科幻電影為了劇情,不免要犧牲一些科學,可是有些偉大的電影,除了《侏羅紀公園》,去年爆紅的《星際效應》(Interstellar),科學顧問基普‧索恩(Kip Thorne)在他的好書《星際效應:電影幕後的科學事實、推測與想像》(The Science of Interstellar)中,詳細闡述他在這部電影中,費盡心思地顧及最大限度的嚴謹科學,絞盡腦汁為巨人黑洞做出特效所需的數學方程式。相對論迷絕對比恐龍迷少非常非常多,但他們的這麼努力不懈,真叫人肅然起敬(請參見〈讀完這本書,你會再看一次《星際效應》〉)。
《侏羅紀世界》劇情不怎麼樣,不僅是我如此認為而已,爛蕃茄(Rotten Tomatoes)總結影評的評語是:「Jurassic World can’t match the original for sheer inventiveness and impact, but it works in its own right as an entertaining –and visually dazzling –popcorn thriller」,就是說它太不如前,只是部爽片。我也曉得,很多網友認為我認真到無聊無趣了,這我不想辯駁;但做為一部超級賣座的爽片,除了票房上的成功,還引爆這麼多話題,從恐龍到高跟鞋,在商業上算是厲害的。可是純粹做為一件商品,消費者提出自己的經驗,是天經地義的,我不認為我有必要改變這是部爛片的想法,而且要不是它超級賣座,我還沒空理它咧。
《侏羅紀公園》裡頭有位數學家伊恩‧馬爾科姆(Ian Malcolm),是混沌理論的專家。1990 年的《侏羅紀公園》把混沌理論用在了解釋侏羅紀公園的崩潰,當時科學界知道混沌理論這個數學分支的人還有限,雖然科普作家葛雷易克(James Gleick)的《混沌:不測風雲的背後》(Chaos: Making a New Science)在 1987 年出版了。《侏羅紀公園》讓混沌理論聲名大噪,大家都記得片中的蝴蝶效應,後來還有部科幻電影就叫作《蝴蝶效應》(The Butterfly Effect)。可是事實上,把混沌理論用在這個故事上,是非常牽強的,這是《侏羅紀公園》最弱的一部分。不過,好歹麥可‧克萊頓在嘗試推廣科學,所以大家還是津津樂道。葛雷易克的《混沌》,天下文化在 1990 年出版中文版,是科學人文系列頭香,還掀起科普書熱潮。
根據古 DNA 研究專家長年的經驗分析發現,DNA 很難存在超過一百五十萬年仍保持足夠的完整度,更何況要萃取六千五百萬年到上億年的 DNA,就算有超低溫保存又防宇宙射線,也不見得能夠辦到。古 DNA 研究的開山祖師,瑞典裔德國科學家帕波(Svante Pääbo)在他的好書《尼安德塔人:尋找失落的基因組》(Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)中有詳細闡明(請參閱〈尋覓尼安德塔人的失落基因體〉))。
搞笑的是,《侏羅紀世界》裡頭的的蚊子 Toxorhynchites 體內是抽不到任何一丁點恐龍 DNA的,因為牠們其實不吸血,而是吸食果汁、蜜汁和樹汁等等,吃素的。即使是吸血的蚊子,也會有個問題──抽到的 DNA 絕大部分是蚊子的 DNA,要怎麼海底撈針找到恐龍專屬的 DNA 呢?這恐怕是天大的挑戰。因此,利用取得真正的恐龍 DNA 來複製出恐龍,恐怕會是個胎死腹中的夢想。
《侏羅紀公園》提到用蛙的基因體來填補恐龍基因體的空缺,在當時有一定的道理,因為當時基因體研究還才剛剛興起,鳥的基因體研究還完全未開始,在脊椎動物中,蛙的遺傳研究及基因體大小都比較可用。這個設定現在看來頗不實際,因為蛙是兩棲動物,而恐龍是羊膜動物,現生羊膜動物包括鳥類、爬行動物和哺乳動物。羊膜動物比兩棲動物更適應陸地生活,不需要像兩棲動物那樣需要生活在潮濕的環境,因為羊膜動物會生下包括堅固的透氣皮質或堅硬的蛋,裡頭還有促進呼吸與提供廢物處理的尿膜,腎臟與大腸適合保持水分,大部分哺乳類更演化出胎盤等結構。用蛙來填補恐龍 DNA 的空缺,那些恐龍恐怕要天天泡在水裡頭才能生存吧?
