三磷酸腺苷的前世今生

話說當年，秦始皇為求長生不老，派方士徐福攜男女童各500，前往瀛洲、蓬萊尋求仙人製丹，後不知所終。事隔2000多年，回頭再看此事，大概可以猜到此趟「尋找長生不老藥」的旅途是失敗了。不論是中國大陸、日本還是台灣，似乎都沒有出現過真正「長生不老」的人瑞。

▲秦始皇遣徐福尋長生不老藥。(圖／取自dffy.com)

但是你知道嗎？其實長生不老是「有跡可循」的。我們身上就有一種核苷酸，一天必須重生1000至1500次，是真正「永續輪迴」的分子之一。這玩意兒俗稱ATP，全名是三磷酸腺苷；全名很難記，你可以忘掉沒關係。

人類的身體，無時無刻都起著生物化學作用。加入水分子而產生變化的，叫做「水解反應」；反之將水抽離開來、讓它乾燥，像用鐵鎚將兩個分子緊緊釘在一起的，叫做「縮合反應」。在我們的身體裡，每天都有這兩種反應在持續作用著；「水解反應」像是下坡，分子能夠自然而然的動作；但「縮合反應」則像是上坡，必須給他一點什麼，才能夠為它做功、繼續動作。

我們為了讓生命延續下去，為了讓做愛不會半途而廢，勢必得找個方法讓「縮合反應」能成功進行；這時候，自然界給了我們一個答案：ATP(adenosine triphosphate)。我曾在＜心是孤獨的磷酸根＞中提過，RNA(核醣核酸)是生物體很重要的大分子，是由數千個「核苷酸」組成長鏈所產生。核苷酸的組成元件，則包含了磷酸根、核糖與鹼基，鹼基又分成「胞嘧啶」、「尿嘧啶」以及雙環結構的「鳥嘌呤(又稱鳥糞嘌呤)」與「腺嘌呤」。

接下來的名詞可能會十分拗口，但其實並不難，別被嚇壞了；為了釐清ATP究竟是什麼東西，我必須講一些不討喜的話。先說說三磷酸腺苷的「腺苷」(adenosine)吧！腺苷是鹼基(腺嘌呤)與核糖的組合物！就像女人與前男友的關係一樣，永遠有千絲萬縷扯不完的關係。而當「腺苷」與一個「磷酸根」(phosphate)結合的時候，會形成AMP(adenosine monophosphate)，也就是俗稱的「單磷酸腺苷」；這是組成RNA的四種核苷酸之一。而我先前之所以說「心是孤獨的磷酸根」就是這個原因 - 儘管核糖跟磷酸根在一起才可能有未來，才可能組成RNA，核糖終究還是離不開鹼基。有感情傷口的女人，就像腺苷一樣。

扯遠了。接下來要說一些火辣辣、更刺激的東西；單磷酸腺苷(AMP)還可以再結合第二個磷酸根，成為ADP(adenosine diphosphate，全名為二磷酸腺苷)，ADP末端的磷酸根還可以再跟另外一個磷酸根結合，成為「三磷酸腺苷」，也就是ATP。而ATP是萬能的「生物縮合劑」，其他分子需要行「縮合反應」的時候，絕對少不了它。

▲三磷酸腺苷的化學組成模式。(圖／取自Wikipedia)

從前面的敘述我們可以知道，ATP的組合中包含有「三個磷酸根」，而連接這三個磷酸根的化學鍵，稱為「焦磷酸鍵」(pyrophosphate bond，在希臘文中的pyr意指「火」)。焦磷酸「鍵」是依據無機的焦磷酸「根」(PPi)所命名的。當無機的磷酸根(Pi)受到高溫加熱後，兩個磷酸根就會形成焦磷酸根。

