[蘇教授] 諾貝爾獎及我國科學發展相關的故事

諾貝爾獎及我國科學發展相關的故事

前言

頒發諾貝爾獎的季節，免不了產生了解自己專業相關得獎人學術成就的好奇心，因而以「安樂椅科學家」的姿態作了不少網站資料的查詢；其中，日本國家廣播電台（NHK）的得獎者訪問記錄，諾貝爾獎基金會的Nobel Lecture及物理、化學、生醫學與經濟共七位得獎人座談會錄影帶特別有趣。這一期間，科技報導2012.12月號刊登了周成功教授的「對諾貝爾獎的一點省思」及程樹德教授的「諾貝爾獎之害」兩大作。拜讀之下，湧起以筆者較長時間在台灣從事於科學活動經驗為背景，講一些「科學故事」的思潮。

政府的學術科技預算額對GDP的比數、發表於有名刊物的論文數、專利數、大學排行榜、諾貝爾獎得主數等，雖然有達成時間長短之別，都是常被用為評估國家學術與科技水準的指標。其中，立即可見的是政府預算額的變遷，因此，針對現下不景氣而來的薪資衰退與人才流失如何改進的問題，有以教育與科研預算額提升的意見出現。上舉指標之中，其設定目標期間最長的是諾貝爾獎得主數。但是，上舉指標之外，筆者認為，國民大眾在日常生活中使用科學語言正確與否，非科學言動在國民之間被接受程度如何，影響國民生活莫大的制度是否符合科學觀點等社會民度指標，雖然不易數據化，亦是相當正確反映民智與國家科學水準。以下就這兩項長期指標，將筆者的見聞與所思述說於下。

一、由諾貝爾獎得獎人的故事看科學傳統的重要性

(A) 有名的諾貝爾獎傳統

周教授大文質義，以繁複多次提名推薦而提升知名度，做為獲得諾貝爾獎策略的可否，而以「科學學術傳統」的建立為正道的看法，筆者完全同意，因為該獎推薦者的身份不尋常，並且繁複提名推薦的操作本身不易也不是正道。他主張紮實的基礎教育，以及以有名的Cori夫妻為例，說明他們在St Louis的華盛頓大學建立，而被Sutherland等人連續接下的「得獎傳統」的重要性，與本文下面細說的想法一致。

筆者學習生物化學的1940年代，參與糖類代謝反應的糖磷酸酯都以發現者命名，如葡萄糖-1-磷酸就是Cori ester。Cori夫妻是奧大利-匈牙利人（以現在的國界劃分是捷克人），1927年共同完成肝醣代謝循環研究，獲得1947年諾貝爾獎。1920年代，他們移民而1928年歸化美國。Cori先生在歐洲時所師事的Otto Loewi得1936年諾貝爾獎，所以，周教授所說明Cori夫妻在美國建立的諾貝爾獎傳統，可在歐洲回索多加一代。

(B) 從Gurdon與山中的Nobel Lecture看其為人與成就

        2012年的生理學或醫學獎項由英國人John B. Gurdon與日本人「山中伸彌」(Shinya Yamanaka)分享。有趣的是兩人得獎成就的發表有近半世紀的時差，因而考察他們所生活時空的不同，對於了解他們的成就有助益。

先介紹得獎者座談會內容。

        Gurdon將要入學牛津大學時，老師給「否定性推薦」的一句話：I believe he has ideas about becoming a scientist; on his present showing this is quite ridiculous.（此一故事，因Gurdon將此信裱裝置於辦公室而有名），及神戶大學醫學院畢業的山中，因整形外科開刀技術不高明而放棄臨床醫學，進入大阪市立大學研究院專攻藥理學，都成為座談會開場白話題，顯示初期的失敗是可以克服的。

        基礎動物學者Gurdon說，他的研究以「好奇心」為出發點，醫生出身的山中以「以醫濟世」為目標，顯示Gurdon是象牙塔中人，山中卻是一位典型醫師；兩人分別位於基礎動物胚胎學與醫學分子生物學的兩極端，經過五十年的歲月融合為一項諾貝爾獎，筆者認為表達「學術無國界」及「跨國界傳統形成」的意義。

