一隻又死又活的薛定諤的貓

第二十二章 群星薈萃的RNA領帶俱樂部

　　1953年夏天，著名理論物理學家、大爆炸宇宙論之父伽莫夫（George Gamow，1904-1986）在加州大學伯克利分校的校園裏碰見手裏拿著最新一期《自然》期刊的阿爾瓦雷茨（Luis Alvarez，獲1968年諾貝爾物理獎），阿爾瓦雷茨告訴他裏麵有一篇沃森和克裏克（James Watson，Francis Crick，同獲1964年諾貝爾生物與醫學獎）寫的文章很有意思。阿爾瓦雷茨所說的，就是那篇具有劃時代意義的關於DNA（脫氧核糖核酸，是一種儲存遺傳指令、引導生物發育與生命機能運作的生物大分子）雙螺旋結構的文章，它是人類在通往發現生命奧秘的道路上邁出的關鍵一步。伽莫夫回去後仔細讀了沃森和克裏克的文章，立刻意識到了它的重要意義，並認定自己在這個前途無量的領域裏也應插上一腳，有所作為。盡管那時他並不懂生物學，甚至對化學也所知有限。在從伯克利返回華盛頓的路上，他給在劍橋大學卡文迪許實驗室工作的沃森和克裏克寫了一封信，向他們提了一係列有關DNA中核酸序列如何決定遺傳信息的問題。沃森和克裏克收到信後卻沒敢立即回信。原因很簡單，在科學圈裏，伽莫夫是出了名的喜歡捉弄人的家夥，他們可不想被他愚弄，授人以笑柄。直到若幹天後又收到了伽莫夫寫的一篇有關DNA的核酸序列如何決定蛋白質的氨基酸序列的論文草稿之後，他們才確定伽莫夫不是在開玩笑。在這篇論文裏，基於DNA中核酸的排列必須遵從一定的組合規則，伽莫夫建構了一個非常簡單的模型，並得出需要以三個核酸一組才能為20個氨基酸編碼的重要結論。他的思路雖然是對的，結論卻是錯的。實際過程遠比他想象的要複雜得多，蛋白質的氨基酸序列需要經過RNA（核糖核酸，主要分三類，最重要的功用是在細胞複製過程中對DNA中儲存的遺傳指令進行轉錄、識別和轉運以及合成所需的特定蛋白質）的傳遞才能完成。即便如此，他的想法為後續的研究指出了正確的方向，仍然意義重大。

　　沃森、克裏克和伽莫夫很快成了好朋友。1954年夏天，伽莫夫聽說沃森和克裏克會去美國著名的避暑勝地鱈魚角的伍茲霍爾海洋生物實驗室工作一段時間，他於是向那裏的一位友人借了一所臨海的小別墅，這裏就成了伽莫夫、沃森和克裏克幾乎天天聚會的地方。克裏克有一段關於那時的回憶：“絕大多數的下午，傑米（沃森的昵稱）和我都會去那所小別墅，與伽莫夫一起坐在岸邊討論各種各樣的問題--從基因編碼到漫無邊際的閑聊，有時候就在那兒看伽莫夫給路過的漂亮女孩兒用撲克牌變戲法。在那些日子裏，科學研究的節奏不像現在這麽忙亂。”對於今天做科學研究的人們，這種悠哉遊哉的日子肯定是一去不複返了。

　　1954年冬天的某日，伽莫夫、沃森、奧格爾（Leslie Orgel）和斯坦特（Gunther Stent）一起去參加在伯克利的一個晚餐聚會，與會者大都是對RNA結構感興趣的年輕生物化學家。在餐會中他們四人產生了創立一個協會的念頭，協會的目的就是讓成員之間能相互交流研究RNA結構的新想法，以及通報各種新消息、新進展。他們最後決定將這個協會命名為RNA領帶俱樂部，還限定俱樂部一共有二十個會員。以二十人為限是因為隻有這麽多種氨基酸。每個會員都以一種氨基酸作為自己的綽號並配發一條特製的領帶外加一個領帶夾。伽莫夫親自為俱樂部設計了領帶上的圖案--RNA結構的示意圖，領帶夾上麵則刻有對應於每個人代號的氨基酸的縮寫字母。比如伽莫夫是ALA（丙氨酸），沃森是PRO（脯氨酸），克裏克則是TYR（酪氨酸）。在俱樂部的專用信紙上印著德爾布呂克（Max Delbruck，獲1969年諾貝爾生物與醫學獎）為俱樂部製定的座右銘“幹就拚命幹，不然就別試”。俱樂部的負責人的“官銜”名稱也都怪怪的，分別為：合成器--伽莫夫，樂天派--沃森，悲觀者--克裏克，檔案員--易卡斯（Martinas Ycas）和掌璽大臣--瑞奇（Alex Rich）。

