前幾週看了一部電視上播映的長片,片名叫「致命病種(Andromeda Strain)」,是一部迷你影集,一口氣播出4小時。因為原作者是克萊頓(Michael Crichton),他的作品非看不可,所以就撥出時間看完。
克萊頓剛在2008年過世,他學醫,又寫電視劇本、小說,他寫的小說幾乎全都改編為電影。他的作品在台灣比較有名的包含電視劇「急診室的春天」,電影「侏羅紀公園第1,2集」、「剛果」、「桃色危機」、「時間線」…等,多得不勝枚舉。他小說中情節唯然曲折離奇,但應用的科學知識均「有所本」。我第一次讀到「自組裝」時,恰巧同步閱讀他的小說「奈米獵殺」,對於新科技能這麼快被寫入小說中,感到驚訝又佩服。
「致命病種」在1971年就拍成電影,但我看的是2008年的迷你影集。新拍的影集在情節上做了一番修改,其中涉及的科技更新更炫,有些情節偏離原著太多,令人難以接受,不過每隔幾分鐘就出現一個科技名詞,還是吸引我把它看完了。
故事敍述一枚太空探測衛星墜落在猶他州的偏遠小鎮,鎮上所有的人都因血液突然凝固而死亡,只有兩個人存活下來,一個不停哭泣的嬰兒和一名酒鬼。連前去勘察的士兵也死亡後,該區就被封鎖,一群頂尖的科學家受徵召前往該區調查。
這部小說是在1969年完成,而1976年在薩伊爆發伊波拉病毒大感染,死亡率高達九成,世界衛生組織因而成立國際委員會,派遣研究團隊進駐,種種措施都與小說情節有幾分相似。
影集中的科學家把兩名倖存者和太空艙送進地下實驗室。經過一再測試,他們發現了致病的是一種微生物,他們命名為「天毒(Andromeda Strain)」,此種微生物藉由巴克球做成的傳輸系統運送,由於此種科技超出地球現有的科技水準,所以他們推測這些微生物是來自外太空,它們既沒有DNA也沒有胺基酸。
即使是外太空來的生物,有可能既沒有DNA也沒有胺基酸嗎?恐怕生物學不會同意。巴克球在原著並未出現,是影集編劇新加進去的,球狀的富勒烯就叫巴克球,最常見巴克球的為C60,其分子結構是由20個六邊形和12個五邊形所圍成,外形像一顆足球,是目前已知對稱性最高的球狀分子,也是除了石墨及金剛石以外,碳的第三類同素異形體。從幾何結構來看,C60共有32個面、60個頂點以及90個邊。由化學性質來看,C60具有近似石墨的sp2混成軌域,每個碳原子僅與相鄰的三個碳原子鍵結,具有三個δ鍵和一個π鍵。順便一提,C60上的六邊形不是正六邊形,其碳-碳鍵有兩種長度,分別為1.38Ǻ和1.45Ǻ,兩個相鄰六邊形所共用的碳-碳鍵較短,接近雙鍵(C=C)的性質(由一個δ鍵及一個π鍵所組成),而六邊形和五邊形共用的鍵較長,接近單鍵(C-C)的性質。發現C60的化學家之一柯洛托(Sir Harold W. Kroto)因在蒙特婁世界博覽會中看過由巴克明斯特‧富勒(R. Buckminster Fuller)所設計的圓頂建築物,受到啟發而推演出類似足球般空心籠狀結構的C60,並將它命名為巴克球(Bucky ball)。無論天毒是病毒還是細菌,至少都有幾千個原子,當然不可能放進只有60個原子的C60,顯然要有十分巨大的巴克球,或是許多小巴克球連接成巨大分子,才能把天毒裝進去。別問我如何用巴克球輸送微生物,我不知道!影集裡不是說了嗎?這超出地球現有的科技水準,如果我知道了,我就是外星人。
在原著中,天毒在無氧狀態下能快速繁殖,哭泣嬰兒能存活,因為他大量換氣。影集中,則以酒鬼血液呈酸性解釋他能存活的原因。因為乙醇在人體會經由新陳代謝,先氧化成乙醛,再氧化成乙酸,酒醉的人血液有酸中毒的現象,也言之成理。
影集中的科學家發現天毒若照射放射線會成幾何級數成長,所以不能用核武器消滅它們。
