情有獨鍾(37)_學達書庫

三七

　　◎第十一章　重新發現轉座

　　分子生物學把基因從數十年的模棱兩可和混亂解釋中挽救了出來。它不再是虛構出來的、用以幫助遺傳學家去安排他們實驗結果的一個假設的實體了，也不是細胞學家所想的、能夠通過顯微鏡看到的染色體上的一個「水泡」。基因是一個獨特的化學實體，它的結構，使人聯想起一幅簡單而優美的遺傳機理畫。遺傳學家最基本的問題之一是：基因是怎樣複製它們本身的？對這個問題，雙螺旋提供了直接的解答。瓦特森和克裡克指出，DNA包含了兩條互相纏結的鏈，它們通過每對互補堿基之間的化學鍵結合起來。每一條鏈與另一條鏈是互補的，就象一張相片與它的底片那樣相對應。他們寫道：「每一條鏈都起著這樣的作用，它是新鏈合成的模板，這樣，原來的一組鏈最後就成了兩組鏈。」但是基因除自身複製外，還有更多的功能。如果它真是生命的「主宰分子」的話，它必定會監督細胞的全部結構，它必定會把所攜帶的信息帶人生物體的表型。那麼它是怎樣做的呢？

　　在五十年代末期，分子生物學的基本輪廓已描繪清楚了。DNA除自身複製外，同時也通過基本上是用同樣的分子鍵進行複製合成RNA（一種核酸，結構同DNA相似）。合成的RNA共有三種——它們全都介於DNA和蛋白質之間。其中只有一種RNA（信使RNA）包含了實際合成蛋白質的氨基酸排列次序的信息密碼；其餘兩種（轉運和核糖體RNA）是蛋白質合成物理過程結構的促進者。《生活》雜誌用簡潔的語言說，「DNA造RNA，RNA造蛋白質，而蛋白質造我們。」

　　現在只剩下一個重要的問題了。從一個受精卵中衍生出來的細胞怎麼會彼此不同呢？推測起來，一開始它們都包含了同樣的DNA。那麼，不僅在形狀上而且在實際功能上使得一個細胞專化，生產收縮蛋白和另外的消化酶的原因又是什麼呢？很清楚，在任何一個特定的細胞中，雖然都有基因，但只有幾個基因是被標識的。那麼，打開一個基因而關上另一個基因的機制是什麼呢？

　　在整個五十年代，冷泉港是分子生物學家特別喜愛聚會的地方。巴巴拉·麥克林托克有充分的機會去聽取湧現出來的新成果並分享那種普遍的激動。她傾聽著，她觀察著。但她保持著某種批判性的距離。基因可能不再是一個「符號」了，但對她來說，問題的核心依然是DNA與其餘細胞的關係。DNA是重要的，但它並非全部。中心法則雖然說明了DNA是完全自主的，但卻不能適當他說明調節過程中根本的分化。

　　麥克林托克的本職工作一再告訴她，遺傳器比中心法則所規定的更不穩定、更靈活。除Ds-Ac體系之外，她詳述了一個嶄新的、在組織上更為精細和複雜的調節和控制體系。她管它叫做抑制-誘變體系（Spm）。象以前一樣，兩個控制因子位於可見的遺傳性變異的來源處。第一個控制因子同第二個因子相互作用，能夠產生對基因功能（例如色素沉澱）的抑制效應，或者有選擇地誘使切除第二個控制因子。

　　在後一種情況下，基因功能（在這兒，是色素）恢復了。第一個控制因子的兩個功能（抑制器和誘變器）能夠進行獨立的突變，它表明它們是由分離的基因編碼的。此外，誘變器不只是在切除第二個控制因子時處於中間狀態，而且能夠在這種「狀態」下誘使可遺傳性的改變。出現不同的「狀態」表明它們本身全面色素沉澱處於不同的水平。而切除，則通過出現在籽粒底色中出現全然不同（經常又胖又圓）的色素沉澱的小圓點表達出來。至於Ds-Ac體系，可在染色體的幾個標準位置而不是一個位置找到這些控制因子。又一次，由於它們具有「可移動性」，使得它們必然會被發現。一九五五年，麥克林托克在布魯哈文專題討論會上提出了這一體系的主要特徵；一九五六年，在冷泉港專題討論會上則作了更為廣泛的敘述。她以下面的評論作為自己的總結：

