帶核的白血球和淋巴球只佔血中極少數,卻具備全套的遺傳物質DNA。蚊子不幸變成琥珀裡的殭屍,一二三,木頭人!它就維持那個姿勢,恆古不動,定在那一刻。但他肚裡剛吸進去的血,也跟著完好無缺地保存下來。科學家用細鑽頭在琥珀上鑽個洞,深抵蚊腹,再用針筒打入恰當的溶劑而小心回抽,可以有機會重新獲得百萬年前的 DNA。運氣如果夠好,這個 DNA 受損不嚴重,那麼就有機會把一個早已絕跡百萬年的化石,重新活化為一個活生生的生物體。這個點子不盡然是狂想,因為:

1. DNA中99.9%以上都是不具密碼價值的骨架。只要那不到0.1%的密碼DNA還在,就有戲唱。

2. DNA很穩定,在室溫可以存在幾十年。*[2]

3. 全身每個活細胞,理論上皆具備 100% 的一整套DNA.*[3]

4. 即使找到的DNA不完整,但多頭開發、交叉補綴,也可以拼圖完成全豹。

5. 以PCR(polymerase chain reaction / 複製循環反應)技術,放大DNA,只要找到一個完整的DNA,就綽綽有餘,夠翻制成億上兆的DNA, 100% 恢復原狀。

這樣推演,實是框架,說可行是樂觀期許,沖天炮到登月要走幾百年,但畢竟有個想頭,十分鼓舞。實驗室做不出來,科幻小說總可以,這就是哈佛醫預科畢業的Michael Crichton,寫成的侏羅紀公園(Jurassic Park)。Crichton老爸是記者,希望兒子換一行牢靠點的飯碗幹,他卻對筆桿魂縈夢繞,八戒難斷,大學主修英文,卻文理兩界猶疑,甚至中輟一年去歐洲混,回來似乎洗心革面,進了哈佛醫預,卻仍然舉棋不定,掙扎畢業前已經鼻青臉腫,醫科畢業只是要個交待,還是換跑道去圓寫作夢。如果知道他的背景,對小說裡竟然還貼了 pBR322 的全部 4361 個 DNA 全部序列,就不會大驚小怪。他的書馬上被嗅覺靈敏的好萊塢 Spielberg 看上,而全球爆紅。最值得他們茶餘讚歎的,該是上海的陳章良,儘管有人懷疑他吹得太大,中國這個實驗室畢竟是全球第一個把復活恐龍訂定具體開發進程的科學實驗室。。。。

琥珀走下珠寶商的胸針,進入實驗室的針筒,因為它定格在百萬年前的那一刻,那隻大快朵頤的蚊子,裝了一肚皮恐龍的秘密,他自己誤踏松脂,死於非命,卻變成歷史的郵差,變成搭乘逃命太空梭,脫離火海的孤兒,是消逝文明的遺孤。



________________________________________

[1] 湖南醫學院解剖,全程錄影,我在醫科唸書時還看過,這麼重大的生物學事件,也不用管統獨了,先播再說。關於他屍體不壞的解釋,假設成山,未有定論。第一她不是木乃伊式的化學藥物防腐,第二她不是樓蘭乾屍的脫水。第三,她的關節柔軟,電影中湖南醫學院老師解剖中運動她的手肘,看得簡直像是在手術台上,令人驚詫。第四,她的組織並未腐敗。至於開棺時噴出不明氣體,我欠科學論文細節,道聽途說為理性主義討論大忌。

[2] 美軍在越戰韓戰有部份遺體,認屍發生爭議,因為家屬不甘心不放棄,又堅持活要見人死要見屍,拒領拒葬,成為懸案,(列為失踪/MIA),已經三四十年,都可以用新的 DNA 配對技術,重新對號入座,而認屍,而下葬。許多姦殺案殺人案的冤獄或抵賴,都因 DNA 比對而破解懸案。沙皇Romanov 一家七口,外加兩傭一醫一衛,總共11個,被紅軍看管組毀屍滅門(1918, July, 18),淋了銷鏹水,深埋廢礦坑72年,最後挖出用 DNA 比對法,確認無誤,解了真假公主的懸案。

[3] 極少數例外像生殖細胞只有半套,成熟的免疫細胞 T 淋巴球和 B 淋巴球,在完成專一性分化中,都主動丟掉一些 些 DNA 。

翠玉白菜---雜玉一塊,巧匠救活紅燒豬肉---劣玉雜石,鬼斧神工

Romanov family (Czar Nicholas II)
孟姜女靠滴血尋骨找到萬杞梁,生物學家靠PCR和mitochondria DNA matching找到沙皇一家。
Nature Genetics 12, 417 - 420 (1996)