        座談會中心議題之一是科學對社會的服務；雖然有基礎研究才有具有經濟效益的技術產生是常識，會中有人提起，「科學是長期事業，必要經過選舉的政治是短週期社會運作，因此，科學界必要有與為政者溝通的管道，才能對社會作適當的回饋」，以及山中所表達，「日本的原子能科技專家，長年來一再保證核能發電很安全，卻因海嘯發生嚴重國家級災害，國民對科技界的信賴消失；現在開始，必要以誠實謙虛的態度及完全透明的研發與產業化運作，面對社會大眾才可」。筆者覺得這等發言很值得我國官學界人士參考。

1962年，Gurdon以胚胎學研究模式動物(model animal)非洲爪蟾(Xenopus laevis)為材料，將其蝌蚪的腸表皮細胞核移入於去核的「未受精卵」而得成長為成體，證明已經分化的細胞核DNA可被「初期化」，亦即被還原為受精卵一樣具有多樣化功能（pluripotency)、或全功能(totipotency)的幹細胞 (Gurdon, J. B. (1962). "The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles". Journal of embryology and experimental morphology 10: 622–640)。雖然蝌蚪的細胞還不是完全成熟的體細胞，必要注意的是論文題目中feeding tadpoles一句；青蛙胚胎剛成為蝌蚪時稱為swimming tadpole，成長到需要餌料攝取的feeding tadpole，表示消化吸收器官的分化發育已經完成。程教授大文仔細說明Gurdon前後人的成就而指出Gurdon只是一個亮點，但是以分化完整的脊椎動物體細胞核，完成其初期化者，還是要承認Gurdon為第一人。

Gurdon的Nobel Lecture以「卵細胞的細胞質與已分化細胞核間的對抗」，來表達初期化(reprogramming)的機制，其中特別注目卵子來源的特定核蛋白質histone取代體細胞核histone，以及一些RNA polymerase的表現，藉以改變DNA複製及轉錄作用。他以分子生物學研究方法探討生化機制，是從基因表現的周邊攻入核心的研究策略。

Gurdon得獎成就是DNA的雙螺旋結構理論被提出九年後，由理論所預期各種生化與生理效應正在被證明的、所謂「分子生物學」萌芽年代達成的。當然，細胞分化相關的DNA修飾機制研究還沒有開始。他出生於1933年，其得獎成果發表時只有29歲；得獎時50歲的山中出生于Gurdon的得獎論文發表年，其研究策略卻與Gurdon不同，將於後段說明。

Gurdon以卵生蛙類動物開創的複製技術，其後續于1996年複製胎生動物「多莉羊」（Dolly the sheep)的出現又到了一個高峰，但是，其間隔有三十多年之久；Gurdon在Nobel Lecture提到其理由說，蛙類的成功是使用「未受精卵」，但是哺乳類實驗卻不依循而採用「受精卵」。

蘇格蘭愛丁堡大學羅斯林研究所(Roslin Institute)的Ian Wilmut與Keith Campbell等人，由一隻母羊的乳房細胞取其核，由另一隻取「未受精卵」而去核後移入乳房細胞核，組成為初期化細胞，以電刺激誘導分裂，在囊胚期植入於「代孕母」(surrogate mother)而生下Dolly。

Dolly被圈養於屋內六年後，因不放養羊隻易患的一種肺癌死亡。雖然只有羊隻平均年齡的一半，其生殖功能（生過兩胎）與一般生理生常，所以，一般認為其短命是生活環境之限制而不是產出之特殊所致，其成就應與複製蛙有了幾千隻後代相比。

至於這一隻母羊得名Dolly的理由，可見於美國名歌星Dolly Parton的傳記(Wikipedia)：The association of breasts with Parton's public image is illustrated in the naming of Dolly the sheep after her, since the sheep was cloned from a cell taken from an adult ewe's mammary gland.

