DNA 的矛盾：既如此不同，又如此相似#

人類基因組已經被文特（Craig Venter）等人定序，但這究竟意味著什麼？每個人的 DNA 不是都不一樣嗎？的確如此，而且差異之大，即使犯罪現場只留下一小片 DNA 碎片，也足以用超過百分之九十九的確定性辨識出它的主人。然而人類 DNA 又如此相似，科學家光憑一個完整基因組的片段，就能把它和其他物種的 DNA 區分開來。

這怎麼可能？我們的 DNA 怎能既如此不同、又如此相似？

要理解這個令人驚訝的事實，一個好辦法是把 DNA 拿來和書的文本做比較。阿根廷作家波赫士（Jorge Luis Borges）在寓言〈巴別圖書館〉（The Library of Babel）中，生動地展示了這種「差異」與「相似」如何能夠共存。

巴別圖書館#

波赫士描寫一群人發現自己住在一座浩瀚的藏書庫裡，其結構像蜂巢，由成千上萬個六角形通風井組成，每口井四周環繞著鋪滿書架的迴廊。站在欄杆邊往上或往下看，沒人看得到這些井的頂端或底部；也沒人找到過哪口井不是被另外六口井包圍著。人們納悶：這座倉庫是無限的嗎？最後他們斷定它並非無限，但也差不多了——因為架上（唉，毫無次序地）躺著的，似乎是「所有可能的書」。

巴別圖書館有多大#

假設每本書五百頁，每頁四十行，每行五十格，於是每頁有兩千個字元格。每一格要麼空白，要麼印著一個從一百個字元（英文與其他歐洲語言的大小寫字母，加上空白與標點）中選出的字元。

• 每本書 = 500 頁 × 2000 字元 = 一百萬個字元格
• 若窮盡所有排列組合，館中共有 100^1,000,000 本不同的書

據估計，我們可觀測到的宇宙區域中只有大約 100^40 個粒子（質子、中子、電子）。因此巴別圖書館遠遠不是一個「物理上可能存在」的物體。但正因為波赫士用嚴格的規則在想像中構造了它，我們反而能清晰地思考它。

館裡有一本全是空白頁的書，另一本全是問號，但絕大多數都是排版亂碼——沒有任何拼寫或文法規則、更別提意義，能阻止某本書被收進來。

這真的是「所有可能的書」的全集嗎？顯然不是。它們被限制只能用「僅僅」一百個字元印刷，排除了希臘文、俄文、阿拉伯文、中文的字元，因而漏掉了許多最重要的實際著作。當然，圖書館裡確實有這些書的精彩英譯、法譯、德譯本，以及無數兆種拙劣的翻譯。

需要新的詞彙：Vast 與 Vanishing#

巴別圖書館並非無限，所以在其中找到有趣東西的機率也不是字面意義上的「無窮小」。問題是，所有慣用的比喻——「天文數字般大」「大海撈針」「滄海一粟」——都滑稽地不夠力。任何真實的天文數量（宇宙中的基本粒子數、以奈秒計的大爆炸至今時間）擺在這些「巨大但有限」的數字背景前，根本連個影子都看不到。

丹尼特為此鑄造兩個大寫的專門詞：

• Vanishingly small（趨零地小）：小到即使「大海撈針」都算容易得令人慶幸的程度。
• Vastly / Vast（浩瀚地）：Very-much-more-than-astronomically（遠遠超過天文級）的簡稱。

一個直觀的例子，能讓人感受巴別圖書館有多荒謬地大——一層層向下嵌套的子集：

• 由英文單字組成的書，只佔全體一個 Vanishing（趨零）的子集；但這個子集本身仍是 Vast（浩瀚）的。
• 其中單字排成合乎文法句子的書，又是一個 Vast 但 Vanishing 的子集。
• 其中句子前後連貫、講得通的書，再是一個 Vast 但 Vanishing 的子集。
• 其中講一個叫 John 的人的書……其中講甘迺迪遇刺的書……其中內容為真的書……而其中完全用打油詩（limerick）寫成、關於甘迺迪之死的真實書卷，數量仍然比國會圖書館的全部藏書還多！

而這樣的書，恐怕一本都沒被出版過——這樣也好。

一個逗號的力量：Moby-Dick 星系#

《白鯨記》（Moby-Dick）就在巴別圖書館裡。但同樣在館中的，還有一億本「變異冒牌貨」，它們和正典版《白鯨記》只差一個排版錯字。加上差兩個、十個、乃至一千個錯字的版本，總數迅速攀升。

即使是一本有一千個錯字（平均每頁兩個）的書，仍會被清楚無誤地認出是《白鯨記》——而這種書有 Vast（浩瀚）之多。你找到哪一本都無所謂，只要你找得到其中一本就好！它們幾乎全都同樣精彩、講著同一個故事，差異微不足道到幾乎無從分辨。

但也不是全部如此。有時候，一個位在關鍵位置的錯字，就足以致命。小說家彼得・德・弗里斯（Peter De Vries）曾出版一本小說，開頭是：

「打電話給我，以實瑪利。（Call me, Ishmael.）」

一個逗號能造成多大的差別！又或者想想那些以「Ball me Ishmael」開頭的變異版本。

為什麼在這裡「尋找」失去意義#

想像你搭太空船，穿越巴別圖書館中的「《白鯨記》星系」。這個星系本身就 Vast 得比整個物理宇宙還大。所以無論你朝哪個方向、以光速連飛數百年，看到的都只是幾乎無法區分的《白鯨記》副本，你永遠到不了任何長得不一樣的東西。《塊肉餘生記》（David Copperfield）在這個空間裡遠得無法想像——儘管我們知道，存在一條路徑，能靠一次次單一字元的改動，從一部偉大著作走到另一部。

