醫學諾貝爾之路-放射線的力量

放射線的力量

孩子為什么長相酷似父母？某些家族為什么連續幾代被某種神秘的疾病所困擾？這些遺傳現象總是令人感到驚奇或迷惑，長久以來人們也為解開這些謎題做出了不懈努力。從孟德爾開始，研究遺傳這門學問的工作總算開始走上正軌，而“現代遺傳學之父”摩爾根更是憑借基因的連鎖和互換定律摘得1933年的諾貝爾學獎。與孟德爾的豌豆不同，摩爾根選擇了更適于觀察和研究的實驗動物——果蠅。

關于摩爾根豢養果蠅的“蠅室”以及發生在蠅室內的各種各樣令人津津樂道的事件我們之前已經有所了解了。*之所以還要再次提起，是因為本次出場的主人公也曾在蠅室工作，而其學術成*也同樣建立在對果蠅的研究之上。這位主人公的名字叫做赫爾曼·穆勒（Hermann J. Muller）。

【大學時期的赫爾曼·穆勒】

1890年12月21日，穆勒出生于紐約。1907年，穆勒進入美國*的學府——哥倫比亞大學*讀，并從此迷上了生物學。1910年穆勒取得學士學位。在校期間，穆勒建立了一個生物學俱樂部，并通過該俱樂部與許多年輕的生物學天才走到了一起。這些天才的其中兩位*是大名鼎鼎的“蠅室”的核心人物布里奇斯和斯特迪文特（兩人的事跡參見學諾貝爾之路1933：蠅室傳奇），彼時二人都還在摩爾根的實驗室刷試管。

摩爾根關于果蠅的實驗非常具有吸引力。穆勒結識蠅室二人組的時候已經畢業，在康奈爾大學從事其他研究，但受到蠅室感召的穆勒仍同時與哥倫比亞大學保持聯系，并非正式地參與摩爾根小組的工作。1912年，穆勒終于如愿以償地正式加入了蠅室，投身于臟兮兮卻又前途無限的實驗之中。

不過穆勒在蠅室的日子過得卻并不舒心。他不擁有布里奇斯那種驚人的視覺辨別力，又不像斯特迪文特那樣有出眾的才華。在蠅室，穆勒的工作偏重于理論，主要集中于對實驗結果的闡釋以及對未來實驗的預測上。而在蠅室重視實驗的學術空氣中，穆勒的工作顯得不那么受人重視。1914年，穆勒離開了蠅室，另覓他處繼續自己的研究。在上世紀初，達爾文的理論已經使得人們相信生物的遺傳總不會是一成不變的，否則進化將無法進行。少數情況下，生物旳性狀會忽然展示出某些新的特征。1886年，荷蘭植物學家Hugo de Vries*注意到野生月見草的這種改變，并將這種變化描述為“突變”（mutation）。突變使得特定生物具備了潛在多樣性，以便更好地適應自然。隨著染色體和基因的發現，人們一直試圖從遺傳物質改變的角度來解釋突變，穆勒抓住了這個研究方向。1918年，穆勒提出了一個基于同源染色體交叉的突變假說，即：基因的突變是逐漸積累的，隱性突變并不會立即顯現。當同源染色體發生交叉，遺傳物質發生互換（基因重組）時，這些突變的結果才有機會以突然出現的形式表現出來。如此，穆勒的研究重心開始轉向致死性突變的發生率以及影響因素上來。

穆勒先摸索了溫度的作用，發現溫度與基因突變率之間存在聯系。當然，包括x射線，化學物質等因素也被用來檢查是否與果蠅基因突變之間存在關聯，只是當時并未作為首要的影響因素來研究。在蠅室，摩爾根和他的助手們為了得到新的遺傳性狀已經幾乎無所不用其極，而究竟哪種刑罰能夠幫助果蠅產生可遺傳的變異卻無人能說得清。蠅室眾人所不夠重視的領域，恰恰是穆勒這個前蠅室成員孜孜以求的目標。

1926年，穆勒終于收獲了振奮人心的實驗結果。數據顯示，在使用不同劑量的x射線照射果蠅后，隨著x線照射劑量的加大，果蠅基因突變的頻率有了相應的提高。有人將此事形象地比喻為：在x光照射下，生物體內*像被埋進了無數極小的高爆手榴彈，這些手榴彈四處爆炸，要么將細胞結構撕成碎片，要么將其重新打亂重排。如果有手榴彈在基因附近爆炸，那么基因的結構和功能也將被改變，直至引起生物體自身性狀的突變。

【五十六歲時的赫爾曼·穆勒】

這是一個極其重要的發現。在過去，基因突變大多只能寄希望于自然界緩慢而低效的影響。穆勒的成果標志著人類將借助射線的力量簡單地影響和改變基因，從而窺探上帝的意志，這在生物學和遺傳學研究上有著非同尋常的意義。射線的力量不僅僅局限于果蠅，很快人們*發現這種力量是普適的，從簡單的病毒到*的植物和哺乳動物莫不如是。研究射線生物學影響的工作、研究基因突變過程的工作、研究基因復制過程的工作等直接導致了新的科學分支的產生。為此，諾貝爾獎評審委員會將1946年的諾貝爾學獎授予了穆勒。

而放射線的力量也終于引起了人們的普遍關注，尤其是在原子彈爆炸之后。事實上，穆勒曾擔任過曼哈頓計劃的顧問，但是他本人并不知道這個計劃是做什么的。核輻射造成的傷害和悲劇越來越引起公眾的擔憂，作為輻射危害領域的先行者，穆勒積極投身于反核戰爭威脅的政治活動中。1955年，穆勒參與簽署了《羅素-愛因斯坦宣言》，該宣言由11位享譽的杰出科學家聯名簽署，并于后來間接推動了控制核武器工作的開展。