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第6章 生物学家的故事(6)

19岁时科赫在哥丁根大学医学院遇到了亨尔教授,这位教授给予了科赫无微不至的教育,对科赫的一生起到了重要的作用。亨尔教授发现科赫的确有着聪明的头脑和勤奋的精神,但是也有缺点,他往往急于求成,忽略细节。于是有一天,亨尔教授就拿出一大部医学论文的手稿,要科赫誊写。科赫发现亨尔教授的手稿字迹工整,觉得没有重抄一遍的必要。他对教授让他做这种没有必要而且又繁冗枯燥的工作感到大惑不解。一向和蔼的教授这时严肃地对他说:“许多聪明的学生都不愿做这种繁重、乏味的抄写工作,但是,从事医学研究的人一定要具备一丝不苟的精神。医理上走错一步,就是人命关天的大事啊!”

这番话深深触动了科赫年轻的心灵。他意识到身为一个医学工作者的重大责任,在此后的学习中终于培养出非常严谨的学习态度和研究作风。罗伯特·科赫由于在细菌研究方面的卓越成就,于20世纪初被授予诺贝尔生理学与医学奖。

科赫在童年时期显示出自己出众的一面,那就是他的好奇心,广阔的理想,坚定的决心。这些都是一个科学家应该具备的品质,看看你还欠缺哪个呢?努力吧!

巴甫洛夫的起步

著名的生物科学家巴甫洛夫被人们誉为“生理学无冕之王”。巴甫洛夫的成功与儿时父母的培养是分不开的,他在晚年总结自己所走过的道路时,常常带着感激的心情回忆起父母对他的培养与教育。他说:“我总是感激我的父亲与母亲,他们教会我过简单朴素的生活,使我有可能受到高等教育。”

你们大概想不到这样的一个伟大的科学家,竟是从一个破书架开始起步成才的。巴甫洛夫的父亲是一个穷教士,但他却喜欢非宗教神学内容的书刊,特别是各种自然科学的著作,也喜欢民主主义者的革命刊物。身为教士的父亲居然喜欢这类书籍,因此他被当地的教徒教士们指责为“自由思想家”。父亲的嗜好深深地影响了巴甫洛夫,父亲的破书架成了巴甫洛夫接触社会与自然知识的起点。巴甫洛夫在父亲的要求下经常看书,并且把每本书读上两遍,读后能够提出问题,思考答案。到十三四岁时,巴甫洛夫在家中的破书架旁广泛阅读了俄国的许多进步书刊,使他增长了许多知识,大大扩展了眼界,而且思想上也发生了很大的转变。巴甫洛夫从这个破书架上收获了很多,身为教士的儿子,他却开始怀疑宗教神学而崇尚自然科学与民主精神。

巴甫洛夫15岁时在旧书架上翻到了一本通俗读物——英国生理学家路易斯的《日常生活的生理学》,少年巴甫洛夫被书中的内容深深地吸引,他对生理学产生了极大兴趣。从此,巴甫洛夫便和生理学结下了不解之缘,那本小册子被他当成宝贝一样珍藏了一生。

父亲的开明对巴甫洛夫的成功起了重要的作用。当父亲得知巴甫洛夫打算放弃神学而学生理学时,他并没有因为儿子有违自己的初衷而反对训斥他。相反,父亲十分尊重他的兴趣与新的选择。

“你在教会学校毕了业再转学吧!”父亲建议说。

“我不能浪费时间了,爸爸,我有很多事情急需知道。”巴甫洛夫低声而肯定地回答。

“你急需知道些什么呢?”

“我特别想知道,人体的构造是怎样的。”巴甫洛夫急切得很。

“你想当医生,是不是?”

“不是。”巴甫洛夫摇摇头。

“那你为什么要知道人体的构造呢?”

