陶冶性情的韵律——华夏艺术（下）

3.识破天机，DNA是遗传物质

　　早在1915年，摩尔根就猜到基因是一种有机分子，他说：“基因是不变的，因为它代表着一个有机化学统一体。毫不为这一诱人的假设所动心是很困难的。”

　　基因位于染色体上并且是一种有机物；生物化学家告诉我们染色体上有蛋白质和DNA。由于蛋白质的神奇功能，人们立即想到遗传物质是蛋白质，事实果真如人们所想象的吗？

　　1928年，格里菲斯发现了一个著名的现象，我们现在称之为肺炎球菌转化。肺炎球菌分为两种类型，一种是不能致病的R型，一种是可以致病的S型。格里菲斯把R型和加热杀死的S型混合注入小鼠，小鼠居然致病而死！提取病鼠的血液观察，竟然发现有S型球菌。既然R型和杀死的S型都不能致病，为什么它们混合却能致病呢？

　　这里有四种解释：①杀死的S型自发复活；②R型自发变成S型；③杀死的S型使R型变成S型；④R型使杀死的S型复活。现在我们用排除法来确定结果：如果是①，那么杀死的S型不需与R型混合就能致病，事实不是这样；如果是②，那么R型单独注入也会变成S型，也没有这样的事实；如果是④，那么血液中应该同时有R型和S型，这与事实不符；如果是③，那么血液中有大量S型，几乎没有R型，这与事实符合。更重要的是体外实验证明了这一点，并且这种转化可遗传下去。格里菲斯并没有指明R型转化为S型的原因是什么。

　　1944年，到了指明原因的时候了，这一著名的行动与艾弗里、麦克劳德和卡蒂三人的名字联系在一起，从而成为分子遗传学的奠基石。他们把S型肺炎球菌的物质分别提取出来，有蛋白质、DNA和脂类，然后分别与R型混合，结果发现只有DNA使R型发生了转化，其他物质则不能，于是他们认为DNA是R型转化为S型的因子。这意味着DNA决定肺炎球菌的类型并使之永久遗传。

　　当艾弗里他们发表他们的成果时，科学界为之哗然，许多人认为是DNA不纯，其中掺杂了少量蛋白质，正是这少量的蛋白质在起作用。可是恰恰相反，蛋白质越少则转化效率越高，而且用蛋白质水解酶把蛋白质全部水解为氨基酸(这样蛋白质就不起作用了)，DNA仍能高效率地促使R型转化为S型。至此，人们才接受这一事实。

　　另一个著名的实验是1951年完成的，它与赫尔希和蔡斯的名字相联系。大肠杆菌会寄生一种病毒，叫做噬菌体，

　　噬菌体只有两种组成成分，漂亮的蛋白质外壳包装着DNA。

　　人们知道DNA中含有磷(P)，而蛋白质中含有硫32

　　(S)，两位实验者使用了具有不同放射性的元素P(标记DNA)和35S(标记蛋白质)，这就相当于给蛋白质涂上“黑色”，给DNA涂上“白色”。令人兴奋的结果出现了，“白色”DNA进入到大肠杆菌里并生成新的噬菌体，而“黑色”蛋白质外留在外面逐渐被水解掉。

　　这两个著名的实验证明了DNA是遗传物质，这一结论今天是生命科学的常识。如果生命真是上帝设计的，那么DNA应该是最为根本的设计，是天机所在。现在天机已被识破。