　　這個俱樂部裏的不少人在學界是出了名的“不正經”。比如伽莫夫曾經糾集了幾個人給一份著名的德國物理期刊寫信，故意指稱某人的文章是惡作劇，而其實他們才是真正的惡作劇者。幸好編輯並未上當，沒有把這封信登出來。他的朋友們深知其為人，所以有時也會以其人之道還以其人之身，拿他來尋開心。沃森就曾冒伽莫夫之名邀請了兩百多人來參加一個酒會，最後還得讓伽莫夫買單。他們搞的這些惡作劇，真真假假、虛虛實實，讓人很容易上當。1955年，領帶俱樂部的“掌璽大臣”瑞奇從美國來到英國劍橋大學與沃森和克裏克合作，準備一舉攻克RNA的結構問題。這三人聯手無疑是當時生物化學界的最強組合了，他們自己也認為解開RNA之謎非他們莫屬。可沒過幾天，沃森就收到了伽莫夫的一封信，向他報告說愛荷華州立大學的化學家阮多斯（Rundles）已經將RNA的問題解決了，並詢問沃森是否應吸收阮多斯為領帶俱樂部的成員。阮多斯雖算不上什麽成名人物，但畢竟曾在鮑林（Linus Pauling，獲1954年諾貝爾化學獎）手下做過若幹年DNA和RNA方麵的研究工作，如今修成正果，也在情理之中。沃森等人本來還有點將信將疑，但緊接著瑞奇也接到了德爾布呂克的信，告訴他阮多斯的論文已刊登在最新一期的美國化學會誌上。那年頭可不像現在，一上網什麽都能很快看到。美國化學會誌通常需一個月後才能寄達英國。他們實在等不及了，由瑞奇給他在美國的一位搞化學的朋友撥了個越洋電話，想讓他用電報把阮多斯的論文趕緊拍發過來。結果得到的回答竟是查無此文！他們這才醒悟過來，原來是上了伽莫夫和德爾布呂克的大當。

　　RNA領帶俱樂部聽起來有點像是開玩笑，但其實非同小可，因為它的二十個成員幾乎個個都是精英，光是諾貝爾獎得主就有六名之多。他們又是一個跨領域的大雜燴，數學、物理、化學、生物、生物化學、物理化學、電子顯微鏡，不一而足。其中有頂尖的理論物理學家費曼（Richard Feynman，獲1965年諾貝爾物理獎）和氫彈之父泰勒（Edward Teller），也有從理論物理轉入基因研究並取得重大成就的德爾布呂克。俱樂部的主體當然還是分子生物學界的新星們，約占了三分之一。他們這夥人大多是各自領域中的“異類”，差不多每個人都有一串故事。其中很值得一提的是德爾布呂克。

　　德爾布呂克可以說是出身理論物理的“名門”。他最開始是打算學天文的，1925年在柏林偶然聽了一次海森堡（Werner Heisenberg，獲1932年諾貝爾物理獎）關於量子力學的演講，盡管聽得似懂非懂，卻使他的誌向從天文變成了理論物理。次年他來到當時數學與理論物理的聖地--哥廷根大學，先後跟隨維格納（Eugene Wigner，獲1963年諾貝爾物理獎）和玻恩（Max Born，獲1954年諾貝爾物理獎）研習量子理論，並於1930年獲得博士學位。之後他得到一年的洛克菲勒獎學金，在哥本哈根和蘇黎世分別跟隨玻爾（Niels Bohr，獲1922年諾貝爾物理獎）和泡利（Wolfgang Pauli，1900-1958，獲1945年諾貝爾物理獎）做研究。這兩位物理大師都對他評價極好。最稀奇的是，泡利在物理界是出了名的“毒舌”，卻居然對德爾布呂克青眼有加。1932年他又成為著名核物理學家邁特納（Lise Meitner）的助手，並與哈恩（Otto Hahn，獲1944年諾貝爾化學獎）進行過合作研究。說來奇怪，盡管德爾布呂克師從的全都是大師級的人物，而且所有的人都認為他極具潛力，可他在理論物理領域卻一直沒能一鳴驚人。