山中運用成熟的分子生物學研究技術，于2006年找出四種基因（被稱為「山中因子」，Yamanaka factors），移殖於小白鼠表皮細胞而獲得可分化為多種細胞的幹細胞(induced pluripotent stem cell，略稱iPS細胞)，並且于2007年，使用相同四種基因的移入完成了人類iPS細胞的產生。簡要的說，Gurdon使用細胞學實驗技術，直接了當證明已分化細胞可初期化，其後續研究以卵子與細胞核之間的生化互動探討為策略，已說明於上。山中則依據正確的推論、以全基因套組分析(genome analysis)手段，設計簡單但靈敏度高的高通量（high throughput)幹細胞鑑定法，完成在草堆中找針似的計畫，闡明初期化只靠四種轉錄因子(transcription factor)基因的轉殖可達成。對比兩者，雖然學術意義可歸納於諾貝爾基金會宣示的"Mature cells can be reprogrammed to become pluripotent"，其間卻有非常明顯的不同時代背景及意義。

(C) 培育Gurdon的社會環境與學術傳統

講起近代生物學的開創，英國的進化論創始者Charles Darwin及奧大利的提出基因學說而成為遺傳學開組的Gregor Mendel兩位最突出。以動物複製而言，雖然是虛構的小說故事，被列為二十世紀百大被閱讀書籍之一的、于1932年英國人Aldous Huxley所發表的"The brave new world"所描述人類複製故事，可能對社會的影響最大。二戰後，筆者在舊制台北高等學校，從留任的日本人松本老師學了胚胎學，以及使用Planaria為材料的「動物再生」實驗，因而于1958年留美期間，讀到Huxley以人的複製技術建構「新世界」的小說時，可了解其生物學背景的邏輯相當符合當時的胚胎學知識。

記得Huxley的小說描述，人的受精卵連續分裂七次到囊胚期（blastocyst）時，所有128個細胞都還是未分化的幹細胞，將這等細胞個別分離，在孵化所(hatchery)人工培養則可得128個同胞胎，並且調節培養條件調控產出人類的智能與體能，又在後續幼少年成長期，施以睡眠中以聲音一再灌輸思想的洗腦教育，則可造出「新世界」的運作所需要不同社會階級人力。Huxley的小說所構想的新世界，雖然有生物學的合理性，無疑是忽視人倫而不具有人性的社會。他為批評極端統制化社會而借用動物科學的知識，有其家族背景的當然。Aldous Huxley出自英國生物學名門Huxley家，祖父是擁護進化論而被稱為Darwin's bulldog的Thomas Henry Huxley。他以文學作家身份，依據胚胎學學理，虛構一種「新世界」以批判非人性社會，相當符合其成長的家族背景。

出現進化論的英國有深厚的培育生物科學的環境，而Huxley以生動文筆寫出的著作，對Gurdon在內的英國年輕一代，必曾引起對社會正義及生殖科學的好奇與思考。筆者的一位留學加州大學的英國人同學說，該書是英國中學生的必讀。

Huxley構思的人胚人工培養有不可超越的難度，故應該不會實現，以現在的人工生殖必要依賴代孕母可見。雖然以代孕母方式實現人的複製不是夢想，但是胚胎發育成嬰兒的過程中，沒有辦法劃定其人格形成的界線，因此，有致死胚胎機會的「人胚幹細胞技術」被視為一種「殺人行為」，所以，美國政府曾不資助人類胚幹細胞的研究。

與必要使用人類卵細胞的複製技術比較，山中的iPS細胞以容易取得的表皮細胞為原料，應用基因移殖與已有可靠的細胞培養技術，不經過卵子來源的胚胎產生而於短時間之內即可產出（山中說，使用配好的「套組」，有實驗室訓練的高中生都可以做出），並且，其研究方向完全不放在人的複製而以醫療及醫藥開發研究為目的，其詳細內容將於後段說明。

(D) 培育山中的日本社會與學術傳統

Gurdon的成就可以說是英國跨三世紀近代生物科學傳統的繼承，又有像Huxley等文化人所造成社會環境為助，有相當高的必然性，然而，山中在怎樣的科學環境下，有其不凡成就？

1901年第一屆諾貝爾獎，研究破傷風的「北里柴三郎」被推薦為醫學獎候選人。可見日本的醫學研究在前世紀初已有相當可觀的水準。

二戰後不久，「湯川秀樹」以預言介子（meson)（日語稱為中間子）的存在而成為日本第一位諾貝爾得獎人到現在，包括山中有十九位得獎人產生，其中文學及生醫學各有兩位，及和平獎一位（日本首相佐藤榮作）之外，其餘不是物理就是化學，不但是亞洲國家中成績最好，亦與近代歐美先進國家可比擬；可以說，二戰之後，日本以培育諾貝爾得獎人為振興科學目標的努力已呈現預期的成果。

