缺一不可”的设计系统 ──生物化学大发现

何天择

生命就物质而言，基本上是由化学分子组成。所以生物的化学分子，特别是蛋白质分子的作用，是生物学最基要的层次。基层的核心作用决定表层的情况。爱因斯坦认为宇宙的扩张由於原子的性质，也是这个理由。生物化学的作用，是内在隐秘的微粒世界；一切肉眼或甚至显微镜可观察的作用，只是表面或解剖的层次。隐秘者为本，表现者为末；若不注重生命的化学作用，便是舍本求末了。所以有关生物学的理论都要面对生物化学的基本作用，接受考验，无法回避。

自二十世纪五十年代中期，近代生物化学（modern biochemistry）崛起，全球成千上万的科学家在实验室中不懈的努力，渐渐揭开了蛋白质分子世界的秘密。

科学家所发掘的不是一幅简单的图画，而是一幅极其精巧丶复杂的蛋白质分子组成的机器世界。成千上万种蛋白质分子在细胞中负担各式各样的任务，例如：合成丶化解丶复制丶运动丶维修丶交通及维持细胞形状等工作，都是每个细胞所需的。每种蛋白质分子常专职於一丶二项工作，且参与许多不同种分子交互配搭作用。各蛋白质分子中的氨基酸数目丶种类及排列各有异处。最简单的单细胞生物在不同时间或不同情况下，可产生数千种蛋白质及其他化学分子。每一蛋白质分子一般由五十至一千个氨基酸单位组成。

生物化学专家秘希教授（M.J. Behe）说∶“许多实验结果的累积，很明白显示：生命的运作都基於机器，即由蛋白质分子组成的机器。这些分子的机器，在由分子组成的轨道上，运送物件从细胞内一处至他处。另有一些作为绳丶缆丶滑轮支持细胞的形状。机器又控制生物的开关，有时可令细胞生长，或反之将它杀死。由太阳能运作的机器可捕捉光子的能源，贮在化学分子中。发电的机器让电流由神经通过，制造的机器能制造其他机器或复制自己。细胞由机器游泳，由机器复制，也由机器消化食物，质言之，高效率的分子机器控制着一切细胞的作用。所以生命的细节是精密准确丶极其复杂的生命机器的运作。”1

“缺一不可”的系统

生物化学的作用是由多种分子互相配搭参与的作用，例如细胞内蛋白质分子或电子的运送丶血液凝固丶光合作用，或单细胞生物鞭毛运动等等，都由多种分子参与，前後呼应，若缺其一则整个系统便会瘫痪无法运作。人体中有约十万种蛋白质，是个大系统。大系统中有许多小系统，各司其职。若有局部的变动失常，便会引起严重的後果。例如十万种蛋白质中之一种，是由一百四十六个氨基酸组成，若内中一个氨基酸改变，便会引发镰状细胞贫血症。其他如糖尿病丶血友病等也都类此。科学家称这些缺一不可的系统为“不可减的复杂”（irreducible complexity），缺了一部份，整个系统便失去功效。摩天大厦虽然复杂，但并不是不可减的复杂，因为它们是从基层开始一层层建造起来的，拆除了一层，其他仍可供人使用发挥功能。生物化学系统则否，它们是缺一不可的。这种缺一不可的系统，可用最简单的捕鼠器作例子。捕鼠器由台丶弹簧丶锤丶踏板丶棒五种物件构成，必需彼此配搭，缺一不可，并且大小丶位置丶方向都需严密校准，才能负担捕鼠的功能。

生物化学系统当然更有无法相比的复杂，原则却是相同；蛋白质分子机器的繁琐系统必须融为一体，缺一不可，原封不动，方能运作。从这些铁一般的事实来看，生物系统原初的产生绝非经过冗长时间逐步成全的，因为缺一局部便无功效，全部配搭才可生效。换言之，此种系统当初的产生只能一蹴即就，一举而成，全盘同时出现的，这是现代生物化学的一大发现，证明生物来自理智的设计，并非偶然的巧合。有人认为这可与牛顿丶巴斯德丶爱因斯坦等的发现相媲美。

达尔文学说碰壁

达尔文的进化论，认为进化的机制作用是自然淘汰（Natural Selection）：即生物的生存优点经过极冗长的时间，一代代累积，成为新种的构造，这也叫做渐进论（Gradualism）。