“为了帮助人。为了使人类变得更健康、聪明而又幸福。”巴甫洛夫兴奋地回答。

“你很有胆量,你的想法更是勇敢。你有信心实现你的理想吗?”父亲关切地问。

“我已经下定决心了,爸爸,我会下苦功夫的。”巴甫洛夫在确定了自己的理想后很坚定地说。

父亲看得出来巴甫洛夫的话是经过深思熟虑的,也理解和支持儿子的伟大报负于是大声地支持他说:“好吧,我祝你成功!”

就这样,一个科学巨人靠一个破书架的启蒙,在一个穷教士家里诞生了!

巴甫洛夫的成功得益于他对科学真理的热爱,他对实现理想坚定不移的决心和父亲对他的理解和支持。

现代遗传学之父——家族中的“突变基因”

今天的生物技术、DNA重组、基因工程、“克隆”技术等等,已经并将继续改变着世界的面貌,而它们无一不是建立在摩尔根所创立的现代经典遗传学大厦的基础之上的。可以说我们今天拥有这样先进的生物科学和技术,都是建立在前人的努力和成果之上的。提起经典遗传学,就不得不提到托马斯·亨特·摩尔根,他是公认的现代遗传学之父,美国最著名的生物学家,诺贝尔生理学及医学奖获得者。他,昔日南方奴隶主家族中的“突变基因”,导致了生物科学和人类生活的巨变。

1865年的秋天,在奥地利布台恩自然科学协会的年会上,一位名叫格里格·约翰·孟德尔的修道士宣读了题为“植物杂交实验”的论文。他在论文中论述了生物遗传的规律,并提出了“遗传单位”(即今天所说的“遗传基因”)的概念。但很可惜,这位名不见经传的修道士提出的新理论并没有得到多少关注。

同年的冬天,远在美国马里兰州的巴尔的摩举行了一场盛大的婚礼,新郎名叫查尔顿·摩尔根,新娘名叫埃伦·基·霍华德。婚后不久,埃伦就发现自己怀孕了。第二年,摩尔根夫妇的头一个孩子出生了(在美国肯塔基州列克星敦),起名叫托马斯·亨特·摩尔根。而孟德尔的论文也在这一年在杂志上公开发表,但依然没有得到重视。在当时看来,发生在奥地利和美国的这两件事似乎没有任何关系,但几十年后,人们发现这似乎是一种事先安排好的巧合,一种探寻生命遗传规律的巧合。

成名后的托马斯·亨特·摩尔根常对好友说自己诞生于1865年,这一是因为他的母亲是在这一年的年底怀孕的,从一个生物学家的角度来说,一个新生命的诞生应从卵子受精算起;二是因为这一年孟德尔提出了关于遗传的基本定律,而摩尔根正是继承了孟德尔所开创的遗传学说,并将其发展成为现代经典遗传学理论。他好像就是为了接孟德尔的班而来到了这个世界。

摩尔根父亲和母亲的家族都是当年南方奴隶制时代的豪门贵族。虽然由于南北战争中南方的失败,家境已经败落,摩尔根父亲和母亲却都以昔日的荣耀为自己最大的自豪,并希望小摩尔根能够重振家族的雄风。摩尔根家族出过外交官、律师、军人、议员和政府官员,却从来没有出过一个科学家,而托马斯·亨特·摩尔根是一个“异类”。摩尔根的父母万万没有想到,在这样一个家庭氛围中会诞生出一个科学家,然而摩尔根就是成长成为了一名优秀的科学家。后来,他用他自己日后所创造的遗传学术名词来形容自己,他是摩尔根家族中的“突变基因”。

小摩尔根生来就有很强的好奇心,他热爱大自然,喜欢在自然中寻找、探索和思考。他最喜欢的游戏就是到野外去捕蝴蝶、捉虫子、掏鸟窝和采集奇形怪状、色彩斑斓的石头。他经常趴在地上半天不起来,仔细观察昆虫是如何采食、如何筑巢。有时他还会把捕捉到的虫、鸟带回家去解剖,看看它们身体内部的构造。