接下來重點來了，ATP是如何達到「永生不死」的境界呢？每天當浴火鳳凰重生個1000到1500次，光想都覺得累。前面說過，ATP對其他分子而言，是萬能的「生物縮合劑」！此話怎講？簡單說，當別的分子需要行「縮合反應」的時候，就會將水分子丟給ATP！所以說，ATP根本是一個「水分子資源回收桶」。沒錯，關鍵就在「資源回收」四個字。

ATP之所以永生不死的關鍵就在這裡，資源回收。當別的分子把水丟給ATP的時候，ATP馬上會行「水解反應」，將原來的三磷酸腺苷拆開成ADP(二磷酸腺苷)和Pi(無機的磷酸根)，或者是拆成AMP(單磷酸腺苷)和PPi(焦磷酸根)將水分子給消耗掉(這種反應在水溶液中是高效的「不可逆」反應)。如此一來，水分子的問題就解決了！

當ATP水解所釋出的能量「大於」兩個分子(假設是X、Y)結合所需要的能量時，X-Y的縮合反應就會發生，而ATP的焦磷酸鍵則會被「切開」來。當然，如果情況剛好相反的時候，「逆反應」也可能發生。

但是很巧的一點是，大部分生物物質結合時所需要的能量，都低於ATP焦磷酸鍵生成時所需要的能量；也就是說，ATP是一個「靈驗的縮合劑」，生化學家利普曼更稱ATP的焦磷酸鍵是「高能鍵」，就是這個原因。

▲ATP除了水解，也能重組！(圖／Wikipedia)

根據熱力學第二定律我們可以知道，「第二類永動機」是不可能存在的。ATP不斷地被拆成AMP+PPi或ADP+Pi，誰來幫它們「重生」呢？肯定還有一個力量在偷偷協助著。重組ATP的秘密在「電子流」。這種機制被稱作「氧化磷酸化」(oxidative phosphorylation)，讓ADP與Pi重新結合成ATP，是「偶發性聯合」所產生的。這個機制名稱之所以有「氧化」，是因為電子的「施體」在偶聯反應中被氧化了；至於磷酸化則是因為ADP在此反應中被加上了一個磷酸根(成為ATP)，也就是被「磷酸化」了。

我們都知道，高能階的電子施體會將電子往低能階的受體傳遞過去，但是要完成「偶聯」的氧化磷酸化反應，需要滿足以下三個條件：

一、必須要有合適的電子源。

二、低能階的電子必須被排除掉，使得電子傳遞所釋放出來的能量，可以滿足ATP的組合需求；一般而言，每傳遞兩個電子就足以形成一個ATP分子。

三、這個「偶聯體系」必須恰巧將ATP的組成與整個電子流連貫起來。

那麼，所謂「合適的電子源」從何而來呢？答案可能出乎你的意料之外，是食物。食物不提供ATP，但食物提供「電子」！(附帶一提，「氧」是最後的電子受體。)我們所謂「燃燒」體內的食物，其實就是在協助完成「ATP重組」的過程。如果太久沒進食，會沒有足夠的電子源協助重組ATP，身體的縮合反應就會受阻，生命就會受到威脅囉！

好的，以上就是今天「三磷酸腺苷的前世今生」，謝謝耐心收看；如有錯誤(機率不小)，煩請指正！

※本文是我讀Christian de Duve的《生物決定論》(VITAL DUST)讀書筆記，非常推薦大家看這本書，儘管物理化學生物早就在高中放棄了。這本書絕對能讓你重拾對生命誕生最基本的興趣！

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黃郁棋 10/20/2012 12:40:00 上午

寂靜的福島、核災的真相與謊言

我該從哪裡說起呢，愛情還是死亡？也許對福島人而言，二者是一樣的。我該說哪一種呢？

福島人的痛苦，恐怕很少人能真正瞭解；就算身穿防護衣、深入福島當地作攝影、採訪的記者，所看到的也僅僅是表象而已。或許只有白俄羅斯人與烏克蘭人才能深刻體會，這種綿延數百年、每一個家庭都有人死掉、全班同學只有一個健康的學生，屬於生命最原始的絕望。

