Friday, November 07, 2008

認識地球生物

  有一個人的名字,每天在世界大多數地方都有人公開地念出來,可能是所有人名中被提得次數最多的。這個人是誰?不是耶穌,耶穌是宗教人物,不可混為一談,況且尚有其他宗教,例如回教,教徒每天定時祈禱,其中念到的聖人名字,人次數目不遑多讓。最經常被人提到名字的凡夫俗子,可能是攝爾修斯(Celsius),簡稱攝氏。全世界都用攝氏溫標來計算室外溫度,只有美國及少數其他國家例外,電台電視台每隔一段短時間就宣告:現在是攝氏若干度,你說他的名字是不是提得最多?不過,現在沿用的攝氏溫標,其實與攝爾修斯原來訂下者大有不同。當初他是以一百度為冰點,氣溫一路上升,度數一路下降,直至零度,乃水的沸點。現在通用的制度是反過來,水在攝氏零度結冰,在一百度轉變成氣體。將這個溫度計顛倒過來的人,是十八世紀的一位瑞典科學家,叫林奈(Carl Linnaeus)。

  對研究自然學的科學家來說,林奈的名字響噹噹,比較一般人心目中的發明家愛迪生,有過之而無不及。林奈首創現代生物學的「分類命名」方法。在1753年,林奈發表《植物種誌》(Species Plantarum),提倡以拉丁文來為生物命名,每一個生物的名稱都採用兩個字,以劃分其種屬。好有一比。中國一些大家族,祖先訂下一個句子,作為歷代子孫取名的劃一選擇。例如訂下一句「國富民強」,兒子的名字都嵌入「國」字,去到下一代,每一位男丁皆有用「富」字,如此類推,於是能將家族各人連起來,一看就知道是同源,另一方面,輩份清清楚楚,不會混淆。林奈用命名的方法,將所有生物有系統地分門別類,先是幫植物命名,後來也用同樣的方法為動物命名,此種命名法,一直沿用至今。

  在過去的二百五十多年,全世界科學家跟隨着林奈的步伐,每發現一個新品種,就給他取一個名字。至今叫得出名字的品種有多少?總數大約一百八十萬。多嗎?不算少,但比較全球所有生物的數目,不到二成;如果連各式各樣的微生物也算進去,可能不到百分之一。我們花費天文數字,去到月球以至其他星球,目的之一,是研究太空的生物,但對自己地球上的,知識尚是十分貧乏。

  舉一個例。今天用來對付細菌主要的藥,不少屬抗生素,來自不同的真菌(Fungi),經人工方法合成。我們看這些真菌,不能將它們與那些導致香港腳的微生物相提並論。真菌在全世界生物的新陳代謝和循環進化中,起舉足輕重的作用;不少已知的真菌,對人體健康極有好處。我們現在所知的真菌品種,大約有六萬。全球實際數目有多少?估計不下一百五十萬。我們原來是如此無知,情況是不是很值得憂慮?尚好,一些有心人現正努力,希望迎頭趕上。明天續談。

Thursday, November 06, 2008

細胞的修補

  1932年9月,美國的洛克菲勒大廈剛建到第六十九層,《紐約時報》派了二十七歲的攝影師Charles Clyde Ebbets去到建築地盤,為當時這幢數一數二的高廈(全高七十層)拍攝一些足以留存紀念的照片。Ebbets曾做過飛機特技表演員,有膽子在飛行中的飛機機翼上走動,完全不畏高。他爬上建造中的最高層,蹲在一條懸空的鋼樑上,在他面對着的另一條鋼樑上面,坐着十一個建築工人,他替他們照了一張照片,其後在10月2日刊登出來,這就是著名的Lunchtime atop a Skyscraper(在摩天大廈上的午膳時間)。照片可見鋼樑約兩呎寬,是鋼架上孤單單的一條,十一人大家排排坐在上面,每人的腳都吊在空中,背景是紐約市的天空,可見稀疏的雲層,遠處是房子的屋頂;工人們正在午膳,雖在極高處,身上卻無安全帶,談笑自若,像是坐在公園長椅上。每次看這照片,手心都不禁冒汗。真不知道他們怎樣練成這本領。正如我們的搭棚工人,能在棚架上爬上爬落,捷如猿猴。

