生 命 奇 葩-第15部分
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据说,幼年的摩尔根就喜好收集自然标本和做一些乱七八糟的实验。
1866年9月25日,托马斯·亨特·摩尔根出身在美国肯塔基州列克星
敦城一所豪华而古老的房子内。摩尔根的父亲是美国驻西西里岛墨西那的领
事,他巴望这孩子将来会成为一个“勇敢高尚的名人”,多次情不自禁地用
双手把摩尔根托过头顶,高兴地说:“长大了他会成为一个外交家的。”孩
子的母亲则讲,像他叔叔一样也不错,因为孩子的叔叔是美国南部联邦的一
位将军,战功累累,名声显赫,为这个家族增加了不少风光。这是一个名门
望族,在其精心保存的所有家谱中,以出过外交家、律师、实业家、军人而
自豪。但是,摩尔根成了“例外”和“变种”。许多年以后,他成了一位科
学家,一位著名的胚胎学家和遗传学家。
摩尔根自幼就寻觅着自己的爱好。他整日东跑西逛,一副“吊儿郎当”
的样子。带着一副逮蝴蝶的网,或去列克星敦郊区,或进出于不远处的山里,
采集着他喜欢的动、植物标本。一次,他与堂弟抓住一只猫,他建议,把这
只猫解剖一下,看看它肚子里有些什么东西。他们用绳子把猫系在桌子上,
在用刀切割猫的肚子时,猫痛得叫了起来,终于挣脱了绳子,怒气冲冲地跳
下桌子,逃之夭夭了。这一次失败的实验说明摩尔根的研究技术尚不到家。
摩尔根不断地收集着各类标本,几年下来,东西越来越多,鸟、鸟蛋、
蝴蝶、化石等堆得到处都是。在摩尔根10岁那年,家里决定专门把住宅顶楼
上的两间房子给他作为标本室。这真是一件梦寐以求的大好事。摩尔根将这
两间房间油漆裱糊一新,把各类标本搬了进去,分类整理后,工工整整地贴
上了标签。这可是他的专属领地,不经同意,家里其他成员不得改变里面的
任何摆设。
1880年,摩尔根14岁生日一周后,他考上肯塔基州立学院预科。1882
年转入本部学习。对摩尔根来说,博物学是全部课程的精华所在。“尽管大
家都认为当时的条件非常原始,但我们确实受到了很好的教育。”摩尔根是
这样评价他的大学生活的。
1886年,19岁的摩尔根进入了霍普金斯大学,攻读博士学位。这时,霍
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普金斯大学建校才10年,但在美国和欧洲教育界已享有盛誉了。当时美国的
大学不太重视自然科学课程,而霍普金斯大学有别于此,特别强调生物学等
自然科学。已建立了一座新的生物实验室。摩尔根在这儿,潜心研究着海洋
生物,完成了他的博士论文《论海洋蜘蛛》。
传统的生物学研究方法是描述性的,科学家观察一个有机体时,注重于
它的外形和结构如何,它们各部分是怎样结合在一起的。然后,如同林奈那
样,把它归入所属的某一个类别中去。新一代的生物学家不满足于此,他们
想知道活的有机体是如何产生并怎样活动的。生物学家马丁认真地告诉他的
学生:“生命不可能在死亡的躯体中观察到。”坚持实验和注重观察生命体
的动态改变,这在当时美国甚至欧洲大学中是领风气之先的。
这一次,摩尔根做的是一项非同寻常的实验。他选择了果蝇作为实验动
物。果蝇的叫法五花八门,亦称醋蝇、果渣蝇、香蕉蝇。这是一种小型蝇类,
仅米粒般大小,喜欢在腐烂水果和发酵物周围飞舞。
据说,果蝇求爱方式奇特。雌果蝇能利用自己的触角来聆听雄果蝇发出
的求爱“情歌”。
有一种雄黄果蝇,会用翅膀来唱“情歌”。不同种属的雄果蝇各自演唱
着不同曲调的“情歌”。这种“情歌”表示两种信息:一是诉说自己的同族
在求爱,其次是告诉雌果蝇自己正是它的意中人。雌果蝇听了“情歌”以后,
有两种反应:一种是情投意合,双方结成“情侣”;另一种是,知道曲调不
对头,就扬长而去。
最为重要的是,果蝇是一种近乎理想的实验动物,只要给点烂香蕉就可
毫无节制地、迅速地、广泛地繁殖,产量极高。
这一研究过程需要成千上万只果蝇,它们都放在一种小玻璃奶瓶里,这
是摩尔根专门从哥伦比亚大学自助食堂里“借”来的。