▲如果核災發生在台灣。(圖／取自潘翰疆臉書)

當日本大地震發生的時候，我還在憲兵司令部當兵；還記得學長「興奮」的跑過來，跟大家說：「糟了，我們可能會受到海嘯襲擊！」把大夥叫進中山室一同看新聞，才知道日本發生百年難得一見的大地震。

後來才明白，當時的興奮是多麼無知；我們看著NHK新聞台的「現場直播」，海嘯席捲而來，小貨車加緊馬力向前衝，做最後那無奈地掙扎。就像看電影一 樣，誇張的場面就在眼前上演：海嘯吞沒活生生的民眾、還在移動的小轎車、一棟又一棟原來可能華美的房子。是的，對我們而言，就像看電影一樣。

▲這張照片在311日本大震後廣為流傳。(圖／取自網路)

事後新聞媒體爭先恐後的報導「日本的馬路做工多麼完美，連地震過後都斷得如此整齊！」民眾也傻呼呼的將焦點擺在「日本人真有禮貌，碰到這麼大的事件還如此有水平、不慌不亂」、「福島的無名英雄多麼勇敢，連西班牙都頒發榮譽獎章給他們，足為人民楷模」。沒有人看出來真相是什麼，也沒人會去注意一年後、 十年後這些「英雄」要如何生活。

人民的雙眼從來就不怎麼雪亮，集體認知更是盲目的；一旦意料之外的災害發生，政府第一個工作就是「掩飾錯誤」，緊接著「塑造英雄」。只要將受災的人以「英雄形象」掩蓋過去，大家的怒氣就會逐漸平息。

「並不是死亡讓人感到恐懼，而是恐懼本身讓人感到恐懼；核災並不會在當下殺死你，卻會慢慢藉由摧毀你身上的器官、繁殖的渴望、安全的需求，然後讓未來絕望。」這 是作家吳明益對於核災的形容。估計未來幾年，福島將會有無數的甲狀腺癌手術必須進行，歐洲專家也估計福島將會有百萬人因輻射汙染而致癌、死亡。日本政府不 斷聲稱，福島核災不會比當年「車諾比核災」還要嚴重，卻始終不願提及一件事：日本地狹人稠，人民的搬遷能力遠遠不及車諾比核災時的蘇聯。

▲諷刺日本政府的貼紙：「來，把輻射吃下去吧！」(圖／取自網路)

受到輻射汙染的新婚夫婦，很可能生出來的孩兒會少一顆睪丸、或多一個眼睛，更可能的是剛出生幾個小時就因心臟病或肝硬化死去。而這對夫婦過一陣子，連做愛都不行 – 如果他們受到的汙染嚴重一些，皮膚功能也會慢慢退化，只要棉被稍有皺褶，就會「割傷」他們。

受到汙染的大地會逐漸死寂，因為輻射並非針對人類而來；所有的植物、動物都會被剝奪生存的權利。輻射它看不見，無色、無味、無聲、無形，受汙染的地 區看過去還是很和平的世界。輻射就像發了瘋的上帝，你看不見它，它卻剝奪你繁殖的權利，剝奪你正常生活的可能；福島的新鮮蘋果，好蘋果，不吃嗎？

對普通人而言，一年不能遭受到一毫西弗以上的輻射被曝量；但是日本政府未經修法，就輕易的將成年人與小孩的被曝量上限提升到「二十毫西弗」。這數字 比許多核電廠的工人還要高！九成的福島民眾走不掉，無論是捨不得、或是沒法走。畢竟連鳥都愛自己的巢，全縣二百萬人口，豈是說散就散？

▲大海嘯後，除了靈魂，什麼也不剩。(圖／取自網路)