男要選對行 蘋果有蟲不值錢,琥珀有蟲才值錢。

參看:《琥珀之二---藝術短長 》

參看:《琥珀之三---公主死活 》



( 知識學習隨堂筆記 )
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JamieChao
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紅燒肉
2010/09/19 02:15
翠玉白菜雖然比較有名,但是現場看,我比較受那紅燒肉吸引,能工巧匠實在是為其注入"靈魂",太完美了!
yichun(meimei3) 於 2010-09-23 09:30 回覆:
我當你禮佛吃素。。。。

奧斯卡
散文之美
2010/09/19 00:47

毫無物理化學或醫學背景的讀者另行回應:

就比較文學的平行研究欣賞此文,胡○○的小兒不免怨嘆自己駕鶴太早;不大話批評不算李○的李○閱讀此文,必稱此文見山又是山。

奧斯卡閱讀不誇飾,只有實力堅強的作者能創作質地清美的散文;猶如強颱無法凌遲的剔透琥珀!

yichun(meimei3) 於 2010-09-21 06:01 回覆:
過獎

Apple *
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瓜子文化
2010/09/18 22:48

原來, 中國人吃瓜子歷史悠久.

從    囫圇吞 甜瓜苦瓜半甜瓜,

    香脆瓜子在嘴裡一轉, 輕喀一聲, 整個瓜殼子脫口而出.

是兩千年的瓜子文明大進化.

Apple

yichun(meimei3) 於 2010-09-21 06:13 回覆:
pineapple慢用

【無★言】雲遊到世界的另一端
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carbohydrate, carbonhydrate
2010/09/18 06:00
請問 carbonhydrate 是新字嗎?查了 Merriam-Webster、wikipedia、其他網上字典,都是 carbohydrate,不是 carbonhydrate.

最有趣的是這篇論文,標題有 carbonhydrate,但摘要裡全是 carbohydrate.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18370309

標題也會筆誤?若非筆誤,何以不見於摘要?難懂.

到 NIH 的網站 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed 查了一下,carbohydrate 有一百一十七萬筆資料,carbonhydrate 僅十二筆,作者多非英語系國家之人,有大陸、韓國、西班牙、波蘭等等.
yichun(meimei3) 於 2010-09-21 05:57 回覆:

1. 筆誤受教,typo改正。

2. 從amber入題,旨在引入biomedical話題。DNA 作為遺傳物質深埋琥珀內,後者提供完美閉鎖空間,乃得機運,歷億萬年而不墜。謝謝您對organic chemistry 糾謬,但原作無意對琥珀chemistry本身深入。

高論既然提到amber chemistry細節,即此就便請教:

1)碳水化合物(carbohydrate) Mol formula 您作"(CH2O)n ,敢問何所本?carbohydrate不管怎麼錯拼carbon moiety都是independent to hydrate moiety, 我只見過Cm(H2O)n

2)您引wikipedia 指amber化學式(Mol Formula)為 C10H16O,我依址詳讀,很受教,但也只是簡化式綜述,因amber種類繁多,大分三種,無法簡化為通式,以C10H16O代表monomer,著眼在便於進行以下polymerization討論。則您所謂「故其分子式應為 C20H32O2」,只是dimer?

新鮮樹脂(rasin),也不止dimer,其為高漲粘液(rich in H-bond),多以oligomer存在(~3-7 mer不等),分子式通常記作(C10H16O)3-7,即脫水暫不扣除。

而monomer其polymerzization也基本上分兩種形式(1)室溫下無外壓的polymerization,結果產生固體松香(Rasin),即擦琴弓所用。和(2)高溫高壓下polymerization, 產物即琥珀。琥珀雖是薄弱的C-O-C鍵結,也已經是imperfect 3D-endless-pyramid structure/三度空間無限延伸金字塔架構(附圖如下),琥珀硬度不及石英和金剛石,歸結到physical chem解釋也在此:C-O-C bond 當然不如Si-O-Si(石英),C-C(鑽),另外它的imperfect polymerization,也使它結晶格子斷裂處處而不能真正「無限延伸」。

琥珀的polymerization 不宜簡化為單一化學式不妨先以較簡單的resin說明,resin也已經不止一種(否則擦弓弦的松香也不必好壞價格差異高達10倍了!)常見可有(a) polyolefin resin (5 to 80% by volume) 和 (b) polyphenylene sulfide resin (20 to 95% by volume)兩種。松脂或琥珀在醫學內歷史都滿早,去掉玄學,至少它味道特殊已經引起藥理的研究動機,日本人的征露丸就是近代有名的例子,【參看西門豹模式。】但多為downstream application。您對upstream琥珀的有機化學特別感興趣,請宏文分享,yichun洗耳恭聽。

我文從Crichton侏羅紀公園出發,討論DNA還原生命,其實可以問一個尖銳的organic chemistry問題,這個問題還正是必須從以上討論琥珀polymerization而出發,這個問題是:

樹脂在高壓高溫下polymerization成為琥珀,chromosomal DNA承受得了這樣的溫度和壓力?這事的兩難是:沒有琥珀保護,chromosomal DNA不可能保存億萬年,但產生琥珀的過程卻可以毀掉chromosomal DNA。