而且何必想要從琥珀的蚊子中抽取到恐龍的 DNA 呢?不如用演化基因體學的方法來推估恐龍和鳥類基因體究竟可能差異在哪,這個方法比電影中的方法實際。有朝一日,科學家不是不可能利用鳥類來打造恐龍模樣的生物,複製「侏羅紀公園」就不會是空想了,我們要做的,就是研究非鳥類恐龍到鳥類恐龍之間,在基因體的層次上發生了啥有意義的變化,然後用逆向工程為之,不信的話請看以下影片:
1. Bhullar BA, et al. A molecular mechanism for the origin of a key evolutionary innovation, the bird beak and palate, revealed by an integrative approach to major transitions in vertebrate history. Evolution. 2015 May 12. doi: 10.1111/evo.12684. [Epub ahead of print]↩
2. Meredith RW, et al. Evidence for a single loss of mineralized teeth in the common avian ancestor. Science. 2014 Dec 12;346(6215):1254390. doi: 10.1126/science.1254390. Epub 2014 Dec 11.↩
3. Wang Z, et al. Transcriptomic analysis of avian digits reveals conserved and derived digit identities in birds. Nature. 2011 Sep 4;477(7366):583-6. doi: 10.1038/nature10391.↩
他在唸哈佛醫學院時以筆名 John Lange 或 Jeffery Hudson 開始撰寫小說,他的兩個筆名,都在暗示他的身高。據他自己所述,1997 年時他大約有 206 公分。Lange 這個字在德文、丹麥語跟荷蘭語裡,都有「身材高大」的意思,而傑弗瑞‧哈德遜爵士(Jeffrey Hudson,1619-1682)則是十七世紀有名的侏儒,是英格蘭亨莉雅妲‧瑪利亞(Henrietta Maria ,1609-1669)王后的廷臣。
沒想到隨便寫著玩玩,竟意外地讓他在 1969 年以《死亡手術室》(A Case of Need)獲得的愛倫坡最佳小說獎(Edgar Allan Poe Awards)!他作品中大量的引用醫學和科技新知,充份反應出他的醫學訓練與科學背景。從此他一寫不可收拾,一舉成為高科技驚悚小說(Techno-Thriller)之父。
麥可‧克萊頓在他的許多作品中展現他豐富的科學學識,他在《危基當前》(Next)裡討論基因工程、在《恐懼之邦》(State of Fear)探討全球氣候變遷、在《奈米獵殺》(Prey)裡揭露奈米科技的隱憂、在《時間線》(Timeline)用平行宇宙來編穿越到歐洲中世紀的冒險故事、在《最高危機》(Airframe)中讚揚航空科技、在《神秘之球》(Sphere)中出現了人工智慧、《剛果驚魂》(Congo)中研究動物行為、在《天外病菌》(The Andromeda Strain)中闡述病源的演化等等。在這些科技驚悚小說裡,他加入不少科學文件,跟小說混合以圖表、電腦信息、DNA 序列、註解與參考文獻的形式呈現,是一種創新。
總而言之,恐龍帶有羽毛,是不爭的事實!而鳥類很可能是從獸腳類恐龍演化而來的,算是科學界的共識,只有少數科學家堅持「BAND」(Birds Are Not Dinosaurs)的理念,想而詳細瞭解鳥類從恐龍演化而來的正反想法和辯論,可以參考這本好書《羽的奇蹟》(Feathers: The Evolution of a Natural Miracle)(請參見〈鳥羽之美:台灣版《羽的奇蹟》〉和 〈鳥羽之美:鳥為何有多彩多姿的羽毛?〉)。
這不是純科幻小說的劇情,以人類科技一日千里的進展,這只是時間的問題而已,美國紐約市立大學的理論物理學家加來道雄(Michio Kaku),就對我們能夠走到這步深具信心,在他的《2100 科技大未來:從現在到2100年,科技將如何改變我們的生活》(Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100)中作了如此的預測(請參見〈既科幻又科普的2100科技大未來〉)。
德國心理學家捷爾德‧蓋格瑞澤(Gerd Gigerenzer)的《機率陷阱:從購物、保險到用藥,如何做出最萬無一失的選擇?》(Risk Savvy: How to Make Good Decisions)就是要告訴我們,是的,不要懷疑,許多專家,包括醫生、律師、財務顧問與政府官員,常常比我們想像中更容易誤解統計數字,而且無法清楚傳遞許多機率的定義,讓我們被錯誤的資訊與無畏的恐懼所誤導。
蓋格瑞澤在《機率陷阱》也繼續探討他在《半秒直覺:不多想的力量 少想一點,可能知道更多》(Gut Feelings: the Intelligence of the Unconscious)中的主題,他指出許多企業領導人的決策多數憑的是直覺,一堆調查報告只是為了確認而白花的錢。直覺有多重要呢?他舉例德國足球守門員靠著剝奪對手的直覺,淘汰了阿根廷等等。如果你有朋友的直覺一向頗準,請好好對待他們,多聽他們的意見,可能比所謂的專家意見更受用!
