追寻人类开疆辟土的足迹（之四）向生命之谜挑战

俗话说，“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”。意思是说儿女总是很像父母。不
过，亲代和子代并不完全相同。现在我们已经了解了其中的机制，但在１９世纪之前，
这可是一个天大的谜题。

１８６５年，奥地利的孟德尔发现了遗传的基本定律──“孟德尔定律”，他认
为某种形式的遗传物质“因子”会从亲代传给子代，而这种因子即相当于现在所说的“
基因”。但孟德尔的研究在当时并未受到重视，直到１９００年才由荷兰的弗里斯、德
国的科伦斯和奥地利的切尔马克分别重新发现。
  
遗传信息载体

１８６９年，瑞士的米夏在医院收集绷带，用上面的脓作为分析材料。他从脓细胞
（淋巴细胞）核中发现了含有大量磷酸的前所未见的新物质──“核酸”，而这正是
遗传信息的载体，不过当时还不十分清楚。

细胞核中含有染色体。１９０２年，美国的萨顿通过观察减数分裂时的染色体，推
测基因位于染色体上。美国的摩根从１９１０年之后开始进行遗传学的研究，他研究了
果蝇的突变，发现基因位于染色体上的特定位置，并制作了画有果蝇基因位置的染色体
图。
英国的古利非斯利用肺炎双球菌进行的实验，否定了当时大多数人认为遗传信息的
载体是蛋白质的看法。古利非斯在１９２８年发现遗传信息的载体是其他的某种因子。

美国的艾布里把古利非斯的实验更推进一步，于１９４４年提出遗传基因的载体是
ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）的看法。他的观点并未立刻得到认同，直到１９５２年，美国
的赫尔西和蔡斯利用噬菌体做研究，才证明了他的观点。噬菌体是侵染细菌的病毒，赫
尔西等人的研究采用的是侵染大肠菌的噬菌体。

经过科学家研究发现，核酸是由称为核苷酸的单位所组成，核苷酸则是由碱基、糖
、磷酸等零件所构成，并且知道了碱基有４种。

美国的沙尔加夫对核酸进行了分析，于１９４９年发现ＤＮＡ的腺嘌呤（Ａ）、胸
腺嘧啶（Ｔ）、鸟嘌呤（Ｇ）、胞嘧啶（Ｃ）等４种碱基并非各占１／４，而是依碱基
的种类不同有所差异。此外还发现碱基之中，Ａ和Ｔ、Ｇ和Ｃ的含量比例相等。

   １９５３年，沃森和克里克发现ＤＮＡ具有双螺旋构造，而且ＡＴＧＣ４种碱基各自
成对。这项成果是基于沙尔加夫的发现和英国的富兰克林以及威尔金斯的Ｘ光实验。这
项划时代发现导致基因的研究深入到分子层次。

继这项发现之后，科学家根据ＤＮＡ的碱基排列组合，阐释了进行身体化学反应的
蛋白质通过ＲＮＡ（核糖核酸）来制造的机制。
  
阐释生命现象

进入７０年代之后，利用限制酶切割和组合ＤＮＡ的ＤＮＡ重组技术问世，这项技
术的出现使科学家能够增殖基因或将基因另行组合。从此，有关ＤＮＡ碱基排列组合的
研究便突飞猛进。

ＤＮＡ重组技术的进步也给医学带来了巨大影响。对于传统方法不易治疗的疾病，
可考虑采用从基因层次来治疗的基因疗法。经过８０年代的研究和实验，美国从１９９
０年开始正式采用基因疗法，也有人期待这种疗法能对付癌症和艾滋病等疾病。

某种生物具有的ＤＮＡ的组合称为“基因组”，它含有该生物全部的遗传信息，而
且也记录着该生物的演化过程等资料。１９９５年，流行性感冒菌ＤＮＡ的碱基排列组
合全部揭晓，之后，大肠菌、酵母等也被拿来做基因组分析。

从８０年代末期展开的“人类基因组工程”是一项企图解读人体３０亿碱基对的宏大
计划，希望阐明与疾病有关的基因，从而开发出新的治疗方法，或许还可进一步揭开从
诞生到死亡的生命全貌。预计该计划将对医学和生物学产生重大影响，并给人们带来崭
新的生命观。
图片说明：奥地利的修道士孟德尔从碗豆的交配实验发现了遗传具有法则性，但是他
的成就直到１９００年才得到肯定。
站在ＤＮＡ双螺旋构造模型前方的沃森（左）和克里克（右）。他们在１９５３年
揭开ＤＮＡ双螺旋构造的真相，使得日后的基因研究进入分子的层次。
双螺旋构造的ＤＮＡ由Ａ和Ｔ、Ｇ和Ｃ各自成对连结成２条长链，各个碱基对则由
氢键结合。