当我看到夜空中的星星时,艺术让我以非理性的、单纯欣赏的角度去感受大自然的美;而科学让我知道那每一个星星点点的亮光,这就是艺术和科学的融合。
艺术和科学是人类世界的瑰宝,也是夜深人静时分的白月光,正如吴明的这本《DNA是如何发现的》,它告诉了我们发现DNA就是人类在探索自己这条路上,迈出的最闪耀的一步。
01 DNA是如何发现的艺术和科学虽然听起来差别很大,实际上也不分家,都是在发现、探索世界,同时也探索自己。
只不过科学从来不是一通百通,也没有一帆风顺,甚至也不适合格物致知,大多数研究都是攻克了一个科学难题之后,后面是更高的一座大山。
所以科学史,应该是最能反映出人性的优点和缺点的故事,可惜古往今来,人们最爱看的确是成王败寇的王权争霸,或者是才子佳人的风流韵事,很大程度上的忽视了在实验室里默默奋斗的科学家们。
而吴明的《DNA是如何发现的》就是用通俗易懂的语言,从科学家们的生平、性格入手,讲述了一代一代的科学家们是如何接力棒似的,慢慢走向DNA的真相的。
更为难得的是,书里还提到了作者吴明对一些科学事件的看法,以及人类应该如何对待科学以及历史。
这本《DNA是如何发现的》讲述了人类和DNA之间的 “情谊”互相加深的过程,从人类发现DNA的双螺旋结构这一事件作为分界点,分为两部分。
第一部分,人类由于受到科学技术等等因素的桎梏,可以说是在DNA周围摸索。只不过如果没有前面的这些探索,我们最终也是难以一窥DNA全貌的,所以说故事还是要从头看起;
第二部分,一切都要从经典遗传理论开始说起,而经典遗传理论又要从两个人和两个大家很熟悉的实验材料说起,就是孟德尔和豌豆,以及摩尔根和果蝇。他们两个人建立了经典遗传学的三大定律,即基因分离定律、基因自由组合定律、基因的连锁和交换定律;
就这样DNA被逐渐的发现并呈现入人类的生活中。
02 DNA探索历程DNA不仅使化学家开始在遗传学中崭露头角,比如代表人物米歇尔和他的核素研究。尽管那时候的科学技术无法将蛋白质和核素分开,也并没有发现核素具备的遗传化学基础。
只不过有瓶颈的地方,就会有转折,说到这里就不得不提及微生物家在遗传学的大显身手。医生格里菲斯在肺炎双球菌中发现了遗传转化的现象,不过他本人比较淡然和豁达,没有急于发表和确认这一发现,就意外去世了。
于是遗传转化的接力棒,就从一名英国医生手里,传到了美国医生艾利弗的手里。在格里菲斯研究成果基础上,艾利弗和他的同事在肺炎双球菌中筛选提取,最终将DNA提取出来了。这次成功的提取,也证明了导致肺炎双球菌遗传转化就是DNA!
03 趣谈DNA说起DNA的命名,医生艾利弗还是蛮纠结的,他不仅谦虚而且谨慎,这种性格对使他的研究更加精细,是也导致对自己的发现过于保守,甚至还因此失去了获得诺贝尔奖的机会。
但是艾利弗应该算是打开遗传学的大门的那个人,大门打开之后,冲到最前方的是我们之前没提到过的物理学家们,比如波尔,他的“互补性”理论对遗传学研究的十分透彻,而且还影响了物理学家德尔布吕克。他最开始用物理学知识来解析生物学,以噬菌体作为研究材料,借以研究基因复制,并最先提出了量子概念,也最先将量子力学应用于遗传分析。
这位“分子生物学之父”做的不仅仅是在科学研究领域,他还是一个在精神上和人格中特别有魅力的导师,他反对人们在科学研究中相互保密,也告诫年轻的科学家们选项目时不要追求时髦。
我们还必须要提一下,德尔布吕克先生的一位好朋友薛定谔,可能大家都知道“薛定谔的猫”,可是这里我们要提的是薛定谔和他的《生命是什么?》小册子,现代科学有三大支柱,即相对论、量子力学和DNA分子的双螺旋结构,薛定谔的占了前两项。
到这里为止,科学家们的准备工作做的已经相当充分了,可是大家好像都没有触及到这一学科最核心的问题,就是基因的结构和作用到底是什么呢?那接下来就是开始研究DNA结构的时候了。
04 基因的结构和作用1953年应该算是生物学史上最重要的年份,遗传学家沃森和物理学家克里克二人发现了DNA的双螺旋结构,作出结论的虽然是他们,可是为这一结论做出贡献的人绝对不止这两个人,且不说前面我们提到的那么多人,就是为沃森、克里克的实验提供数据的人就至少有6人。
不知道有多少人曾为这一发现热泪盈眶,也不知道有多少人为此彻夜不眠,谁也没办法确定在DNA之后,科学中还会不会出现类似的伟大发现。科学史上这一路,真的是有太多东西值得借鉴和学习了,科学从来都不是闭门造车,也没有哪一学科能够独摘桂冠,只有以开放的心态,不断地学习和探索,量变终究是会导致质变的。
那么科学走到今天,发展到哪一步了呢?作者在书里是这样讲的,已知活细胞内有2000多种化学反应,但还有三分之二我们并未掌握。
所以说一部科学史告一段落,还有更远的世界正在被探索中。
最后感谢本书作者吴明,她从1969年开始做微生物科技相关的情报工作,也写了几本和生物科学相关的书,比如《微生物和分子生物学》(译著)、《生物工程学:过去、现在和未来》。是这些不仅深耕科学,也对文学和历史方面有所建树的作家,让更多普通人有机会进入科学的世界。
作者:张小葱
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