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從恐龍蛋到木乃伊,兼憶多年前北大的一樁學術公案

(2017-06-21 09:00:33) 下一個

現在的政治讓人倒胃口,我需要暫時回歸學術。最近《自然》雜誌發表了一篇文章引起了我的興趣,科學家采集了來自埃及的90具木乃伊的遺傳物質樣本做了序列分析,以期了解幾千年前中東非洲人類的起源和遷徙的曆史。在考古界,沒有什麽能比埃及木乃伊更能激起人類的想像力了,電影Mummy已經拍了好幾個係列,片中木乃伊們從幾千年的長眠中複活,把來自遠古的報複向現代人類發泄。現實中的木乃伊當然不能來個鯉魚打挺跳起來給盜墓者一個嘴巴,他們的秘密卻通過古埃及高超的屍體保鮮技術而隱藏在經年不壞的遺傳物質-DNA當中。

據報道,研究人員從90具木乃伊中分離出了高質量線粒體DNA(Mitochondria)。 談到這個線粒體,不得不對細胞的結構稍做解釋。人類繁衍的精卵結合並不是一個“男女平等”共建小家庭的行動,而更象是一個男方入贅的倒插門女婿行為。這原因是女性卵細胞比男人精子體積大三十倍,營養豐富各項設施一應俱全。精卵結合,更多的是精子插入卵核把自己的遺傳物質叫交給女方就算光榮完成任務。而受精卵日後的吃穿用度,全靠卵子從娘家帶來的全部“嫁妝”,比如生長發育必須的產能細胞器官叫線粒體,就是原封不動從卵細胞繼承而來。巧的是,這個線粒體也含有遺傳物質DNA,這就產生了一個重大的遺傳學研究利好。都知道我們主要的遺傳基因來自父母雙方,但是女兒漂亮兒子聰明的基因到底是爹媽誰的功勞,是一個永遠也打不清的官司,反正不是隔壁老王的就行。但是線粒體DNA就不同,我們準知道它必然來自母親的卵子。女兒的線粒體來自母親,母親線粒體來自姥姥,姥姥的線粒體來自太姥姥,太姥姥線粒體來自祖姥姥,祖姥姥線粒體來自太祖姥姥…一代代追朔回到10萬年到20萬年前,今天所有地球人的先祖都可以追本書源到一位共同的母親,她必然是一位偉大的女性,人稱線粒體夏娃。讓我們心中充滿莊嚴和敬畏的是,如今世界60億人中的每一個人,在我們跳動活躍的機體細胞中,都保留著那位共同母親的那個線粒體,沒有了它,我們就會失去能量,連一秒鍾也活不了,就象一個初升的嬰兒如果沒有母親的乳汁,必然幹涸而死。我們那位共同的始祖,一位偉大的母親,她母愛在十幾萬年的光陰中,蔭澤了一代又一代的後輩,如何不叫我對造物和母性有無窮的敬畏?科學家對線粒體DNA的研究,可以解答很多人類母係遺傳的很多疑問。

前幾天是父親節,那麽父親有沒有給兒女留下象母親線粒體一樣獨一無二的遺傳物質呢?造物的神奇之處就是均衡平等,自然也不能虧了父親。我們知道人的性別由性染色體決定,女人的一對性染色體是XX,男人性染色體是XY。男人的Y染色體就是原封不動地來自父親,一代代向下傳,所以研究Y染色體的序列演化對理解人類的父係遺傳至關重要。但是倒黴的是,Y染色體是位於細胞核的主要遺傳物質,比起微小又皮實的線粒體來,他們體積巨大,易碎易斷,要在曆經幾千年風雨的木乃伊中保留下來實屬不易。難上加難的是,木乃伊在出土後暴露在外界環境之中並幾經易手,標本可能已被空氣中的微生物汙染,從他們身上分離出的DNA,有多大可能是古人類真正的遺跡呢?所以研究者費了九牛二虎之力,從90具木乃伊中才提純了三個人的標本,使古埃及人類的父係研究大為困難。

說道這個古生物標本的現代汙染問題,不禁讓我想起20年前北大的一起學術公案:恐龍蛋事件。當年卷入旋渦之中的是兩位北大的學術名人,著名海龜北大生物係主任陳章良和古生物學家張昀教授。事情的經過是這樣,張昀的學生所在的古生物博物館不小心打破了一顆恐龍蛋化石,發現裏麵有象蛋黃一樣的粘稠有機物質,就拿去交給北大的分子生物學實驗室進行DNA測序,發現部分序列和恐龍的近親兩棲爬行類類似。非常善於搞公關的係主任陳章良火速發表文章並召開記者招待會宣布克隆到恐龍基因,連《人民日報》都頭版報道這個重大新聞。新聞界一熱炒,又借著那幾年美國大片《侏羅紀公園》走紅的東風,大有一副中國人要在世界上第一個複活恐龍讓外國人豎大拇指的架式。