摩尔根先用乙醚将果蝇麻醉,然后,将麻醉的果蝇摊开,用放大镜或简
单的显微镜进行计数。计数完毕后就把它们弄死;若还要进一步繁殖试验,
则将它们重新放回瓶子中,待苏醒后再让它们饱餐一顿烂香蕉。
每一次实验都需要对成千上万的果蝇计数。果蝇研究高峰期间,在哥伦
比亚大学附近的地铁车站,常常可看到一群群学生带着一瓶瓶果蝇回家,以
便在厨房灶桌上摊开计数。一次,有人问摩尔根的一个学生的孩子,“你爸
爸是干什么的?”这个孩子骄傲地回答:“我爸爸是替哥伦比亚大学数苍蝇
的。”
摩尔根让一些果蝇终日不见白昼光线,至第69代时出现了眼睛暂时昏花
的果蝇,但是这些果蝇很快就恢复了视力,向窗户飞去,似乎什么也不曾发
生。
摩尔根又用一些射线照射果蝇,繁殖了无数代后似乎也没有什么特别的
发现。
许多年中,摩尔根和他的助手不断使果蝇经受“大幅度温度变化、盐、
糖类、酸类、碱类的处理”,却一点也没有引起突变。有一段时间,摩尔根
自称自己走进了死胡同,他开玩笑说,他正做着三种实验,一种是愚蠢的实
验,一种是十足愚蠢的实验,第三种是比十足愚蠢更糟的实验。一次,当摩
尔根在接待他的老朋友哈里森时,他挥动着臂膀,指着一排排瓶子里的果蝇
说:“两年的研究工作泡汤了,这两年,我一直在繁殖这些果蝇,可却一无
所得。”
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摩尔根的果蝇实验室是出了名的杂乱、无秩序、肮脏。
小小果蝇室里摆满了8张写字台,还有一张餐桌。在这张餐桌上,由一
位指定的学生来制作培养基。开始用的是捣烂的香蕉,按果蝇的胃口进行发
酵,但发出的气味很刺鼻子,不断引起生物系其他人的埋怨。后来摩尔根发
现香蕉汁比整个的香蕉更便宜。室内还有一个可旋转二方柱,四面墙上挂有
染色体图,并注有不同染色体重排类型。
靠近房门处,十分显眼地悬挂着一串香蕉,用来引诱大批从牛奶瓶里逃
出来的果蝇,或是未经科学管理而在从未彻底打扫过的垃圾箱里孵化产生的
果蝇。这些香蕉是神圣不可侵犯的。
房间中也有别的动物,用作果蝇繁殖培养基的琼脂是大批蟑螂久居之
地。打开抽屉时,就会发现琼脂在移动。以至于每次打开抽屉时,眼睛总要
到处看一会儿,好让蟑螂有机会跑到暗处去。有一次,摩尔根的助手斯特恩
喊道:“摩尔根博士,你脚一着地就会踩着一只老鼠。瞧,你踩死了一只老
鼠。”
摩尔根和他的同事们把果蝇室的杂乱无章和临时凑合的简陋形式叫做
“小科学”。虽然后来摩尔根在加利福尼亚理工学院建立了设备完善的现代
化实验室,但摩尔根讲:“哥伦比亚大学的那些岁月中,‘小科学’是取得
科学进步的可取途径,用不着花时间去追求技术上的完善。”
摩尔根开销学校基金时十分吝啬,而自己掏腰包时却慷慨之至。实验室
要引进设备经常会受到摩尔根这位“老板”的反对。许多果蝇容器是临时凑
合的,手柄放大镜也只是逐渐地为简单的显微镜所代替,而显微镜的电灯罩
还是用白铁罐头做成的。屋顶时常漏水,就在地板上放上水桶接水;冬天,
要冷到果蝇也受不了寒冷时,才允许使用自做的简单的恒温器。
摩尔根搞的果蝇出了名,外单位纷纷要求得到果蝇品种。摩尔根总是慷
慨地免费送去培养出来的果蝇。
果蝇也曾经遭受过一次戏剧性结局的威胁。一个冬天的黄昏,谢默霍恩
大楼隔壁的体育馆着了火。摩尔根从屋中冲了出来,看着马拉救火车的水泵
朝谢默恩大楼喷水,使之不被大火所殃及,一些门框因受热已被熔化了,成
批的果蝇就靠近在那儿。摩尔根急坏了,说服了警察,越过警戒线,一口气
攀上六楼,直奔位于顶层的果蝇室。摩尔根一时无法将小瓶全部搬下楼,但
是他还是将瓶子搬离了那间屋子,转移到了大楼另一头离火较远的地方。转
移完毕时,大楼已被烧得令人窒息。此时,他才勉强离开,站在人行道上观
望,直到大火熄灭。幸运的是,这场大火并没有蔓延开,果蝇安然无恙。
每天,在果蝇室里,摩尔根博士站在一张堆满了拆阅过的邮件的桌子旁,
拿着一柄珠宝商用的放大镜数着果蝇。邮件堆得太高时,他往往就把它们推
到旁边一个学生的桌子上。但是,一旦这位“老板”走出房间,学生就把邮
