做過分子生物學實驗的人,PCR技術(全稱聚合酶鏈式反應)再熟悉不過了。不管課堂上學了多少花裡胡哨的知識,進入實驗室第一天,都得先摸摸PCR儀——這是未來科研路上陪伴自己最多的傢伙。
PCR技術之於分子生物學研究的重要性,再怎麼強調也不過分,以至於《紐約時報》乾脆說,PCR的發明將生物學劃分為兩個時代:前PCR時代和後PCR時代。
什麼是PCR?簡單說,在短時間內,這種技術能使極微量的DNA實現指數級擴增,達到滿足實驗的需求。
為什麼PCR這麼重要?生物學家想研究DNA,但是苦於從樣本中獲取的DNA量太少。巧婦難為無米之炊,有了PCR,也就有了米。
如果沒有PCR技術,刑偵專家不可能透過犯罪現場痕量的DNA來鎖定嫌犯,孕婦也不可能透過無創產前診斷,篩查胎兒是否患有遺傳疾病,更不要說當今如火如荼的基因測序、基因編輯了。
誰發明了PCR技術?美國化學家凱利·穆利斯1983年發明,他因此獲得了1993年的諾貝爾化學獎。
穆利斯個性十足,是一位“非典型科學家”。吸食致幻劑、私生活混亂、出版自傳《心靈裸舞》、PCR成果的論文被他人搶發、公開聲稱HIV病毒不會導致艾滋病……這些都是穆利斯身上的標籤。
穆利斯開著車,腦海中清晰地看到了聚合酶鏈式反應的過程。於是他停下車,飛快地記錄下來。這一舉動吵醒了車內睡覺的女伴,她嘟囔著表示抗議。穆利斯尖叫著說自己有了個偉大的發現。“但是她不以為然,又睡過去了。”
好一個“不以為然”,這一刻的“科學孤獨感”,讓我想到另一個例子:和唯一知道星星為什麼會發光的人一起散步。
關於穆利斯,還有一個有趣的科學史細節:據說穆利斯遲遲沒有把發明PCR的技術寫成論文投稿,被他人搶了先。等到他寫好論文投稿時卻四處碰壁(也有說法是頂級雜誌當時並沒有看上)。在華人生物學家吳瑞的推薦下,穆利斯的論文發表在《Methods in Enzymology》上。
這個吳瑞值得簡單聊聊。可能出於美籍身份,國內的宣傳提到吳瑞的地方並不多,但是他非常厲害,是重組DNA技術和植物基因工程領域的先驅。學過分子生物學的都知道,DNA測序中引物延伸是多麼重要的一步,而這就是吳瑞首先提出的。
前幾年,有位老教授講課的照片在網上走紅:老教授手持教鞭站在講臺上,旁邊還靜靜坐著一位頭髮花白的老奶奶陪著他。老教授講課,老奶奶擦黑板,偶爾會對講的內容進行更正和提醒。老教授是中科院遺傳與發育生物研究所的吳乃虎教授,老奶奶是北大細胞遺傳系教授黃美娟。兩位生物學家1967年結婚,相守超過50載,堪稱“神仙眷侶”。吳乃虎就是吳瑞的博士生。
吳瑞還有一位博士生,叫傑克·紹斯塔克,因發現了端粒和端粒酶保護染色體的機理,獲得了2009年的諾貝爾獎。紹斯塔克也有一位學生,叫詹妮弗·杜德納,2020年剛獲得諾貝爾化學獎,因為她發現了CRISPR這一基因編輯神器。你看這師承關係。
穆利斯自傳的日文版譯者曾當面詢問他,有人說,你是一個怪異、特立獨行、桀驁不馴的人。那麼,你覺得用什麼詞可以概括你的性格呢?
穆利斯立即回答:“誠實,我是一個誠實的科學家”。
這位“誠實的科學家”因肺炎逝世於2019年8月7日。是因為新冠肺炎嗎,可能永遠沒有一個誠實的答案了。