末代沙皇尼古拉二世、1918年的流行性感冒病毒、電影《侏羅紀(jì)公園》,以及辛普森殺妻案,這四件事情到底有什么相關(guān)?答案是沒有。只不過近十幾年來生物技術(shù)的一項(xiàng)新發(fā)明,把它們給連在一塊了。這項(xiàng)技術(shù)就是“聚合酶鏈反應(yīng)”(PCR)。PCR的最大特點(diǎn),是能將微量的DNA大幅增加。因此,無論是化石中的古生物、歷史人物的殘骸,還是幾十年前兇殺案中兇手所遺留的毛發(fā)、皮膚或血液,只要能分離出一丁點(diǎn)的DNA,就能用PCR加以放大,進(jìn)行比對(duì)。這也是“微量證據(jù)”的威力之所在。
PCR的發(fā)明人,一般公認(rèn)是穆里斯,他也因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。然而,PCR從構(gòu)想到實(shí)現(xiàn),真的就是穆里斯一人之功嗎?PCR究竟是在什么樣的環(huán)境下誕生的呢?
1979年穆里斯進(jìn)了一家名叫“西特斯”的私人生物技術(shù)公司任職。這家公司集結(jié)了一批有能力、有夢(mèng)想的科學(xué)家,風(fēng)氣自由開放。穆里斯做的工作不算什么研究,只是設(shè)法改進(jìn)寡核苷酸合成的效率而已。穆里斯經(jīng)常提出古怪的想法,其中大部分都是錯(cuò)的。他爭(zhēng)強(qiáng)好斗、不接受批評(píng)的個(gè)性令到自己四處結(jié)怨,經(jīng)常要?jiǎng)趧?dòng)主管出面解決。
PCR的點(diǎn)子,也就是在這樣的情況下誕生的。1983年春天的一個(gè)周五晚上,穆里斯開車前往鄉(xiāng)間的小屋度周末。在蜿蜒的鄉(xiāng)間公路上,一段DNA反復(fù)復(fù)制的景象在他的腦海里冒了出來。穆里斯原以為這樣簡(jiǎn)單的想法,應(yīng)該有人提出過,ajS+GnoTw/ccsuB+C0kqsA==但搜索文獻(xiàn)后卻發(fā)現(xiàn)沒有。穆里斯首次在公司里正式作了有關(guān)PCR原理的報(bào)告,聽者反應(yīng)冷淡。一來,大家已經(jīng)習(xí)慣了他的胡思亂想;再者,多數(shù)人的想法是,這個(gè)原理太簡(jiǎn)單了,如果可行的話,一定早有人做過,否則。里頭一定有它不可行之處,但也沒有人明確說得出來。為什么不可行。
于是,穆里斯著手證明這個(gè)構(gòu)想的可行性。穆里斯陸續(xù)進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn),換過幾個(gè)DNA模板,也嘗0bh1ZHtYLj7rRNCTsApNoQ==試不同的加熱、。降溫周期,結(jié)果都不夠肯定,頂多只在電泳凝膠上形成一條若有若無的線條,未能說服旁人。這時(shí),穆里斯在公司又惹出事端,引起眾怒,瀕臨被開除的命運(yùn)。主管于是罰他在一年內(nèi)把PCR建立起來。
任何研究方法從概念提出到實(shí)際應(yīng)用之間,需要投入大量的精力與時(shí)間。由于穆里斯本身沒有受過分子生物學(xué)的訓(xùn)練,公司派了技術(shù)員協(xié)助,這些人在PCR的發(fā)展上發(fā)揮了重要的作用,尤其是技術(shù)精湛的日裔技術(shù)員才木的加入。才木的實(shí)驗(yàn)總是干凈漂亮,讓人無從置疑。
西特斯的高級(jí)主管終于對(duì)PCR的潛力信服,也開始擔(dān)心消息外泄而讓旁人取得先機(jī)。他們決定寫兩篇文章,一篇關(guān)于PCR的理論,由穆里斯執(zhí)筆先行發(fā)表,第二篇?jiǎng)t集中在PCR的應(yīng)用上,以才木的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為主,隨后推出。但整個(gè)夏天,穆里斯都在玩電腦,一再拖延論文的寫作。到9月下旬另一篇應(yīng)用文章寫好投送時(shí),穆里斯還沒有動(dòng)靜。因此,第一篇提到PCR這個(gè)方法的論文,發(fā)表在《科學(xué)》周刊上,共有七位作者,才木排頭名,穆里斯則排第四。
穆里斯的文章終于得到發(fā)表是整整一年之后。這篇文章只有穆里斯及另一位技術(shù)員兩人掛名。為了表示他們并無意爭(zhēng)功,西特斯的主管向沃森(DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)人之一)推薦穆里斯在“人類分子生物學(xué)”專題研討會(huì)中報(bào)告PCR的原理及實(shí)際應(yīng)用結(jié)果。這是穆里斯生平第一次受邀演講,分子生物學(xué)界有頭有臉的人也都在場(chǎng)。結(jié)果他表現(xiàn)不錯(cuò),建立了往后人們的印象:PCR是穆里斯一手發(fā)明的。
穆里斯雖然提出將Taq DNA聚合酶應(yīng)用到PCR的建議,但他沒有親自動(dòng)手。西特斯公司其他人動(dòng)手分離出純化的TaqDNA聚合酶,1986年6月,才木首度將其應(yīng)用于PCR,效果好得驚人。自此,PCR取得了完全的成功。
穆里斯與西特斯的關(guān)系由此變得惡化,他完全不認(rèn)為自己在發(fā)表文章的過程中有任何疏失,并要求未來五年內(nèi)有關(guān)PCR發(fā)表的文章,都署他的名。最終,穆里斯離開了西特斯。西特斯給了他五個(gè)月的薪水及一萬美元獎(jiǎng)金,但按產(chǎn)業(yè)慣例,PCR的專利權(quán)屬于西特斯公司。
科學(xué)發(fā)明的優(yōu)先權(quán)及功勞之爭(zhēng)。科學(xué)史上可謂不絕于書,也常是公婆都有道理,不細(xì)察背景與經(jīng)過,只憑后人記載的片言只語,是很難了解真相的。至于PCR的概念是穆里斯的結(jié)晶,沒有什么人有異議,只不過將概念實(shí)現(xiàn)的過程,就復(fù)雜得多了。其實(shí),如果只有想法,沒有動(dòng)手實(shí)踐的過程。這個(gè)想法終究只是一個(gè)幻想而已。
編輯 姚