生物最小的单位是细胞，进化论认为一切生物都是由单细胞生物进化而来的，但即使是单细胞生物也有成千种的蛋白质分子协同配搭，成为不可缺一的系统；而每一小系统又由许多蛋白质分子互相作用，也是不可缺一的。这是渐进的自然淘汰论所无法解释的。达尔文本人曾说∶“若任何复杂的器官的存在，可以证明不可能由许多先後微小的改良而来，则我的理论将绝对失败了”2。今日科学家已发展到明了生物最基本丶最复杂的蛋白质分子机器层面。生物化学家所把握的事实，已瘫痪进化论者对生物来源的解释。达尔文学说既不能解释生物的根本事实──即蛋白质分子机器的世界，已面对无法逾越的界限，实在“绝对失败”了。达尔文写《物种起源》时，学术界对细胞的内涵与运作还是个谜，遗传机制作用也不明白，更谈不上视觉发生的化学变化，消化的化学作用，血液凝固及免疫的化学作用等等。直至近代生物化学昌明，生物学的问题才在化学中得到答案，知道它们根本的作用。

达尔文的进化论是唯物与无目的，生物却到处显示功能与目的；进化论是偶然丶无理智的，生物却到处显示理智设计；进化论是无意志的，生物却到处显示秩序与规律。

不论唯物主义，自然主义或科学主义，根本都是无神主义，所以有人说，进化论是无神论。无神论本是一个无稽缺乏理性的谬论，受西方社会的鄙视与排斥；但一个半世纪以来，却由挂科学招牌的进化论撑腰。教条主义进化论的领导们，因为偏见，易於提供不确证据，例如将飞蛾人工贴在树干上作为自然生态，或明知黑氏胚胎发育图的伪造，仍然在教科书上使用3。教科书作者则彼此抄袭，互相支持，进而利用教育与传媒系统，为大众进行“洗脑”。时至今日，“进化”二字已成为口头禅，为大众不假思索地使用。然而，自然界的理论，都该由自然界的事实考验。事实判断理论，不是理论判断事实。进化论自达尔文之後，因与事实无法摆平，虽由机遇突变论（chance mutation）丶乐观怪物（hopeful monster），或断续平衡（punctuated equilibrium）等特加（adhoc）假设，企图加以弥补，都已无济於事。根据科学历史家孔氏（Kuhn）的观点，已到了革命性范例改变的时候了。

理智设计论的崛起

“科学工作基於一个信念，便是大自然基本的规律性。这信念的证据可由肉眼见到──如蜂房或软体动物外壳的设计；科学家在自然界每一层次都可发现秩序。”4

设计可说是有意组合局部（零件），成为共负功能系统的作用。设计有不同层次，简单的──如椅丶桌丶家具等；复杂的──如住宅丶大厦等建筑物；有复杂互动缺一零件不可的，如引擎丶电脑等。复杂互动缺一不可的系统，在自然界中最令人惊奇的是生物细胞中蛋白质分子的机器系统。

怎样认识一物（或事）是由设计而来，其实很简单。第一为解读性。例如战争时期，我敌两方都以暗码通讯，以免泄漏机密，但常被对方读破，因为暗码是理智规划的，可用理智解读。反之若让猴子在打字机前乱按字键，不论多久时间，所得结果都无法解读。又如一场戏剧，因由事先编排，才可“读”出意义来。不过有时虽由设计产生，吾人尚无力解读。例如外文书籍，虽系作者精心的创作，但不识外文的人无法阅读。质言之，可以解读的必由设计而来，目前不能解读的，则是否由於设计无法定断。现代自然科学之能发展，皆因自然万物可由人的理智解读。自然万物之可能由理智解读，即因自然由理智（远高於人的理智）而产生的。

第二为目的性。人体中每一器官丶组织丶细胞，或化学系统都有目的，这是很明显的事实；或为消化，或为维持体温，或为免疫作用等等功能，而整个正常作用的总和，是为了保持个体的生存。“生物个体细胞的每一作用，从合成ATP（腺苷三磷酸）与蛋白质至产生电波，都是为着一个显着的目标∶不论怎样情况发生，必须继续生存”。5 生物构造的大多功能都可以识别，当然也有尚不能识别的。这些功能便是设计的目的。进化论者却否认一切构造的目的性，企图以模糊可争的理论曲解简单明显的事实。

第三为规律性。自然万物的规律性是科学家最明白的。科学探究的目的便是要发掘自然界的规律。并且我们已知很多的自然律，例如牛顿的运动定律丶波文耳定律丶孟德尔的遗传定律等等。若万物是变化无常，无律可循，那麽科学研究工作便无法进行，并且吾人的日常生活也不可能。科学基本的“自然划一原则”（Principle of Uniformity of Nature），便说出了自然的规律性。规律，不论是社会的或自然的，都源於意志的设计。