對我們而言，福島人不過是一樁新聞事件的主角；對記者而言，他們成了賺取廣告費、賺取點閱率的題材。但是對福島人而言，他們依舊吃著被輻射汙染的食物，喝著被輻射汙染的水；明知道有毒，還是得吃。輻射廠附近的牛奶永遠也不會變質，因為輻射的關係，它們早已成了白色粉狀物。

我相信很多人根本不知道福島核災有多麼嚴重，甚至心想：「再嚴重，也不會比二次大戰的時候，廣島、長崎那兩顆原子彈嚴重吧！」根據東京大學尖端科學 技術研究中心的兒玉龍彥教授的說法，福島核事故的輻射量是二次大戰結束前，美國在廣島投下的原子彈輻射量的「三十倍」。中部大學教授、內閣原子力安全委員 會專員武田邦彥更認為，福島的輻射量是二戰時期廣島的「近千倍」。至今依舊沒有人能準確估算出這次核災的影響，至少知道的是，全世界都別想置身事外。

另外一方面，根據日本調查記者鈴木智彥所發表的新書《福島潛入記》(黑幫與核電廠)中的爆料指出，所謂的「福島五十壯士」其實很多是黑道找來的遊民 以及智障者所組成的臨時工。只要說到核災，所有的政府能夠說的，大部分都是謊言；他們沒辦法承認錯誤，將國家帶往死亡的道路。部分擁核者會不斷聲稱，有了 更新的防護技術、就算海嘯來臨也不怕！因此核能依舊是方便又有效率的發電方式。然而等到意外發生時，已經不再是「責任我來扛」或者「我宣布下台、以示負 責」一句話就能打發的。

核災比戰爭恐怖，儘管戰爭同樣充滿哭泣、恐懼與絕望，再怎麼樣都是屬於「那一代」的痛苦；但是核災所造成的傷害，卻會延續數百年、讓土地呈現半永久 的喪失；輻射會經由空氣、土地、海洋傳播，比任何已知的病毒都還要令人絕望。今天福島存活下來的人，恐怕沒有誰可以活著看見福島清理完畢、家園真正重建的 那一天。

▲蘭嶼的核廢料貯存場，上頭還畫了小豬。(攝影／吳明益)

姑且不論核災，光核廢料本身就是一大問題；一說到台灣的核廢料，你絕對不能忘記蘭嶼。1982年5月19日，蘭嶼接收了第一批10,008桶的核廢 料，當時達悟族人完全不知道「這要做什麼用，他們在蓋什麼東西？」施工單位跟他們說：「這個小碼頭只是軍用港口，至於那個工廠(核廢料貯存場)則是一個罐 頭工廠。」還在核廢料貯存場外面的圍牆畫上可愛的小豬，試圖欺騙達悟族人「裏頭乾淨、清潔、可愛、無害」。

如果核廢料真的既可愛又無害，為什麼台電長官不乾脆埋在自己家隔壁的院子裡就好了？儘管找來專家學者背書，有害物質存不存在，大家心知肚明。核廢問題衍伸到最後，恐怕已經不是「放在哪裡最安全」的問題，而是「放在哪裡反抗力道最小」的問題。

當然也有許多人是反核的，例如宮崎駿。2011年6月11日，適逢日本大震後第三個月，宮崎駿就對外宣布「吉卜力的動畫，不使用核電製作！」但這畢 竟只是少數人的聲音。如果捨棄核電，國家勢必面臨許多難題，包括「再生能源」技術上的困難、國家經濟發展勢必因此受到打擊、許多工人的飯碗不保等等。尤其 核四廠若停建，已經投資的三千億全民都要埋單。

有些事情，沒經歷過永遠不會懂；當然，最好也不要經歷到。

沒有足夠的電源，我將沒辦法在這裡打字，手機將會呈現一片黑壓壓的狀態；隔壁嘈雜的電視聲會停止，外頭的路燈可能熄滅。至少我們還活著，能期待太陽升起、能期待碰上心儀的對象，共組家庭、繁衍後代。