但是恐龍蛋研究的高調宣傳,居然引發了當年國內生物界的政治鬥爭。以科學院士鄒承魯為代表的老一代生物學權威早對陳章良這個學術明星不滿,認為他過於高調學風有失嚴謹。就組織人進行了批判,並一針見血地抓住了北大恐龍蛋研究的致命弱點:恐龍蛋化石被意外打碎,樣本可能汙染,陳章良他們獲得的基因可能根本就不是恐龍基因!比如北大的研究聲稱他們采到的恐龍蛋基因和恐龍近親類似,但是後來別人發現那個序列其實和現代真菌其實也很象,很有可能是試驗材料被黴菌汙染。看看今天這個埃及木乃伊研究,為了避免汙染,研究人員特意在封閉隔離的人體骨骼和牙齒內汲取樣本,千萬小心,才在90個標本中成功了3個,成功率3%。再對比我們的恐龍蛋研究,從蛋被打破到樣本提取之間,暴露在外界有一年的時間,就算是新鮮雞蛋也早長出綠毛,更別提是好上億年前的陳年老蛋了。

除了陳章良之外,大多數讀者可能對恐龍蛋事件的另一位主角張昀教授比較陌生。他當年在北大也是古生物學的學術明星了,1998年在《自然》和《科學》雜誌上發表過文章,《自然》的文章插圖還被當成重大發現而被選作封麵。當時國內的大學還沒有形成依賴海龜而在CNS上瘋狂灌水的局麵,可以想像張昀教授發射這兩顆學術衛星造成什麽樣的震撼。可惜他不是分子生物學的專家,但是卻要為恐龍蛋基因事件造成的後果而承擔壓力。我記得當年聽他的一個講座,座無虛席,本來主題是介紹自己在《自然》的封麵文章,但是老先生一上台就忙不顛地向觀眾解釋恐龍蛋的來龍去脈:恐龍蛋打破是因,分析恐龍蛋基因是果。那些要求在無菌操作條件下開蛋取黃的質問,是否有些本末倒置呢?老先生態度誠懇,絕無無理狡辯的輕佻態度,加上他兩叢白發之間一個發亮的腦門,深邃的雙眼目光如炬,頓時讓我折服了三分。後來我見到一位同窗,剛好他有仙風鶴骨的風采和壯年絕頂的跡象,我發自內心恭維他:老兄真有張昀教授的氣質!結果把他還惹惱了:我30歲張昀60歲,有你TMD這麽比的嘛!他是不了解我對張昀教授的真心敬仰。

人有旦夕禍福,張先生這代人,被文革耽誤了學術青春,改開後又疲於奔命於耗時耗力的評職稱定級別,因此特別珍惜來之不易的研究時間,生命中無時不刻都仿佛在思考。1998年一個陰冷的冬日,張先生乘坐當年在北京街頭特別流行的一種俗稱中巴的中型麵包車,據說車尚未停穩,門不知為什麽開了,思考中的張先生就走了下去…另一個說法是,張先生下了車,一腳著地另一腳還在車上,中巴居然就啟動了…。結果是先生意外跌倒,顱腦內傷,在醫院中孤獨的去世,享年61歲,距他辛辛苦苦評上正教授才不到兩年。

恐龍蛋的研究,當然不是張昀教授做學問的代表之作,但卻讓我有幸接觸到一位平凡而執著的學者的學術和生平。從難免瑕疵的恐龍蛋研究,到沾盡現代高精尖技術之光的埃及木乃伊研究,人類對考古遺傳學的認知在不斷深入,張昀教授作為先行者,作出了並不完美的貢獻。由於英年早逝,他的名字如今已被絕大部分人所遺忘,他的照片在網上都搜不到一楨。我在此寫下一點文字,把自己的記憶定格在20年前,紀念那位目光如炬,頭頂鋥亮,永遠帶著誠懇微笑的忠厚長者。

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閱讀 ()評論 (8)
評論
cng 回複 悄悄話 回複 'Pillar' 的評論 : 您喜歡我很高興。
Pillar 回複 悄悄話 Excellent! Had a laugh and also learned something. Thank you!
cng 回複 悄悄話 回複 'J_man' 的評論 : 老兄抱著噴的心態進來,莫非是知情人?
cng 回複 悄悄話 回複 'ziqiao123' 的評論 : 能讀懂就好!
cng 回複 悄悄話 回複 'FollowNature' 的評論 : 哈哈,你的id好,我讀了nature的文章,算是follownature了。
J_man 回複 悄悄話 沒什麽可噴的,已閱。
感興趣的是那三個成功提取的DNA樣本有什麽研究結果。
ziqiao123 回複 悄悄話 老兄的思維跨度可真夠大的,不過還能讀。
FollowNature 回複 悄悄話 好文。 讚!
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