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老虎機和分子生物學(14) 尋找華森
送交者: 苦行僧 2019年01月19日10:58:07 於 [教育學術] 發送悄悄話

       因為發現DNA雙螺旋結構而聞名於世的華森和克里克對於學習生物學的中國學生來說並不陌生,雖然大家並不一定知道他們的全名為James Dewey Watson和Francis Harry Compton Crick,更不知道這樣一個美國人和一個英國人是怎樣走到一起,完成這個被譽為"二十世紀生物學界最重要的發現"的。

      為了讓世人更好的了解DNA雙螺旋結構的發現過程,Watson寫了那本非常有趣而又充滿爭議的《雙螺旋》(The Double Helix)。在書中,Watson詳細介紹了怎樣在自己的博士生導師Luria的幫助下,獲得美國政府的獎學金去丹麥的哥本哈根學習生物化學,以及後來轉而去劍橋的卡文迪許實驗室(Cavendish Lab)研究DNA結構的過程,這可能是全書中最沒有爭議的內容之一。除了間接地證實《雙螺旋》中描述的自己對Watson的幫助外,Luria在自傳中也對自己的第一位、也是最著名的博士研究生Watson作了一些簡單的介紹。

      原來,在1947年畢業於芝加哥大學(University of Chicago)時,年僅18歲的Watson為他的天才付出了第一個代價:加州理工學院拒絕了Watson的博士研究生入學申請,因為他太年輕(據Luria推測),退而求其次的Watson最終被印地安那大學的研究生項目錄取。在Luria講授的最後一節《病毒學》課上,Watson向已經因Luria-Delbruck實驗而成為科學名星的Luria提出申請,加入他的實驗室,開始了X射線照射對噬菌體感染能力影響的研究。

      在得知Linus Pauling於1951年以構建模型的方式解決了蛋白質α螺旋結構(α-helix)的難題後,Watson不再滿足於用傳統的分析遺傳性狀的變異及其在後代中傳遞等傳統的方法去研究基因,而是希望用則發明不久的X射線衍射的手段去更直接地研究基因的屬性一一一特別是DNA的結構,因為此時的噬菌體幫雖然仍然對Avery的肺炎球菌轉化實驗的結論有所保留,但已傾向於認為在生物個體間傳遞遺傳信息的就是DNA這種只有四種核苷酸組成的"單調乏味"的物質。

      在Luria看來,研究DNA的結構必需有很好的生物化學基礎,而且"一個好的生化學家必需懂很多的化學知識"(Linus Pauling對Luria的告誡)。自認為無法在生物化學領域給予Watson足夠的指導,Luria於是將Watson介紹給來冷泉港實驗室學習噬菌體課程(由Luria和Delbruck發起開設的)的丹麥生化學家Herman Kalckar,希望Watson能去他的實驗室學習生物化學和當時剛剛被應用來研究蛋白質結構的X射線衍射技術。

      由於對在Herman Kalckar實驗室的研究興趣減弱,加上在一次意大利小型學術會議上來自英國國王大學的Maurice Hugh Frederick Wilkins關於DNA的X射線衍射研究方面的報告的激發,Watson決定離開哥本哈根,加入到英國劍橋大學的Cavendish實驗室。雖然Herman Kalckar對Watson離開他的實驗毫無意見,但由於沒有事先獲得美國科學獎學金管理委員會的同意,Watson幾乎失去資金來源,此時又是在Luria的幫助下重新另一項獎學金的資助,直到他完成構建DNA雙螺旋結構模型的工作。

      為了更好地了解為什麼Watson從Luria實驗室畢業後如此堅定地要去研究DNA的結構,我決定先查閱Watson在Luria指導下完成並發表的論文,希望從中找出一點蛛絲馬跡。令人驚訝的是,在以Luria的名義發表的所有文章中,沒有一篇的共同作者是Watson。

      難道大名頂頂的Watson沒有發表他的博士論文方面的工作?非也!在攻讀博士學位期間,Watson在《細菌學雜誌》(Journal of Bacteriology)上共發表了兩篇論文。Watson在1950年8月的《細菌學雜誌》上發表《X射線滅活的噬菌體的特性:通過直接效應的方式滅活(1)》之後,又於1951年發表了《X射線滅活的噬菌體的特性:通過間接效應的方式滅活(2)》一文。兩篇文章的註腳上都清楚地標明這是Watson博士學位論文的一部分,研究經費來自美國癌症協會對Luria的資助。從文章的內容來看,整個研究就是在Luria先前發現的不同類型的射線對噬菌體的滅活以及噬菌體自身也會象細菌一樣產生突變等研究的延續。然而兩篇論文的作者都只有Watson一人。而提供研究經費支持和科學指導的博士生導師Luria沒有作為共同作者出現在Watson的研究論文中。

      與Watson發表的博士學位論文署名方式相同,在Luria的指導下,他的另一位學生、後來成為研究斑馬魚的遺傳和發育的先驅人物的George Streisinger發現當T2和T4噬菌體同時感染大腸桿菌時會產生具有混合的宿主範圍和血清型的新型噬菌體,這是最早的關於噬菌體之間可能發生基因重組的發現之一。當Streisinger的博士論文《T2和T4噬菌體的宿主範圍和特異血清反應性狀的混合表現》在1956年的《病毒學》(Virology) 期刊上發表時,Luria也不是共同或通訊作者。

      其實,導師的名字不出現在學生的論文中的做法在當時並不普遍,Luria在自傳中簡單的提到了自己對論文署名的態度和對學生獨立研究的支持。Luria的這種對待論文署名的態度,可以直接解釋為什麼這樣一位分子生物學、細菌遺傳學和病毒遺傳學的奠基人發表的研究論文的數量還不到現某些教授一年發表的論文數目。儘管如此,沒有誰能因此否定他對於現代分子生物學發展的巨大貢獻。即使是大名頂頂、目空一切、最近因為種族主義的言論而飽受批評的Watson也願意將自己的著作《基因的分子生物學》的第一版和第二版奉獻給自己的老師Luria。

      Luria對待論文署名的這種態度在今天的科學界如果說還沒有完全絕種,那也絕對稱得上是珍稀物種。現在,論文署名常常淪為利益分配或交換的手段,利用自己的權力一年剝得幾十甚至幾百篇論文的"名星學者"彼彼皆是,雖然研究成果永遠也不會出現在教科書上。但是他們會贏得別人發自內心的尊重嗎?也許,他們並不在乎別人的尊重,那此劣質論文帶來的利益和一個封閉系統內的仰望才是他們追求的目標。


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