二十种标准氨基酸

在可以想象的数百万种化学结构中，生命几乎全部的蛋白质都由一套固定的、仅二十个的氨基酸字母表搭建而成。把它们想成可用来书写蛋白质语言中每一个词、每一句话、每一本书的二十个字母。它们串联的顺序，拼写出一个蛋白质的身份。

这二十种共用同一副骨架，却在侧链上截然不同。有的侧链很小（甘氨酸只有一个氢；丙氨酸只多一个碳）；有的是庞大的环（色氨酸）；有的带正电或负电（赖氨酸、谷氨酸）；有的像油脂、怕水（亮氨酸、缬氨酸）；有的能形成特殊连接（含硫的半胱氨酸）。每一种都写成三字母缩写或单字母——甘氨酸是 Gly 或 G，色氨酸是 Trp 或 W——这些代号是分子生物学的常用速记。DNA 里的遗传密码以三碱基为一个词来读取，每个词指定这二十种中的一种。

为什么恰好是二十种？这部分是早期演化留下的“冻结的偶然”，部分是一个甜蜜的平衡点：种类足够多，才能搭出精巧能干的机器；又足够少，细胞才能可靠地制造并识别每一种。一个有用的诚实说明：“二十”是标准集合，但生命会变通——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸是少见的第 21、第 22 种由遗传密码编码的氨基酸，而更多种类则来自蛋白质合成之后的化学修饰。