摩爾根評傳(9)_學達書庫

九

　　雖然湯姆大哥為她作了種種安排，雖然一長串追求者希望她留在學校，但她仍回家去，一直和媽媽生活在一起。內利在布林莫爾那段不長的時間裡，媽媽經常來探望他們兄妹倆。當時，小查爾頓從肯培基州立學院商科退學，在聖路易斯的密蘇裡太平洋鐵路公司供職。他覺得坐辦公室枯燥乏味，天天給父親寫信（「並向老太婆轉致問候」），催促父親實踐承諾，利用自己的威望為他在家鄉謀個職位。他好像不太明白，大查爾頓的威望有限，他自己要謀個職位也還沒有著落呢。

　　摩爾根一家兩派的分歧到1893年表現得最為突出（摩爾根結婚以後，由妻子負責處理來往信件，這種歧異趨於緩和）。摩爾根的父親那年立了個新遺囑，一方面抱怨他母親的遺囑是有意對他施以懲罰，使他不但沒得到母親的分文遺產，而且對全家的財產也沒有絲毫發言權；另一方面，他自己擁有的一切全歸兒子查爾頓繼承，說「他總是那麼喜歡我，比其他兩個孩子更會體貼人，更懂得感情」。

　　作為一名青年教師，摩爾根繼續搞他研究生時代的課題，主要對柱頭蟲、蛙類、海鞘等進行描述性的研究。既然他關心的是胚胎學研究，海洋動物自然就成了最好的研究對象，因為它們個體小。數量多，軀體又是半透明的。但他不久就改變了研究方向。這時，他越來越相信實驗方法的力量，後來他為發展實驗研究貢獻了畢生精力。四十年後他榮獲諾貝爾獎時，說的第一句話就是：這是實驗生物學的光榮。他的意思是，實驗生物學與單純的形態學研究或描述性的生物學研究是不一樣的。

　　對摩爾根產生巨大影響的不僅有霍普金斯的同事、布林莫爾學院的雅克·洛布、伍茲霍爾的C.O.惠特曼，而且也應包括設在維蘇鹹火山下那不勒斯灣的動物學試驗站。1890年，摩爾根朝拜了這一生物學界的聖地。1894-1895年，他得到布林莫爾學院給予的休假，到那兒搞了一年研究工作。

　　摩爾根沿途觀光，進行學術交流，於10月抵達那不勒斯。當時，他口袋裡塞滿意大利鈔票，手裡拿著本意大利文語法書。據說，由於他父親當年支持加里波迪政府，意大利人伸出雙臂歡迎他。不過，他們的熱忱不足以影響美國政府同意查爾頓出任他夢寐以求的領事職務。對於意大利人的熱情歡迎，摩爾根回答說，他有心娶一位意大利公主，但沒有具體說明哪一位。那不勒斯實驗室裡正在進行的一切更加使人心醉神迷。摩爾根為《科學》雜誌撰文（載1896年第3卷，第16-18頁），盛讚這個試驗站像一個目不暇接的萬花筒，每個月都有新變化。學生、教授、研究人員從天涯海角聚集到這裡，各有各的愛好，各有各的方法。他寫道：「各式各樣的人物聚在一起，自然要發生思想上的交鋒，互相品評。這樣，人人都得到深刻印象，從中學到不少東西。」

　　摩爾根在那不勒斯，同漢斯·德裡施及其他兒個德國生物學家一道工作。他對動物發育的實驗胚胎學研究產生了興趣。生物體的發育是複製與分化相統一的過程。無論是蛙或人的成休，都是由一個單細胞——受精卵自行複製了四、五十次後形成的。最根本的問題過去是、現在仍然是：一個細胞分裂成完全相同的兩半，每個子細胞又分裂成完全相同的兩半，如是反復，經過五十來次，它們所處的環境完全相同，那麼，經過了這一神奇的轉化過程，怎樣分化為軀體的不同部分，有些子細胞變成了骨骼，有的變成血液，有的又變成了腦？