這個問題2005陳章良倒是present some preliminary data, which was very encouraging。

附communic acid聚合體幾何圖。作為以上討論amber chemical structure參考。 Quoted from ref: Issue in Honor of Prof. Eusebio Juaristi ARKIVOC 2005 (vi) 449-458 ISSN 1424-6376 Page 449 ©ARKAT USA, Inc Assignment of vibrational spectra of labdatriene derivatives and ambers: a combined experimental and density functional theoretical study Manuel Villanueva-García, Antonio Martínez-Richa, and Juvencio Robles*)


sas
等級:7
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大忌
2010/09/17 15:42

看到人人争当生化专家,我岂甘落后!

yichun兄说:道听途说为理性主义讨论大忌。

这个我赞成。

但兄台此文中,明显有一处是“道听途说”来的。

说在那出土女尸的肠子里找到138颗“半甜瓜子”。

yichun兄没有机会尝过那女尸肠中的几颗瓜子,怎知那是半甜的瓜子?显然是听了那些在解剖台前当场品尝过的人讲的。

大忌啊!

下次兄台再碰到这种情况,一定要本着求是精神,亲口尝过了,才落笔著文。切切!

人有多大胆,话有多高产。咱不讲白不讲。yichun兄担待一点。

yichun(meimei3) 於 2010-09-17 22:03 回覆:
薩老見教的是。恭聆高論,十分慚愧,趕緊查書,還跟湖南醫學院通電確認,整理如下:

根據理性主義:

甜瓜」是湖南地區對香瓜*的稱呼,馬王堆漢墓發掘,經長沙當地瀟湘晨報大肆報導,湖南醫學院沿用湘音方言,我晉音照錄,你閩音休得啰唣。【引自百度:甜瓜(Cucumis melo)又名香瓜。葫芦科,甜瓜属。一年生蔓性植物。】

瀟湘晨報是依據理性主義報導,但路透社卻走感性路線。

根據感性主義:

yichun不敢打誑語,確實愧未能親嘗甜瓜子,但據道聽途說,那 138 顆半的瓜子背後有文章,蓋 「 小腸雖小,五瓜俱全」,計開甜瓜子 95 顆,西瓜子 22 顆,冬瓜子 12 顆,還有南瓜子 6 顆,以及最關鍵的苦瓜子 3 顆半。(注意:計算經 6 sigma 驗證無誤)

那苦瓜子的半顆,就是一位參與解剖卻不願具名的老師以湖南騾子不信邪的精神,神農嘗百草,也正是親嚐之下太苦,才吐出來的半顆。。。。(騾子的大無畏精神,請參看 「 軍人的作戰意志」 11 篇經典)

馬王堆由此正式成立博物館,館方依據頭骨尺寸,公佈電腦繪製女屍想像圖(如下):以她怡然表情,一派滿足愉快,估計辛追女士吃得不是什麼甜瓜,而嚴重懷疑是 Häagen-Dazs 冰琪淋!


但那位不信邪而堅持親嘗苦瓜子的騾子,電腦繪製的表情應該是這樣的(如下圖):


湖南醫學院的同事們見他表情痛苦,知道大事不妙,大家有難同當,發揮同志愛,表情也都尷尬(如下圖),但因口罩蒙面,看不太出來。。。。


從女屍解剖我們還得到重要一課:吃什麼瓜子都不要緊,但千萬要記得吐子,否則入土兩千多年後,還給人挖出來,譏笑囫圇吞瓜不夠淑女、不講衛生!有欠典雅!丟人呀。

【無★言】雲遊到世界的另一端
等級:8
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carbohydrate
2010/09/17 10:35
碳水化合物的英文是 carbohydrate.琥珀不是碳水化合物喔.碳水化合物的分子式是(CH2O)n.維基說琥珀的實驗式是C10H16O.因為琥珀是 diterpene 的聚合物,故其分子式應為 C20H32O2,算來少了十四個氧,氫數也不對.
yichun(meimei3) 於 2010-09-17 21:38 回覆:
謝謝指正。琥珀不是碳水化合物carbonhydrate.

carbonhydrate 在 organic chemistry 的定義,歷經更改,目前公認定義為H和O維持2:1,如此即使因脫水,或失去結晶水,其比例維持不變,但與C的比例則可以獨立。H2:O1隱義認定為水,當然其中也有例外,分子式H:O淨量維持2:1,未必就是水,formaldehyde就是明顯例子。也因此避免使用“碳水化合物”一詞,以避混淆,也已漸成共識。現仍見沿襲者,多為biochemistry,蓋以“產生energy的substrate”為理由,習有所見。如此carbonhydrate只能指“可利用作為燃料,產生能”的醣類碳水化合物,如starch,sugar etc.。

構成琥珀(細分亞屬不計)的element只有CHO三種,它是organic,但H和O非2:1,所有已知生物體,都不具備可代謝amber作為燃料的酶系。

很感謝您指正。
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