  搭棚可以說是國技,外國人第一次見到,瞠目結舌。棚的功用大矣哉,不但建築中需用到,平常的外牆修補工作,也少不了它。在細胞的層面,若是DNA有了創傷,亦須有「搭棚工人」修補,這些工人由一類叫Ku 的蛋白質擔當,其中包括兩個不同的成員,按它們的分子量,分別叫Ku70和Ku80。兩者合在一起,像一個兜,兜在斷成兩截的DNA折斷處,也就是尾端。除了形狀像兜,它們也能沿着DNA的鏈條攀下去,像織補衣服一樣,把缺失的部分織回來。

  織補後能否完全回復舊觀?當然不能,但至少衣服尚可繼續穿。細胞雖然還能活下去,但功能肯定打了折扣;此乃細胞衰老的原因之一。如果Ku70和Ku80不相救,細胞會引發一個自滅機制,因而死亡。具體的情況:一旦細胞的DNA變質,例如斷了兩截,一個叫BAX的蛋白質會在細胞內的粒線體(火爐)身上鑽一個洞,令粒線體內的火種(細胞色素C)漏到細胞核,「一把火」把細胞核內的遺傳物質燒熔殆盡。在這方面,Ku在幫手修補DNA的同時,會抑制BAX,防止細胞「一時想唔開」而自殺。有一種癌叫 Neuroblastoma,多在兒童身體中出現,患上了九死一生;一組日本北海道大學的學者發現,可以藉着刺激一個叫SIRT1的蛋白質,令這些癌細胞內的Ku和BAX脫鈎,從而令癌細胞集體自殺(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.105, pp.15599-15604)。什麼東西能刺激SIRT1?答案是葡萄中的Resveratrol。但須注意,要吃的話,須服食正牌的葡萄子素(冒牌貨叫花青素Anthocyanin),純度要高,還有,須與五羥黃酮(Quercetin,來自洋葱)同服,否則徒勞無功,因為肝會擺烏龍,把 Resveratrol當作毒排出體外。

Wednesday, November 05, 2008

培補元氣

  我爸爸姓顧,我自須姓顧;爸爸給我的名字叫「小培」。老實說,我曾想過改另一個名,因為自從覺得自己已是「大」人後,就開始感到這「小」字十分彆扭,加上英文讀法是將姓氏放在後面,普通話發音的「小培顧」,竟成為「小屁股」。像是冥冥中早有注定,爸爸原來有先見之明。我在三十四年前去美國讀書,本想讀醫科,最終以細菌學結業,之後在異邦做研究,兜兜轉轉,今天回歸香港,做的工作,正與我名字配合,乃是幫大眾「培補」身體。這個「培」,可不是什麼大事,只是吃一些普通到再不能更普通的健康食品,每天吃一點點,花費的金額也小,因此是「小培」。連着的「顧」字,原來另有典故。《戰國策》中有道:「見兔而顧犬未為晚也,亡羊而補牢未為遲也」,引申出來的成語「顧犬補牢」,比喻在事情緊急或出了差錯時才設法補救,「未為晚也」;雖然發現自己身體有衰敗的狀況,但開始「小培補健」,尚來得及:你說是否湊巧得緊?而且「顧」的英文拼音是Ku,恰恰正是替細胞做「修補」工作的蛋白質,它修補的層面,在於細胞中的遺傳物質 DNA,也是小到不能再小,換言之,亦可以稱之為替細胞「小培」的Ku。