　　摩爾根著手研究影響卵發育的幾種內在的和外在的因素，使用的是原始的魯布·戈德堡公司的器械。例如，他用這樣的方法研究重力對卵發育的影響：「由一台水動機提供動力。將一輛自行車倒翻過來，取下前輪的車胎，將一條帶的一端套在馬達上，另一端套在自行車的輪盤上。這樣，馬達帶動自行車輪旋轉，車輪的轉速控制在每分鐘12-16轉。把卵放在大試管裡，用橡皮塞封閉管口，然後把試管拴在車輪的輻條上……試管內幾乎裝滿水，但上面留有一個大氣泡。試管隨車輪旋轉，氣泡隨之從試管的一端跑至另一端。所以，車輪每轉動一圈，管內的水和卵就來回轉動兩次。」

　　當時學術界最重要的辯論是先成論和漸成論之爭。有人說性細胞註定（或預定）會變成一個完整的生物體。按照這種稱之為「鑲嵌說」或「先成說」的理論，每個卵子裡都預先存在著生物體的雛形，此後能自動展開，成長為成體，就像巧妙的日本花球一樣，一經泡入水中，就會成為一朵鮮花。與此相反，漸成論認為，個體發育取決於卵內物質相互作用的力量，而且原生質、環境同細胞核之間的複雜關係可能貫穿於生物體發育過程的始終。如果一切都是事先決定了的，生物的發育勢必遵循嚴格的路線，動物學家的工作就只不過是從個體發育的過程中觀察種屬發生的歷史。另一方面，後成論卻代表著一種動態的觀點。雖然接受這種觀點就勢必承認生機說的可能性，而摩爾根很不情願承認它，但這種學說卻更有利於用實驗方法研究發育過程。

　　1883年，細胞學家魯提出一種見解，認為細胞核分裂時，子細胞間有本質的差別，使子細胞的發育潛力呈鑲嵌狀分佈。比如，受精卵第一次分裂時，一個子細胞今後會發育成軀體的右側，另一子細胞會發育成軀體的左側。而將來形成軀體各個器官是在受精卵的最初幾次分裂中確定下來的。過了五年，魯通過實驗，把蛙卵的兩個子細胞殺死一個，剩下這個子細胞發育成缺少了一半的不完整的胚。這一發現證實了他的上述見解。於是，這場爭論似乎就此解決了。但到了1891年，很受人尊崇的胚胎學家漢斯·德裡施做了一個類似的實驗，卻發現海膽受精卵單一的子細胞並不形成半邊胚，而是發育成正常的胚。顯而易見，如果細胞的一半甚至人分之一擁有與最初那個受精卵同樣的潛力，具有識別變化了的環境的能力，亦麼，原生質同整個環境條件之間的相互作用就勢必比先成論的解釋要複雜得多。

　　過後若干年內，由於不同的研究者得出互相矛盾的實驗結果，生物學界被弄得一團混亂。例如，查布裡和康克林發現海鞘卵的發育符合鑲嵌論，而1893年威爾遜用蛞蝓（一種高等軟體動物或低等脊椎動物）做實驗，卻證實了德裡施的重要發現。摩爾根在那不勒斯與德裡施共事期間以及返回布林莫爾學院以後的一段時間裡，他用許多辦法刺激受精卵和胚胎，試圖駁倒鑲嵌論。1895年，他用底鱂做實驗，成功地證明單一的子細胞能正常發育。漢斯·施佩曼沿著這一方向精心設計了一些實驗。他在發育早期的卵細胞上系上一根頭髮，結果發育成不同程度的逼羅雙胎。

　　在證實了德裡施關於一半或四分之一的胚能發育成完整的個體的發現之後，摩爾根進而研究是什麼力量造成這種結果的。他採用底鱂的雙細胞胚做實驗，最初觀察到的與查布裡發現的情況相同：去除其中一個細胞後，發育成的個體可能殘缺不全；但他過後又發現，如果把剩下的這一個細胞倒置，或加以振盪或離心，即可恢復正常發育，產生完整個體。

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