前面說過，山中以「補修人體」的「整形外科」為出發點，後又以修補為目的之「再生醫學」(regenerative medicine)的基礎生物科學找到畢生研究方向，其中有因果關係是筆者的推想；他也說，在整形外科受到的訓練對後來的研究工作有很大助益。

山中以轉殖在受精卵及胚胎初期才有表現的基因，誘導體細胞初期化的策略，必要以哺乳動物細胞表現的幾萬種功能性基因為篩選的對象。要找的可能只有一個，因為1980年代，Harold Weintraub已經以一種基因（MyoD)的殖入改變小白鼠表皮細胞成為肌肉細胞。所以剛想要自己建立小白鼠胚胎發育期才有表現基因的資料庫時，理化學研究所的「林崎良英」教授公開他建立的資料庫，讓山中立刻可縮小對象基因數為百分之一以下範圍，其後縮小到二十四基因時，採用學生建議，以同時轉殖「二十四減一之二十三基因」的設計，一套實驗就定出四種轉譯因子為不可缺，一再驗證無誤之後于2006年發表。又于2007年發表人類的iPS於Nature；同時，Wisconsin大學的James Thomson亦發表同樣成果於Science（兩篇報告都可以從網站下載）。

山中在NHK訪問中的這一段話，顯示他是很謙虛而很好的研究計畫主持者，不但公開感激早期給他整形外科訓練的老師，又對林崎良英教授的關鍵性貢獻表示，假如沒有他的資料庫無私的公開，iPS細胞的出現可能會晚幾年，又將他的最後突破性實驗設計歸功於一位學生，處處顯示日本生物科學的高度成熟與研究制度的民主化。

日本近代醫學的發展有官私雙軌道可循。頭一位被提名的北里柴三郎于1892年創辦的私立傳染病研究所，1899年轉型為國立之後，1916年要將主管官署由衛生單位（內務省）移轉到教育單位（文部省，東京帝大），北里擔心其原來「撲滅傳染病」之目標不易達成，因而于1914年創辦私立的北里研究所，不但對其贊助者「福澤諭吉」所創辦「慶應義塾大學」醫學部的發展，做了很大協助而成為醫學名校，北里研究所本身也成為現今醫學與社會福利研究重鎮的「北里大學」，而加速官與私的良性競爭與交流發展。

第一位獲得諾貝爾生醫獎的日本人是「利根川進」(Susumu Tonegawa)。他雖然于1963年畢業於京都大學化學系，研究所及博士後的分子生物學訓練都在美國接受，其于1987年獲獎的「只有三萬種基因的人體為何可產生幾百萬種免疫蛋白分子」的研究，是在瑞士與美國完成，可以說，與中國大陸與台灣出生的科學家，在本國的環境不可達成的一樣。

第一位被提名的大醫師北里之後一百一十年，才有幾乎是本土培育並開花的山中出現，我們必要慎思其意義。

(E) iPS細胞的醫學應用

因為是幹細胞，iPS細胞可無限期培養繁殖，並且可以調整培養條件令其分化成為不同器官細胞。目前已經成功的有神經、肝臟、胰臟、眼睛網膜、血液等細胞，各別被考慮可能治療脊椎損傷、巴金森氏病、肝病、糖尿病、視力低落的網膜病等。因為可從病人的細胞做出iPS細胞而使用於病人本身的治療，故不會有免疫排斥的問題發生。

iPS細胞在再生醫學的應用，稱為細胞治療。Gurdon的Nobel Lecture中，有喉子的iPS細胞分化成「心肌細胞堆」而呈現脈動的影片，顯示有一天或許可以細胞治療取代現在的器官移植治療法。眼睛網膜的結構簡單；其臨床試驗，在日本預期於2013年實施。雖然如此，其普遍應用預期必要克服相當多的困難。第一是必要建立品質好而價錢合適的iPS細胞庫及其運作的制度。特別是四種基因之中的一種是與癌症的發生有關，故安全性的顧慮必要克服（已經開始有免用此一基因的研究開始）。第二是有些疾病是發生後不立刻進行iPS細胞的移植不可，所以不能等待自體iPS細胞的誘導生產；因此，具有不同免疫反應的iPS細胞庫的建立也必要。第三是使用的再分化細胞裡，假如有iPS細胞留存，可能會轉變成其他種細胞而發生危害，是故，確保iPS細胞的純度與穩定性的技術必要建立。

