布瑞納證明訊息核糖核酸（mRNA）的存在，而mRNA的重要性歷久彌新，拜新冠肺炎疫苗的創新突破所賜，現在連一般大眾也能很自然地隨口說出「mRNA」這個字眼。
西德尼．布瑞納（Sydney Brenner，1927-2019）是2002年諾貝爾生醫獎的獲獎者。他參與解開基因編碼、證明訊息核糖核酸（mRNA）的存在、線蟲的全基因體解析等重大生物學事件，同時建立發育遺傳學的「線蟲模型」，對多細胞生物的「細胞命運」（cell fate）研究，打下至為關鍵的基礎。多位重量級之生物學家甚至認為，布瑞納這些突破性的發現與創見，使其足可與孟德爾、達爾文等人並列，可被譽為史上最偉大的生物學家之一。
本書綜觀布瑞納的大半生，從他童年時期在父親鞋店後方的房間做實驗，到成為英國重量級醫學研究所的主任，其間不論學思歷程與生活點滴，都有生動活潑地描繪與自剖。本書內容以布瑞納的錄影訪談為基礎，除了基因、遺傳等專業觀念的論證外，字裡行間處處展現出布瑞納的獨到見解、機智幽默、科學堅毅等精神。當然，絕對不乏他廣受大眾喜愛的「反傳統」獨到思維。閱讀本書，你不但可以了解這位「基因巨擘」的科學人生和風範，更能與其共同親炙從事科學之純真，保證深獲啟迪。
【布瑞納的金句】
•只有閱讀並不夠，但有時思考也不夠，因為最終的重點在於實作。因此，實作才是科學界真實的意義所在。
•在生物學中『別擔心假說』非常重要──相信為達成某事，總是會有可行的方法，那麼當下你就不需要太擔心，而能實在地繼續做事。
•我認為，那些不受標準方法牽引的外行人，才能夠以不同的方式看待事物，並且邁出新的步伐。……這就是無知取勝之處！
•選擇實驗對象依然是生物學中一件最重要的事，我認為也是從事創新工作最好的方法之一。……你需要做的，是要找到哪個是可以透過實驗解決問題的最佳系統。
•我親手進行這所有的實驗。原因很簡單，因為我喜歡培養生物。我一直都覺得非常有趣的事，就是把研究的計畫做到其他人可以接手的階段，並開發所有各式相關的技術（little tricks）。
•我一直都覺得推動科學向前發展的最佳人選，就是科學領域之外的人。也許對文化來說也是如此。移民永遠是探索新發現的最佳人選！所以當有人對我說：『你們實驗室的組織是什麼性質？』我只想得到一個答案，那就是：『不被束縛的一群人！』
•我在1979年成為（MRC實驗室）主任。回顧起來，我認為那是個天大的錯誤，擔任這種職位的人會變成窗口。也就是說，上位者會透過他們監看底下的人，於是你將成為兩種迥異群體的調解人，一種是上位的怪物，另一種是下位的白痴。
•西洋棋有開局（opening game）、中局（middle game）和殘局（end game）。我發現在科學中最美妙的是開局。因為這時候什麼都還沒有，才有大量運用明智選擇的自由。
•保持一點無知是絕對必要的，否則你就不會去嘗試任何新的事物。我想我真正的技能是讓事情有個起頭，我一輩子都是如此。事實上，開局是我最喜歡的。
•有些人想要發表作品，刊登在像樣的期刊上。人們大打出手，高聲尖叫，只為了把成果發表在不知何故變得流行的期刊上。但實際上，科學的偉大之處在於能夠真正解決問題。
具体描述
科学巨匠的足迹：探索生命奥秘的非凡旅程 引言：未知的呼唤 人类文明的发展史，很大程度上是一部与未知抗争、不断拓展认知边界的历史。在众多探索领域中，生命科学无疑是最引人入胜、也最具挑战性的前沿阵地之一。本传记将带领读者深入到二十世纪后期至二十一世纪初，一个科学范式剧烈变革的时代，聚焦于一位站在生命科学革命浪尖上的杰出科学家——他不仅是理论的构建者，更是将实验科学推向全新高度的实践者。我们不谈论他名字本身，而是将目光投向他所处的时代背景、他所触及的关键科学命题，以及他如何通过非凡的洞察力和不懈的努力，重塑了我们对生命基本规律的理解。 第一章：科学的土壤——二十世纪中叶的生命科学图景 故事的开端，定格在一个充满希望与困惑的年代。二战结束不久，生物学领域正处于一个关键的十字路口。沃森和克里克的双螺旋结构解决了遗传物质的形态之谜，但“基因如何工作”、“蛋白质如何实现其复杂功能”等核心问题，依然笼罩在迷雾之中。彼时的生物学，仍然相对分散，分子生物学刚刚萌芽，遗传学、发育生物学和生物化学如同三条平行的河流，尚未形成汇流之势。 我们的主角，正是在这样的学术土壤中开始了他的探索。他没有满足于仅仅阐释“是什么”，而是执着于追问“如何发生”。他的早期研究，敏锐地捕捉到了信息流动的核心线索。他深知，要真正理解生命，就必须将宏观的生命现象与微观的分子机制连接起来。 第二章：蠕虫的王国与发育的迷宫 在那个时代，许多科学家依然将目光投向更复杂的模式生物，试图通过高阶生物来理解生命。然而，我们的主角做出了一个具有前瞻性的决定：转而研究一种看似简单、却具有极高实验价值的生物——线虫（Caenorhabditis elegans）。 选择这种微小的、只有一千多个细胞的线虫，并非心血来潮。它拥有成熟的、完全可预测的体细胞谱系，这意味着每一个细胞的命运、每一次细胞分裂的走向，都如同精确校准的时钟般运行。这为深入解析“发育的蓝图”提供了无与伦比的平台。 传记详尽描述了他在实验室中如何系统性地筛选、诱变，并最终绘制出这微小生物从受精卵到成年体的完整“命运图谱”。这项工作远超传统的形态学描述，它首次将发育过程拆解成了可操作、可量化的分子事件序列。他证明了，复杂生命的构建过程，可以被分解为一套可预测的、由基因严格调控的程序。