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在實驗室遇見上帝

2013.01.15

    一隻精子射出後,大約只有1-3天的壽命;而從卵巢排出的卵,更約只有24小時的壽命。然而,一隻短命的精子碰上一個更短命的卵,卻怎會變成一個源源不斷可傳遞下去的恆久生命呢?

    再說,一次射精大約有2-4億隻精子,而真正到達卵表面的常只有幾百隻,但每一隻的頭部都帶有可鑽入卵的「分解酵素」,如此一來,一個卵就可能鑽入幾百隻精子囉?如是您來設計,您會有何點子?說也奇妙,當第一隻精子鑽入時,卵表面的內膜會突然變質,致使第一隻以後的精子之分解酵素再也無法將之鑽開,它真是設計得非常完美!。此現象在很久以前就被觀察到,但如何在那一剎那使內膜變質?目前生物科技還搞不清楚。

    當精子的23條染色體與卵的23條染色體對稱地排列在受精卵中央的赤道板時,則會開始啟動細胞的分裂,為何如此就會產生細胞分裂呢?於是受精卵就開始複製與對分,理論上能裂啊裂,裂出一大堆相同的細胞,像顆「貢丸」,就已非常神奇,但竟然是裂出一個baby,完美的生命體!生命中到處充滿了精巧完美的設計,但人們卻是看慣了,就見怪不怪。

 

每個細胞像一部鋼琴,各自彈奏著不同曲子,但加起來卻是一完整的『生命樂章』:

    其實我們身體的每一細胞,甚至當年的胎盤與臍帶等,除了在成長中可能發生些微的變異外,基本上都帶有相同的「基因」。但既然帶有相同的基因,為何不會每個細胞都長得一樣,至少很相似,而像顆「貢丸」一般?稀奇的是,這些相同「基因」被設計成絕大部分都處於休止狀態(Silent);而不同的細胞,甚至在不同時期,才祇有極少數「不同」的基因在活躍著(Expression)。這就有點像一台鋼琴雖有許多「相同」的白鍵與黑鍵,但如不去彈它們並不會出聲音;而在彈奏時,在同一時間我們祇按幾個不同的鍵,可組合發出很不同的聲音來。如此,若有很好的組合時,就可彈出一曲美妙的音樂來。

    當一個受精卵第一次分裂時,裂出的二個子細胞幾乎是一模一樣(可由「同卵雙胞胎」得知),然而當他們繼續再分裂下去時,則就會出現每個細胞內有不同的「基因組」在活躍著,以致逐漸形成不同的細胞。其實,各自不同的基因在活躍還不算稀奇,因您我各亂按不同的鋼琴鍵,也可彈出不同的聲音來,但如有四台鋼琴,一台彈女高音、一台彈女低音、一台彈男高音、一台是彈男低音,而彈出合音的四重唱曲子,這可就不是無意識的亂彈所能組合而成的,何況我們身上有幾十兆的細胞。我們再看一個受精卵,如何能裂阿裂,裂出一個那麼精緻完美的Baby呢?且是一個有活命能繼續表現下去的生命體!其最大的奧密是這到底是誰設計?且非常精確地彈奏著這生命的樂章,而能使每一個細胞彼此搭配得那麼地完美呢?

 

不同物種所分泌的乳汁成分各不相同,但卻是最適合其Babies的需要:

    再從另一角度來思考生命的特質。我們常聽到一廣告詞:「牛乳是餵小牛的,母乳才是餵人的Baby的」。外表看起來幾乎一樣的牛、羊、狗、豬、老鼠和人乳,當您去分析其組成分卻會發現很不同,甚至連乳牛和水牛的牛乳彼此間也很明顯的不同。各物種所分泌的乳汁成分彼此不同,可能還不算最稀奇,奇的是他們(包括人)所分泌的乳汁剛好是最適合其Babies的需要。您很難想像如以牛乳直接餵新生兒,常會引起腸道出血;而以羊乳來餵,在幾週內有可能致命。那麼,各不同物種的乳房怎會知道他們的Babies需要如何的營養配方呢?有人說:「這是自然現象」,這是一句很不科學、很不負責的話,但這句話的背後卻隱藏著默認「自然」有一股力量,它似乎知道各物種的Babies之需求,而加以調配出各自恰到好處的配方,經由各自的乳房加以製造生產出來。

    這個「能力」絕不會出自於母親自己,我的實驗室是國內少有曾設計過嬰兒配方乳、又有產品上市且沒出過問題(嬰兒配方乳是嬰兒的唯一食品,成分不當很易出問題。以前國內曾有一產品出了很大之問題,許多新生兒食用後抽筋,該產品被要求回收而已在市面上消失)、並曾做過母乳與嬰兒配方乳的嬰兒人體實驗,且發表過論文者。因此我心裡很清楚現在的科學除了幾個重要的營養成分之外,還無法很明確地直接知道Baby需要什麼?那麼,您也許會奇怪那我們如何能設計出配方,而又沒出過問題呢?

    其實全世界的這方面研究者皆是基本上先相信母乳(各「物種」皆然)最好,然後去研究母乳內含有什麼成分?量有多少?我們當年設計時,也是先找出了許多開始餵乳1-2個月的媽媽們,向他們要些母乳,然後很精確地分析其組成分,再設計出配方來。

    因此,說得明白一點,我們這些設計嬰兒配方乳粉的研究者,祇不過是仿冒「母乳」的配方。因此,沒有一家公司敢說我們的嬰兒配方乳比母乳還要好,而祇敢說:「母乳最好,但如你某一原因不能親自餵母乳,則我的嬰兒配方乳是經過「母乳化」,與母乳差不多一樣好。但也讓研究這方面的科學家們感到稀奇的是,這些我們尚一知半解的東西,怎原在母乳中早已設計得好好的?

