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摩爾根:數蒼蠅的教授 發現「基因」的住所

摩爾根 (Thomas Hunt Morgan) 美國進化生物學家,遺傳學家和胚胎學家。

二十世紀初,有一個美國的科學家摩爾根,醉心於研究果樹上的蒼蠅。有人對他的行為很不理解,連篇累牘地寫文章批評他。是呵,世界上有那麼多重要的生物你不去研究它,為啥偏偏要研究這不惹人注目的果蠅呢?

殊不知,摩爾根在用畢生的精力研究了果蠅的生活之後,竟然找到了打開生命和遺傳的迷宮的第二把鑰匙!他在孟德爾、約翰生、貝德生和其他一些科學家工作的基礎上,通過果蠅雜交試驗,發現那些生命之歌和遺傳之歌的神秘「演奏者」,也就是被科學家們稱為基因的東西,就住在散布的細胞核里的那些微粒--染色體上。他把自己的發現寫在1926年發表的名著:《基因學說》上。「基因」這種虛無縹緲的精靈終於找到了下落,這是生命探索者的又一次大勝利。

果繩做為實驗材料,有何優越性?

摩爾根(網路圖)

果蠅,又稱黃果蠅,一種不起眼的小型蠅類,成天嗡嗡地圍著爛水果飛舞,成群結隊不招而來、揮之不去。1909年,摩爾根教授在紐約哥倫比亞大學建立遺傳學實驗室時,獨具慧眼,選擇了貌不驚人的果蠅作為實驗動物,導致了偉大的科學發現,使果蠅揚名天下,名垂千古。摩爾根之所以選擇果蠅作為實驗材料,是因為果蠅飼養成本低。一點兒搗碎發酵的香蕉便能使果蠅大飽口福,養家活口,生兒育女。果蠅的個子小,飼養繁殖的容器不用多大,牛奶瓶就能裝下幾百群果蠅家族。在摩爾根60平方米的果蠅實驗室里,高峰時曾經同時飼養過幾百萬隻果蠅!低成本的實驗材料,對於經費拮据的摩爾根來說,是至關重要的。果蠅還有繁殖力強,15天內便能三世同堂的優點,這對縮短實驗周期十分有利。摩爾根在18年間,繁殖了15000代果蠅的子子孫孫,要是用人來作實驗對象,繁殖這麼多代直系子孫,至少得用30萬年!果蠅作為一種遺傳學的實驗材料,還有一些學術研究上的優點。可以說,選好一種實驗材料,研究便成功了一半,這是科學家成功的秘訣之一。

摩爾根和他的「蠅室集團軍」,利用果蠅這種絕佳的實驗材料,開始了尋找生命之歌演員━基因下落的研究。實驗條件很差,研究很艱苦。你看,研究室的窗台上放滿了裝有發酵了的香蕉碎塊的牛奶瓶,實驗桌、書架、柜子里、櫃頂上、牆腳下、椅子旁,到處放著飼養有果蠅的瓶瓶罐罐。在這間不到60平方米的房間里,到處瀰漫著似香非香又帶有腐臭酸味的難聞氣息。這些讓人厭惡的氣息卻討生性「逐臭」的蠅類的喜愛。於是,蠅室里充斥著各種蠅子的嗡嗡聲,除果蠅以外,那些並不受人歡迎的香蕉蠅、紅頭蠅、醋蠅、蘋果渣蠅、麻蠅在蠅室里飛來飛去,驅之不去。為了誘捕這些雜蠅和從牛奶瓶中逃逸出來的果蠅,科學家們在研究室的窗戶上,高高低低地掛著剝開的香蕉,讓其自投羅網。

摩爾根的實驗室(網路圖)

摩爾根和他的「蠅室集團軍」的大將們,就是在這樣的環境中,聚精會神地工作著。他們根據設計好的實驗方案,將果蠅用射線照射、噴灌化學藥劑等方法處理,然後讓它們繁殖後代,觀察後代的眼睛顏色、翅膀的形狀等等有無變化,並思考為什麼果蠅經過強剌激後,會發生各種特性的變化,再通過數字統計,看這些變化有無規律可循。他們觀察果蠅的兒孫與它們的爸爸媽媽有什麼相同之處,有什麼不同之處,並思考為什麼會相同,為什麼不同。這樣的實驗做來做去,一做就是18年。

在這18年中,探索生命之謎和遺傳之謎的統帥摩爾根和他的大將斯特蒂文特、布里奇斯、穆勒、威爾遜、佩恩、舒爾茨、莫爾、斯特恩等,不斷有震驚世界的發現,摩爾根、穆勒等並為此獲得不同年度的諾貝爾獎。他們最重大的發現是找到了生命之歌的演員━基因的下落。原來,他們居住在細胞核中一個名叫染色體的地方。孟德爾只在生命活動中看到了這些演員活動的蛛絲馬跡,並不知曉這些演員的出生地、居所和相貌,從而使這些似乎只在理論上存在的演員,在世人眼中只是一群虛無縹緲的精靈,很難讓常人相信它的存在。摩爾根和他的大將們,用千萬次可以重複的果蠅實驗,以不可辯駁的事實,證明了生命之歌的演員━基因,居住在染色體里,是一個不容置疑的事實。摩爾根找到了進入宏大的生命「天書」藏書殿堂的第二把鑰匙。

作者:董仁威


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