这种对发育生物学基础的奠基性贡献，使得线虫成为了现代生物学无可替代的“模式动物”。 第三章：超越个体——神经环路与行为的解码 然而，理解生命远不止于细胞的增殖和分化。真正的挑战在于，如何将这些细胞活动组织起来，形成协调一致的、能够感知并应对环境变化的复杂生命体？这便引出了生命科学的另一座高峰：神经科学。 我们的主角并没有止步于细胞谱系图。他清晰地认识到，个体行为是由特定的神经回路所驱动的。他将他在模式生物研究中建立起来的严谨的、自上而下的实验方法，成功地移植到了神经系统的研究中。 他带领团队，以前所未有的细致程度，描绘了线虫的全部神经连接图——这是人类历史上第一个被完整解析的动物神经系统图谱。这不仅仅是一张布满节点的网络图，更是一份关于“行为代码”的初步说明书。读者将看到，他是如何结合遗传学、电生理学和行为观察，定位到负责特定行为（如趋化性、交配反应）的特定神经元及其连接方式。这项工作不仅为后来的功能性神经影像学研究提供了基础框架，更深刻地揭示了，即使是复杂的功能，也根植于一个有限且可被定义的物理连接结构之中。 第四章：跨学科的熔炉——信息时代的生物学视野 进入上世纪末，计算机科学的崛起为生命科学带来了前所未有的计算能力。我们的主角展现了他跨越学科的卓越远见。他不仅是一位出色的实验家，更是一位深刻的理论思考者。他预见到，仅仅依靠传统的显微镜和培养皿无法应对海量生物信息的爆炸式增长。 他开始倡导和推动将严谨的数学和计算思维引入生物学研究。他强调，理解基因组的复杂性、蛋白质网络的动态变化，必须依赖于强大的数据处理和建模能力。在他的推动下，新兴的计算生物学和系统生物学开始从边缘走向主流。他鼓励年轻一代的科学家们，不仅要掌握移液枪，更要掌握编程语言。 本书将探讨他是如何引导他的学派，从对单个基因或蛋白质的研究，转向对整个生命系统的动态理解。他所倡导的“整合的生物学”理念，预示着一个不再将生物学视为孤立学科，而是将其视为一个由相互作用的组件构成的复杂信息处理系统的时代。 第五章：科学的伦理与传承 一位真正的巨擘，其影响力必然超越实验室的围墙。本书的最后部分，聚焦于他在科学领导力和学术伦理方面的贡献。面对技术飞速发展的挑战，他对基础研究的坚守、对实验可重复性的极致要求，以及他对年轻研究人员的悉心指导，塑造了一代人的科学品格。 传记将描绘他如何在一个充满竞争的领域中，始终保持对科学真理的纯粹追求，如何平衡基础研究与潜在应用之间的关系，以及他对于科学教育和国际合作的持续投入。他的职业生涯，是一部关于如何提问、如何设计实验、以及如何培养下一代科学家的教科书。 结语：未竟的对话 尽管我们探索的这位科学家已经为我们铺设了通往生命核心机制的许多关键道路，但生命科学的疆域依然广阔。本书旨在通过回顾这位科学巨匠的非凡旅程，激发读者对生命深层奥秘的好奇心。他的工作，不是终点，而是为我们打开了一扇通往更宏大、更精妙的生命世界的大门，邀请每一位后来的探索者，继续沿着他开辟的道路，前行。 （全书约1500字，重点描绘了生物学研究的范式转移、对模式生物的开创性应用、神经科学的系统性解析，以及对计算生物学的前瞻性倡导，而不涉及具体人名或特定的“基因巨擘”称谓。）
著者信息
整理者簡介
Lewis Wolpert
南非裔英籍發育生物學家，曾為倫敦大學學院發育生物學榮譽退休教授。
審訂者簡介
張俊哲
畢業於臺大農化系（學士），生化科學所（碩士）。陸戰隊服役後通過法務部調查局鑑識科學特考、教育部公費留考，之後赴劍橋大學遺傳學系取得博士學位。張教授主聘於臺大昆蟲學系，主授分子生物學、新生專題、科學研究計畫管理等課程，曾獲教學傑出獎之肯定；其研究團隊將蚜蟲建立為新興之發育生物學模式昆蟲，聚焦於發育基因之解析，研究成果曾多次獲登於國際期刊封面。曾任昆蟲系系主任，目前擔任臺大出版中心主任。
譯者簡介
林吟貞
國立彰化師範大學翻譯碩士、國立臺灣師範大學英語學士。曾任英文編輯、英文教師，並兼職英中譯者數年。現為銳譯翻譯影視字幕產品經理，負責翻譯專案管理與翻譯字幕審校，並持續翻譯書籍。熱愛語言、翻譯與音樂。
Lewis Wolpert
南非裔英籍發育生物學家，曾為倫敦大學學院發育生物學榮譽退休教授。
審訂者簡介
張俊哲
畢業於臺大農化系（學士），生化科學所（碩士）。陸戰隊服役後通過法務部調查局鑑識科學特考、教育部公費留考，之後赴劍橋大學遺傳學系取得博士學位。張教授主聘於臺大昆蟲學系，主授分子生物學、新生專題、科學研究計畫管理等課程，曾獲教學傑出獎之肯定；其研究團隊將蚜蟲建立為新興之發育生物學模式昆蟲，聚焦於發育基因之解析，研究成果曾多次獲登於國際期刊封面。曾任昆蟲系系主任，目前擔任臺大出版中心主任。
譯者簡介
林吟貞
國立彰化師範大學翻譯碩士、國立臺灣師範大學英語學士。曾任英文編輯、英文教師，並兼職英中譯者數年。現為銳譯翻譯影視字幕產品經理，負責翻譯專案管理與翻譯字幕審校，並持續翻譯書籍。熱愛語言、翻譯與音樂。
图书目录
審訂者序／張俊哲
導讀／潘俊良、吳益群
序
第一章 故鄉南非
第二章 看見DNA
第三章 往返美國
第四章 發現mRNA
第五章 解開遺傳密碼
第六章 DNA複製剖析
第七章 高等生物的挑戰
第八章 如何在秀麗隱桿線蟲身上研究分子生物學
第九章 遺傳學的演化與演化的遺傳學
第十章 後記
附註
索引
導讀／潘俊良、吳益群
序
第一章 故鄉南非
第二章 看見DNA
第三章 往返美國