“理智设计论”（intelligent design theory）或简称“设计论”（design theory），与自然界普遍现象，特别是生物界现象吻合无间，因一个半世纪前的进化论已不适用，目前已由各国明智的科学家提倡取而代之。6 从“进化论”到“设计论”，有如过去从“地球中心论”到“太阳中心论”的进展。有人或许惧怕“设计论”会将宗教带进科学课室，但我们要明白，这理论的根据基於大自然中无法否认的事实，并非来自宗教教条。理智设计当然需要一位设计者。至於谁是设计者可不必在科学课室中讨论，可在比较宗教学或哲学课室中讨论。为着宗教，或反宗教的理由，墨守一个已被淘汰不适用的科学学说是极错误的。我们若不接受“理智设计论”便需接受“机遇进化论”。但“机遇是个难题，即最初的单细胞中的 DNA已有的十万个核　酸……，还有两层构成的胞膜及蛋白质分子吸收食物。这些构造需要一系列化学反应才可完成……。着名科学家侯爵士（Sir Fred Hoyle）指明，如这些纯由机遇偶然完成，便好似说一次飓风扫过废铁场可以产生一架飞机”。7 这里是理智与愚妄的分野。

圣经创造论的光荣

有句名言说∶“最伟大的真理是顶简单的。”《圣经》第一句“起初上帝创造天地”便是这样真理。《圣经》又说∶“因为六日之内耶和华造天丶地丶海，和其中的万物，第七日便安息……”（出埃及记二十11）。圣经说∶“诸天藉耶和华的命而造，万象藉祂口中的气而成……因为祂说有就有，命立就立。”（诗篇卅三6，9）

关於宇宙原始，目前科学家一致采取“大爆炸论”（Big Bang theory），承认宇宙是有始有终的。从前认为宇宙无始无终的“恒态论”已被淘汰。“大爆炸论”引起了一个大问题：即宇宙既由大爆炸为起点，那麽，大爆炸能产生这井然有序的宇宙与多采多姿的美丽世界，究竟由於谁的策划控制？《圣经》第一句话便给它解答了。上帝创造天地万物，最後造人，目的要为人预备美好的环境生活。一九七三年在波兰召开的国际天文学会，天体物理学家剑桥大学卡特教授（Brandon Carter）发表学术论文，以科学数据证明：当初宇宙形成的许多物理条件，显然为着人类而特别计划的，若有些微的变动，便不适合人的生活。这被称为 Anthropic Principle（暂译《人是创造目标原则》）。

又《圣经》记载，上帝创造动植物是“各从其类”的，这早已被孟德尔遗传学证实。上帝的创造，不是数十亿年的工作，而是极短六日的“创造期”。在创造期中，从无变为有，从混乱成为组织，都是神迹的工作，万分奇妙奥秘，与创造之後平常的自然作用大不相同；不论在作用或速率上都大奕其趣。

今日生物化学发现“缺一不可”的蛋白质机器系统，明示它们不可能在冗长时间中逐步完成，而须同时全盘出现，一举而成的，这恰是圣经创造论的要点。从前因为进化论的影响，认为生物一代代微小变异的累积产生新种，需要极长时间，所以科学家推测地球已有四十五亿年龄。宇宙与地球的年龄至今仍是个争论的题目。基本的问题在於科学家忽略“创造期”阶段性的事实，假定过去永恒的时间中的作用与目前的作用完全一致，因此知识可用外推法无限外推而得。这是不务实的。现在将婴儿出生作个例子说明：受精卵的发育，在头两个月中增长约一百万倍，以後在母腹中的七个月再增长三千多倍。出生以後到十八岁成年时约增二十倍，各阶段不同。若只根据出生後的成长率，外推到当初受精时的刹那，便会将时间拉得极长，而不符事实了。所以对科学家在“自然划一主义”（uniformitarianism）的假设下，无限外推而得的数据，不值得我们重视。8 渺小有限的人根本无法确实知道亿年以前的事。我们应可免却狂妄。

三千多年前摩西写在创世记上的话，虽然受人攻击讥讽，几百年来被人视为落後，今日却被许多科学事实不谋而合，为之辩明，乃因它是创造万物全知全能真神的启示，并非人自己的聪明见解，所以有至高无上的权威。科学知识时常改进；创造主的真理永恒不变，永远坚立。奇哉！荣哉！

注：

1. Behe, M.J.(1996)Darwin's Black Box, p.4；参Alberts, et. al (1998) Essential Cell Biology, p.135.

2. Behe, M.J.(1996)Darwin's Black Box, p.39.

3. Wells, J.(2000)Icons of Evolution, p.148-51, also chapter 12.

4. THE SCIENTIST(LIFE Science Library) p.16.

5. THE CELL(LIFE Science Library) p.169.

6. Dembski, W.A. (1999) Intelligent Design, www.ideacenter.org; www.arn.org; www.discovery.org/crsc; www.intelligentdesignnetwork.org.

7. Laszlo, Ervin (1996) The Whispering Pond, p.84.

8. “自然划一原则”本是科学操作上的假设（working hypothesis），但人若主观将它绝对化真理化後，便成为“自然划一主义”了。