  DNA的形狀像扭麻花,其中是互繞的兩條長鏈,我們分別稱之為「正」、「負」。每一條長鏈上是一連串的遺傳密碼,密碼基本上只有四種,在學術研究中,我們分別用四個英文字母(C、G、A、T)來稱呼它們。如果「正」的一條攜帶的遺傳密碼是ATGC……等等,在「負」條的相對位置上,必然會是TACG……(A和T、G和C,分別相對,永遠如是)。所以,若任何一條因某種原因(比方,紫外線的侵害)而遺失了一截,細胞可以憑另一條上面A、T、G、C的排列,把缺失了的那一段重造出來,也就是修補失落了的部分。可是,假若「打孖」的DNA在同一位置斷了一截,要修補便十分棘手。好有一比,辦公室有一個重要檔案,必須保存,為了不想它失落,我們用照相機將它逐頁照下來。照完後,我們存有完整的兩套,一套是原文正本,另一套是菲林負片。在正本中的黑色,負片上見到的是白色;正本上的白色,負片上則是黑色。假如正本中有一頁遺失或損壞了,我們可以憑負片的同一頁,把缺失的一頁重新造出來。但假如正本的第二十一頁不見了,同時負片中的第二十一頁也找不到時,那就棘手了。可是,即使棘手也得修補;這個任務,落在一個特殊的蛋白質身上,這個蛋白質,我們稱之為Ku。Ku有兩種,分別叫Ku70和Ku80。兩者的分別,在於它們個別的分子量(70kDa與80kDa)不同。Ku如何修補DNA?方法是兩者合在一起,像一個兜,兜在斷成兩截DNA的折斷處,也就是尾端。詳情明天續談。

Tuesday, November 04, 2008

保健與補健

  我一向鼓吹「補健」。有一位朋友告訴我,他曾在辭典中找「補健」這個詞,但找不到,只能找到「保健」和「保健食品」。我說,據我所知,「保健」一詞不見於古籍,中國人一向說的是「進補」、「補養」、「補品」。日本有「保健所」,是處理地區居民健康和公共衞生事務的政府機關,所以「保健」可能是源自日本的外來語。單單看「保健」一詞,可以將它解作「保持健康」,其中的「保」字,有「不讓它受到損害」的味道,例如用於「保護」、「保衞」、「保存」、「保固」;其中的含意,是屬「維護」性質的。但一般所謂「保健」的食物,其用途並不在於消極地、蓋括性地維護健康,而是進取地、針對性地補充日常食物之不足,希望能將尚未達標的身體狀況,帶到健康的水平;因此,用「補」字是更貼切。我提議他試查看維基百科中這個名詞的中英對照,其中「保健食品」一詞並沒有自己的條目,若以這四個字搜索,走出來的課題會是「膳食補充劑」,英文是Dietary Supplement,可見「保健」云云,並不適當。還有,「保」字本身會引致一個美麗的誤會,因為好像是一個承諾,吃了「保」會帶來「健」康,令人產生「安枕無憂」的錯覺,偏離了應有的意義。我把「保」更正為「補」,乃實事求是之舉;表示身體缺乏了某些東西,於是輔以補健食品,「補」其不足,只此而已。這位朋友來自國內,說普通話,對這兩個字的分別馬上能察覺到,因為讀音迥然不同;若用廣東話,發音一樣,意義上的重大分別,很容易就忽略了。

  尚有值得注意的,「補」是指「幫補」、「補遺」,換言之,是協助性的。相對來說,與其他另一些「補」的功能,大異其趣,各有所謀。首先,這不是「補給」。一個人的生存條件之一,是需要有不停的補給,包括氧氣、水分和食物,這差使是補健食品擔當不來的,也就是說,不能拿補健食品當飯吃。

  清朝時有品級的官員官服上有繡章,綴在前胸與後背,文官繡鳥,武官繡獸;官職大小依此辨別。文官一品繡的是仙鶴,二品繡的是錦雞;武官一品則是麒麟,二品是獅子。這些繡章叫「補子」,又叫「補服」,所以官服有「補掛朝珠」之稱。補子的功能其實不在於「補」,因為不是用來掩蓋衣服的破爛部分,而是用來顯示訊息,也令衣服更華麗,乃是錦上添花。補健食品的用意不在此。

