曾被視為「生命奧秘所在」的DNA，主宰科學界半個世紀。然而近數十年，科學革命揭示：真正掌握生命關鍵的，可能是RNA。生化學家湯瑪斯．切克與多位科學家發現，RNA不只是DNA的僕人，而是生命起源與演化的核心。在《生命的催化劑RNA》一書中，切克整合眾多科學家的研究成果，證明RNA才是真正理解地球生命的關鍵。唯有了解病毒結構與機制，人類才能以RNA疫苗等科技有效對抗它們。

作者/湯瑪斯．切克博士(Dr. Thomas R. Cech) 譯者/蕭秀姍 責任編輯/李珍伶

太空人在太空艙中繞行地球，太空艙有2項主要功能：保護太空人免於遭受來自外太空的危險，以及在太空人完成任務後引導他們返回地球。跟太空人一樣，病毒RNA無法裸身四處移動，它需要被包覆在殼體中。殼體保護RNA免於遭受人類組織中的危險（例如核糖核酸酶），並會引導病毒RNA前往目標細胞。具有殼體是非常重要的事，所以病毒RNA會運用它有限基因體中的一部分，來編碼出可與RNA組裝形成殼體的一種或數種蛋白質。

如同史皮格爾曼實驗所證實，病毒受到壓力時會縮小自己的基因體以求快速複製，所以每個基因都很珍貴。因此，病毒會以最少量的蛋白質元件建構自身殼體。菸草鑲嵌病毒只用1種蛋白質元件來建造殼體，每個蛋白質分子都會牢牢附著在前面的蛋白質分子與下方的蛋白質分子之間。這些蛋白質排列成弧形，最終形成一個中心有洞可以容納RNA的圓柱管。建造過程就好像是用相同的楔形樂高積木建造一座牆，將它們拼在一起讓牆成為環狀，就會形成一個中空管了。

噬菌體Qβ：
比古希臘更早理解幾何的病毒建築師

噬菌體Qβ會製造出形狀截然不同的殼體。古希臘人在探索幾何學時，想出了柏拉圖立體（只由三角形組合形成的立體結構）。最簡單的柏拉圖立體是二十面體，它是由20個三角形所構成近似球體的結構。但早在古希臘人之前，噬菌體Qβ就以近乎完美二十面體的形狀來組裝自己的小房子了。噬菌體編碼複製出同一種蛋白質的178個副本，然後這些蛋白質再自我組裝形成近似二十面體的結構，病毒RNA就住在這個小小的結構中。然後第二種蛋白質的唯一副本會將這個結構密封起來。這個蛋白質也會與大腸桿菌上的毛狀突起結合，協助病毒辨別並進入細菌這個獵物中。

對一些RNA病毒而言，殼體提供了足以媲美「太空艙」的空間，可以保護其RNA並將其運送到目的地。不過在其他病毒中，殼體還會被另一層油性脂質分子所形成的套膜所包覆。這種套膜RNA病毒包括了流感病毒、呼吸道融合病毒，以及包括SARS-CoV-2病毒的冠狀病毒。這種病毒不用製造自己的脂質套膜，而是在宿主細胞中進行自我組裝時偷來。用肥皂與水來洗手可以非常有效地保護我們免於套膜病毒的侵害，因為肥皂會溶解病毒套膜中的脂質，進而摧毀病毒。只用水來洗油膩的手並不太有效率，因為沖過水後，油脂仍會殘留在手上。但是肥皂會溶解油脂，就像它能溶解套膜病毒一樣。

套膜病毒的祕密：
揭開冠狀病毒繁殖的全過程

套膜病毒穿上新的油脂外套時，會用自己製造的一種或多種蛋白質來裝飾外套，例如SARS-CoV-2病毒上的棘蛋白會有90個突起，看起就像皇冠上突起的點。棘蛋白會與人類肺部、鼻腔、小腸、皮膚或腦部細胞表面的特定受體結合，讓病毒得以進入。棘蛋白也是疫苗產生之抗體的目標。

成熟的病毒粒子會在細胞進行胞吐作用（exocytosis，細胞發展來釋出它本身的某些蛋白質）時順便搭便車離開細胞。一隻SARS-CoV-2病毒進入細胞後，大約在8小時內，總共能產生600隻左右的後代。若每隻後代持續感染其他細胞，那麼光一隻病毒在16個小時內就能產生36萬隻病毒，24小時內就能產生2億1,600萬隻病毒。難怪我們受到病毒感染後，很有可能從完全健康快速變成癱軟無力的狀態。

我們常說病毒就是一種禍害。它造成我們以及家人朋友的不便，讓我們欲振乏力，也干擾我們的生活節奏。病毒有時甚至會造成我們之中一些人死亡。雖然如此，我們也很難不佩服它們的效率。它們只用數十個基因就可以把全世界搞得天翻地覆，真的是很驚人。當然，它們完全依賴不知情的宿主來參與並提供它們感染循環所需的大多數東西。它們是完美的剝削者。

病毒的適應性非常好，這又為它們添了一筆成就。它們在複製RNA時會產生許多錯誤，以致大多數病毒個體與它們的手足都會有細微的差異。所以當它們所處的環境改變時（例如被人體免疫系統的抗體或抗病毒藥物圍攻時），通常其中都會有一些病毒剛好可以解決這項新挑戰。

唯有了解病毒是由什麼所構成以及它們如何運作，我們才能有效地對抗它們。正如Covid-19疫情讓我們了解到，對抗RNA病毒的最佳方式就是使用RNA疫苗。憑藉著人類的能耐，我們已經可以運用RNA本身的天賦來對抗它。
 

書名    生命的催化劑RNA：諾貝爾化學獎得主破解生命最深沉謎題的探索之旅
作者    湯瑪斯．切克博士（Dr. Thomas R. Cech）
譯者    蕭秀姍
出版社    商周出版◎城邦文化
出版日期    2025.05.27
定價    580元
頁數    336頁
ISBN    978-626-390-528-3