奇异的魔法--生物工程/现代农民科学素质教育丛书

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虽然摩尔根找到了神秘的“乐谱”的下落，但是，探索生命奥秘的行程 还远远没有结束。染色体是由核酸和蛋白质两种物质组成的，那么，核酸和 蛋白质，到底谁是生命之歌的“乐谱”——基因的“公寓”呢？ 人们最先把注意力集中到蛋白质上。蛋白质的种类很多，在生命体中几 乎到处可以看它的踪迹。例如蜘蛛吐的丝，是由纤维蛋白质组成的；鱼的鳞 和飞禽的羽毛，都含有角蛋白；动物的血液中存在着血红蛋白：人体的抗体 、激素和神经等，也含有蛋白质。在生物体的每一项活动中，起催化作用的 酶也是蛋白质。生物体的一举一动，似乎都是依赖蛋白质来完成的。 科学家们以为生命的秘密藏在蛋白质里，那个神秘的演奏者一定就“住 ”在蛋白质里。成百上千的科学家投入了对蛋白质的研究，企图从蛋白质身 上揭开生命之谜和遗传之谜。这些研究工作取得了很大的成绩，但是，科学 家们却不能证实“基因”就藏在蛋白质里。 一些研究工作者决定另辟蹊径，他们关心起组成染色体的另一类物质— —核酸来。核酸在生物体中广泛存在，所有的动物、植物、微生物和病毒中 都含有核酸。可是，核酸被发现后却在很长一段时间没有引起科学家多大的 重视。直到1944年，美国科学家艾弗里在深入研究肺炎双球菌的时候，证实 了核酸在遗传中的关键作用后，核酸才引起了全世界科学家的极大关注。 艾弗里注意到1928年英国医生格里菲思发现的一件令人惊奇的事实。格 里菲思医生将一种有毒的肺炎双球菌杀死，同一种无毒的肺炎双球菌混在一 起，注射到小白鼠身上，结果已经杀死的有毒肺炎双球菌复活了，使小白鼠 致死。艾弗里通过精密的试验，证实了能使死菌复活的物质不是蛋白质，而 是核酸！生命的最大秘密隐藏在核酸之中，核酸是基因的载体；艾弗里和他 的同事们找到了打开生命迷宫的第三把钥匙，这是一个了不起的贡献。 在一些科学家寻找那些神秘的“乐谱”的时候，还有一些科学家在探索 另一个问题：生命之歌和遗传之歌的乐谱是什么样儿？音乐家们凭着七个音 符创作出那么多动人的交响乐，那么多美妙的歌，儿。那么五光十色的生命 之歌同音乐家谱写的交响乐是否有某些共同的地方呢？科学家们思索着、实 践着。 最先企图回答这个问题的是一个生物学的“外行”，奥地利出生的著名 物理学家、近代量子力学的奠基人之一薛定谔。第二次世界大战中，他从奥 地利流亡到英国。坎坷的生活并没有中断他的科学研究。他用一双善于观察 物质微观世界的慧眼，观察了千姿百态的生物界。他对生物界的遗传现象感 到莫大的兴趣。生命体一代接一代地复制着自己的模型，培育出忠实于自己 形象的新的生命体，这种复制过程是那么精确，就像工厂里的工人按照工程 师设计绘制的蓝图制造机器一样。复制生命的工程师遵循着一种什么样的思 维规律在设计生命的蓝图呢？这种规律能不能为人类认识呢？ 薛定谔想到了电报。 1844年5月24日，在美国华盛顿国会大厦的联邦最高法院会议厅里，人 们相互低声地交谈着，兴奋而又焦急地等待着一个奇迹的出现。物理学家莫 尔斯万分激动，他用颤抖的手揿动着发报机的按键，把自己发明的，用“点 点，线线”等符合组成的电文，发往64千米外的巴尔的摩城。那里的收报机 收到了莫尔斯的电码，按莫尔斯编制的电码本翻译出了电文。世界上第一份 载着文明信息的电报诞生了。以后，电报广泛应用到生活和军事上。在军事 上，为了保密，人们编制了形形色色的密码电报。点、线、两符合，收报机 里听到的长、短两种声音，竟然能够传递人们十分复杂的思想，这比音乐家 用七个音符写乐谱还要简捷得多。 那么，在生物界，是否也是用某种我们至今还没有破译的密码在传递生 命设计者的信息呢？薛定谔在《生命是什么》一书中，作了大胆的预言：“ 遗传物质有如莫尔斯电码的点和线那样，可取几种不同的状态，像用莫尔斯 电码可以记述所有的语言那样，状态变化的顺序大概是表示着生命的密码文 。生命的密码被复制，并像拷贝一样无误地传递给子孙。”P32-35