比起iPS細胞在再生醫學上的實用還有相當的距離，其在病理與藥理研究上的有用性已經有明顯的成果。例如，一種神經細胞異常而生病的人，由其表皮細胞做出iPS細胞而令其轉型為神經細胞時，所呈現的形狀及特性與該病人的病細胞相同，因此，可做為針對個人的病理與藥物治療的試驗材料。

山中在NHK的節目中說，他有一位以肝病為專科的學生，以小白鼠肝細胞的iPS細胞，成功於小白鼠的複製。源自植物癒傷組織培養的細胞具有totipotency，是於1970年代被確立而應用於基因轉殖植物的育成。以基因轉殖動物（GM動物）做為高價動物蛋白質等生物製劑工具的「分子牧場」，是生物技術的大亮點。但是，GM動物的育出成本高，其複製是可採用的產業化途徑。筆者推想，假如技術成熟而成本降低，一般畜牧用良質牛豬的複製亦可考慮，所以，應用iPS技術的動物複製，會改變製藥業與畜牧業也說不定。

二、 公正運作科學助成制度的重要性

實驗科學研究是很花錢的事業。2012年的科學界大新聞之一是Higgs boson存在的證明；就和平時期的科技計畫而言，不但投入的研究群人力多到空前，所用機器的建造、維護與運轉費用，都必要國際性投資才能實現的絕後程度。假如成功機率不大，做大投資是不明智的行為，因此，成功機率大的好計畫規劃及其公正核定的機制非常重要。

山中說，他得就任奈良尖端科技大學的副教授，以競爭式申請獲得每年五千萬日圓研究計畫資助五年，沒有經費缺乏條件下才得以發揮長才。這一事實顯示，除了日本已經累積雄厚基礎生物科學的傳統與資源之外，還有健全的研究資助的評選制度，可對新進學者的優秀計畫提供足夠研究經費，是產出山中偉大成就理由之一。

假如回顧二十世紀初的諾貝爾獎排行榜，可以發現德國的成績很傑出。筆者讀過一本介紹其理由的書。當時德國的威廉皇帝設立的學術基金會，不但資助科學研究計畫，亦維持以他為名的各種學門研究所（Kaiser Wilhelm Institut)的運作。該基金會有一位幹事，對於國內優秀科學家有相當明確的鑑識眼。他造訪這等學者，親自瞭解其工作環境之後，向基金會推薦並安排充足研究經費，而這等投資以獲得諾貝爾獎方式呈現其成果。雖然這樣威權式資源運作不是民主社會可取，但是可做為將資源用在刀口的範例。

筆者想起上述記憶，是一位化學得獎人在座談會中提到，美國有「不以研究計畫而以研究學者的表現為核定研究補助金的制度」之故。他說，每年一度的成果評鑑決定其繼續或否。

三、多少投資夠產生一位諾貝爾獎得主？

        研究經費不足是我國學術界一向發出的聲音、然而要達成頂尖成就，到底要有多少投資？對於這個難題，山中提出了一個指標性回答。上面提過，他得了一年五千萬日圓，連續五年的研究補助，以所得成果得獎。五年的總金額二億五千萬日圓，比新台幣一億元少些。我國有否一億元程度的生物學或生物技術研究計畫？

        五年前筆者被委託審查，由一個學術機構規劃執行，一年一億，三年共新台幣三億元的生物技術計畫。因為審查過程中，發現行政程序有問題，提供六頁審查意見書後，拒絕與其後續審批工作發生關係，所以，不知該計畫其後的發展情形，但是聽說有被執行。假如該計畫如所規劃執行而獲得如預期成果，應該是我國很出色的生物技術成就而成為頭條新聞。但是，一向關注我國生物技術發展的筆者，還沒有注意到有如此偉大成就見於媒體。

