用物理學治療癌症 (1)

用物理學治療癌症 (1)
知識通訊評論第105期

癌症研究的沒有大突破，長久以來都是這個領域的一個困境。現在這些生物學家希望請物理學家加入研究，以提供全新的思維方向。

腫瘤細胞

二○○七年十一月的某一天，一通撥往亞利桑那州立大學超卓中心辦公間的電話改變了戴維斯（Paul Davies）的職業生崖。對他來說，那是最難以忘懷的一個下午。

到那一天以前，戴維斯藉由他在物理學和宇宙學方面的訓練，在他的研究工作與十九本科普書籍當中，提出了多采多姿的研究問題：宇宙是如何出現的？物理定律為何符合生命所需？時間是什麼？生命如何出現？但是這通電話卻與那些事毫不相干。

打電話的人是巴克（Anna Barker），美國國家癌症中心副主任，她解釋說在「癌症的戰爭」中需要戴維斯的協助。四十年來，政府在這場對抗中，投入了數十億美金的資金，然而癌症的存活率僅止於些微增加。於是，大家希望物理學家能夠帶來全新的點子，而巴克要戴維斯在國家癌症中心的研討會中給一個主題講座。

「嗯，好啊。」戴維斯說。他才剛模糊地意識到國家癌症中心這個機構的存在。「但是我不知道任何關於癌症的事情。」

「沒關係，」巴克說，「我們想要全新的見解。」

於是他就這麼上鉤了。戴維斯說，「如果這只是『給我們另一種射線』一類的討論，我就不會對這件事感興趣。」物理學家已經提供了許多醫療工具，諸如X光、粒子束、核磁共振造影。但是，這樣一個提供全新觀點和方向的機會，「現在呢，變得相當有趣了。」

這樣的興奮感，讓六十五歲的戴維斯，在這個大部分學者規劃著退休生涯的年紀，投入了一個幾乎是全新的行業。巴克最初的研討會蛻變成一整個研究網絡，包含十二個成立於二○○九年的物理科學暨腫瘤學中心。而戴維斯現在發現，自己是其中一個中心的首席研究員，成為了致力於撮合物理與癌症研究的主要貢獻者。

癌症給了戴維斯新的空間，發揮那被許多同事視為他最優秀的天份能力：問一些「看似愚蠢」的問題，來激發解決問題的新鮮思維。一個在普林斯頓大學研究中心的領導人奧斯丁（Robert Austi）說，「保羅有時候會犯錯，但是他並不害怕問一些非常無知卻直指核心的問題。」。戴維斯的問題範圍廣泛，從新陳代謝（腫瘤細胞分裂並轉移，是因為他們的黏性產生了某種物理變化嗎？）到次原子物理（癌症受到生物分子內量子效應的影響嗎？）。戴維斯說，他時常開玩笑說自己對癌症研究的主要貢獻，就是他不受這領域先前任何知識的束縛。

確實，他的無知有時候令生物學家吐血。明尼蘇達大學生物學家邁爾斯（Paul ‘PZ’ Myers），今年稍早在自己部落格回覆戴維斯提案時寫下的句子是，「呃啊啊！物理學家！」戴維斯認為，腫瘤的生成，是因為回溯到了多細胞生物出現之前基因力學的原始情形。「但是那些批評者本就不贊同分裂性因子的價值，」亞利桑那州立大學物理暨癌症中心，與戴維斯有密切合作的生物學家林賽（Stuart Lindsay）說，「需要有像保羅這樣的人喋喋不休、朗老是問些分裂性的問題，讓人們以全新的視野來檢視他們的假說。」

戴維斯說，自他有記憶開始，就不斷地問問題。回憶一九四六年他出生之後那段時日，二次大戰結束之後，由於消費管制大行其道，倫敦郊區的成長經歷相當索然無味。「沒有玩具，沒有錢。我們自己找樂子—所以我們得大量運用想像力。」

他說，也許這就是為什麼他如此著迷於追尋流星和天文學。「我喜歡的天文的道理是，你只要看著它們，就可以遁入在那一個幻想世界。」也許這也是他為什麼會在十歲那年，就被原子這個看似體現了隱藏於繁複宇宙表象下一種秩序的東西所迷住。一些年之後，他說，「我記得我曾經被大腦是由原子構成這件事困擾，因為原子遵守物理定律，那我們怎麼會有自由意志？」戴維斯說，在他十六歲那年，就確定了志向：他要成為理論物理學家，窮畢生心力來回答這個「深刻的問題」。

他開始探索一項這個面向的問題：量子力學在時空被重力扭曲時，將如何作用？他一九六○年代開始成為倫敦學院的博士生，之後前往倫敦國王學院擔任講師。「在極小和極大之間有一種關聯，也在量子力學和整個宇宙之間。」戴維斯解釋。他最後統整了這個領域的研究成果，成為經典著述《彎曲空間中的量子力學》的共同作者。但是，即使如此，他的

Paul-Davies

興趣沒有因此輕易地受限，他開始找尋另一平行方向的發展。

一九七○年代初，英國雜誌《物理告示欄》邀請戴維斯撰寫一篇大眾化的文章，探討他曾在博士論文觸及的一個長久以來的難題：為何時間只沿一個方向，也就是朝著未來流動，即使大部分的物理定律其實沒有這個偏向？這篇文章問世之後，出版商請他寫一本這個題目的書。戴維斯說，他當時的回答是「我的英文課是低空飛過勉強及格！」