情有独钟(38)_应天故事汇

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三八

到一九六〇年，他成功了。那年秋天他同弗朗西斯·雅各布合作在《汇报》上发表了第一篇调节分子机理的论文。翌年，在英国发表了题为《蛋白质合成的遗传调节机理》的更为完整的论文。在这模式中雅各布和莫诺德提出：蛋白质的合成并非由结构基因按密码合成蛋白质的基因本身调节的，而是被其它两种基因——位于结构基因的附近的操纵基因，和在染色体中无处不在的调节基因调节的。调节基因按密码合成阻遏物（他们认为这阻遏物是RNA，但后来证明是蛋白质），阻遏物反过来又和操纵基因结合阻止结构基因的正常转录作用。但是由于细胞内存在着特殊的化学底物能与阻遏物结合起来，使之失去阻遏活性，不再能同操纵基因结合。结构基因的转录作用就不能再恢复了。莫诺德和雅各布把全部系统——结构基因、调节基因和操纵基因——叫做一个操纵子。在一九六一年的回顾总结中、他们写道：　　化学的生理学和胚胎学的基本问题是了解为什么组织细胞并　　不始终显示出基因组内全部潜在的固有性质的……调节基因和操　　纵基因的发现、结构基因的调节活动被阻碍，表明基因组所包含　　的不仅是一系列的蓝图，而且还包含了蛋白质合成协调的程序和　　控制其执行的方法。　　这项工作的成果是修改了中心法则，大大地扩大了它的范围，指令从DNA单向传向RNA，再传向蛋白质，在这一法则上增加了重要的反馈形式。但中心法则的基本特征依然保留了它的设想：“一旦信息进入蛋白质，它就不能再出来。”但现在，蛋白质或其它化学物质，至少能影响信息的流动率，从而调节了全部体系的功能。莫诺德和雅各布所提出的这一设想提供了在一个细胞内基因是怎样起作用的一个令人满意的分子模型。其结果是将生化遗传学的全部领域引入了分子生物学。　　当巴巴拉·麦克林托克在《汇报》上看到莫诺德和雅各布的第一篇论文时，她非常高兴。他们对细菌体系的优美分析和她自己对玉米体系的研究十分相似。两者的共同点是对两个控制因子的识别：一个在结构基因附近，直接控制它的活动；另一个独立存在，通过它对第一个控制因子的影响，间接地控制了基因。事实上控制因子在其自身的体系里是可移动的，它们在最初被发现很可能是因为这个，但对于操纵这样一个控制体系则不是最关键的。实际上，在处于麦克林托克Spm体系控制之下的一个基因的位点，是同莫诺德和雅各布所谓的“操纵”基因相类似的。Spm因子本身是固定的——正象在细菌体系里一样。　　最后，在她使她的知识让世界共享的努力经过十年的完全挫折之后，一个回声被传回来了。她对控制和调节的思想，同莫诺德工作的相似之处令人震惊。后者似乎恰好提供了足以削弱迄今为止她所面临的对抗所需要的那种独立的证据。现在她应该能把这一故事的其余部分讲下去并能得到倾听了。　　她立即寄了一篇题为《玉米和细菌控制体系的比较》的论文给《美国自然科学家》。在这篇论文里，概括了Spm体系的基本特征，她总结说：　　预期这样一个控制基因活动的基本机制，会在所有的生物内　　进行操纵。在较高等的生物里，由于缺乏鉴定象这样一个控制体　　系的方法，可能使得它们迟迟不能得到普遍的承认。虽然有很多遗　　传学的和细胞学的证据，表明确实存在着控制体系。预期在较高等　　的生物里发现的控制体系会显示出更为复杂的结合水平。　　她还在冷泉港的大学研究班讨论会上提请注意那些相同之点。听众中有很多人是非常激动的，但使他们激动的却是莫诺德和雅各布的工作成果及其所表明的可能性。她原来以为接着将是接受她自己的研究成果，然而那却并未发生。玉米的控制日子依然被认为是不可理解的。　　问题部分在于转座的意见依然难以理解。现在她是真正地惶惑了。为什么转座竟是如此的异端？在当时，生物学家已熟悉这一情况；病毒DNA很容易插入（并从那里释放出来）细菌的DNA内，常常携带细菌染色体的片断。在有些情况下，可在不止一个插入的位点鉴别出来。那么释放和插入的DNA片断为什么如此不同呢？认为一个发现有道理，而另一个发现却没有道理，麦克林托克认为这个问题本身就不合逻辑。是什么看不见的障碍使得转座不被人接受呢？　　麦克林托克的同事们的看法如此缺乏逻辑性，看来已不是第一次了。理由是什么呢？对于麦克林托克，这就是她所谓的“不言而喻的设想”——一种对模式无保留的信奉，它阻碍人们用新思想看待资料。这些不言而喻的设想，在什么是可以考虑的和什么是不能考虑的之间，不知不觉地硬划了一条线。他们甚至连逻辑上的荒谬也看不见了。“他们不知道自己被模式捆住了，而你无法向他们指出这一点……即使你努力这样去做也罢。”同年轻的科学家打交道，她觉得不困难。但她认为有太多的同事，老龄给他们带来了头脑的僵化。　　多年以来，他们阅读文献，听取研究班讨论会的报告，使得他们越来越难以意识到本身较为隐蔽的设想，而不愿听取新事物。而对新事物不熟悉使他们日益不会思考问题，人们忘了对资料的解释可以改变，忘记了理论和模式是往来不定的。麦克林托克认为，最大的危险是人们在自以为是的基础上试图解释一切。“这就是为什么模式从它第一次开始发表时，就使我觉得这样讨厌。”单纯出于感情，就把模式错当作是现实，她说，“中心法则就是其中之一。” 　　要解释所有的调节形式，只靠莫诺德和雅各布的操纵子理论还是远远不够的。“某些工作在研究细菌时可能需要，在研究较高级的生命体时，可能就不需要了。”麦克林托克指出：“真核生物是一大堆细胞组成的。在生物体的不同部分，没有两个细胞能够做同样的工作。困此，一定会有象从细菌中所得到的那种截然不同的控制基因。细菌是高度进化的生命体，它们的操纵子是头等的——非常的经济。（但）在较高级的生物体里我们用不着那么经济。” 　　分子生物学家对真核生物一概不考虑。“他们不去探索这些细胞在进化中经历了些什么。”按照麦克林托克的说法，“生物体能干各种各样的事；它们能干奇异的事。它们干了我们干的所有的事。它们干得更好、更有效率、更加不可思议……。试图把所有的事都塞进一条法则里去反而使它起不了作用。……根本就没有这样的一种能符合所有情况的中心法则。事实证明，任何机制只要你能想得出来，你就可以找到它——即使那是一种最异乎寻常的想法也罢。任何事情……即使没有大的意义，它实实在在地存在着……因此，如果材料告诉你，‘那可能是这个’，又是那个。不要把它搁在一边，说它是一个例外、一个畸变、一种沾染物……它就是一直在发生着的，而它又提供了那么多有用的线索。”

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