有一次,他竟然在好奇心的驱使下想解剖家里的小猫。他和堂兄给猫灌下安眠药,趁小猫睡熟之际,捆在桌子上准备解剖它。但当刀子割下去的时候,小猫被疼醒了,挣脱了束缚,蹿下桌子逃跑了。

小摩尔根10岁的时候,在他的反复要求下,父母同意把家中的两个房间给他专用。于是,他动手刷油漆、糊壁纸,按照自己的意愿把两个房间重新装饰一番,然后在里面摆满了自己亲手采集和制作的鸟、鸟蛋、蝴蝶、化石、矿石等各种标本。直到摩尔根逝世后,这两个房间里的摆设还保持着他少年时的原样。

摩尔根还有一个从小养成的习惯,就是不修边幅。他从不要求父母添置新衣服,也不会因衣服破旧而难堪。在他的心中,这些外表上的繁琐的事情根本不重要,它所热衷的似乎只有他的科学。后来他为赴瑞典接受诺贝尔奖途经纽约时,到老朋友韦弗博士的家中过了一夜。韦弗夫妇发现大名鼎鼎的现代遗传学之父,竟穿着一件很不像样的大衣,而且大衣的一个口袋里塞着一包用旧报纸包着的梳子、剃须刀和牙刷,另一个口袋里是同样用旧报纸包着的一双袜子。当韦弗夫人面露惊讶之色时,已是67岁的摩尔根反倒不解了,他问道:“还有什么需要带的吗?”

摩尔根就是这样一位醉心于学术而忘我的生物科学家,他的出生,他的一生都和生物、和遗传定律结下了不解之缘。

摩尔根是一位和生物结缘的科学家,他在他所爱的事业中找到了生活的意义和乐趣,只要我们也把探索科学奥秘当作一件快乐的事,投入其中,那么成功早晚会眷顾我们。

揭开“血”的奥秘的科学家

20世纪以前人们并不知道血型的奥秘,人们只知道有些血型混在一起会产生凝结现象,而并没有往深追究。真正揭开血型秘密的是一位奥地利著名医学家、生物学家——卡尔·兰德斯坦纳。他因发现了A、B、O、AB四种血型中的前3种,而于20世纪30年代获得诺贝尔医学及生理学奖。

20世纪初兰德斯坦纳在维也纳病理研究所工作时发现了甲者的血清有时会与乙者的红血球凝结的现象。这一现象在当时并没有得到医学界足够的重视,但兰德斯坦纳意识到这种现象的存在对病人的生命是一个巨大的威胁。兰德斯坦纳对这个问题非常感兴趣,并开始了认真、系统地研究。

兰德斯坦纳经过长期的思考终于想到:会不会是输血人的血液与受血者身体里的血液混合产生病理变化,而导致受血者死亡?为了证实他的想法,他进行了一个试验,他用22位同事的正常血液交叉混合,发现红细胞和血浆之间发生反应,证明了某些血浆能促使另一些人的红细胞发生凝集现象,但也有的不发生凝集现象。他将22人的血液实验结果编写在一个表格中,通过对这份表格的仔细观察,他终于发现了人类的血液按红血球与血清中的不同抗原和抗体分为许多类型,经过分析总结,他把表格中的血型分成3种:A、B、O。他还发现不同血型的血液混合在一起就可能发生凝血、溶血现象,这种现象如果发生在人体内,就会危及人的生命。

此后,兰德斯坦纳的两名学生继承兰德斯坦纳的试验,把实验范围扩大到155人,结果发现除了A、B、O 3种血型外还存在着一种较为稀少的第四种类型,后来称为AB型。后经国际会议公认,采用兰德斯坦纳原定的字母命名,即确定人类血型有A、B、O、AB四种类型,至此现代血型系统正式确立。兰德斯坦纳的贡献意义重大,因此获得诺贝尔医学及生理学奖。

兰德斯坦纳的这一研究成果解释了以往输血失败的主要原因,为安全输血提供了理论指导,可以说是人类医学史上一次重要的飞跃。但在当时这项成果没有得到很多人的注意,所以兰德斯坦纳并没有因此而扬名。直到8年后的一个偶然事件才使他声名大噪。