一旦核災發生，災民的皮膚由藍色變成紅色，再變成黑褐色；關節開始疼痛，視線混濁、眼睛出現白內障，女人不孕或是生下的胎兒總是畸形，進而皮膚組織毀壞，輕輕一碰就裂開；到最後什麼也不剩，只剩下破碎卻依舊苟延殘喘的靈魂；而這樣的生活，還會延續好幾代。

你要選哪個？

※備註：本篇文章很多語句借用自斯維拉娜．亞歷塞維奇的作品《車諾比的悲鳴》。

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黃郁棋 10/20/2012 12:29:00 上午

只有海鮮、沒有海洋！世界上根本沒有「魩仔魚」

你吃過魩仔魚嗎？沒吃過很好，吃過的民眾千萬不要再吃了！現在的魚，連談戀愛的機會都沒有；還在吃奶嘴的時候，就被當作「魩仔魚」給撈上桌。根據水產試驗所的報告指出，魩仔魚其實是「200多種魚的魚苗」，至今市場依舊買得到；如果繼續吃下去，沿岸漁業可能會完全滅亡。

▲魩仔魚「實質上」是200多種魚苗的統稱！(圖／取自廖鴻基部落格)

老一輩的媽媽常說：「魩仔魚營養啊，有豐富的鈣質。」事實上魩仔魚根本不是一種魚，而是「魚苗」的統稱！最早研發出雙拖網捕魚的是日本，但日本政府發現，這種捕魚方式會毀了整個國家的海洋生態，早早就禁止使用。然而台灣卻在1977年大量引進日本的雙拖網捕魚法，大肆捕撈之下甚至還將魩仔魚「外銷」給日本！而台灣的漁獲量，也從1977年開始直線下墜。

海洋作家廖鴻基在與老船長聊天時，聽到老船長感傷的說：「現在的魚仔，連談戀愛的機會都沒有。」討海討了四、五十年，卻眼見台灣的漁業在最近幾年崩壞，自然感觸良多；現在許多漁夫連還在吃奶的魚苗都不放過。這些魩仔魚是整個沿岸海洋魚類的數量基礎，牠們長大後可能生小魚，個體經濟價值也更高；但是台灣人卻愛吃魚苗，早早扼殺了牠們的機會。

▲一餐魩仔魚就可能吃掉數千條！(圖／取自廖鴻基部落格)

「人不吃魩仔魚不會怎樣，但牠卻是許多魚類賴以生存的食物。」根據統計，一米杯的魩仔魚，就可能多達5400尾魚苗！如果再不嚴格禁止魩仔魚的販售與捕撈，台灣沿岸很快就會無魚可撈（其實現在也差不多了），真正成為「只有海鮮、沒有海洋」的惡劣國家。如果市場上繼續販售俗稱「魩仔魚」的魚苗、人民也選擇繼續購買，海洋版「寂靜的春天」很快就會到來。

編按：

我必須說老實話，廖鴻基老師是我老師，所以我在課堂上聽過的，比這篇文章還要多一些；有雲友提出「網路追追追」的文章來反駁「不該吃魩仔魚」的說法，現在我來針對追追追在最後引用的「漁業署結論」做簡單回應：

漁業署結論一、魩仔魚是由鯷科、鯡科魚類之仔稚魚組成，並非文章中所稱兩百多種魚類幼苗的統稱。

第一個結論，顯然是以「學術上」做區別；然而在現實情況下，人們在捕撈、販賣魩仔魚的時候，是不可能一條一條去分辨的，加上魚苗也沒這麼好分。

因此，就「實質上」而言，魩仔魚的確是兩百多種魚苗的統稱！而這個說法是來自水產試驗所，也不是廖老師自己掰的。

漁業署結論二、該文強調，目前政府已有相關的作法，「目前已輔導相關縣政府公告各該縣轄區海域魩鱙漁業管理規範，規範距岸五００公尺內海域為禁漁區，每年六月一日至八月三十日為禁漁期。」未來也會逐年淘汰捕撈。

