2014年6月4日 星期三

2014-6-5:包立套房裝潢學(中興大學物理學系陳光胤教授)

(圖片來源:維基百科
雖說生物物理不但源遠流長,而且也曾經光華絢麗,但再悠長的歷史,如果無法與嶄新的科學典範銜接,終究要被視為缺乏開創性的老朽學門;同樣地,再絢爛的風華,如果沒有此起彼落的閃焰爆發,最後必然無法與周遭的太陽爭輝。

這正是進入1990年代之前,生物物理面臨的窘境。

在相互爭輝這方面,生物化學與分子生物學的水乳交融與相輔相成,不但讓生物物理在科學新發現上淪為龍套角色,在資源爭奪上也全盤皆輸。連自家人孕育出來的X射線晶體學都隱姓埋名成「結構生物學」而投奔敵營,生物物理與光輝四射的生物化學相較之下,宛如科學知性活動的大黑洞,幾乎只剩下所謂的保健物理,藉著核戰陰影苟延殘喘地撐撐場面而已。

而另一方面,雖然近代生物物理的源頭-電生理學-還是有Alan Hodgkin(1914-1998)、Andrew Huxley(1917-2012)、Erwin Neher(1944-)、Bert Sakmann(1942-)等人承先啟後,但在生物這端卻跟演化論、遺傳學涇渭分明地互不來往;而在物理這端,也跟二十世紀物理學的兩大典範,相對論與量子力學,一直沒辦法銜接得很好。

如同我們在「誰怕Perutz」中提到的 Dirac 名言所說的,相對論與量子力學的結合把整個化學都吃下來了;絕大多數的物理學家都會同意,相對論與量子力學的合體也把生物物理給整個包下來了。但這多半只有在原理上是如此,還有許多實際的問題要去理解與克服。

因此,這兩個物理學的新疆域一直都像是若即若離的雞肋。在左邊的雞肋裡,化學物理學家不斷地在問 It is nice to know that the computer understands the problem. But I would like to understand it too;而在另一邊的雞肋世界中,包立不相容原理所確保的原子、分子結構穩定性,為生物物理學家建構了一個什麼傢俱都沒有的陽春套房。

這就是1990年之前的生物物理學家所面臨的窘境:家徒四壁。

於是,生物物理學家就像既酸又機車的包立一樣,只能用減法來看一切事物;只能告訴訪客,相對論與量子力學確保了包括生物在內的所有物質,都不會瞬間變成一灘中子爛泥。這樣子的待客之道有多糟,可以從既酸又機車的包立不受歡迎的程度看出來:在許多版本的「科學家轟趴」中,凡是提到包立的,都毫無例外地說 Pauli was excluded on principle.

明天,六月五日(週四)中午十二點十分,在理學大樓一樓A101教室,中興大學物理學系的陳光胤教授將要告訴我們,近年來生物物理學家如何努力地添購傢俱,讓這間包立套房煥然一新,成為訪客絡繹不絕的熱門景點。

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