換句話說，這個邏輯空間 Vast 到我們日常關於「位置」「尋找」「找到」的觀念，都失去了直接的適用性。

從巴別到孟德爾#

現在我們可以來考慮波赫士主題的一個變奏，丹尼特稱之為孟德爾圖書館（Library of Mendel）。這座圖書館收藏「所有可能的基因組」——也就是所有 DNA 序列。

道金斯（Richard Dawkins）在《盲眼鐘錶匠》（The Blind Watchmaker）中描述過一個類似的空間，稱為「生物形態樂園」（Biomorph Land）。他的討論正是丹尼特此處的靈感來源，兩人的說法完全相容；只是丹尼特想強調幾個道金斯輕輕帶過的重點。

如果把孟德爾圖書館理解為「對基因組的描述」，那它其實已經是巴別圖書館的一個真子集。描述 DNA 的標準編碼只用四個字元：A、C、G、T（腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶這四種核苷酸）。所有由這四個字母構成的五百頁排列，早就都在巴別圖書館裡了。

只是基因組通常比一般書長得多。人類基因組約有三十億個核苷酸，所以要窮盡描述單一個人類基因組（例如你的），大約需要三千冊五百頁的書。

解開最初的矛盾#

把「一個人類基因組」比作「《白鯨記》星系裡的書卷」，我們就得到了先前那個矛盾的解答。

• 如同雪花或指紋，沒有兩個真實的人類基因組完全相同——連同卵雙胞胎也不例外（連單一個體的細胞之間，都可能偷偷混入「錯字」）。
• 人類 DNA 又能輕易地和任何其他物種區分開來，即使是有超過九成基因座（loci）相同的黑猩猩。

每個曾經存在的真實人類基因組，都被包在一個「可能人類基因組」的星系之內；這個星系與其他物種基因組的星系 Vast 地遙遠——這解釋了物種間的相似。然而星系「之內」仍有充足的空間，讓沒有任何兩個人類基因組相同——這解釋了個體間的差異。

你的每個基因都有兩份，一份來自母親、一份來自父親。他們各自把自己一半的基因隨機傳給你。由於你的祖父母同屬智人，他們的基因組在幾乎所有基因座上一致，所以多數時候你拿到哪位祖父母的基因並無差別；但在數以千計的基因座上他們確實不同，在那些位置你拿到哪個基因純屬機遇——就像內建在生殖機制裡的擲硬幣。

此外，哺乳動物每一代每個基因組約累積一百個突變。用瑞德利（Matt Ridley）的話說：「你的子女，會因為你的酵素隨機複製出錯、或因宇宙射線在你的卵巢或睪丸中造成突變，而在基因上和你與配偶有一百處不同。」

孟德爾圖書館的邊界與意義#

馬、甘藍、章魚的基因組描述，用的同樣是 A、C、G、T 四個字母。多數已測量的動物基因組比人類小，但有些植物的基因組比我們大十倍以上，某些單細胞變形蟲甚至更大——目前的世界紀錄保持者是變形蟲 Amoeba dubia，估計有六千七百億個鹼基對，比我們大兩百多倍。為方便討論，我們就任意規定：孟德爾圖書館由所有「三千冊一套、只含那四個字元」的 DNA 字串組成，這已足以涵蓋任何嚴肅理論目的所需的「可能」基因組。

說孟德爾圖書館收藏「所有可能的基因組」其實言過其實。正如巴別圖書館忽略了俄文與中文，孟德爾圖書館也忽略了「基於不同化學成分的替代遺傳字母表」這種（看似成立的）可能性。所以我們針對這座圖書館得出的「什麼是可能的」結論，在推廣到更寬的可能性概念時，或許需要重新斟酌。

這反而是這套策略的強項而非弱點：因為我們能緊盯著自己談論的，到底是哪一種謙遜、有界限的「可能性」。

為什麼多數 DNA 是亂碼：出版或滅亡#

DNA 有個重要特性：A、C、G、T 序列的所有排列，在化學上大致同樣穩定。原則上它們全都能在基因剪接實驗室裡被構造出來，一旦構造出來便有無限的保存期限，就像圖書館裡的一本書。

但孟德爾圖書館裡並非每個序列都對應一個可存活的生物。絕大多數 DNA 序列都是亂碼，是「什麼活物也造不出來」的配方。

• 我們今天看到、真實存在的所有基因組，都是數十億年來調整與修訂的產物。
• 這是一個無心智的編輯過程：絕大多數亂碼（除了一縷 Vanishingly（趨零）纖細的、有意義又有用的「文本」之外）都被自動丟棄，其餘則被無情地反覆再利用、複製海量次。
• 此刻你自己體內就有超過一兆份你的基因組副本，每個人類細胞裡各一份；每天新生的皮膚細胞、骨細胞、血球，都裝進新複製的基因組。

能被複製的文本——因為它棲身於一個持續運轉的生命系統（一個活細胞）之中——就會被複製；其餘的則消散無蹤。一言以蔽之：出版或滅亡（Publish or perish）。