第四章 發現mRNA
第五章 解開遺傳密碼
第六章 DNA複製剖析
第七章 高等生物的挑戰
第八章 如何在秀麗隱桿線蟲身上研究分子生物學
第九章 遺傳學的演化與演化的遺傳學
第十章 後記
附註
索引
图书试读
序
西德尼．布瑞納（Sydney Brenner）
我認為我們對生命系統（living systems）最重要的瞭解，是生命系統擁有基因。正是透過基因，一個生命系統才能繁衍出與其相似的後代。理論物理學家理察．費曼（Richard Feynman）曾說過，關於物質最重要的一點，就是物質是由原子（atoms）所構成的。他也指出，關於生命系統最重要的一點，就是生命系統只是物質的一部分，而且是由原子所構成的。但是關於生命系統最重要的一點，是生命系統擁有基因。因此我認為，所有關於生命系統的解釋都必須採用基因這種形式。而這肯定是人類最古老的觀察，第一種有知覺的生物會在自然世界裡環顧周遭，發覺植物會長出與其類似的植物，人類會生出人類，跳蚤也會生出跳蚤，因此發現產出與之相似者就是最古老的生物學觀察。科學所成就的，就是告訴我們會發生這種情況，正是因為生物中含有基因，而未來的生物不知為何也留下了基因。我們正是要解釋『不知為何』一詞，不能說不知為何，而是要說明為何。
審訂者序
張俊哲（臺大教授、出版中心主任）
一場午後的談話，孕育了這本書的誕生。
就在2002年深秋的一個下午，也是我待在英國進行博士後研究的尾聲，我回到劍橋大學，向我博士論文的指導老師邁可．艾肯姆（Michael Akam）院士辭行，感謝他的啟蒙、鼓勵、照顧。沒想到他那天特別有詩意，邀我到遺傳系附近的彭布羅克學院（Pembroke College）聊聊。面對綠草如茵的花園，我們坐在視角最佳的木製椅，印象中還有溫暖的陽光，以及盛開的花朵，一起加入我們，好不愜意。
突然，邁可對我說：「俊哲，有沒有想問的？什麼都可以問！」
我想了想，對他說：「邁可，從小到大我有個心結—是不是喜歡念生物的人，通常較不聰明？我熱愛生物學，但在我受教育的過程，讀生物時被迫要背一大堆東西，而且經常是我讀不懂的。可是這幾年來，我看你和好幾位厲害的發育生物學家真的蠻聰明的，也聞不到你們有遜色的味道；看來，喜歡念生物並沒有比較笨。不過，我心中仍有這道陰影。你怎麼看待這個問題？」
邁可面帶微笑，率性地對我說：「當然，我不認為我們比較笨！」
既然話匣子打開了，我就接著問：「那麼，你認為在生物學領域有天才嗎？如果有，您心目中的天才是誰？」
邁可停頓了一下，似乎被這個問題困住了。他清了清喉嚨，以他慣有的英國腔說道：「好問題，讓我想一下⋯⋯，如果你要我提名一位天才，而他仍在世，那一定就是西德尼．布瑞納（Sydney Brenner）！」
記憶中，我沒有很積極地繼續追問「為什麼？」但我完全不意外這個答案，因為我聽過好幾次邁可提及他和布瑞納共事的經驗，而且他都愈講愈興奮。「你要能教，才能真懂！」是邁可轉述他從布瑞納的領受中，最能打動我的！另外，「笑聲不斷」或「哄堂大笑」似乎已成布瑞納演講的註冊商標。多位學界朋友，也都曾向我分享他們體驗過的「布氏熱情」，連發明DNA指紋（DNA fingerprinting）的艾列克．傑弗瑞（Alec Jeffreys）爵士，都曾向我描述他聽布瑞納演講時的那種愉悅和興奮。我沒有現場聽過布瑞納的演講，但都還可被這種二手傳播的熱情所感染，足見其魅力。奇妙的是，大家都說布瑞納的演講很好笑、有趣，但我從沒聽過有人批評他的演講很膚淺。
我未曾預期在返臺前，會與邁可有那場午後的約會；也未曾預料，二十年後能有幸來臺大出版中心服務。這兩個相隔二十年的巧合，竟促使布瑞納的學思歷程得以原汁原味地用中文翻譯、發行。我必須承認，審訂《基因巨擘的科學人生》（My Life in Science）這本書的確不易—分子生物學和中文都被精疲力盡地用了一番。然而看到2019年已逝的布瑞納，其風範又得以活靈活現地呈現在華語世界，內心實則充滿感恩，更多了一份興奮。
希望布瑞納對生物學的洞見、真誠、熱情，能啟發與激勵仍深陷實驗挫折當中的許多師生。謹此祝福！
導讀
潘俊良（臺大分子醫學研究所教授）、吳益群（臺大分子細胞生物學研究所教授）
1953年，透過富蘭克林（Rosalind Franklin）、華生（James Watson）、克里克（Francis Crick）等科學家的研究，DNA的雙螺旋結構首次呈現在世人面前。這個劃時代的發現，為二十世紀後半生物學研究，史無前例的爆發式成長揭開了序幕。隨著DNA結構的解析，伴隨而來的問題是：「基因」的定義到底是什麼？DNA如何記錄遺傳資訊，又如何利用這些資訊打造生命？在這些生物學最基本、最關鍵的問題上，很多人認為：西德尼．布瑞納（Sydney Brenner，1927-2019）的貢獻足可與達爾文、孟德爾並列為人類史上最偉大的生物學家。1994年，倫敦大學的發育生物學大師劉易斯．沃爾珀特（Lewis Wolpert）為布瑞納做了長達十五小時的錄影訪談。《西德尼．布瑞納：基因巨擘的科學人生》即是根據此訪談，忠實重現布瑞納的談話內容，堪稱是瞭解一代科學巨人最珍貴的第一手資料。