        現時我國發自學界，必要提升科技預算的聲音，以研發提升產業能量為理由。我們可在日本的媒體看到，日本人預期山中的成就，將衍生很大的醫療與藥物開發上的經濟效益。假如三年三億的計畫被執行而到現在還沒有任何可預期經濟效益呈現，那不是表示我國的科學行政管理制度有問題？

四、諾貝爾獎的功過

程教授大文以我國出身的周芷未得獎為例，指出諾貝爾獎的選拔機制不盡公道；今年得獎人有Gurdon而無Wilmut與Thomson「有點怪怪」。尤其使用兩棲動物蛙的克隆化研究有Robert Briggs與Thomas King的開創性成就在先。他也憂慮先進國家的產生諾貝爾獎的環境，引起後進國家的腦力移出(brain drain)惡果。

筆者認為，證明分化細胞的基因套組可初期化，恢復受精卵一樣的功能，還是Gurdon的研究完整，更何況，Briggs與King的複製蛙以得自早期胚胎細胞核做出，並且都已經過世十多與二十年，不是給獎的對象。至於Thomson的成就，雖然獲得與山中同樣高度的肯定，但是他們不是研究伙伴，並且山中的關鍵性工作完成較早，兩者之間的優先評比應該不會有爭議。

諾貝爾獎是私人設置的，雖然委託瑞典國家科學院辦理，是私人對於促進全球學術與人道有所貢獻的好意而設。因為設置早、獎金額高、又頒獎典禮隆重而被認為學術界最高榮譽。每年在眾多學者之中選出個位數得獎人，容易發生爭議是可預見之事。筆者認為，依據公認的推薦與審核程序選出的得獎人，應以開懷心胸接受而無他，因為設獎的動機只有善意而沒有任何惡意，如遴選過程中有少數參與者的私心加入的風評，也應該不否定獎本身的傳統意義與價值。

我們做學術研究受社會的支持，因而有提供成果為建立優良教育機制以促進社會進步的義務。我國公私皆設有不少鼓勵學術優秀獎項，其目的與諾貝爾獎並無二致。假如受獎者有多一些對社會的回饋，相信已符合獎項設立的意義。

山中說，假如沒有Gurdon的亮燈在先，他不會獲得諾貝爾獎。筆者反而想，近年來Gurdon採用與山中相同的分子生物學方法而未得可與山中比擬的成果，所以，假如沒有活到山中的出現，他不會成為得獎人。誠如程教授大文指出，從Google索引找到的Nobel controversy一項內容可以知道，有些人因死得早而未上諾貝爾榜。Alfred Nobel 規定他的獎只能給活人的依據筆者不知道，但是也可以想像，既然頒獎典禮隆重到要由國王親自主持，還有受獎者有給Nobel Lecture的義務，由他人代理都有失光彩是可能的理由；無論如何，我們對他的遺囑提出異議似乎沒有什麼必要。

以上講完尖端的諾貝爾獎，以下講普遍性的「社會文明度」問題。

四、進步的社會應使用正確的科學語言並且不為非科學風潮迷惑的高度

(A) 酵素為何物？

最近有年輕朋友送筆者一瓶以「xx酵素」為名的健康飲料，上面印有建議售價兩千多元，可見不是便宜貨。

初中程度的生物學，筆者以「博物學」的範圍內學過。其中有營養物的消化吸收一項而學到名詞「消化酵素」。但是，酵素為何物，卻在大學學到。

筆者於1958年受美援機構資助赴美進修的計畫書，寫上目的是「回國後開授植物生化與酵素化學實驗兩門課」。1960年回國後又受美援機構資助建立低溫實驗室並購置最簡單的高速離心機，得以開授酵素化學實驗而所開兩門課成為台大農化研究所生化營養組的必修。又，回國後到退休的四十年，與研究生們用功的研究主題是植物酵素化學與分子生物學，所以，由該「酵素」產品的液態形狀、滅菌包裝及有效期兩年等，立即判斷其中不會含有「有意義」的「酵素活性」。

