Sunday, June 1, 2014

人類和猿猴來自一個共同的祖先?

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人類的起源-科學家如何解釋呢?(BH 譯)

主要的人類起源理論指出,數百萬年前,人類和猿猴來自一個共同的祖先。在某一個時間點上,一個古老的靈長類動物採取了兩個不同的基因遺傳方向,造成了今日的猿猴和今日的人類祖先。雖然理論上似乎還合乎邏輯,在化石記錄中卻真的找不到任何的支持。在過去的50年,充滿之教科書裡,大部分所謂的證據,現已重新被分類或乾脆丟掉。缺少的環節至今仍然找不到。

人類的起源-缺少的環節

“ 臘瑪古猿”"Ramapithecus"曾經被廣泛地認為是人類的直接祖先,現在歸類為一種已滅絕的猩猩類。“闢爾唐人”"Piltdown man"被出版界大肆宣傳為找到的缺失環節,遠超過40年,直到被發現它乃是基於人類頭蓋骨和一隻猩猩的下顎骨的一個騙局。“內布拉斯加人“

"Nebraska man" 被確定是一場騙局,乃是基於一種罕見的豬的單齒。“爪哇猿人”"Java man"是基於在廣泛的區域內且超過一年時間,發現的股骨(大腿骨),頭蓋骨和三顆牙齒合起來粗略的拼圖,且是在人類遺骸的一個區域中發現的,而現在,它的股骨被認為是屬於人類的,顱骨蓋則來自大猿猴。“尼安德特人”"Neandertal man"傳統上,一直被描繪為一個駝背彎腰的猿人,但現在被認定它的姿勢是由於疾病造成的,而他也只不過是人類的一種。


“阿法南猿”或“露西,” "Australopithecus afarensis," or "Lucy,"多年來,一直被認為是人與猿之間缺少的環節之一環。然而,內耳,頭骨和骨頭的研究,已經顯示,她只是一個侏儒黑猩猩,比其他猿猴行走更挺拔一些吧了。她並不是正在成為人類的人。“直立人”"Homo erectus"已經遍布世界各地。他是比今日一般的人類較小,具有較小的頭部和腦腔。然而,大腦的大小是在人類的正常範圍內,中耳的研究也顯示,他與目前的人類沒有兩樣。“南方古猿非洲種”"Australopithecus africanus" 和“北京人”多年來被列為人與猿之間缺失環節的一環,但現在都被認為是直立人。“能人”"Homo habilis"現在被普遍認為是由多種其他類型的動物拼湊成,例如南方古猿和直立人,通常不能當作一種確實被認定的分類。

如此,單憑化石的證據,人類的進化,顯然已是一個面臨危機的理論。更何遑進化論的假設仍須面對許多其他問題的挑戰,包括基因的實況,生物化學,機械設計,無法簡化的複雜性,DNA結構和資訊系統等種種的問題。
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Sunday, May 18, 2014

Mitochondrial DNA( mt DNA), 猿猴的Y染色體DNA與人類大不同


女性粒腺體DNA研究, 
猿猴的Y染色體DNA與人類大不同

BH 轉貼,全文請按上鏈

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不要以為科學家都是用理性處理學問的,很多科學家堅持的是“信念”。而科學家的信念並不等於科學,正如神學家的思想並不等於神的心意。由於人的有限,觀點及理論常會與事實和真相有一些差距,尤其面對進化論這麼廣泛複雜的生物歷史問題。許多進化論支持者的盲點,就是在努力用進化論的框架假設,來解釋某些現象;對於違反這些假設的發現不予理會,造成一般人以為進化論是個普遍真理的錯覺,以為像化學、電磁理論或者生理學那樣真實。課本上、電視傳播中言之鑿鑿,這個猿人、那個原人,好像人類演化已經鐵證確鑿了。到底哪些原人? 這些學者本於對進化論的信心與愛護,遷強附會,塑造它的權威形象,在教科書裡絕口不提那些難解或者無解的疑點。