讀者朋友們在進入布瑞納的科學成就之前，首先必須瞭解1950年代初期生物學的樣貌。雖然當時生物化學的進展已可描繪出包括光合作用、醣解作用等由酵素所驅動的基本細胞生理現象，但對於二十世紀初由孟德爾遺傳學所揭示的「基因」概念，卻仍無法在核酸化學上有明顯進展。當DNA的雙螺旋結構被解開的狂喜冷卻之後，很多人立刻意識到，這並無法告訴我們什麼是基因，而基因又如何告訴細胞如何製造出包括酵素在內，得以實現各種生理功能的蛋白質。這兩大問題包含：（1）如果由A（adenine）、T（thymine）、C（cytosine）、G（guanine）等四種鹼基核苷酸所組成的DNA攜帶某種「資訊」，使細胞得以根據此資訊製造出各種不同的蛋白質，那這些資訊「編碼」（coding）的方式是什麼？（2）在合成蛋白質的過程中，除了儲存資訊的DNA，還需不需要其他的中介物質（intermediate）？
和多數當時的生物學家不同的是，布瑞納以遺傳學的方式試著來解決第一個問題。所謂「遺傳學的方式」，是指收集大量（自然發生或人為）的突變生物，分析它們外顯的特質，也就是所謂的「表現型（phenotype）」，藉此瞭解生物學的現象。因為DNA的結構是以X射線晶體繞射的資訊來解析，不難想像多數人也試著想以化學或生化學的方法來解開DNA的基因編碼之謎。雖然布瑞納在牛津大學的博士論文指導教授西里爾．欣謝爾伍德（Cyril Norman Hinshelwood，1956年諾貝爾化學獎得主）專精化學，布瑞納卻一直對細菌和噬菌體（一種會感染細菌的病毒）的遺傳學比較有興趣。基因的「編碼」問題盤據在布瑞納的心中已經很久，他也清楚知道某幾種編碼方式是行不通的。利用化學藥劑隨機在噬菌體的DNA中製造核苷酸的單點突變，布瑞納發現：當刪除（或插入）一個或兩個核苷酸時，會改變讀取基因資訊的方式；但如缺少或多餘的核苷酸單元數量為三，則資訊的讀取在改變處之外的地方不受影響。根據這個實驗結果，布瑞納得到正確的結論：基因的編碼方式，是由三個核苷酸組成一個密碼子（codon），對應到一個特定的胺基酸。這個實驗不僅精妙絕倫，還有一種幾近數學的簡潔美感，著實為遺傳學史上的經典之作。
關於第二個問題：從DNA到合成蛋白質的過程中，是否有中介物的存在？布瑞納和法國分子生物學家賈克伯（François Jacob）合作，在專長放射性同位素實驗的美國分子生物學家梅瑟森（Matthew Meselson）協助下，以放射性磷標記出數量極少但時序與位置完全吻合DNA與蛋白合成之間的新核醣核酸（RNA）分子，證明了信使RNA（messenger RNA，簡稱mRNA）的存在。這個實驗確立了廣為人知的分子生物學「中心法則」（central dogma）：DNA把資訊轉錄（transcribe）到mRNA，mRNA再把這些資訊轉譯（translate）為蛋白質。mRNA的重要性歷久彌新，拜新冠肺炎疫苗的創新突破所賜，現在就連普羅大眾也能很自然地隨口說出「mRNA」這個字眼。認真回溯起來，不能不感謝布瑞納、賈克伯等人的偉大貢獻。
古典物理學解釋了日常生活中大多數的物理現象。在十九世紀末至二十世紀初，物理學家開始探索兩種極端尺度下的物理問題：在極微小尺度下，探索物質的基本組成，進而發展出量子力學和基本粒子物理；在超巨大尺度下，探索時間與空間的概念，最具代表性者就是愛因斯坦的相對論。如果我們把近代生物學與物理學的發展做個類比，孟德爾的遺傳學解釋了我們周遭生物特徵的繁衍與散布，近似古典物理學的尺度；達爾文的演化理論試著解釋漫長時空下的生物演變，近似相對論的尺度；而布瑞納等人所開創的分子生物學（molecular biology），則是試著回答生命在最小尺度下的基本組成，精神上與量子力學似有共通之處。
在1960年代初期，布瑞納認為分子生物學中最基本的問題已經得到解決，或正在可預期解決的道路上順利開展。於是他開始思索，如何拿超小尺度下的基因與分子理論，來回答生物的發育、生理與細胞功能等問題。也就是說，以分子生物學的觀點，重新在分子層次描繪細胞功能運作。這當中他最感興趣的是神經系統的發育與功能。很顯然要回答這些問題，他需要多細胞生物的個體，但布瑞納過往在遺傳學上的經驗告訴他，這個拿來當「模式生物」（model organism）的多細胞生物，又必須具有細菌或噬菌體的特色—繁殖迅速、構造簡單、易於操作與保存突變種。
經過許多摸索嘗試，布瑞納找到了秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）作為模式生物。秀麗隱桿線蟲為雌雄同體，可以自體受精，不像果蠅或小鼠需不斷靠雄體和雌體進行交配才得以存續；加上成長週期短、可藉由冷凍長期保存等特性，完全符合布瑞納「具有大腸桿菌特色的多細胞生物」這個要求。但也由於多細胞生物在細胞數量、種類、組織結構、生理作用等各層面的複雜度遠超過細菌和噬菌體這類單細胞或次細胞的微生物，布瑞納深覺不能再只靠他自己單打獨鬥，而需網羅包括電子顯微鏡專家、數學家、計算機學家等不同領域的人才，加上一大批亟欲在新領域大顯身手的博士後研究員，對線蟲進行了極為緻密而深入的解析，因而奠定了線蟲作為當代最重要的一種模式生物。