　　遇到來自蘇聯的基因科學家吉莫弗耶夫-芮索沃斯基（Nikolay Timofeev-Ressovsky），是德爾布呂克科學研究生涯的一個重要轉折點。在皇帝威廉研究所工作期間，德爾布呂克一直想搞一個關於生物科學的非正式、跨領域的沙龍。正好吉莫弗耶夫-芮索沃斯基作為交換學者從莫斯科來到了柏林。他們兩人一拍即合，很快就開始了合作。不久研究光生物學的齊默（Karl Zimmer）也加入了他們的行列。1935年他們共同完成了一篇在基因研究史上很有名的論文“基因變異的性質與基因結構”，他們斷言基因就是分子，並以此為基點論證了物理概念可以被用來解釋基因結構。從此，德爾布呂克的研究興趣開始從理論物理轉移到了基因科學，並使他最終成為分子生物學的奠基人之一。

　　1931年，美國的洛克菲勒基金會就已經決定將他們資助的重點從物理學轉向生物學。在玻爾的推動下，德爾布呂克從洛克菲勒基金會獲得了一年的經費，到美國加州理工學院的果蠅研究中心去工作。這個中心是由被譽為現代遺傳學之父的摩爾根（Thomas Morgan，獲1933年諾貝爾生物與醫學獎）一手建立的。德爾布呂克一到實驗室，摩爾根就讓助手給了他一摞有關果蠅研究的文章，讓他看看在“蒼蠅房”有沒有什麽研究工作可做。德爾布呂克卻有他自己的想法，他覺得必須另辟蹊徑，因為如果按部就班地追隨摩爾根的果蠅研究，一年時間可能什麽也做不成。一個偶然的機會，他聽說有個叫埃利斯（Emory Ellis）的年輕人在利用細菌病毒進行基因研究。通過與埃利斯的交談，德爾布呂克很快意識到這正是他一直在尋覓的研究方向：借助於一個極簡單的生物體來研究基因--既不需要複雜的設備，也不需要很多的預備知識。

　　細菌與病毒的簡單結構以及繁殖的高速度是其最大的優越性，在短時間裏它們可以繁殖很多代，而且可以很容易地進行人工調控。這使利用統計的方法來分析其基因的變異成為可能，從而為基因研究提供了一條嶄新的途徑，並逐漸取代果蠅成基因研究的主角。1939年第一台實用電子顯微鏡誕生，為了解病毒的詳細繁衍過程提供了強有力的新工具。從這一點說，德爾布呂克的運氣還是很不錯的，他恰好在適當的時間選擇了一個適當的課題。1941年，德爾布呂克開始與盧裏亞（Salvador Luria，獲1969年諾貝爾生物與醫學獎）合作研究細菌的基因變異是自發的還是由環境變化決定的，這同時也能澄清當時還懸而未決的一個問題--細菌到底有沒有基因。通過觀察細菌出現抗禦噬菌病毒的能力的幾率，他們以令人信服的數據，得出明確的結論：細菌不但有基因，而且它們的基因變異是自發的。這篇論文還展示了深入的思考與統計分析相結合的研究方法在細菌基因學上的重要性，並成為“其後所有有關細菌基因學的論文的標杆”。

　　德爾布呂克等人開創的把生物化學與結晶學相結合的研究方法，最終導致了對DNA、RNA以及它們在生命複製過程中的中心作用的完整的理解。自1945年起，連續幾個夏天，德爾布呂克在著名的冷泉港實驗室主持關於利用噬菌病毒進行基因研究的討論班，介紹、交流和推廣這種新方法，為分子生物學和生物化學培養和造就了一大批人才，其中包括後來發現了DNA雙螺旋結構的沃森。這幾期討論班也使德爾布呂克成了桃李滿天下的一代宗師。

　　德爾布呂克做學問有一個原則：“不做趕時髦的科學研究”，這也是俱樂部中大多數成員的共同特點。他們進行學術研究是為了探尋真理，而不是為了出人頭地，更不是為了爭經費以自肥。他們把做學問當成享受，因而通常能夠抱持一種成功不必在我的平常心。從俱樂部成員之間的通信可以看出，他們相互之間的交流基本是不設防的。很多新的、不成熟的想法都會拿出來與其他人討論，毫無為他人作嫁衣裳的顧忌。這樣的心態在今天的學術界恐怕早已絕跡，而像RNA領帶俱樂部這樣的團體，在如今這個越來越功利的社會中大概也再難出現了。