酵素是有催化生化反應功效的蛋白質，生物所有生理作用都需要酵素活性而推動，故其作用的正常與身體健康密切相關。雖然有一種叫做ribozyme的具有催化功能的核糖核酸(RNA)存在，一般所稱酵素都是蛋白質。又酵素分子的表面與催化反應對象物質之間，必要有相當嚴密的立體結構對應才會有活性，加熱與激烈震盪等，可擾亂立體結構的因素會導致酵素活性消失，這是要有低溫實驗室進行酵素實驗的理由。雖然新鮮食物中的酵素蛋白質還有活性，煮熟食品中其活性已經失去，只有當「蛋白質」營養物的食品功能。

酵素的發現與酵母的酒精發酵密切相關。酵素的英文名enzyme是en（存在於）與zyme（酵母）兩片語的組合；德文為Enzym之外又叫做Ferment，是源自發酵(Fermentation)一詞。古來以為活酵母才能發酵糖類為酒精，大約一百年前發現，將酵母完全磨碎（即機械性殺滅）而加入糖水，亦可進行酒精發酵，只是發酵液中的無機磷酸鹽完全被轉換為有機態時，雖然還有充份糖類，發酵就停止，不能像活酵母不受無機磷酸量的限制而將糖份完全發酵為酒精。

以上的說明顯示酵素在維持生命之重要性，但是「吃酵素」有促進健康效益嗎？大家都知道，食物中的澱粉、蛋白質、油質等複合分子，在消化管道被消化為成分小分子才被吸收，而消化與吸收都靠被分泌的以及存在於腸管壁的酵素的作用，所以，只有消化不良時服用消化酵素才有意義。實際上，腸管之內有相當量的細菌寄生，對於消化與營養亦有貢獻。正常人服用有活性的酵素可以說是多餘之事。

另外，有關酵素的「量」的問題必要說明。酵素的功能是催化生化反應，假如變性失效就失去其價值；又因為將具有百分之百有效的原態酵素純化分離並維持其活性相當困難，所以酵素商品的買賣以「活性單位」為基準。酵素活性的測量以其催化反應的動力學為基礎，而活性單位的定義不易被一般人理解，因此，不能依據有專業機構提供的活性單位標示，就判斷其具有有意義的活性與功效。

(B) 元素為何物？

我國實施九年國民義務教育已有近半世紀之久，而初級化學是初中的必修課。大約于二十年前，筆者在報紙上看到，以半頁大版面宣揚某一種食物含有一種成分，是非常寶貴的「元素」。元素(element)一詞當然有化學元素(chemical element)以外的意義，但是該報導指植物含有的一種化學分子為一種元素，是學過初級化學的都不應該犯的錯誤。

語言的定義與語法是規範人類社會行為的基本工具，故使用不能不嚴謹，尤其是與利益相關的商業行為上。時過多年，將元素一詞誤用的事已少見，但是製造廠商將明顯是發酵產品標示為高價的酵素而公開上市，是否為欺騙消費者的行為，而有否由管理商業的衙門管轄的必要？更何況，口服「消化酵素」是藥物的一類，與肉軟化劑（如食品用木瓜酵素）可由使用效果判斷品質者不同。

(C)         世界末日？

2012年12月中旬開始，台灣的各種媒體以「世界末日的預言」為話題的報導一再出現。筆者一聽其為「摩雅」的預言，立刻想到是否有「商業欺騙」的意圖在內。摩雅文明古跡調查研究，就筆者所知範圍，有英國BBC及美國國家地理雜誌的報導而有相當廣範圍的傳播；其中有「天文台」、「日曆」等事，但是並沒有「預言」一項。筆者在日文的Google做「摩雅文明及世界末日」查詢，只找到「在廣東有世界末日相關集會」一類不關大雅的國外雜訊，但是未見有日本國內的報導。另外，在日本NHK的網站可看到很多有關摩雅文明節目（BBC影片的日文版）的播放記錄，與筆者所看過的記憶一致，但是沒有任何世界末日相關訊息的播放記錄。

筆者以此經驗而說，假如台灣社會的科學常識不提升到日本的程度，本土諾貝爾獎得主不會出現，是否刻薄？

(D) 我國非科學的法制二例

        民間消費的大宗能源，不外是電、氣與油，其中汽車燃油稅不隨油而隨車徵收的不公、不科學、且有鼓勵汽油消費惡果，受大眾質疑已有幾十年的歷史，但是這一文明社會希有的台灣制度牢固不變。在能源問題已經成為支配國家命脈大問題，政府應該在將要開徵「能源稅」的現在，有向大眾說明清楚，汽燃稅在能源稅法中如何執行。