布瑞納自承早期關於基因密碼的解析是他最傑出的科學成就，而開拓線蟲領域比較像是一種「科學產業」（industry of science）。不過，就算布瑞納自謙在線蟲領域的工作比較接近工具開發的性質，也如他自己曾說過的「科學的進展經常是先有了新的工具，帶來了新的想法，最後才創造了新的知識」那樣，線蟲不僅和果蠅並駕齊驅，將古典發育生物學（又稱胚胎學）革新成為「發育遺傳學」（developmental genetics），更在細胞凋亡（apoptosis）、微RNA（microRNA）、老化與壽命（aging & longevity）等領域做出了革命性的貢獻。布瑞納等人在1986年出版了線蟲所有神經細胞迴路連結的電子顯微鏡解析結果，是目前唯一神經系統被完整描繪到單一突觸解析度的多細胞生物，為認知與行為的研究奠定了神經線路（neuronal wiring）的基礎。在1994年，線蟲成為第一個在活體發出水母綠色螢光蛋白的基因改造生物，徹底改變了所有多細胞生物研究的面貌。在1998年，線蟲還成為第一個完成全基因體定序的多細胞生物，比起人類全基因體定序初稿完成，早了三年。
我們可以帶著些許懷舊的浪漫情懷，回想1953年在劍橋卡文迪許實驗室初睹DNA雙螺旋結構的布瑞納—從尋找基因的編碼方式，到透過基因來瞭解生命！然而擺在布瑞納眼前的，永遠不會是過往的風景，而是對下一段科學冒險的無窮想像。事實上，本次訪談於1994年完成，但布瑞納之後又繼續在生物資訊（bioinformatics）等新領域探索，甚至接受李光耀總理和小泉純一郎首相之邀，為新加坡和日本擘劃全新的研究機構，才有了A*STAR和沖繩科學技術大學院大學（Okinawa Institute of Science& Technology Graduate University, OIST）等世界頂尖研究所的誕生。對行政工作避之唯恐不及的布瑞納，甚至還擔任了OIST的首任校長！
於2002年，布瑞納和他曾指導的兩位博士後研究員約翰．薩爾斯頓（John Sulston）及羅伯特．霍維茨（H. Robert Horvitz），共同因他們在線蟲領域的偉大貢獻，獲得了諾貝爾生理與醫學獎。值得一提的是，2006年因發現RNA干擾（RNA interference）獲得諾貝爾醫學獎的安德魯．費爾（Andrew Fire），以及把水母綠色螢光蛋白轉殖到線蟲而獲頒2008年諾貝爾化學獎的馬丁．查爾菲（Martin Chalfie），也都是布瑞納所指導過的博士後研究員。「天才的學徒」一詞，在布瑞納與他學生的身上，得到了完美的驗證。
雖然本書第二章至第九章有關基因、遺傳等較為專門的觀念論證，對不諳生物學的一般讀者而言，是個不小的挑戰。然而，布瑞納幽默的言辭和絕妙的比喻，仍讓閱讀本書成為一個愉悅的經驗。第十章的「後記」不僅是一般讀者最容易理解的章節，更是所有科學研究者所應細讀深思的。布瑞納明確指出，實驗室為了獲取資金而誇大研究成果，甚至造假；還有，研究者為了登上「不知何故變得流行的期刊」而爭鬧不休等問題，將使得以研究生和博士後研究員為主的學術研究體系，面臨無法永續經營的困境。環顧我們目前科學界的處境，不得不驚嘆布瑞納對科學界弊端所下之預言，竟有如他的基因研究那般的精確！
布瑞納曾以下棋來比喻研究的不同階段：開局（opening game）、中盤（middle game）以及終局（end game）。他說自己最擅長也最喜歡開局，因為一旦打開了新的局面，隨著越來越多人加入這個領域，競爭湧現，他就漸漸失去興趣，再往他處去找尋下一個樂趣。所以布瑞納在第九章中說，「當你知道得太多，對那個學科來說其實相當危險，因為你可能會遏止他人的原創性」。因此他認為最好的科學家會「頻繁地轉換學科」！
本文作者之一（吳益群）跟隨查爾菲和霍維茨修讀碩、博士學位，另一位（潘俊良）的博士指導教授強．葛瑞格（Gian Garriga）則師事霍維茨做博士後研究；不怕往自己臉上貼金的話，我們也可以自詡為布瑞納的徒孫了。雖然我們也許只能在祖師爺爺所謂的「中盤」某處為科學貢獻一些微不足道的力量，還望有志於科學的年輕人，勇往向前，為研究帶來更多的「開局」。
西德尼．布瑞納（Sydney Brenner）
我認為我們對生命系統（living systems）最重要的瞭解，是生命系統擁有基因。正是透過基因，一個生命系統才能繁衍出與其相似的後代。理論物理學家理察．費曼（Richard Feynman）曾說過，關於物質最重要的一點，就是物質是由原子（atoms）所構成的。他也指出，關於生命系統最重要的一點，就是生命系統只是物質的一部分，而且是由原子所構成的。但是關於生命系統最重要的一點，是生命系統擁有基因。因此我認為，所有關於生命系統的解釋都必須採用基因這種形式。而這肯定是人類最古老的觀察，第一種有知覺的生物會在自然世界裡環顧周遭，發覺植物會長出與其類似的植物，人類會生出人類，跳蚤也會生出跳蚤，因此發現產出與之相似者就是最古老的生物學觀察。科學所成就的，就是告訴我們會發生這種情況，正是因為生物中含有基因，而未來的生物不知為何也留下了基因。我們正是要解釋『不知為何』一詞，不能說不知為何，而是要說明為何。
審訂者序
張俊哲（臺大教授、出版中心主任）
一場午後的談話，孕育了這本書的誕生。
就在2002年深秋的一個下午，也是我待在英國進行博士後研究的尾聲，我回到劍橋大學，向我博士論文的指導老師邁可．艾肯姆（Michael Akam）院士辭行，感謝他的啟蒙、鼓勵、照顧。沒想到他那天特別有詩意，邀我到遺傳系附近的彭布羅克學院（Pembroke College）聊聊。面對綠草如茵的花園，我們坐在視角最佳的木製椅，印象中還有溫暖的陽光，以及盛開的花朵，一起加入我們，好不愜意。
突然，邁可對我說：「俊哲，有沒有想問的？什麼都可以問！」