  要知道進化論到如今不過是一個理論(theory) 或假說(hypothesis);理論或假說要成為自然定律(natural law),必須經過多方實驗或觀察的驗證。如果與實驗或觀察發生衝突,就要修正或者揚棄了。進化論可信與否? 我們必須客觀地從多方面的科學來判斷。研究人類或生物起源的科學論文很生硬,裡面技術性資料太多了,五花八門,一般人不容易懂。因此簡要地將一些最重要對進化論的疑點以及新的科學發現跟大家分享。

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女性粒腺體DNA的研究
   
 我們都知道人類的遺傳是靠DNA來傳遞的。在細胞核裡的DNA一半是來​​自父親,一半是來自母親。也許有人不知道,在細胞核以外還有DNA存在於粒腺體中。胎兒是由母親的卵子和父親的精子結合以後發育而成;新細胞內的粒腺體是承繼自母親的卵子,也就是說跟母親的粒腺體完全一樣,沒有父親的遺傳物質。因此任何人的mtDNA 是與他的母親、外祖母、外曾祖母、外高祖母……相同的。當然每一次細胞分裂,有可能將遺傳物質(即DNA) 稍微抄錯一點,這種錯誤的發生機率非常非常低。這極微小的變化率(生物鐘) 可以用來推算人類年代、追尋遷移及源頭。
 如果人類有好幾個不同的祖先,在各地演化出來,就應該有好幾種不同的mtDNA。1987年的研究報告,科學家把全球各人種的女性mtDNA採集來比較,發現不管是紅、黃、白、黑人,他們的mtDNA竟然完全相同。這證明了人類各民族,都是來自一個共同的祖母。按進化論人從猿猴演化的假設,利用細胞複製mtDNA出現的微小差異頻率,推算出人類這一個共同的女先祖,俗稱“粒腺體夏娃”(Mitochondrial Eva),出現的時間是在十萬多年前。但是,若人類與猿猴無血緣遺傳關係的話,夏娃的出現就不需要推在1萬年前。
Y染色體研究的結果
 Y染色體是由父親傳給兒子的,跟媽媽沒有關係,所以從這個方向可以推知父系的起源。1995年分子生物學家利用Y染色體上的一個ZFY基因,推算現代人出現的年代。他們從世界各地(包括非洲、亞洲、澳洲、歐洲、北中及南美洲) 挑選了38個不同種族的男人來作分析。這個基因共有729對鹼基。科學家把每一個人的這個基因分析完後,發現所有這38個人的基因序列是相同的。另兩篇報告研究了27,000對鹼基,序列也都是相同的。這證明了人類各民族,都是來自一個共同的祖先,而不是由各地原人演化而來。他們用現代人類與猿猴在Y染色體DNA序列的差異,以及進化論的假想分別演化的年代,推算人類共同的一個祖先,俗稱“Y染色體亞當”(Y-chromosomal Adam),可能出現在5萬多年前。然而如前段所述,若人類與猿猴無關的話,亞當的出現也沒必要推到1萬年前。
 在二十世紀,一般科學家都以為人類與猿猴的DNA 大約98%相同,所以接受進化論說人類與猿猴同宗。自1990年龐大的跨國探索工程—人類基因計劃(Human Genome Project),測定人類染色體所包含的30億個鹼基序列,而繪製人類基因組圖譜,破譯人類遺傳信息,20年來有許多新發現。2010年的一個分子生物研究報告,比較人類與猿猴最小的Y染色體,發現兩類Y染色體在結構及鹼基序列的差異超過30%,猿猴少了50%以上人類的基因。生物學界非常意外、驚憾,因為此差異相仿於人與許多動物的差異。這意味著進化論的假設框架有大破綻,顯出以往那些生物學家是如何地信口胡言。現在,科學家們應該同意:猿猴的染色體DNA如其他動物一般,與人類大不相同,沒有任何血緣關係;其他解說,都太虛無遷強。
 前兩段裡說到分子生物學家,從分析女性的粒腺體DNA及男性的Y染色體的結果,歸納出全世界人類的各民族都來自共同祖先(雖然我們不能認同,依進化論假設框架,推算出來的年代)。人與猿猴不同宗,各從其類。這結論支持了聖經創世的記述,亞當和夏娃是全人類的始祖,具有歷史真實性。