        另一件筆者注意到的非科學法制是「農村再生條例」。2012年12月16日報載，立法院預算中心報告，民國96年開始政府推動農村再生計畫至今共花費118億元，大都數經費都設定在農村景觀建設「拉皮」工程，產業活化部分支出2億6679餘元，只佔總經費的2.26%，因而該中心建議政府應將施政重點著重於改善農民產業結構。

        筆者不知預算中心的意見是否代表立法院。如是，筆者願意提出以下意見。

        我國「農村再生條例」于民國99年8月4日由總統發佈。該條例於立法院三讀過程中，因其設定目標全為農村居住環境改善相關景觀建設工程，記得曾引起不少民間批評，最後總統發佈條例中，所設目標加入「生產」一句而成為「生產、文化、生態、閒置空間再利用之整體規劃建設」，但是條例中對於「農村產業活化」如何運作，未做如居住環境與景觀改善之詳細規範，可見本條例的立法原意不在於農民產業結構之改善。因此，農委會的「依法行政」卻被三讀通過該條例的立法院單位認為不依法，是否違背邏輯的大笑話？

        農村為經營農業基地兼農民居住地。「農村再生」應以農產業的活化為優先；產業活化而農民收入增加之後，居住環境的改善應可以農民資本來達成。假如立法院預算中心與立法運作無關而為糾正本末倒置的立法而提出如上見解，筆者願意脫帽致敬。

        我國行政不科學會有降低國家文明度的嫌疑，是否筆者的杞憂？

結語

做為以上故事的結論及補充，筆者提出下面幾點：

2012年兩位得獎人尋找「初期化因子」的策略有根本上的差異；Gurdon採用追尋線索的短兵深入法，山中是撒網過濾的正攻法。由結果來看，四種山中因子都是控制基因轉錄(gene transcription)的上位功能基因，不太可能以基因所表現蛋白質功能（亦即下游線索）的分析追尋可得。正攻法必要有完整的關鍵性資料庫與資訊整理分析的技術，而日本都有這等基礎建設才是產出山中的要緊條件。山中的訪談表示資訊技術的重要性，Gurdon的演講資料中亦提到informatics的貢獻人，可知，IT技術對現代科技研究的重要性。

筆者講Huxley的故事及科學語言的使用問題，其用意是想指出八十年前的英國中學生，已經有機會被暴露於當時頂尖生物科技知識與相當深入人文哲學思考，而我國現在還有初中程度科學語言誤用於報紙或生技產品之命名，要討論台灣何時有土產諾貝爾獎得獎人出現，是否還早？

完整的大學可以說是傳授與發展人類全套知識的機構。標準的綜合大學所設文理兩學院，分別為教育與研究併設的「文藝」（法商美藝）與「科技」（醫農工）等技藝相關學院的基礎學門。換言之，假如沒有文理基礎的建構與發展機制，應用性技藝不會有永續性發展。不管學校制度如何安排，必要有紮實基礎課程的早期修得。所以，課程全盤的內容設計應該優先於學制設計。並且，基礎學問之外，技藝相關學門都是與社會服務事業相關，因此，其成就的評比，都應以其對社會的回饋程度為指標。山中說，他獲獎的成就，雖然歸於「生理」（基礎學門），但是，因其有向醫學（應用學門）發展的潛力，要以其為他繼續努力的目標，並且，也企盼他的「生理獎」會成為將來「醫學獎」的引子。。

以獎的方式鼓勵跨國界學術發展，是富有國家的「專業」。以我國現時國家或個人GDP額來說，都還不能做這一類的貢獻。筆者在學術界活動近半世紀，期間對全世界科學界資訊及資源共享的「寬容」，有很深的感受與感謝。學術比較技藝的不同是它共享性高而「商業價值」不被太重視。筆者如再生一次而從事於學術研究也不會以獲得諾貝爾獎為目標，但是，本文中表達肯定該獎的意思，是因為他對我熱愛的學術界給很大鼓勵之故。（本文為刊登於科技報導月刊2013年二月號之同題文原始稿）