1913年,艾弗里36岁,开始了他在洛克菲勒研究所的生命历程。也许对于沃森和克里克来说,这个年龄研究DNA显得有点为时过晚。但对于艾弗里来说,这是挑战的开始。
在今天,肺炎已经可以通过抗生素进行简单的治疗了。但是在艾弗里刚刚开始进行医学研究的那个年代,却有大量的人因为患了肺炎医治无效死去。
肺炎双球菌是肺炎的病原体。我们在普通的光学显微镜下就能观测得到。这种菌有好几种类型,大致说起来,包括具有很强的病原性的光滑型(Smooth,简称S型)和没有病原性的粗糙型(Rough,简称R型)。S型菌通过S菌分裂来进行繁殖,R型菌则通过R菌分裂来进行繁殖。可见,这种菌是可以进行遗传的。
英国有个研究者叫雷德里克.格里菲斯,他是艾弗里的前辈。他注意到了一个很奇妙的现象:如果对有很强病原性的S型菌进行加热,就可以将其杀死。当然了,将其注射到实验动物身上,动物也就不会生病。另外,如果将没有病原性的R型菌直接注射到实验动物身上,动物也不会生病。但是,如果将已经被杀死的S型菌与活着的R型菌混合后再注射到实验动物身上,那么,动物就会患上肺炎。这究竟是怎么回事呢?S型菌已经被杀死了,那么肯定是R型菌里面有什么东西,使S型菌发生了变化。
艾弗里试图查出导致这种让他觉得不可思议的现象的原因。他把S型菌杀死,将菌体内的化学物质提取出来,然后将其与R型菌混合,R型菌就转化成了S型菌。在艾弗里的实验桌上,摆放着格里菲斯这个伟大的先驱者的照片。于是,艾弗里开始着手研究,他想弄明白,究竟是一种什么化学物质改变了菌的性质。
改变菌性质的物质,其实就是遗传物质。他开始研究遗传物质的化学本质,这就意味着,他开始向生物学史上最重要的课题发起了挑战。当时,关于遗传物质的存在,科学界已经有了很多种猜测。“遗传物质上面有着大量的信息,所以它应该是一种非常复杂的高分子结构。在所有细胞中的高分子中,最为复杂的就是蛋白质了。所以,遗传物质一定是种特殊的蛋白质”。这在当时,是一种共识。艾弗里当然也知道这点。但是,他的实验数据却否定了这一猜测。艾弗里从S型菌中提取出了各种各样的物质,然后开始一一鉴定,来确定究竟是哪种物质导致R型菌变成了S型菌。最后的结论是,这种物质是S型菌体内的酸性物质核酸,准确地说是DNA。
艾弗里既没有炫耀自己的实验成果,也没有对外宣称自己发现了什么。他只是把自己根据一步一步实验数据推出的一个又一个严格的结论整理成论文,然后向外界投稿。当时,他的论文被刊登在了洛克菲勒医学研究所刊发的《实验医学会杂志》上。
艾弗里是非常谦虚的,但仍有人不明所以地怀疑。尽管艾弗里进行了后续的非常缜密的实验,来自批判者反对的声音仍然没有丝毫要减弱的迹象。他们认为,使用蛋白质分解酶后,性质转化作用之所以没有消失,是因为蛋白质对酶具有一定的抵抗性。另外,他们还认为,使用DNA分解酶后性质转化作用消失,也许是因为酶里面本身混进了蛋白质分解酶。这种反对声音使性质转化理论越来越混乱。即使你的实验材料DNA再怎么纯净,哪怕纯度达到了99.9%,剩下的0.1%的杂质也有可能进行性质转化。而对于生命科学来说,实验材料要想100%纯净,在理论上来讲是不可能的。最终的结果是,艾弗里是正确的,批判他的同事是错误的。
虽然没有获得诺贝尔奖,对于艾弗里来说,有人获得这个奖项是为了给自己增加面子,有人获得这个奖项是给这个奖面子,他当属于后者。
艾弗里一直都保留着他那有着严格逻辑的论文。1948年,他从克菲勒医学研究所退休了,退休后他搬到了住在田纳西州的妹妹那里,度完了余生。平时他就摆弄摆弄院子里的花,去附近散散步,或者矗立在风中,在某一刻也许会猛然想起曾经在自己手中活灵话现的DNA吧。
1965年9月,纪念艾弗里的纪念碑在洛克菲勒大学校园里落成。3 纪念碑上这样写道: “奥斯瓦尔德.艾弗里(1877-1955) 自1913 年起至1948 年,任洛克菲勒研究所研究员。在DNA的排列中,有能使生命性质发生改变的重要信息。这是艾弗里给我们带来的毋庸置疑的重大发现。”
分子生物科学史上一个伟大的人物,当他在分子生物学领域砥砺前行的过程中,他已胜过所有,不必解释什么,只需要伫立风中,想起手中活灵活现的DNA,对那些在培养基的细菌说一声:“我不曾辜负你们!” |