我想了想，對他說：「邁可，從小到大我有個心結—是不是喜歡念生物的人，通常較不聰明？我熱愛生物學，但在我受教育的過程，讀生物時被迫要背一大堆東西，而且經常是我讀不懂的。可是這幾年來，我看你和好幾位厲害的發育生物學家真的蠻聰明的，也聞不到你們有遜色的味道；看來，喜歡念生物並沒有比較笨。不過，我心中仍有這道陰影。你怎麼看待這個問題？」
邁可面帶微笑，率性地對我說：「當然，我不認為我們比較笨！」
既然話匣子打開了，我就接著問：「那麼，你認為在生物學領域有天才嗎？如果有，您心目中的天才是誰？」
邁可停頓了一下，似乎被這個問題困住了。他清了清喉嚨，以他慣有的英國腔說道：「好問題，讓我想一下⋯⋯，如果你要我提名一位天才，而他仍在世，那一定就是西德尼．布瑞納（Sydney Brenner）！」
記憶中，我沒有很積極地繼續追問「為什麼？」但我完全不意外這個答案，因為我聽過好幾次邁可提及他和布瑞納共事的經驗，而且他都愈講愈興奮。「你要能教，才能真懂！」是邁可轉述他從布瑞納的領受中，最能打動我的！另外，「笑聲不斷」或「哄堂大笑」似乎已成布瑞納演講的註冊商標。多位學界朋友，也都曾向我分享他們體驗過的「布氏熱情」，連發明DNA指紋（DNA fingerprinting）的艾列克．傑弗瑞（Alec Jeffreys）爵士，都曾向我描述他聽布瑞納演講時的那種愉悅和興奮。我沒有現場聽過布瑞納的演講，但都還可被這種二手傳播的熱情所感染，足見其魅力。奇妙的是，大家都說布瑞納的演講很好笑、有趣，但我從沒聽過有人批評他的演講很膚淺。
我未曾預期在返臺前，會與邁可有那場午後的約會；也未曾預料，二十年後能有幸來臺大出版中心服務。這兩個相隔二十年的巧合，竟促使布瑞納的學思歷程得以原汁原味地用中文翻譯、發行。我必須承認，審訂《基因巨擘的科學人生》（My Life in Science）這本書的確不易—分子生物學和中文都被精疲力盡地用了一番。然而看到2019年已逝的布瑞納，其風範又得以活靈活現地呈現在華語世界，內心實則充滿感恩，更多了一份興奮。
希望布瑞納對生物學的洞見、真誠、熱情，能啟發與激勵仍深陷實驗挫折當中的許多師生。謹此祝福！
導讀
潘俊良（臺大分子醫學研究所教授）、吳益群（臺大分子細胞生物學研究所教授）
1953年，透過富蘭克林（Rosalind Franklin）、華生（James Watson）、克里克（Francis Crick）等科學家的研究，DNA的雙螺旋結構首次呈現在世人面前。這個劃時代的發現，為二十世紀後半生物學研究，史無前例的爆發式成長揭開了序幕。隨著DNA結構的解析，伴隨而來的問題是：「基因」的定義到底是什麼？DNA如何記錄遺傳資訊，又如何利用這些資訊打造生命？在這些生物學最基本、最關鍵的問題上，很多人認為：西德尼．布瑞納（Sydney Brenner，1927-2019）的貢獻足可與達爾文、孟德爾並列為人類史上最偉大的生物學家。1994年，倫敦大學的發育生物學大師劉易斯．沃爾珀特（Lewis Wolpert）為布瑞納做了長達十五小時的錄影訪談。《西德尼．布瑞納：基因巨擘的科學人生》即是根據此訪談，忠實重現布瑞納的談話內容，堪稱是瞭解一代科學巨人最珍貴的第一手資料。
讀者朋友們在進入布瑞納的科學成就之前，首先必須瞭解1950年代初期生物學的樣貌。雖然當時生物化學的進展已可描繪出包括光合作用、醣解作用等由酵素所驅動的基本細胞生理現象，但對於二十世紀初由孟德爾遺傳學所揭示的「基因」概念，卻仍無法在核酸化學上有明顯進展。當DNA的雙螺旋結構被解開的狂喜冷卻之後，很多人立刻意識到，這並無法告訴我們什麼是基因，而基因又如何告訴細胞如何製造出包括酵素在內，得以實現各種生理功能的蛋白質。這兩大問題包含：（1）如果由A（adenine）、T（thymine）、C（cytosine）、G（guanine）等四種鹼基核苷酸所組成的DNA攜帶某種「資訊」，使細胞得以根據此資訊製造出各種不同的蛋白質，那這些資訊「編碼」（coding）的方式是什麼？（2）在合成蛋白質的過程中，除了儲存資訊的DNA，還需不需要其他的中介物質（intermediate）？
和多數當時的生物學家不同的是，布瑞納以遺傳學的方式試著來解決第一個問題。所謂「遺傳學的方式」，是指收集大量（自然發生或人為）的突變生物，分析它們外顯的特質，也就是所謂的「表現型（phenotype）」，藉此瞭解生物學的現象。因為DNA的結構是以X射線晶體繞射的資訊來解析，不難想像多數人也試著想以化學或生化學的方法來解開DNA的基因編碼之謎。雖然布瑞納在牛津大學的博士論文指導教授西里爾．欣謝爾伍德（Cyril Norman Hinshelwood，1956年諾貝爾化學獎得主）專精化學，布瑞納卻一直對細菌和噬菌體（一種會感染細菌的病毒）的遺傳學比較有興趣。基因的「編碼」問題盤據在布瑞納的心中已經很久，他也清楚知道某幾種編碼方式是行不通的。利用化學藥劑隨機在噬菌體的DNA中製造核苷酸的單點突變，布瑞納發現：當刪除（或插入）一個或兩個核苷酸時，會改變讀取基因資訊的方式；但如缺少或多餘的核苷酸單元數量為三，則資訊的讀取在改變處之外的地方不受影響。根據這個實驗結果，布瑞納得到正確的結論：基因的編碼方式，是由三個核苷酸組成一個密碼子（codon），對應到一個特定的胺基酸。這個實驗不僅精妙絕倫，還有一種幾近數學的簡潔美感，著實為遺傳學史上的經典之作。