關於夢,最深奧也是最有趣的問題是,我們的意識從而何來?就是意識給了夢許多劇本,這裡介紹過的幾本好書,如《我們真的有自由意志嗎?:意識、抉擇與背後的大腦科學》(Who’s in Charge?: Free Will and the Science of the Brain)、《潛意識正在控制你的行為》(Subliminal: How Your Unconscious Mind Rules Your Behavior)、《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)、《其實大腦不懂你的心》(How We Fell: Understanding What Neuroscience Can and Cannot Tell Us about Our Emotions)等等都是很棒的延伸閱讀 :) (請參見〈我即我腦--我究竟從何而來?〉、〈潛意識正在控制你的行為嗎?〉、〈我們真的冇自由意志嗎?〉、〈其實大腦真的不懂你的心〉)
如果想進一步瞭解伊波拉病毒從何而來,可以讀這本大衛‧逵曼(David Quammen)的《致命伊波拉:它藏在哪裡?下一次大爆發會在何時?我們能遏止它嗎?》(Ebola: The Natural and Human History of a Deadly Virus)。逵曼著有好幾本備受讚譽的科學和自然史類書,尤其是 1996 年以八年的時間完成了膾炙人口的《多多鳥之歌》(The Song of the Dodo),贏得《紐約時報》(The New York Times)書評年度好書推薦,這本書當年也有正體中文版,也還頗暢銷。他最新的新書 Spillover(即將由漫遊者文化出版)深入追查世界上幾種最致命的病毒,如何從非人類動物跨種侵入人類。據說《致命伊波拉》內容大半即節錄自 Spillover,可能是因為去年突如其來的西非伊波拉病毒疫情,所以提早出版了有關伊波拉病毒的部分。
伊波拉病毒在非洲一些部落引起巨大的恐慌,許多人被無知的巫術,甚至被懷疑是傳播者而被亂棒打死。科學家在研究伊波拉病毒的過程中,已有不少科學家壯烈犧牲,2014 年八月跨國團隊在頂尖學術期刊《科學》(Science)發表了一篇伊波拉病毒的重要論文探討伊波拉病毒的起源和傳播(DOI: 10.1126/science.1259657),其中至少五位參與研究的科學家已不幸因感染而犧牲了。
《致命伊波拉》提到,科學家經過抽絲剝繭的研究後,才發現伊波拉的原始帶原者可能是果蝠,2005 年在《自然》(Nature)發表了一篇經典論文〈Fruit bats as reservoirs of Ebola virus〉(DOI:10.1038/438575a),接著幾位原本對蝙蝠免疫學超不熟的科學家在 2006 年也發表了經典的長篇評論論文〈Bats: Important Reservoir Hosts of Emerging Viruses〉(DOI: 10.1128/CMR.00017-06),探討為何蝙蝠常常是致命病毒的原宿主。
我想,很多朋友都知道像伊波拉病毒以及其他致命病毒在人類社會的突現,很可能是因為人類侵擾了大自然的結果。我們以為人類科技發達到一個地步,我們在城市裡生活習慣了,我們就獨立於整個大自然之外。想當然不是的!我們在城市裡過的奢華生活,是向大自然予取予求的結果,我們人類從來,未來也不可能,獨立於整個大自然而過活的,我們和大自然裡許多生物都有千絲萬縷的連結。人類近來許多新興疾病,要嘛是因為人類生活得太過人工化了,要不然就是因為破壞了大自然的平衡。除了《致命伊波拉》,這本好書《共病時代:醫師、獸醫師、生態學家如何合力對抗新世代的健康難題》(ZOOBIQUITY:The Astonishing Connection Between Human and Animal Health)對此有很棒的討論(請參見〈人獸同源的共病時代〉)。
在大自然持續受破壞,而且交通無比便利的今天,我們實在也很難預料,未來還會有什麼疾病產生和傳播開來。從《致命伊波拉》的故事中,我們或許也該學習到,來自不同領域的科學家通力合作,才是發現和解決問題的好方法。所以維持科學界研究的多元,而非短視近利地主導和過度集中投資熱門領域,才是正道。因為我們永遠不知道明天我們將面對從大自然反撲過來的,是怎麼樣的敵人,屆時我們需要又是哪個領域的專家學者!
帕波到了德國慕尼黑大學任教,他花了極大心力建立超級乾淨的實驗室以及非常嚴格的實驗流程。後來德國馬克思普朗克學會(類似中央研究院或中國科學院的學術機構)決定成立演化人類學研究所,他就協助其成立並轉到該所擔任研究員。德國萊比錫的馬克思普朗克演化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)成立迄今還不到廿年,可是成立沒多久就成為世界上研究人類演化的聖地之一,連我這個人類演化的門外漢都時常聽說他們的重大研究成果。帕波在《尼安德塔人》中,闡述了他們建立世界頂尖研究機構的構想和理想,讓頂尖科學家聚在一起激發更多創意。