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第七十一回 破密码遗传谜底终揭晓大融合科学深处无疆界生命科学的发展（第1页）

第七十一回破密码遗传谜底终揭晓大融合科学深处无疆界——生命科学的发展

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上回说到摩尔根在他的《基因论》一书的末尾，预言了基因是化学实体的假设。

但是摩尔根总是念念不忘他的老本行——胚胎发育学，他做此预言之后就离开对细胞遗传学的研究而重操旧业去了。

这科学的研究总是从现象到本质，从宏观到微观，就如那物理从牛顿探讨天体运行，直到卢瑟福打碎原子。

这生物学自从达尔文创立进化论，孟德尔、摩尔根发现遗传规律之后，又渐渐追根到细胞内，进而又研究细胞核的结构。

就如物理学进入核物理阶段一样，生物学也进到了一个新阶段——分子生物学，它要对生物细胞的分子结构进行探索，从而来破解基因之谜。

科学发展到二十世纪，和十九世纪以前相比，其研究方式已有了明显的不同。

一是，一个课题很难由本学科单独完成，出现了多学科交叉。

比如原子核的裂变便需要许多费米、哈恩一流的物理学家、化学家共同参与才能发现。

二是，一个难题由一个科学家单独解决越来越不可能，需要有庞大的实验室、研究中心，要有许多科学家的通力协作才能完成。

这个DNA就在这样的时刻被托到解剖台上，而首先举起解剖刀的却是几个物理学家。

二十世纪三十年代中期，正是玻尔领导的哥本哈根学派在与爱因斯坦大论战，他们新创立的量子力学正蓬勃向上。

这批物理学家不满足于只用物理现象来解释自己的理论，探索的触角又向生物学伸来。

这次大会不久，欧洲大陆战云密布，科学家们纷纷避难美国。

前面我们说到玻尔也去美国参加研究原子弹了，他的学生德尔布吕克也到了美国，但是他并没有参加曼哈顿工程，而是一头扎到摩尔根的研究基地——加利福尼亚理工学院。

这时他看到实验室里在使用一种“噬菌体”

做细菌和病毒研究的材料。

这噬菌体是一种病毒，它的结构简单得出奇。

它有一个六角形的头，头部中心含有DNA，头部后面拖着一条尾巴，尾巴梢上又有六根尾丝。

当噬菌体感染细菌时，先用六根尾丝牢牢地黏附在细菌壁上，这时它的尾部放出一种酶，把细菌的细胞壁溶解开一个洞，然后就可钻入。

噬菌体与其他生物的细胞染色体的基因有一样的物理、化学属性，但是它又极简单，就是一层蛋白质外壳包了一组基因，而且它繁殖得很快，侵入大肠杆菌内后，只要二十分钟就可繁殖数百个后代。

德尔布吕克见到这东西心中不觉一喜。

选择最简单而又典型的对象来研究，不是物理学中常用的方法吗？要研究自由落体规律，就用一枚石子；要研究原子结构就先从只有一个质子、一个电子的氢原子入手；现在要研究基因，何不就从这个噬菌体身上突破呢？

原来DNA中只存在磷，不存在硫，而蛋白质中大多是硫，只有极少的磷。

于是他们用放射性磷（32P）和放射性硫（35S）来分别给DNA和蛋白质做了记号，然后用做了记号的噬菌体去感染大肠杆菌。

带有放射性的噬菌体就像背了一个发报机一样，人们随时可以接收到它发回的信号，掌握其行踪。

果然，这一着很灵。

他们发现，当噬菌体侵入细菌内部时是将身体外壳留在细胞壁外，而将DNA渗入细胞内，这通过记录到的32P和35S就可以分得一清二楚，确实是只有DNA进入大肠杆菌内。

但是20分钟后生成的噬菌体仍和原来一模一样，这就再清楚不过地证明只有DNA才是真正的遗传物质，执行遗传任务的并不是蛋白质。

德尔布吕克因这项发现而获得1969年的诺贝尔医学和生理学奖。

他半路出家，善借他山之石，终于有了殊勋，被后人尊称为“分子生物学之父”

。

1945年薛定谔（左）在都柏林

DNA就是遗传物质，那么它是一个什么样的结构，怎样实现遗传的呢？这个生物学中的大难题却又是一个物理学家首先来做答案。

读者还记得，1900年这个年头发生了两件事，一是孟德尔遗传学说被重新发现，二是普朗克创立能量子概念。

想不到四十多年后这两条各不相干的河却流到了一起。