艾弗裏的工作發表後,遭到了許多科學家的反對,他們不相信DNA能成為遺傳信息的載體,懷疑艾弗裏的實驗手段不夠嚴密,將少量的蛋白質帶了進來,而恰恰就是這少量的蛋白質起了遺傳作用。艾弗裏本人也沒能頂住傳統觀念的壓力,隻做出“DNA是個別細菌類型中特殊遺傳性的攜帶者”的結論,並說:“可能不是核酸的自有性質,而是由於微量的附著於核酸上的其他物質起了遺傳信息的作用。”

    來自物理學的衝擊

    基因的奧秘最終被揭開,是物理學家、化學家、生物學家幾路大軍協同攻關的結果。

    30年代,物理學正經曆著一場革命——量子力學創立了。作為量子力學的旗手,著名的物理學家尼爾斯·玻爾把世界上一大批傑出的學者吸引到了丹麥的哥本哈根,他們不僅討論物理問題,有時也涉及生物學問題,試圖用剛問世的量子力學來解釋基因突變等問題。

    1932年,在哥本哈根舉行的國際光療會議上,玻爾作了《光和生命》的著名演講。他有關物理學規律與生物學規律互補的哲學思想深深打動了一位年輕的物理學家,他就是德爾布呂克。

    德爾布呂克1906年出生於德國柏林,大學時攻讀的是原子物理學,曾擔任過著名物理學家邁特納的助手,並在玻爾實驗室工作過。他被神秘的基因所吸引,深感這是解開生命奧秘的一把鑰匙。因此,他決定放棄原子物理學研究,轉向生物學研究。

    1937年,德爾布呂克來到美國加利福尼亞工學院摩爾根的研究基地果蠅實驗室,從事遺傳學核心問題——基因複製的研究。那時一些生物學家已開始用大腸杆菌、噬菌體代替果蠅進行遺傳學研究。這立即引起了他的重視。

    噬菌體是一種病毒,比細菌小得多,它能夠侵入細菌,在20分鍾內就繁殖出數百個後代,致細菌於死地,因此人們叫他噬菌體。噬菌體的結構非常簡單,隻有一個蛋白質外殼,裏邊包著DNA,可以說是一個包著蛋白質外殼的自由基因組,因此是研究基因和遺傳信息傳遞的最好材料。

    德爾布呂克與從意大利來到美國的生物學家盧裏亞、美國生物學家赫爾希建立了聞名世界的噬菌體研究小組。他們每年夏天都要在紐約附近的冷泉港舉辦“噬菌體”暑期講習班,團結和培養了一批年輕有為的科學家,被人們稱為遺傳信息學派。他們應用噬菌體技術,進行了許多出色的工作,其中最重要的工作之一,就是確鑿無疑地證明了DNA是基因的化學實體。

    實驗是由赫爾希和他的學生蔡斯做的。他們巧妙地應用同位素標記技術,使噬菌體內的DNA標記上放射性同位素磷,使噬菌體的蛋白質膜標記上放射性同位素硫,然而觀察放射性磷和放射性硫的行蹤,這樣也就可以知道DNA和蛋白質的行蹤了。

    他們讓標記過的噬菌體去感染大腸杆菌,結果發現,噬菌體在進入大腸杆菌時,先來了個金蟬脫殼,把蛋白質外殼留在了大腸杆菌的外邊,隻有DNA分子進入大腸杆菌,而正是這個DNA分子,在大腸杆菌中繁殖出許多新的噬菌體。這就清楚地表明了,噬菌體的遺傳物質是在DNA上,它不僅包括了DNA自我複製的信息,而且還包括指導外殼蛋白合成的信息。

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