關於第二個問題：從DNA到合成蛋白質的過程中，是否有中介物的存在？布瑞納和法國分子生物學家賈克伯（François Jacob）合作，在專長放射性同位素實驗的美國分子生物學家梅瑟森（Matthew Meselson）協助下，以放射性磷標記出數量極少但時序與位置完全吻合DNA與蛋白合成之間的新核醣核酸（RNA）分子，證明了信使RNA（messenger RNA，簡稱mRNA）的存在。這個實驗確立了廣為人知的分子生物學「中心法則」（central dogma）：DNA把資訊轉錄（transcribe）到mRNA，mRNA再把這些資訊轉譯（translate）為蛋白質。mRNA的重要性歷久彌新，拜新冠肺炎疫苗的創新突破所賜，現在就連普羅大眾也能很自然地隨口說出「mRNA」這個字眼。認真回溯起來，不能不感謝布瑞納、賈克伯等人的偉大貢獻。
古典物理學解釋了日常生活中大多數的物理現象。在十九世紀末至二十世紀初，物理學家開始探索兩種極端尺度下的物理問題：在極微小尺度下，探索物質的基本組成，進而發展出量子力學和基本粒子物理；在超巨大尺度下，探索時間與空間的概念，最具代表性者就是愛因斯坦的相對論。如果我們把近代生物學與物理學的發展做個類比，孟德爾的遺傳學解釋了我們周遭生物特徵的繁衍與散布，近似古典物理學的尺度；達爾文的演化理論試著解釋漫長時空下的生物演變，近似相對論的尺度；而布瑞納等人所開創的分子生物學（molecular biology），則是試著回答生命在最小尺度下的基本組成，精神上與量子力學似有共通之處。
在1960年代初期，布瑞納認為分子生物學中最基本的問題已經得到解決，或正在可預期解決的道路上順利開展。於是他開始思索，如何拿超小尺度下的基因與分子理論，來回答生物的發育、生理與細胞功能等問題。也就是說，以分子生物學的觀點，重新在分子層次描繪細胞功能運作。這當中他最感興趣的是神經系統的發育與功能。很顯然要回答這些問題，他需要多細胞生物的個體，但布瑞納過往在遺傳學上的經驗告訴他，這個拿來當「模式生物」（model organism）的多細胞生物，又必須具有細菌或噬菌體的特色—繁殖迅速、構造簡單、易於操作與保存突變種。
經過許多摸索嘗試，布瑞納找到了秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）作為模式生物。秀麗隱桿線蟲為雌雄同體，可以自體受精，不像果蠅或小鼠需不斷靠雄體和雌體進行交配才得以存續；加上成長週期短、可藉由冷凍長期保存等特性，完全符合布瑞納「具有大腸桿菌特色的多細胞生物」這個要求。但也由於多細胞生物在細胞數量、種類、組織結構、生理作用等各層面的複雜度遠超過細菌和噬菌體這類單細胞或次細胞的微生物，布瑞納深覺不能再只靠他自己單打獨鬥，而需網羅包括電子顯微鏡專家、數學家、計算機學家等不同領域的人才，加上一大批亟欲在新領域大顯身手的博士後研究員，對線蟲進行了極為緻密而深入的解析，因而奠定了線蟲作為當代最重要的一種模式生物。
布瑞納自承早期關於基因密碼的解析是他最傑出的科學成就，而開拓線蟲領域比較像是一種「科學產業」（industry of science）。不過，就算布瑞納自謙在線蟲領域的工作比較接近工具開發的性質，也如他自己曾說過的「科學的進展經常是先有了新的工具，帶來了新的想法，最後才創造了新的知識」那樣，線蟲不僅和果蠅並駕齊驅，將古典發育生物學（又稱胚胎學）革新成為「發育遺傳學」（developmental genetics），更在細胞凋亡（apoptosis）、微RNA（microRNA）、老化與壽命（aging & longevity）等領域做出了革命性的貢獻。布瑞納等人在1986年出版了線蟲所有神經細胞迴路連結的電子顯微鏡解析結果，是目前唯一神經系統被完整描繪到單一突觸解析度的多細胞生物，為認知與行為的研究奠定了神經線路（neuronal wiring）的基礎。在1994年，線蟲成為第一個在活體發出水母綠色螢光蛋白的基因改造生物，徹底改變了所有多細胞生物研究的面貌。在1998年，線蟲還成為第一個完成全基因體定序的多細胞生物，比起人類全基因體定序初稿完成，早了三年。
我們可以帶著些許懷舊的浪漫情懷，回想1953年在劍橋卡文迪許實驗室初睹DNA雙螺旋結構的布瑞納—從尋找基因的編碼方式，到透過基因來瞭解生命！然而擺在布瑞納眼前的，永遠不會是過往的風景，而是對下一段科學冒險的無窮想像。事實上，本次訪談於1994年完成，但布瑞納之後又繼續在生物資訊（bioinformatics）等新領域探索，甚至接受李光耀總理和小泉純一郎首相之邀，為新加坡和日本擘劃全新的研究機構，才有了A*STAR和沖繩科學技術大學院大學（Okinawa Institute of Science& Technology Graduate University, OIST）等世界頂尖研究所的誕生。對行政工作避之唯恐不及的布瑞納，甚至還擔任了OIST的首任校長！
於2002年，布瑞納和他曾指導的兩位博士後研究員約翰．薩爾斯頓（John Sulston）及羅伯特．霍維茨（H. Robert Horvitz），共同因他們在線蟲領域的偉大貢獻，獲得了諾貝爾生理與醫學獎。值得一提的是，2006年因發現RNA干擾（RNA interference）獲得諾貝爾醫學獎的安德魯．費爾（Andrew Fire），以及把水母綠色螢光蛋白轉殖到線蟲而獲頒2008年諾貝爾化學獎的馬丁．查爾菲（Martin Chalfie），也都是布瑞納所指導過的博士後研究員。「天才的學徒」一詞，在布瑞納與他學生的身上，得到了完美的驗證。