兰德斯坦纳于20世纪初离开了维也纳病理研究所,到威海米娜医院,也就是他童年经常去玩的医院当医生。这一年春天的一个上午,他听到威海米娜医院的大厅里传来一位妇人的痛哭声,正巧从这里经过的兰德斯坦纳停下脚步上前观看。经过询问后他得知,原来是妇人的孩子生病发烧,几天后又出现下肢瘫痪,医生们认为这是一种不治之症,都毫无办法,无能为力,放弃了治疗。这位无助的母亲在绝望的情况下,除了痛哭之外没有别的办法。兰德斯坦纳不能见死不救,他没有像其他医生一样轻易放弃治疗。通过仔细检查病儿,他觉得孩子并非只有死路一条,因为根据他多年研究的结果,治疗这种病是有一定理论根据的,只是还没有成功的经验,所以治疗承担了一部分危险。兰德斯坦纳将这种危险性告诉了患儿的母亲,已经绝望的母亲似乎又看到了一丝希望,与其让孩子等死还不如孤注一掷,她决定让兰德斯坦纳试一试。身负重任的兰德斯坦纳根据自己多年来思考得来的理论,运用血清免疫的原理把病人的病原因子输到一只猴子身上,待猴子产生抗体之后,再把猴子的血制成含有一种抗体的血清,将这种血清接种到病人身上,生病的孩子很快就被救治了。

这件事迅速传开了,兰德斯坦纳从此出了名,他的才能得到了认可。奥地利医学界人士承认他的能力和理论,他也被聘为维也纳大学的病理学教授。但兰德斯坦纳最关心的还是血型研究,不尽如人意的是,他的工作在奥地利仍不受重视,所以他辗转到了美国的洛克菲勒医学院做研究员。

在当时,以A、B、AB、O 4种血型进行输血,偶尔还会发生输同型血后自然产生的溶血现象。这对病人的生命安全是一个极大的威胁。为了完善他的血液理论,20世纪20年代末,兰德斯坦纳与美国免疫学家菲利普·列文经过研究实验共同发现了血液中的M、N、P因子,从而比较科学、完整地解释了某些多次输同型血发生的溶血反应和妇产科中新生儿溶血症问题。

兰德斯坦纳的杰出贡献,对于人类血型的研究成果不仅为安全输血和治疗新生儿溶血症提供科学的理论基础,而且对免疫学、遗传学、法医学都具有重大意义。

在学习的道路上,我们也要像兰德斯坦纳一样,不满足于现象,对于以往人们没有深究的问题细致地研究、试验。成功和荣誉永远会青睐这样的人。

瓦克斯曼发现链霉素

结核病是一种古老的疾病。人们从埃及的木乃伊中,从中国马王堆西汉女尸的肺部,都可找到这一危害人类健康的疾病的踪迹。

在历史上,结核病曾是一种极为可怕的不治之症。18世纪末期的时候,英国首都伦敦城每10万人中就有700人死于这种病;19世纪中叶的时候,欧洲四分之一的人口死于结核病;许多著名文学家、艺术家,如鲁迅、肖邦、别林斯基、杜勃罗留波夫等人,都被它过早地夺走了生命。难怪长期以来,人们恐惧地称它为“白色瘟疫”!那么,是什么物质抵抗了结核疾病,是谁造福于人类,发现了这种物质的呢?是瓦克斯曼。

瓦克斯曼是一位微生物学家、生物化学家。20世纪20年代,他所在的研究所,接受了结核病协会提出的科研课题:寻找进入土壤的结核菌。瓦克斯曼带着一个学生,经过3年的追踪,确认结核菌进入土壤后,很快地消失了。这个很有吸引力的结论说明,土壤中存在着至少一种可杀死结核菌的微生物。瓦克斯曼立志一定要找到这种微生物。

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