　　控制因子似乎表明在高度結合的體系裡起著控制基因作用的
　　核的存在。已知的兩個因子體系的作用模式，使這一結合的一個
　　水平具有明顯的輪廓，而其它的水平現在則尚在調查研究之中……
　　而識別了……這兩個因子體系，只表明能識別在染色體組內那些
　　因子的最低結合水平，這些因子是與作為一個整體的基因的修飾
　　直接有關的。

　　……可移動性，使得有可能識別玉米染色體組裡的控制因子，
　　但不可能在所有的情況下都作為區分（基因和控制）因子的可靠
　　標準。因為在某些情況下，它們發生的頻率可能相當低，以致可
　　能很難發現它們。然而，……如果說在其它生物體內未能找到控
　　制因子的話，那實在是可驚詫的，因為在玉米裡，它們的普遍性
　　現已確定了。

　　調節特異蛋白質生產率的機制是存在的，不光麥克林托克明白這一點，說實在的，每個人都很清楚，特別是研究活細胞對化學環境酶的適應的生化學家們。甚至大腸桿菌也表明它有能力適應它的生物化學產品，以反映在培養基內特殊的化學底物存在與否。細菌對環境生物化學適應性實在驚人，那現象大大地鼓勵了——甚至在四十年代到五十年代後期一一那些繼續敵視摩爾根-孟德爾遺傳學的力量。

　　最使歷史學家苦惱的科學發展的一個特徵，就是觀點上的巨大差異，而這些差異一旦出現，就會長期存在，直到重新一致為止。但困難不僅在於永遠不可能完全一致，而且在實際上一致常常意味著特殊團體的一致。科學家組織了許多團體，這些團體常常隨著研究課題、方法論、地區的不同而不同，在一定程度上也隨著影響的不同而不同。科學本身象一部多聲部的合唱，其中各聲部從來不是一樣的，但你所聽到的這些聲部中哪一部是主旋律，在很大程度上取決於你所處的位置。有時候，不管你站在哪裡，一些主題顯得主宰其他，但是總有一些角落你可以聽到一些副旋律在不停地奏鳴著。

　　到了二十世紀中期，反對摩爾根-孟德爾遺傳學的基本論點的，在美國已經絕無僅有了。但在俄國，在李森科的領導下，卻對它進行了大力攻擊。在某種程度上，這一「資產階級」遺傳學支持了達爾文的進化論；適應（或拉馬克派）進化論所需要的則是一個不同的遺傳學。分子生物學的成功，進一步促進了新達爾文派的發展。但在五十年代，分子遺傳學在歐洲大陸不及在英國和美國流行。因此，當大部分美國的分子生物學家認為盧裡亞和德爾巴呂克通過證明細菌自發性的突變，已經摧毀了拉馬克主義這一最後的堡壘時，生物化學家依然全神貫注於適應現象，特別在法國，適應現象顯然支持了李森科復活拉馬克主義。

　　在第二次世界大戰後的巴黎，科學已和政治爆炸性地混合在一起。群情振奮。以自覺同政治脫離而自豪的美國科學家，不能理解法國知識分子的生活竟然逐步政治化的情況。但在那時事情就是如此。在論爭的中心，屹立著雅克·莫諾德。他是法國戰時地下活動的一位英雄，一九四五年同共產黨鬧翻了，他也是一位典型的法國知識分子，他自稱：「我堅持筆直的合乎邏輯的步伐，否則我會迷失方向」作為一個生物化學遺傳學家，他同美國的分子生物學家的團體有很深的淵源。莫諾德堅決捍衛科學自主和邏輯的自主性。他使生物化學擺脫了目的論的語言；他通過個人戰鬥使生物學從李森科主義腐朽的影響下被拯救出來。作為第一步，他建議用「誘導」一詞代替「適應」。在這之後，在整個五十年代，他始終獻身于把生化調節的問題納入分子生物學的軌道裡。

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