情有独钟(34)

三四

　　确实，直到一九四五年，科学家们并不认为大多数细菌具有染色体，许多生物学家怀疑究竟它们是不是有基因，至少按照术语的普通含义来讲是这样。象细菌这样的染色体物质的确是由很细的线组成的，它一点也不象细胞遗传学家在显微镜下一直看到的“染色的物体”。这些线不经历较高等生物染色体以有丝分裂和减数分裂为特点的周期，因此细菌一直被认为是不适宜（甚至不可能）用作细胞学研究的。而且，自十九世纪末以来，人们就已经知道，核的主要化学组成是核蛋白——核酸和蛋白质的组合。

　　虽然生物学家不知道基因的化学基础是什么，但是核酸结构之简单看来使他们作出了一个靠不住的选择。大多数遗传学家相信遗传信息存在于染色体物质的蛋白质化合物之中。另一方面，细菌的染色体，即使有的话，只包括了很少的蛋白质。那么，它们是怎样携带遗传信息的呢？最后，由无性分裂繁殖的细菌可能甚至无需遗传器。整个细胞难道就不能简单地一部分一部分地自身复制吗？总的来说，细菌，作为有性复制、分化较高等的生物的复杂机制的模式，看来是一个不好的选择。

　　德梅雷茨在一九五一年注意到的变化反映了整个四十年代一直进行着的三项不同然而相互关联的发展，三项彻底的改变：一，遗传学的研究方法；二，由谁研究遗传学；以及三，最终怎样理解基因。在几年之内，詹姆斯·沃森能够说：“基因不复是一个神秘的实体了，只要通过繁殖试验就能研究它的情况。相反，它很快成为化学家们可以客观地将其看作是与较小的分子同样实在的分子物体。”

　　首先，这出由各学科上演的新戏的主要角色离经典遗传学相距甚远。他们是生化学家、微生物学家、X 射线结晶学家，或者，特别是物理学家。他们中间很少有人受到遗传学的训练，更不用说细胞学训练了。三十年代和四十年代细胞学方面所进行的研究工作对生物学产生了巨大的影响，他们深信基因的性质是有形的、物质的。但是，当把注意力转向基因的分子特征时，他们就超过了细胞学家，在某种程度上甚至超过了较年长的遗传学家。

　　对遗传学新方法进行思考的主角是马克斯·德尔布吕克，一位受过尼尔斯·波耳训练的物理学家。普遍认为，德尔布吕克是分子生物学的奠基人之一，这与其说是因为与他的名字联系在一起的特殊发现，还不如说是因为他对新生物学家在思想上和方法论上所施加的影响。他忠于传统，寻求简单形式而不是复杂形式的理解——通过最简单的形式将现象孤立起来进行研究，把变化着的、丰富多采的自然看作杂乱无章的东西，为了寻求总的法则，必须对其进行剪裁，进行清理。作为一个物理学家，他探索用可能是最简单的生物进行分析。而在生物学中，最简单的很可能指的是最小的。这可能意味着回避遗传学家们一直试图解释的某些特殊复杂的问题。这种回避并不是一个问题，而是一种研究的好方法。

　　一九三七年，当德尔布吕克第一次从德国来美国时，他径直到加利福尼亚理工学院，“想显示一下他在物理科学方面的背景可以怎样广泛地应用于生物学问题。”接下去进行的工作是研究甚至比细菌更小的生物——这些生物是如此之小，以致于实际上在显微镜下也无法看到它们。一九二六年，费利克斯·德埃雷勒首先描述了细菌病毒的生活史。在将自身附着于宿主细菌上之后，它进入细菌进行自身复制，最后宿主细胞裂解，释放出原病毒的子代来。因为细菌病毒（即噬菌体）太原始了，没有宿主生物体的帮助不可能自身进行增殖，生物学家争论说事实上它们究竟是不是真正的生物。

　　确实，这种处于有机分子和有生命生物边缘状态的中间物首先激起了德尔布吕克的兴趣。他写道：“某些大蛋白质分子（病毒）具有在有生命的生物中繁殖的性质，（这一过程）对化学是这样的陌生，而对生物学却又是这样的基本。”这里，无疑指的是可能存在的最简单的体系，这一体系对研究复制过程来说确实是基本的。人们并不去注意究竟噬菌体（或者甚至细菌）是否拥有“基因”这一令人烦恼的问题，它进行了复制，这就足够了。

　　八年之后，年龄稍长和更为老练的德尔布吕克回忆起年轻时代的热情时流露出乐观的情绪：

　　现在，假如有一位想象中的物理学家，尼尔斯·波尔的学生，
　　做了这样一个实验：一个病毒颗粒进入一个细菌细胞，二十分钟
　　之后，细菌细胞裂解，释放出一百个颗粒。他会说：“在二十分钟
　　之内，一个颗粒怎么会变成同一类型的一百个颗粒的？”那是非常
　　有趣的。让我们来查明它是怎样发生的！颗粒是怎样进入细菌的？
　　它是怎样繁殖的？它是象细菌一样地繁殖、生长、分裂，还是以
　　全然不同的机制繁殖的？它是不是非得在细菌内部进行这一繁殖？

　　当我们把细菌碾碎后，繁殖还能象以前一样地继续吗？这种繁殖
　　是有机化学家所没有发现的有机化学的一个骗局吗？让我们
　　来查明它。这一现象是这样的简单，以致于不难找到答案。不出
　　几个月我们就会知道，我们必须研究的是各种条件是怎样影响繁
　　殖的。通过以不同的温度，不同的培养基和用不同的病毒做一些
　　实验，一切都会迎刃而解的。也许我们不得不在感染和裂解的中
　　间阶段使其进入细菌。无论如何，每次实验只要几个小时，所以
　　无需很久所有问题都将得到解决。

　　德尔布吕克没有解决“生命”的问题，但他的影响是明白无误的。在同一个报告中，这位“想象的物理学家”补充说：

　　“喔，我犯了一个错误。我不能在几个月内完成它。也许需
　　要几十年，也许需要几十个人的帮助。但是请听一下我发现了什
　　么。也许你们将会感兴趣，将会同我一起干。”

　　许多人听了，事实上是已经听了，也感到了兴趣，就同他一起干。

　　这些人中间的第一位是受过医学训练的微生物学家萨尔瓦多·卢里亚，他是又一位从德、意法西斯蹂躏下新来的人。当他还在意大利时，他已经对噬菌体的研究感兴趣了。这两个人组成了协调和自然的搭挡，对象卢里亚这样的生物科学家来说，显然，微生物的中心问题是确定遗传器，特别是在突变能力方面，细菌是否象高等生物一样。众所周知，细菌能适应不同的环境，但是当时的许多生物学家认为这一适应是环境诱导的。卢里亚把细菌称作是“拉马克主义的最后堡垒”。

　　一九四三年他设计了一个实验，那能够表明细菌的适应性究竟是环境诱导的，还是在自发突变中自然选择的产物。他写信给德尔布吕克，建议他们合作，花了大约几个月，实验完成了，结果发表了。他们的论文被视作是自然选择理论的直接证据。同时，论文表明细菌在某种意义上经历了与高等生物同样的突变，现在遗传学家可以毫无保留地将注意力转向这一乐于每二十分钟自身复制一次的简单生物了。细菌遗传学已成为研究的合法领域。

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