真實世界中的確發現有些微生物能忍受高劑量的輻射,如某類耐輻射球菌Deinococcus radiodurans,在輻射劑量高到可殺死其他生物的環境下,這類耐輻射球菌不但可以存活,而且還能繼續成長,例如當γ射線的劑量高達500~1000雷得(rad)時,對人類而言,已是可能致死的劑量,但耐輻射球菌在γ射線高達3百萬雷得的環境下存活,絲毫不受影響,這類球菌因此被金氏世界紀錄列入「最強悍的細菌」。為什麼會出現這種抗輻射菌種?至今仍然沒有一定的答案,不過,一般的共識認為古代的菌種為了存活而發展出的本領。早期的地球表面充量大量輻射,所以生命必須躲在水中,靠水的遮蔽才能存活,在缺水的地區,生命為了存活,必須演化出不同的本領,有一些古代的細菌就發展出耐輻射的本領。當然也有人認為它們是來自別的星球的生物,被隕石帶到地球來。不過,這種想法沒什麼根據,因為這種球菌根本不耐熱,只要45℃就能把它殺死了,它如何能熬過隕石穿越大氣層時產生的高溫?這種球菌能耐輻射,主要是它能快速而正確的修復被輻射破壞的遺傳物質。高能量放射線會把兩股DNA切開,甚至切得支離破碎。此種球菌能把碎片迅速重新組合,恢復原來次序。它怎麼會有這種本事呢?目前已知,耐輻射球菌除了染色體DNA外,它的質體(plasmid)還有一大段染色體外DNA(extrachromosomal DNA),其中儲存了許多重複的DNA片段,所以一旦它的DNA被破壞,立刻可以依照備份所儲存的資訊修補DNA。有些別種的細菌也有質體,但沒有像它備份這麼多份。
影集中的科學家還發現巴克球的包裝上用鉀及銣構成二進位密碼。
現代科技真的已經在巴克球上摻雜(doping)鉀原子和銣原子。科學家可以操縱C60在平面上滾動,經過鉀原子時就把鉀原子撿起來,同時C60分子形狀會發生改變,摻雜了4個鉀原子的C60分子會明顯變矮變胖,而且鉀帶來的電子填入其分子軌域的傳導帶,使其導電性大增。如果我們能辨識摻雜了鉀的C60與未摻雜的C60,使其分別代表1與0,就可以構成二進位的資訊了,不必用到銣。
影集中密碼破解後是一組數字739528、兩個重疊的三角形和一種嗜熱桿菌的學名。當時尋求連任的美國總統支持一項深海熱泉的開採計畫,此項計畫可能造成嗜熱桿菌的滅絶。
深海熱泉是地表裂縫,通常發生在海底火山活躍的地帶,地熱使深海的水溫升高。你以為這種地帶溫度高又沒有陽光,應該沒有什麼生物存活嗎?錯了,這裡可熱鬧得很,尤其是很多自體營生的細菌,可以靠著含硫化合物當食物。
影集中的科學家體會到「天毒」必定與地球的命運有關,因此逼迫軍方說出衛星的真相。這時軍方才說出一項秘密任務,原來軍方為了製造生化武器,而送出一枚衛星前往蟲洞附近去收集微生物,但衛星故障而墜毀。
蟲洞是物理學上一種理論,通過蟲洞,可作時間與空間旅行,但目前仍無法以實驗觀察蟲洞是否存在。
影集中的科學家團隊猜想「天毒」可能是未來的地球人送來的,因為當時耐熱桿菌已滅絕,「天毒」將所向無敵。他們經過試驗,證實嗜熱桿菌喜歡吃含硫物質,可以輕易把天毒消滅掉。於是大量繁殖嗜熱桿菌,因而一舉消滅天毒,拯救了一場浩劫。原本在送出嗜熱桿菌後要消毀所有天毒,但其中一名科學家受高層官員威脅,偷偷留下一份樣本,還差點造成整間地下實驗室自行炸毀。電影最後政府高層有人指示把保留的天毒樣本放入一個容器,容器上的標誌即為兩個重疊的三角形,而打開容器的密碼正是739528。這密封的容器被放到環繞地球的衛星上,暗示這就是未來人類會面臨天毒危害的來源,迫使他們把天毒經由蟲洞送回現代,請祖先不要破壞深海熱泉,以免沒有解藥可以對抗天毒。
如果這些天毒是未來的人送來的,現在的天毒又留到未來造成禍害,影集中又說天毒來自外星,到底天毒「一開始」是怎麼來的?或者有了蟲洞之後,「一開始」這個詞已經沒有意義了?這種時光旅行的問題,實在令我很困惑。
不過在真實世界裡也有類似病毒該保存與否的問題。1967年全世界有兩百萬人死於天花,經過多年的防疫工作,天花已經在1977年之後就沒有死亡病例了。本來世界衛生組織決定以2002年為限期,銷毀目前儲存在的所有天花病毒樣品,以免不慎流出,又造成大量死亡。但由於有關方面擔心,萬一某個恐怖組織仍留有樣本,一旦面臨恐怖分子用天花發動攻擊,將沒有樣本可以製造疫苗。目前世界衛生組織同意暫時不執行銷毀天花病毒樣品的計劃,以便將來有需要時,專家可以進一步研究發展疫苗。
在新流感正蔓延的今天,雖是天馬行空的科幻片,也啟發我們深思!
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