生命的起源:第一個活細胞
 最基本的問題:生命是不是從無生命的物質自然發生的? 第一個活細胞是如何產生的? 進化論中生命起源的假設比較容易探討,也是脆弱的一環。這是突破進化論的另外三個重要科學議題—
1) 細胞的要素:合成核酸、蛋白質的20種氨基酸、4種鹼基糖,其中部份分子的結構並不簡單,很難自然產生。1953年,米勒-尤列實驗(Miller-Urey experiment) 模擬地球的原始狀態,來產生有機分子。發現有10-15%的碳變成有機化合物,其中2%屬於胺基酸,是左旋與右旋混合物。試驗結果無法進一步推廣到蛋白質或核酸,因為輻射的紫外線及氧氣,會破壞大氣裡的氫和水里的有機分子,生命基素不能長久存留。科學家在這方面所作的努力,可以用“總是失敗”來形容。另外,為什么生物蛋白質完全由左旋胺基酸所組成? 至今仍然是個“莫大的奧秘”。
2) 或然率:最簡單的獨立生物細胞的長鏈核酸,必須由幾萬個排列有序的鹼基,生產必要的蛋白分子,來維持生命功能和復制分子。一個最簡單有功能的蛋白質分子,至少含有三、四百個氨基酸。也就是說,需要至少一千個鹼基的DNA分子來排列該蛋白質。以猴子的智慧,不可能隨機遇打出一篇四百字通順的文章。同理,四百個氨基酸也不可能隨機遇自然地排列有序,成有功能的蛋白質。無論地球或宇宙的年齡有多長,第一個這種長鏈核酸或蛋白質隨機遇組合成功的或然率,是極極微小,幾乎等於零。
3) 熱力學第二定律:這個自然律使能量放散、粒子擴散、運動會停頓、系統傾向於混亂;就是說,無生命的物質不能越過熱力學第二定律,從無序到有序,由低級到高級。所以,氨基酸、鹼基糖也不能自然聚集,高分子蛋白質、核酸合成不了,更無望聚合成最簡單的單細胞。
 蛋白質和DNA兩類分子需要彼此緊密合作、共同發揮作用,細胞才能生存。鹼基糖、氨基酸聚合成核酸、蛋白質,加上脂肪,再變成活細胞,有兩個必要條件:第一,有藍圖或系統指令,第二,有一個精密系統供給轉化能量。這兩個條件只有出於智慧的設計與生命的能力。由於或然率及熱力學第二定律,不但物質不能自然聚合出活單細胞,即使加上化學,人也永遠無法突破這個極限。如今在實驗室,只能靠生化科技重組基因、複製生物。然而,生化科技,是人利用既有的生命要素及功能係統,並非自有或人造的。因此,生命的起源,最好的解釋,是出於超自然、神的創造。。。

Wednesday, March 19, 2014

聆聽郭兆林教授“我的南極研究之旅”

  聆聽“我的南極研究之旅 
  -- 施),楓(Bi-Ho)譯



1030日在我們北加台灣會館心絃交響講座(每月2次,週三舉行)有一個非常有趣的學術講座和具有教育性的研討會 。這次的主題是我的南極研究之旅,由丹福大學郭兆林教授主講。

郭教授是來自台灣,台大物理系畢業,柏克萊加大天文物理博士,加州理工學院博士後研究,現為史丹福大學物理系助理教授。專長為宇宙學與天文物理實驗。到目前為止,在他年輕的業生涯中,他已經贏得了Alfred P. Sloan  NSF CAREER 大獎項。

郭教授自98年赴美讀博士以來,曾多次赴南極設置儀器進行天文物理研究。現在於史丹福也建立了自己的團隊,研究的主題涉及大眾很有興趣的宇宙萬物起源與時空結構等問題。在這次演講中,他和大家分享了許多宇宙學新知,南極生活點滴,以及學術生涯見聞。

