让我们重新回到课堂上。老师问同学们:什么是酶?一片异口同声的回答:酶是具有生物催化活性的蛋白质。
老师改变了提问:对酶而言,催化活性与蛋白质,哪一个更重要?同学们表示沉默,大概还没有完全理解这个看来像是语义学问题的问题。老师作出解释之后,回答出现了两个结果,一部分人认为催化活性更重要,一部分人认为蛋白质更重要。前一部分人说:如果去掉催化活性这个限定词,酶就等同于蛋白质了,那么酶的概念就是多余的了;后一部分人强调:如果去掉蛋白质这个词,酶就等同于催化剂了,酶这个概念也是多余的。面对这样二难回答,老师陷入了沉思。
老师只好再次改变提问方式:我的意思是,如果有一种生命物质具有催化活性,却不是蛋白质,它能否称得上酶?有几位同学犹豫地回答:应该算吧。老师注意到同学B的回答很肯定。老师询问其理由,B答:从逻辑学的角度看,催化活性是内涵,蛋白质是外延,当内涵与外延发生冲突时,一般修改外延,如盐开始是指氯化钠,现在就广泛得多了。老师对同学B的回答非常满意,赞扬他能运用逻辑学和科学史知识分析问题。
对酶是蛋白质概念进行修正的是RNA具有酶活性。我们知道,生物体内的化学反应要高效地进行,必须有酶的参与;反过来,如果体内有反应高效进行,我们可以说有酶的参与。1982年,切赫从一种无脊椎动物四膜虫中提取了一种RNA(核糖核酸),它可以催化自身断裂然后拼接上,效率很高。须知,这里面没有任何蛋白质。
切赫的发现很偶然,他原以为RNA不会发生反应,因而把它作为与另一组蛋白质性的酶作用结果的对照,没有想到,它居然也能快速反应,与蛋白质性酶的活性一样高。切赫把这种RNA叫做酶性RNA。当这一发现公诸于众时,科学界为之哗然,大部分人一开始并不相信。1983年,奥尔特曼和帕斯发现的一种RNA也具有同样的催化活性;
1986年,切赫再度证明他自己提取的酶性RNA对其他RNA的催化作用。这一发现终于得到了公认,1989年,切赫和阿尔特曼获得了诺贝尔化学奖。现在可以人工合成它。
这类RNA的英文名ribozyme,汉语至少有如下译名:核糖酶、核酶、类酶RNA、酶性RNA、酶RNA、酶核酸,另有人创造了一个“酉亥”(hai)。这些译法,哪一种更可取呢?汉字是表义文字,英语是拼音文字,拼音文字造一个单词很容易,可由词根和前后缀构成,如ribozyme就是ribo-(核糖的)和enzyme(酶)去掉前缀en构成。汉语造一个字,所有印刷厂都得造一个,很不方便。所以造字是不合理的。“××酶”则很容易让人误解为“××水解酶”,因为水解酶的“水解”二字常省略,所以前两个译名也不合理。我们通常把蛋白质构成的酶叫“酶蛋白”,那么我们把RNA形成的酶叫做“酶RNA”是合理的。
现在,我们可以将酶的概念修正为具有催化活性的蛋白质或RNA,当然你也可以问:DNA是酶吗?关键是,你必须提供实验证据!