然而日本卻是「早早放棄雙拖網捕撈」魩仔魚，看出差異了嗎？台灣漁業已經快要乾枯了，卻還在「未來逐年淘汰」；等到那個未來真的來了，也不用淘汰了，因為沿海只剩下海帶。

追追追文中還引用「王友慈」博士的說法，提到「吃也不對、不吃也不對」的窘境；不吃居然是因為「對國人的營養需求有影響」。（註：這疑似網路追追追作者自行臆測補充，非教授言。）

記者已經好幾年沒吃魩仔魚了，我還是活得健健康康的，跑三千公尺只要十二分半。但是魩仔魚對於其他魚類卻是必要的糧食，文中怎麼沒提到？

人類不吃魩仔魚，還是可以活得好好的；但是其他魚類缺乏食物來源，卻是會引發危機的。文中王博士還提到可以從東南亞進口，真是可怕的說法。問題根本在於：「我們不該吃魚苗！」

▲魩仔魚也是其他魚類食物來源。(圖／翻攝自《菜市場魚圖鑑》)

關於「魩仔魚」混獲與種類的相關資訊：

這裡我引用部分海洋大學謝豐任碩士論文《台灣地區週邊水域魩仔魚漁業混獲特性之研究》的摘要做為補充（指導教授正是王友慈），以彌補許多民眾的困惑；下方延伸閱讀有碩士論文全文電子資料，歡迎自行至國家圖書館註冊、參考。

該研究指出，台灣週邊海域的魩仔魚，魚類組成分別會就「時間」、「空間」上有所不同，不能一概而論。在梗枋、枋寮、萬里及福隆是以「刺公鯷」及「異葉公鯷」最多，淡水與新竹則以「沙丁」及「刺公鯷」的漁獲率較高。台中海域則以「綾鯷」及「刺公鯷」數量較豐。

然後是許多民眾疑惑的「混獲」率，也是「魩仔魚實質上是200多種魚苗」的說法來源；由於漁民在捕撈時，不可能一條一條魚苗去辨別，一定會有許多混獲情形發生。以下是該研究所指出的混獲率與種類：

【混獲率】

淡水海域之月別混獲率：0.84~76.65%

新竹、台中、枋寮及梗枋海域之月別混獲率：0.31~18.77%

福隆及萬里海域之月別混獲率：低於8.49%

【混獲魚種】

淡水海域：狗母魚科、鰏科、鎖管、沙鮻、鰕虎魚科及鰺科。

梗枋海域：沙鮻、鰏科、狗母魚科、鰕虎魚科、鯛科及天竺鯛科。

枋寮海域：鰏科、鎖管、沙鮻科、狗母魚科、蛇鰻科、金線魚科及天竺鯛科。

新竹海域：沙鮻科、鰏科、鯛科、臭都魚科、鯔科及大眼海鰱。

台中海域：鰏科、湯鯉科、鰕虎魚科、鯛科及沙鮻科。

福隆海域：雀鯛科、狗母魚科、鯔科。

萬里海域：鯛科、天竺鯛科、鰺科及鰏科。

至於魩仔魚捕獲方式，通常是以「雙拖網、流袋網」等網具捕撈，其網目大小為0.2 cm × 0.2 cm，主要漁獲物為年齡2－4週，體長4 cm以下之魩仔魚，1977年引進使用。（出處：水產試驗所）

漁業相關延伸閱讀：
論壇／正視我國沿近海漁業資源枯竭
謝豐任碩士論文《台灣地區週邊水域魩仔魚漁業混獲特性之研究》
王友慈、曾萬年《淡水河口仔稚魚的季節性豐度及種類多樣性之研究》
拒吃魩仔魚（廖鴻基）

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黃郁棋 10/19/2012 04:36:00 下午