認知神經科學家葛詹尼加(Michael S. Gazzaniga ),在《大腦、演化、人:是什麼關鍵,造就如此奇妙的人類?》之後,再次提出關於人類生命本質的大哉問。他在《我們真的有自由意志嗎?》裡,透過整合了實 證科學的研究,深入淺出地探討各種和自由意志有關的問題:我們可以控制自己的大腦嗎?我有可能叫大腦別再胡思亂想了嗎?我們的腦分成左右兩半,會不會有兩個自由意志呢?左右腦不會打架嗎?我們如何做出選擇?是我們的靈魂在主導一切嗎?
《我們真的有自由意志嗎?:意識、抉擇與背後的大腦科學》這本書的結構其實和《潛意識正在控制你的行為》(Subliminal: How Your Unconscious Mind Rules Your Behavior)很相似,前半部用大量的神經科學的研究和證據,解釋我們的意識和行為其實是深受潛意識的影響(請參見〈潛意識正在控制你的行為嗎?〉)。比較大的差異是,葛詹尼加出身羅傑·斯佩 里(Roger W. Sperry,1913-1994)門下,後者由於對大腦半球研究的貢獻,而獲得1981年諾貝爾生理學或醫學獎。所以他更著重探討大腦不同部分的分工。 《我們真的有自由意志嗎?》和這本書的結構其實和《潛意識正在控制你的行為》這兩本書可以互相參照。
如果自由意志的討論,是個科學問題,則不是葛詹尼加一個人說的算。神經科學家對自由意志,其實已有了一定的共識。另一位著名神經生物學家迪克.斯瓦伯(Dick Swaab)在《我即我腦:從子宮孕育到阿茲海默症,大腦決定我是誰》(Wij Zijn Ons Brein)也提出同樣的看法,斯瓦伯稱自由意志為一種愉快的錯覺(請參見〈我即我腦--我究竟從何而來?〉)。他也指出,大腦是一台巨型無意識電腦。斯瓦伯還主張,認為我們可以自由選擇的觀念不僅是錯誤的,還製造很多悲劇。
最近有則新聞,英女王最終特赦了電腦科學之父艾倫·圖靈(Alan M. Turing,1912-1954)。他因為跟男性發生當年不為法律容許的同性性行為,而在 1952 年被判「嚴重猥褻」罪,處以化學閹割治療。自此之後圖靈亦失去了為政府通訊部工作的機會,在41歲之年,他吃下浸過氰化物溶液的的蘋果自殺身亡。
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手、Readmoo部落格【GENE思書軒】、關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋。
1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。
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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。
麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。
而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。
不過,這裡有個關鍵細節。
在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。
從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思
融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。
我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。