世上最複雜的語言：生命的蛋白密碼

細胞的內部世界

想像把一個細胞從上到下填滿：裡面有兆級的沙粒、十億粒米、數十萬顆葡萄、幾千顆蘋果和十多個西瓜。這些比喻分別代表不同東西：沙粒其實是水分子，讓細胞內部像軟果凍，便於物質移動；米和水果則代表蛋白質——幾十億個、超過一萬種不同類型（視細胞功能而定）。換句話說，你的身體裡除了脂肪以外的多數固體部分，基本上都是蛋白質堆出來的。

語言隱喻：字母、單字、句子

把生命比作一種語言：最小的字母是胺基酸，有21種不同的胺基酸，好比21個字母。把大約50個胺基酸連在一起，就形成一個蛋白質，這像是一個單字；把許多蛋白質按順序互動，就構成一句話，也就是生物路徑（biological pathway），用以完成細胞要做的事，例如分解糖、排出廢物、回應危機、複製自己等等。

字典與語法：DNA的角色

但隨便把字母亂排，多數會是無意義的亂碼。生物如何知道哪些蛋白質是有用的？答案在於DNA。若把一個細胞的DNA攤開，大約有兩米長；把你全身的DNA接起來可以繞太陽往返超過20次。DNA裡大約1%是基因，這些基因像是蛋白質的字典，列出哪些蛋白質可以被造出來。其餘的DNA不是無用，而更像語法規則：告訴細胞什麼時候、在哪裡、做多少，以及哪些蛋白質該一起工作。

驚人的數字與複雜度

人類語言若要流利可能需要約8000個單詞，生命語言估計至少有2萬種蛋白質「單詞」。而一般人類蛋白質平均約375個胺基酸長，理論上長度為375的組合能產生大約6.8×10^495種可能性——這個數字遠大於宇宙中的原子數。當然大多數組合是沒用的，但要能說懂這套語言，細胞必須精確地選出有意義的蛋白質。

一維到三維：蛋白質如何成形

蛋白質一開始只是胺基酸的一維串列，但胺基酸帶有不同的電荷和特性，於是整條鏈在電磁力作用下會自動摺疊成複雜的三維形狀。形狀決定功能──蛋白質像三維拼圖或積木，不同凸凹和電荷位置決定它能跟誰吻合、能做什麼事。蛋白質間互相結合會改變電荷與形狀，進而產生新的功能，像樂高一樣可以組合、拆解或形成微型機器來做功。