他簡要地介紹了宇宙大爆炸;目前宇宙的密度分佈,及當它是現今宇宙的三分之一時的光景:宇宙的邊緣;38萬年前的黑暗時期;宇宙大爆炸殘留微波背景;目前了解早期宇宙的共識(一直回到宇宙大爆炸後約0.01秒的那個時間點)等等。。。

他提供了一些閃爍耀眼的Power point片,向我們展示他的研究小組的實驗對宇宙大爆炸後微波背景輻射的測量。美國的研究小組大約有200科學家在南極洲做各種實驗。有三個實驗中心,其中包括南極站。在這些測量中的兩個主要的測量乃是宇宙微波背景輻射和中微子的測量。如果你想弄清楚這些科學任務多麼艱,他說,請先從艱難的第一步看起。從美國到南極的旅程本身並不簡單輕鬆們從加Ventura附近的港口,轉機兩次才到達西蘭基督教會城。從那裡,大約需要8小時飛機到南極站。如果天氣不好,飛機不能降落只能飛回,等待下一次航班,這種情形常常發生。且只有111日至年二月底之間可以通航。嚴冬期間,並無法運送任何物資。

為什麼選在南極做實驗呢?在任何的聽眾問他之前, 他就回答了這個問題。因為南極是地球上最冷,且最乾的土地,這可能與我們的認知有點不同。它的溫度,一年四季從華氏-130度到 -7 ,沒有水分可能在空氣中存在。此外,他說,如果您放了一個氣球,它會被風吹起,圍繞著南極轉,做一個360度,就繞地球一圈的最短距離旅程

許多國家在南極不同的地點,設立了研究站。且全球達成協議,要保持南極土地作為地球上最後,最乾淨的土地。因此,所有國外帶進來的材料都被移除。這些包括任何食物和燃料的殘渣,木屑,甚至人類的排泄物。他有點驚訝地看到,人類排泄物被凍結,並用載他們來的同一卡車運出去。

他展示的實驗結果,最令人印象深刻的是一個主要最高頂峰值和許多其他較小峰值上下的曲線圖。圖表上的參數太複雜,讓我們難以理解。然而,該圖表的確是壓倒性且令人信服地表明測量到的數百數據與理論推測的數據完全符合。因此,最後的結論是,驗證了量子引力理論可一路追溯到在大爆炸後約0.01秒(或他私下說,甚至是百萬分之一秒)的早期宇宙動向。他與大部分世界最頂尖的科學家,未來的挑戰,乃是追求進一步研究,進一步接近宇宙大爆炸零時間,且希望能探測到超出零時間以前的景況。

郭教授除了談論嚴肅的話題以外,他也談及競爭激烈的純科學生涯,很辛勞和孤獨的生涯。然而他肯定很高興他所選擇的純科學生涯(他當然有充分的理由感到驕傲,因他是其中少數的佼佼者) ,但對年輕的學子們來說,這似乎暗示著一個很深刻的提醒。純科學是很有趣的研究。但如果你選擇它做為你的專業生涯,你最好確保你真有一個專注的,幾乎迫切佔據你心的興趣和足夠的天賦。我們同意一個成功的純科學專業生涯是偉大的,但它的確來之不易。

楓附筆 (Riding the cocktail of this essay) 當天許多聽眾也踴躍發問。限於編幅,無法一一詳細道來。記憶所及,只提其中一例,有一位女士問起科學與宗教是否衝突?或科學家是否相信宗教?楓乃提及發現宇宙微波輻射背景的諾貝爾獎得主,天文物理家Arno Penzias的名言, 大意是說,“宇宙微波輻射背景告訴我們宇宙有一個開端, 然而如果僅憑聖經記載(特別是創世紀第一章),他也能推測宇宙有一個開端”。可見頂尖科學家當中,相信宇宙大爆炸的背後有創造宇宙的造物主在主導推動,仍大有人在愚見,科學與宗教不見得會衝突 乃是相輔相成,因此她也推薦了一本她最近剛看完的好書, Who  Made God?” Searching   a  Theory of Everything-- by Edgar Andrews, 一位英國Large Molecules科學家寫的書), 給當場的聽眾,並送該書給郭教授, 向他請教,且讓他批判。非常感謝施天墩博士推薦郭教授給我們,讓我們有機會聽這麼精彩的一場演講。希望以後再有機會聽他更多的演講。