  尚有一個很重要的功能,補健食品也是不幹的,此乃「修補」。身體中大至五臟四肢,小至每一個細胞,都會有損傷之虞;傷了自須修理。修理前者的方法,用的是藥,也可用外科手術;一些器官若是再修不好,還可更換零件,是為器官移植。在細胞的層面,則有一套天然的機制,明天再續。

Monday, November 03, 2008

口氣

  我曾在本欄中提過「門」這個字十分奇怪,既可指牆上的一個空洞,也就是「虛」的,能穿過去的,亦可指置於這洞中的一塊板,也就是「實」的,穿不過去的;兩者截然相反。還有另一個字,比「門」字更奇怪,此乃「噓」。在演講場中,若對講者所說的感到不滿,大家報以噓聲,以示鄙意;在球場上,裁判若執法錯了,觀眾會噓聲四起。這樣說來,「噓」應是惡意的了;不一定,噓寒問暖,表達的是善意關心。另一方面,大家一起噓,必然是要想把聲音提高,造成哄動的效果;但「噓!不要作聲!」卻是叫人把聲音降低。還有,在發聲之時,氣是由口鼻中往外走,因此,「噓」應是屬於「呼」的動作吧?但又不一定,在《捕蛇者說》文中的「呼噓毒癘」,「噓」字解作「吸」,氣循相反方向,朝口鼻走進去。《後漢書》〈扶餘傳〉記載,北夷國王出行,過了一段時間回來,發現後宮妃嬪之一竟無緣無故有了身孕,及後生了一個男孩。國王要叫嬰兒活不下去,將他放在豬欄中,讓他冷死,不料群豬保護他,噴以暖氣:「豕以口氣噓之,不死。」這個典故,可能就是「噓寒問暖」成語的由來。在冬天,祖母牽着小孫子的手,趨近親切地問:「你冷嗎?」小孩子天真無邪,答曰:「嫲嫲,你的口好臭。」可真掃興。

  口臭(Halitosis)不屬病,只是身體的一種狀況,但可令人十分不自在,產生自卑感。有些人其實並無口臭,只是心理上以為有這毛病,整天擔心,是為恐口臭症(Halitophobia);兩者都會嚴重影響社交生活。口臭成因很多,主要來自口腔不潔,尤其是舌頭後部近喉嚨處,一來乾,二來難以照顧,令細菌容易滋生。能在口中寄居的細菌不下六百種,部分在代謝過程中,會造出硫化氫類的臭氣。殘留在口中的食物渣滓,自是口氣之源,猶有甚者,是一些原已有特別氣味的食物,例如葱蒜,在口中積累時間長了,更是變本加厲。腐爛的牙肉,也會產生惡臭。除了口腔,可令口氣發臭的身體部分包括鼻腔、扁桃腺、喉嚨、胃。

  早在十七世紀,已有一位叫Anton Van Leeuwenhoek的微生物學專家,嘗試用漱口的方法去殺滅口腔細菌,以達辟臭之效,但不成功。到了上世紀六十年代,一位在丹麥皇家牙科學院的教授發明了氯己定(Chlorhexidine),才有今天的漱口藥水。現在最新的概念,不是用水去漱口,而是用天然的植物油。在這方面,一組以色列學者,發現薰衣草內的精油(Essential Oil)對減低口臭非常有效(Quintessense Int., Vol. 37, pp.653-658)。買不到薰衣草油怎辦?可以用橄欖油及檸檬水的混合液(Clin. Prev. Dent., Vol. 14, pp.5-9;Phytother. Res., Vol. 21, pp.641-643)。由於綠茶素能殺菌,多喝綠茶也能化解口臭。至於喜歡飲紅茶者,不妨在茶中加一點點玉桂粉(Cinnamon),因為玉桂也有殺菌的作用。