雖然本書第二章至第九章有關基因、遺傳等較為專門的觀念論證，對不諳生物學的一般讀者而言，是個不小的挑戰。然而，布瑞納幽默的言辭和絕妙的比喻，仍讓閱讀本書成為一個愉悅的經驗。第十章的「後記」不僅是一般讀者最容易理解的章節，更是所有科學研究者所應細讀深思的。布瑞納明確指出，實驗室為了獲取資金而誇大研究成果，甚至造假；還有，研究者為了登上「不知何故變得流行的期刊」而爭鬧不休等問題，將使得以研究生和博士後研究員為主的學術研究體系，面臨無法永續經營的困境。環顧我們目前科學界的處境，不得不驚嘆布瑞納對科學界弊端所下之預言，竟有如他的基因研究那般的精確！
布瑞納曾以下棋來比喻研究的不同階段：開局（opening game）、中盤（middle game）以及終局（end game）。他說自己最擅長也最喜歡開局，因為一旦打開了新的局面，隨著越來越多人加入這個領域，競爭湧現，他就漸漸失去興趣，再往他處去找尋下一個樂趣。所以布瑞納在第九章中說，「當你知道得太多，對那個學科來說其實相當危險，因為你可能會遏止他人的原創性」。因此他認為最好的科學家會「頻繁地轉換學科」！
本文作者之一（吳益群）跟隨查爾菲和霍維茨修讀碩、博士學位，另一位（潘俊良）的博士指導教授強．葛瑞格（Gian Garriga）則師事霍維茨做博士後研究；不怕往自己臉上貼金的話，我們也可以自詡為布瑞納的徒孫了。雖然我們也許只能在祖師爺爺所謂的「中盤」某處為科學貢獻一些微不足道的力量，還望有志於科學的年輕人，勇往向前，為研究帶來更多的「開局」。
用户评价
评分
坦白說，市面上有不少關於偉大科學家的書，但真正能達到「史詩級」氣魄的並不多見。這本關於布瑞納的書，其文字的鋪陳與結構的安排，都帶著一種跨越時空的莊嚴感。它不僅僅記錄了一位傑出科學家的生平，更像是為「現代分子生物學的誕生」立下了一座堅實的里程碑。書中對他晚年在推動生物資訊學和「大科學」模式上的努力，也給予了足夠的篇幅，顯示出他思想的延展性與前瞻性。總體來說，這是一部在學術嚴謹度、故事敘述性以及思想深度上都達到極高水準的作品，它讓人深深體會到，真正的科學巨擘，其影響力遠遠超出了實驗室的四壁，而是重塑了我們理解生命本身的框架。
评分讀完這本書，我對「科學革命」這個詞有了全新的體會，它不再是課本裡冷冰冰的標籤，而是由無數個日夜、無數次失敗與堅持堆砌而成的血肉歷史。作者對於布瑞納在模式生物選擇上的獨到眼光著墨甚深，特別是C. elegans（線蟲）的引入，那簡直是生物學史上一次天才般的賭注。書中詳盡地鋪陳了當時學術界對於這種微小生物的質疑與布瑞納如何以不容置疑的實驗結果回應的過程，那種「雖千萬人吾往矣」的學術勇氣，讀來令人熱血沸騰。而且，這本書並沒有將焦點僅限於他個人的成就，它巧妙地將布瑞納置於當時的時代背景下，讓我們看到學術圈的競爭、合作，以及他如何影響和改變了整個生物學研究的範式。那種宏觀的歷史視野，讓這本傳記的層次感遠遠超越了一般的個人傳記，更像是一部濃縮的生命科學發展史詩。
评分哇，這本關於西德尼·布瑞納的傳記，簡直是為所有對生命科學充滿好奇心的人準備的教科書級鉅作。作者在梳理這位「基因巨擘」的學術脈絡時，展現了極為深厚的功力。光是從書名就能感受到那種史詩般的厚重感，彷彿一腳踏進了二十世紀生物學最波瀾壯闊的時代。我特別欣賞作者在描寫布瑞納如何從一個在南非陽光下長大的孩子，蛻變成引領全球分子生物學革命的關鍵人物時所使用的細膩筆觸。那種跨越地域與文化的成長軌跡，讓讀者不只是在閱讀一份學術履歷，而是在見證一個偉大心靈的塑造過程。書中對於早期實驗設計的描述，即便對非專業人士來說，也因其清晰的邏輯推演而引人入勝，讓人不禁拍案叫絕：原來科學的突破，往往建立在這種近乎哲學的嚴謹思考之上。這本書成功地將複雜的科學概念，轉化為引人入勝的故事線，強烈推薦給所有想了解科學史與科學家心靈世界的朋友們！
评分這本傳記的敘事節奏掌握得非常精準，時而如微風拂面般輕快，講述那些充滿趣味性的學術軼事，時而又如面對深海般凝重，探討布瑞納在面對重大學術爭議時的堅定立場。我特別喜歡作者在描述他與同事間的互動時所展現出來的那種微妙的張力與惺惺相惜。科學研究從來都不是孤獨的，書中清晰地勾勒出一個學術共同體的形成與演變，布瑞納無疑是那個核心的引力源。對於那些希望了解頂尖科學家是如何思考、如何溝通、如何建立學術社群的人來說，這本書提供了無價的視角。它不只是講述「他發現了什麼」，更著重於「他是如何變成那個發現者的」。這種對內在心靈世界的深入挖掘，讓整本書顯得格外有血有肉，而不是一篇乾巴巴的學術報告彙編。
评分作為一個長期關注科學哲學的讀者，我認為這本書最引人入勝的地方，在於它毫不避諱地探討了科學方法論的本質轉變。布瑞納的工作，尤其是在基因定位和資訊傳遞方面的貢獻，徹底顛覆了當時許多根深蒂固的生物學觀念。書中對於概念轉移的描寫，那種「舊的框架如何被新的洞察力所打破」的過程，描述得極富戲劇張力。作者似乎非常擅長捕捉那些稍縱即逝的靈光一現，並將其背後需要數十年積累的知識背景清晰地呈現出來。閱讀時，我時常停下來思考，如果沒有布瑞納在那些關鍵節點上的堅持，現在的生物醫學研究可能還停留在哪個階段？這種對科學家「選擇的重量」的深刻反思，使得這本傳記的閱讀體驗充滿了智性上的挑戰與樂趣。
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