註:原載紐約時報,Arno Penzias 名言“The best data we have concerning the big bang are exactly what I would have predicted, had I nothing to go on but the five books of Moses, the Psalms, the Bible as a whole."
--Arno Penzias --New York Times 3/12/1978
Arno 說:根據最好的科學數據對宇宙大爆炸所做的推測,如果我沒有其他資料,單單根據摩西五經,詩篇,以及整體經, 我也能做同樣的推測與結論。


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Wednesday, October 30, 2013

迷糊記

Niagara Falls迷糊  --BH--

今年七月中,參加迦南教會活石團契美加東北旅遊,出發前,在紐約,表哥,表嫂來接機並住在他們家,隔天下午很幸運地也見到了三位大學同學,江,曹,貢。

她們請我和老公在Flushing木蘭餐廳吃飯。飯後,曹有事先走,隨後貢與江又陪我們在冷飲店敘舊閑聊。江還提起大學時代, 她們趁我禱告謝飯時,把我的便當拿走的往事。(我已經全忘了,哈哈。)忘不了的是大一時與江,丁,許,諸女將一起打籃球的往事,當然嘍,我只是像 Jeremy林一樣坐冷板凳而已, 沒人給我機會啊!可她們也照樣拿下女籃冠軍,不必我幫忙。

也忘不了曹在臺大合唱團唱“當晚霞滿天”的獨唱部分。叫我印象深刻。這次Reunion才發現,原來她老公當年也在臺大合唱團。他們一生的良緣,合唱團應有點功勞,也真是天作之合呢。曹還送了一大包很好吃的Pistachio nutsRainier cherry, 讓我們在路上吃,真是謝謝她的厚意。

傍晚時分,表哥,表嫂又帶我們去吃道地家鄉味的廟口小吃,就這樣我們揮別了他們,當晚坐 Shuttle Bus 到 NJ 旅館去集合,隔天一起出發。一路在巴士上弟兄姊妹踴躍分享,有說有笑,真是楽翻天。德輝兄談笑分享之間卻曾語重心長地寄望他的侄女( 她與夫君來自澳洲與我們同遊)能快受洗。 我開玩笑地說何不到Niagara Falls 去洗。萬萬沒想到她後來真的同意, 別開生面地在瀑布下讓陳牧師為她施洗。大家都很開心,興奮。許多人特地為此與她一起搭船( Maid of Mist Boat Tour)觀禮。一群人浩浩蕩盪下船去,都不願錯失這千載難逢的好機會。

 

不過在這天大的喜事發生之前,我卻糊哩糊塗地落單失話說過境加拿大前,我們一群人前往美國這邊的Niagara Falls Park. 一路興高采烈,談笑風生,我也壓根兒沒去注意我們的巴士停在哪兒。後來,欣賞壯觀的瀑布好一陣子後,大家也一起廁所報到 哪知等我出來時, 一群好友全都不人影。這才發現,糟了,腦袋空空, 不知我們的巴士停在哪兒。一急之下,更慌了陣腳,不知要去哪個Parking lot才好。又很擔心妨害了團隊的行程。真的急的像熱鍋上的螞蟻一樣。只好到處亂竄,像無頭蒼蠅一樣。問起園中的工作人員,他們也幫不上忙,因為有很多的Parking lots 啊。打手機給老公,他沒開機。又打給他人,也沒回應。最後,總算我老公察覺到老婆走丟了,打過來。但訊號時好時壞,接觸不良,他也不知我在那裡。折騰了半天, 實在沒辦法了,我只好禱告哪知一禱告,就看到老遠的地方似乎有輛巴士停在那兒。(畢竟我的太陽眼鏡,度數亦不太夠我真笨,早就該禱告了,不是嗎?)後來, 陳牧師告訴我他們也開始為我禱告,沒想到一開始禱告, 我就出現了。真是感謝神。 (我老公已經打算取下行李,讓BUS先走,過橋去加拿大,他留下來找我, 找到後,再坐計程車追到加拿大去。)幸好娟娟很有信心會很快找到我,堅持巴士等我。