    那麼,母乳到底與牛乳有何不同呢?不同之處多得很呢!舉個例說,牛乳所含的蛋白質與礦物質量,平均皆為人乳的3倍多一點。再說,羊乳的蛋白質甚至是人乳之將近6倍多。那可不就更營養了?也許你會覺得蛋白質與礦物質都是很重要的營養素,多一些不是更好嗎?那你就錯了!你應該要有「營養均衡」的觀念,就好像體重過輕不好,但過重也是很不好。過多的蛋白質,因其代謝的產物為氨基酸和尿酸等酸性物質,以致會使身體呈現體液較酸性的傾向,而會增加腎臟的負荷。不少新生兒的腎臟功能尚未成熟,攝取高蛋白和高礦物質均會對腎臟造成更大的傷害,嚴重會致命。

 

嬰兒逐漸成長,其營養需求會隨之改變,稀奇的是其母親所分泌的乳汁成分也會隨著嬰兒營養需求之改變而改變,且恰到好處:

    您可曾知道母乳的成分會隨著嬰兒因成長之營養需求的改變而改變?最明顯的例子是各種哺乳類剛產下子代的開始5天,所分泌的乳汁(稱為「初乳」)含有較高濃度的抗體,用來保護消化道以免於感染,此種現象對新生兒非常重要,因胎兒在子宮內幾近無菌狀態,而一出生即刻暴露在非常多微生物攻擊的環境下。由於新生兒大多暴露在與母親相同的環境下,因此母乳中之抗體最適合新生兒來抵抗這些微生物。因此,「初乳之設計」對新生兒是很重要的,令人稀奇的是誰設計的呢?

    分娩5天後,分泌的乳汁成分開始迅速改變,增加營養素的供應,而抗體含量大幅下降(嬰兒逐漸要靠自己來合成抗體),大致在產後10天之後,成分就會較穩定下來,稱為「成熟乳」。說也奇怪,成熟乳的成分仍會繼續隨著嬰兒之成長,而不斷地做小幅度的修改,而其改變剛好符合嬰兒對營養需求的改變。也因這改變,有些廠商就利用6個月左右的母乳設計出「較大嬰兒配方乳」,來供給6-12月的嬰兒。那,母親怎會知道應該要怎麼改變成分呢?

 

神秘的早產兒乳汁

    講到乳汁中成分的改變,也許你很難料到早產的母親所分泌的乳汁成分與滿期生產的母親所分泌是不同呢!首先我們應該了解,從受精卵著床形成胎盤,再演化成胎兒,甚至嬰兒剛出生後的快速成長,其身體的組成比例一直在改變,且各器官與組織的新陳代謝速率也一直在改變著,導致這段期間是我們一生中對營養需求改變最大的。奇的是,早產的媽媽竟然會分泌出較適合早產兒需要的乳汁;而6個月早產與8個月早產的,又會有不同呢!再說,我的女兒是6個月多一點兒早產的(出生體種剛好1公斤),但兒子滿期才出生。這種情況,同一個媽媽,當其Baby早產時,會分泌早產配方;而當正常滿期時,同樣一對乳房,卻會分泌出滿期之配方,而不必去換另一對乳房。此現象,我們可知道乳房的同一細胞在不同的時期,可因著不同的需要,而彈奏著不同「基因」,使泌出不同的配方乳!那,到底誰在彈呢?

    從許多對生命科學的了解,似乎可肯定我們的身體不該是可「自然發生」或「自然突變」形成的,而應該是經過『精心設計』的。「自然力」是由「高能位」往「低能位」運行,整齊的逐漸變成散亂的;但當它加上生命時,卻能逆著自然力運行,就像一個已非常複雜,但相對較簡單的受精卵,「生命力」會使它裂成一個嬰孩來。另外從這些生命科學的研究,似乎也可感受到有超乎科學,雖不能證明,卻又應該存在的「靈魂」,透過許許多多微妙的「訊息傳遞」在彈奏著「基因」的生命樂章,而表現出生命現象。當這些基因或身體的某些器官已經損壞得太嚴重,以致使靈魂無法彈出其所要表現的生命樂章時,靈魂就會離開這軀體,因此人也就死了,而這破鋼琴就會回到「自然」,而逐漸朽壞。若是如此,靈魂是從何處來?又會往何處去?

    生命中還有許許多多其他神奇的特質,當我在實驗室中從事這方面研究和閱讀一些研究新發現時,真是帶給我極大的震撼。我明白,有些不願深度去想的人總說這是『自然現象』,但是這『自然』又是如何來的呢?是無意識,也無意義地自然剛好湊巧發生?當我越深入、懂得越多的科學時,我看到「生命」背後有一比我們所能想像,還要更偉大的『設計者』,祂使一切顯得那麼深奧,又有規律。因此,我常在實驗室裡遇見了上帝。

    保羅在寫給羅馬人的書信中說:『神的事情,人所能知道的,原顯明在人心裡,因為 神已經給它們顯明。自從造天地以來, 神的永能和神性是明明可知的,雖是眼不能見,但藉著所造之物,就可以曉得,叫人無可推諉。』
(感謝蔡敬民教授同意文章供台灣母乳協會刊載)

 

 

資料來源:台灣母乳協會專欄

作者:中原大學 生物科技系系主任 蔡敬民教授

http://www.breastfeeding.org.tw/tutorial/tutorial_detail.php?id=51

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