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细胞工厂
来源:世界百科全书 作者: 发布时间:4-12

  1665 年英国人虎克用显微镜观察软木切片, 发现了許多排列有序的呈蜂窝状的小室, 他就將其称之为"Cell"即细胞.现在看, 他看到的只是死细胞的细胞壁, 但他的发现仍然是划对代的.因为细胞是一切生物体的基本结构单位, 是生物的基本功能单位.生物种类虽有不同, 但细胞的构造是一样的, 都由细胞膜、细胞质、细胞核三部分组成.细胞膜起保护作用, 细胞质提供最佳环境, 细胞核是首脑机关, 三者默契配合, 有生有色的生命就在其中展现着, 变化着, 诞生着.

  大家都知道, 一个生物细胞 (不管它是细菌的细胞, 或是人体中的细胞) 就是一座自动化的工厂.虽然這工厂小得要放大千倍才能看见轮廓, 但其中复杂巧妙的工作体系, 可以說比世界上最高级的工厂的结构有过之而无不及.在富有营养原料的环境里, 它不停地吸进原料从事生产.它不但生产自身生命所必需的种种产品, 还增殖它自己的个体.一心一意地在生产許多种产品, 以便加盖另一座和原來一模一样的工厂.所以, 细胞吸收营养分裂繁殖這一点, 也就特别像在市场经济的时代, 赚了钱的工厂拼命扩建分厂一样.

  這座自动工厂里有一架录音机--当然工厂也制造自己的录音机及录音带, 会按照外面所获得的原料和其他合作工厂传來的情报, 以及自己工厂固有的程序而发出命令, 叫厂里的工人做這个工作, 做那个工作, 默默地制造着命令所吩咐的一切产品.這家工厂的某种产品之生产或不生产, 完全要听从录音带所录的程序如何命令而定.這里所比喻的录音带就是含有遗传情报的核酸, 即DNA--生命的主宰者.

  生物细胞工厂发出命令所使用的语言规律, 可以說全世界都相同.假如别家工厂企图利用這家工厂的设备來制造自己需要的产品, 只要能够把自己的录音带混进对方的工厂就可以了.這个录音带一播放, 這家工厂的工人就会依照其命令程序, 制造一些别人需要的产品了.当然, 事情也不是那么单纯, 因为每家工厂都有特殊的命令体系, 以避免受到外來命令的干扰.它有自己特异的标识, 就好像是工厂里拥有特殊规格的录音带卷轮, 一般录音带绝对无法插进來.除此之外, 工厂的围墙也是很严密的, 除非有什么改良工厂的好处, 否则它绝不会让别家工厂的录音带闯进來.

  在不同类的工厂之间, 除了上述的各种不同命令步骤的特异性外, 每家工厂在播放工作命令时, 也各有特别的方式.比如說, 有些工厂喜欢在指示工作内容之前, 先播放一段和工作无关的音乐.一旦有了這种识别的条件, 即便混进來的录音带向工人发出命令, 工人們必定心生猜疑, 拒绝开始工作.如果外來的录音带一开始就播放工人听不懂的外国歌曲, 工人們更不可能合作了.有些更严密的工厂在发出重要的制造命令之前, 会先播放发令机关的身份, 或指定某某工作单位前來接头才发出命令.

  這种特异的识别命令的方式非常多.事实上, 科学家早就知道了生物细胞工厂里具有這种严密的识别功能.然而, 在這些分子生物的社会组织里, 它們到底采取怎样的接触识别, 还不十分明了.不过, 细胞里面的分子生物的社会系统, 具有极为聪明而又十分简单的识别方式, 是绝对不会错了的.

  根据這些, 只要能够把所要的产品制造程序做成录音带, 巧妙地安插在人家工厂录音带的中间, 成为工作内容的片段, 我們就可以坐收生产成果.我們只要供給细胞工厂足够的原料, 它就能够转化出工作所必需消耗的能量, 并能够制备生产过程需要的基本材料.各种细胞工厂所用基本材料的种类和数目差不多都一样, 不外乎常用的20 种氨基酸.所以, 我們不必担心哪一家的工厂会因基本材料不同而交不出我們要求的产品.更妙的是, 只要我們能够把工作内容安插在這家工厂的录音机上, 這家工厂不单是会替我們制造产品, 还会不断替我們复制我們給它的片段录音带.即使在扩建新工厂之后, 每一家新工厂还是会忠实地为我們制造产品.

  下面, 我們具体說說如何完成這个任务的.

  第一步, 我們选用具有某种性质的工厂, 我們叫它E 厂 (事实上是一种大肠菌的细胞) 吧! 這个工厂内除了主要的工作房之外, 还有更小的并且是独立的小工作房.我們可以施加种种压力破坏此工厂的围墙, 把這些小工作房中的小型录音带 (细胞学里的名字叫质体) 收集起來.

  第二步, 我們请一位高明的录音师, 它能很快地从录音带的形式认出工作内容的起始点和终止点.我們交給這位专家兩盘录音带.一盘是由人家小工作房抢过來的, 另一盘上则录有我們所需产品的制造程序.我們请他剪掉前一盘的一部分, 剩下的大部分, 我們以A 带称之.同时把后一盘录音带中我們所需的那一小段剪下來, 我們称之为B 带.

  第三步, 把B 带补进A 带的空隙里, 成为A+B.

  第四步, 派一种能冒充E 厂守卫的东西进入E 厂充当守卫, 然后將A+B的加工录音带混进E 厂里面.這样, 我們只须守着E 厂, 看它工作的时候有没有將我們期待的产品制造出來就是了.因为這种细胞工厂能够很快的繁殖, 所以, 只要有一个工厂成功, 几十小时之后, 我們就可以拥有109 以上那么多的生产工厂了.

  上述四步中, 最重要的是第二步所提出的录音带专家.在生物工程里, 它的名字叫限制酶.除了限制酶, 还需要其他很多种酶來共同完成作业.生物体中几乎任何生理反应均需要各种酶, 否则谈不上什么生命的奥妙.

 
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