有位弟兄過後謝謝我說,幸好我走丟了,否則他正擔心,他那路痴的太太會是第一個走迷的人。他以為我也是路痴一個呢。真冤枉,我可一向都是我家的GPS。(當我老公懶得自己看地圖時,總是派我這個公差),只是這次我真是太迷糊了當然這也不是我第一次的迷糊,於是我想起了多年前發生過的往事。看來舊時的教訓已忘光了。當年沒有GPS 領路,我差點兒就證明地球竟然不是圓的?! 就再一次與大家分享那次的經驗吧


奇怪,地球竟然不是圓的?!

 

有一年夏天,我去紅木營地參加迦南教會的夏令營。是晚,聽完道以後,老公去參加晚禱,我載來自台灣的老公兄嫂去找他們分配到住屋江醫生陪我們同行叫我不要從原路返回我自己的房間去,因為他說那是單行道。他很擔心我會迷路,問我需不需要他繼續陪我開車回去?但是我婉謝了他的好意,且開玩笑地說,「不必擔心,地球是圓的」。

就這樣,我就洋洋自得,地圖也不一眼,就開車走啦。等到我覺得不太對,想看地圖時,已經太遲啦,超出小地圖的範圍!心想沒什麼大不了,畢竟地球是圓的,繞一圈就回到原地啦!那裡知道,時間倒流了几世紀,地球竟然是平的,差一點就回不來。再度轉錯,忽地,我已在小山上啦。只見山頂上,閃過亮晶晶的一雙眼睛,好生害怕!不遠的地方有一水塔,繞著它的路,看來好狹小,車子通不過的樣子。我想真不妙,趕快倒車,卻進退唯谷,左邊是山谷,右邊是山溝。山上黑漆漆的,一不小心翻車跌下山谷,粉身碎骨,可不是鬧著玩的。我嚇得混身出冷汗,心驚膽寒,覺得好像上帝要召我回天家去啦。我開始禱告,求赦免我一切的罪,包括常常說「地球是圓的」這句豪語。我希望能夠手潔心清地見的面。
於是,我用大哥大打電話給 AAA,他們問我:「你在哪裡?」我說:「我若知道就好!」 他們叫我倒車去看最近的路牌,我告訴他們:「我若能倒車下山,我就不用叫你們幫忙啦。」因為他們無法知道我在那裡,最後我只好放棄。之後,我打給 411,再打給營地,無人接電話。狼狽不堪之下,再打給911, 他們又問我同樣的問題 ,「你 在哪裡?」他們也一樣無法知道我在那裡。
我實在無計可施啦,沒有人幫得上忙。於是我再度禱告,然後硬著頭皮,小心地倒車下山。藉著上帝的幫助,終於好不容易退到一處可以轉車之處,於是轉了回去。隔天,老公開車帶我回去水塔附近,發現真是沒路讓車子過周圍狹路只是讓走路工人用的。實在非常感謝上帝的拯救。雖然沒人知道我在哪裡,祂卻總是知道我在哪裡。(詩篇 139)
這次的經驗,讓我深深地覺得, 知道自己身在何處的重要性。我們並不像蜜蜂,鴿子,神給它們 特殊的本能及方向感;我們若沒有地圖,就很容易迷路,特別是晚上天黑時。錯過正路的結果, 可以是很嚴重,甚至致命,如果跌進深淵峽谷,轉不回來的話。這次的經驗,讓我深深地覺得知道自己身在何處的重要性。我們並不像蜜蜂,鴿子,神給它們 特殊的本能及方向感;我們若沒有地圖,就很容易迷路,特別是晚上天黑時。錯過正路的結果, 可以是很嚴重,甚至致命,如果跌進深淵峽谷,轉不回來的話。

我不由地想著; 使 ,不   緣, 便 使   因為   ---- --,小