件又推回原处。这样拉锯似地推来推去,直到有人替摩尔根做出决定:把那
一堆有些甚至没有回复过的信一古脑儿扔到垃圾箱里去。
摩尔根自己的办公桌甚至比这里描写的还要不像样。他的同事把无用的
果蝇扔进一只叫做“停尸间”的油壶里。而摩尔根则就地把它们揿死在计数
用的瓷板上。这样这块瓷板经常是沾满了前几天揿死在那里的果蝇。偶然,
某个研究生的妻子会提心吊胆地把这位伟人的瓷板上半干的果蝇洗掉。可
是,摩尔根却反而对这块亮晶晶的瓷板起了疑心,接着就把要在下一天揿死
的果蝇使劲地揿死在这块干净的瓷板上。
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摩尔根所欣赏的正是这样的实验室。他生来就是一个粗枝大叶、漫不经
心的人。但他也喜欢使别人吃惊,喜欢开玩笑。正是由于这种古怪的对舆论
毫不在乎的脾气,使他在找不到他的皮带时,就用一条绳子系短裤,或穿着
没有一颗钮扣的短上衣就出门了。有一次,当他发现自己衬衫上有一个很明
显的破洞时,他叫办公室里的人用浆糊把一小片白纸贴在破洞上。摩尔根不
止一次被误认为看门人。可即使在他故意弄得乱糟糟的情况下,他总是保持
一种优雅风度。摩尔根身高183厘米,身体笔挺,一头黑发,两眼蓝得惊人,
看上去非常健康。
任何时候,摩尔根都离不开他的果蝇,离不开他的实验。即使到了假期,
举家迁往外地,摩尔根也要带上他的果蝇。在学期结束的某一天早晨,马拉
着行李,摩尔根全家人都朝着地下铁道走去。孩子,佣人,随带的花草、金
鱼和鹦鹉,还有兴奋得不服管的英国长毛猎狗,熙熙攘攘,好不热闹。实验
室那边还会跑来一帮送行的学生和同事,加上七七八八一大批关在铁笼子里
的小鸡啦、小老鼠啦、大白鼠啦,自然,最为宝贵的是一瓶瓶的果蝇。出发
前,摩尔根就小心翼翼地把这些宝贝放到了旅行瓶里,那里填有少量香蕉泥,
供果蝇旅行时食用。大一点的孩子就让他们帮助拿这些果蝇瓶。旅行出门时,
每种类别的果蝇都保存一些。摩尔根到达后第一件事,就是打电报给他的一
个助手,告诉他果蝇已安置妥当,这时,留在家里的果蝇才可处理掉,或者,
在未经传种接代的情况下任其死亡。
日复一日,年复一年,摩尔根就这样坚韧不拔地做着他的研究。
“珍视你的特例”,是一句很难做到的金玉良言。特例一经发现,是很
容易得到珍惜的,关键是在于如何发现和认识它们。果蝇的研究者们并不知
道自己能得出什么结果。在只有0。6厘米长的果蝇身上要发现翅膀形状或眼
睛颜色的细微变化作为突变标记是相当困难的。在哈佛大学培育了两年果蝇
的伍德沃德并没有发现什么突变现象,就把果蝇推荐给了卡斯尔。卡斯尔培
育了5年,也没有什么发现,又向卢茨作了推荐。卢茨又把它推荐给了摩尔
根。历经了无数次失败,摩尔根也陷入了近乎绝望的境地。但1910年4月的
一天,摩尔根的果蝇室中出现了奇迹。
这一天,摩尔根实验室中诞生了一只白眼雄果蝇,而它的兄弟姐妹们的
眼睛都是红色的。很明显,这是一个突变种,它在科学史中注定要成为最著
名的动物。
发现这只白眼雄果蝇时,正是摩尔根的第三个孩子出生后不久。摩尔根
赶到医院,他妻子的第一句话是:“那只白眼果蝇怎么样?”他的第三个孩
子长得很好,但那只果蝇却很虚弱。摩尔根晚上把它带回家中,让它睡在他
床边的一只瓶子里,白天又把它带回实验室。在实验室里,这只白眼果蝇精
神抖擞起来,临死前与一只红眼果蝇进行了交配,把突变基因传了下来。
结果是符合孟德尔法则的。子一代全部为红眼果蝇。子一代之间再交配
产生的子二代,3/4为红眼果蝇,1/4为白眼果蝇。令人惊奇的是,子二代中
所有白眼个体全都是雄性果蝇。根据子二代分离比率,摩尔根认为红眼与白
眼是一对遗传因子决定的,红眼为显性,白眼为隐性。白眼后代全部为雄性
果蝇,表明决定眼睛颜色的遗传因子与细胞中决定性别的染色体有明显联
系。而产生这种联系的原因,决定于眼睛颜色的遗传因子位于决定性别的X
染色体上。他把这种现象专门叫做性连锁。摩尔根等进一步发现,遗传因子
是以直线的形式排列在染色体上的。这种遗传因子