郭曉強(qiáng)
講師,解放軍白求恩軍醫(yī)學(xué)院生化教研室,石家莊 050081
1900年孟德爾遺傳定律的重新發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著遺傳學(xué)的誕生,2000年人類基因組計(jì)劃草圖完成則標(biāo)志著遺傳學(xué)達(dá)到一個(gè)新高度。在100年時(shí)間內(nèi),遺傳學(xué)經(jīng)歷了經(jīng)典遺傳學(xué)、生化遺傳學(xué)、微生物遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)一直到今天的基因組遺傳學(xué)等多個(gè)發(fā)展階段,研究對(duì)象也從最初的高等生物(果蠅和玉米等)到微生物(真菌、細(xì)菌、病毒等),再到高等生物(小鼠等),一直到今天臨床上的廣泛應(yīng)用(以人為研究對(duì)象的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué))。遺傳學(xué)之所以取得迅猛發(fā)展和巨大成就,這與百年來(lái)許多偉大科學(xué)家的重大發(fā)現(xiàn)密不可分,由于在細(xì)菌遺傳學(xué)領(lǐng)域的開創(chuàng)性和基礎(chǔ)性研究而被譽(yù)為“細(xì)菌遺傳學(xué)之父”的美國(guó)科學(xué)家喬舒亞·萊德伯格(Joshua Lederberg)是其中最著名的一位。他幾乎一個(gè)人就奠定了整個(gè)細(xì)菌遺傳學(xué)的基礎(chǔ),年僅21歲就發(fā)現(xiàn)細(xì)菌有性生殖(結(jié)合現(xiàn)象),從而使細(xì)菌和高等生物一樣成為遺傳學(xué)研究模式生物之一。此外,他在細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)、噬菌體及質(zhì)粒等方面的發(fā)現(xiàn)為基因工程出現(xiàn)及迅猛發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),在細(xì)菌遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中所發(fā)明的一些方法在今天仍在廣泛應(yīng)用,33歲時(shí)就榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)也說(shuō)明了這位科學(xué)家的偉大。
喬舒亞·萊德伯格(1925—2008)
1925年5月23日,萊德伯格出生于美國(guó)新澤西州東北部的蒙特克萊爾(Montclair),他是家中長(zhǎng)子。萊德伯格父母都是猶太人,父親澤維(Zvi Lederberg)是一位正統(tǒng)的猶太牧師,母親伊斯特(Esther Schulman)是一位家庭主婦,他們都于1924年從以色列移民到美國(guó)。家庭背景對(duì)幼時(shí)的萊德伯格影響巨大,在談及自己父母時(shí),萊德伯格非常自豪,認(rèn)為父親是一個(gè)理想主義者,而母親是一位英雄的化身,因?yàn)樵诟赣H長(zhǎng)期患病期間,母親付出極為艱辛的勞動(dòng)并使全家緊緊團(tuán)結(jié)在一起,這種環(huán)境塑造了萊德伯格獨(dú)立和堅(jiān)強(qiáng)的性格。萊德伯格6個(gè)月大的時(shí)候,全家搬到紐約市,在這里萊德伯格度過(guò)自己的童年[1-2]。父親最初希望萊德伯格能追尋自己足跡,從事宗教方面的工作,萊德伯格卻在很小時(shí)就對(duì)科學(xué)充滿了極大興趣。7歲時(shí)在家庭作業(yè)中,萊德伯格提及自己理想是能像愛(ài)因斯坦(猶太科學(xué)家典范)一樣發(fā)現(xiàn)科學(xué)中的一些新理論。父親和兒子最后達(dá)成一致:科學(xué)可啟迪人生和發(fā)現(xiàn)自然界的奧秘,因此值得作為人生目標(biāo)追求。根據(jù)萊德伯格回憶,引導(dǎo)他一生奮斗的信條是“對(duì)科學(xué)永不消失的興趣,通過(guò)科學(xué)可獲得對(duì)人類起源、背景及目的的理解,從而提供動(dòng)力來(lái)擺脫人類饑餓、疾病及死亡的自然命運(yùn)”。
萊德伯格被認(rèn)為是一個(gè)“早熟的年輕人”,從小就非常聰明,并且性格開朗、活潑、好奇心強(qiáng)、樂(lè)觀向上,這使他對(duì)未知世界充滿極大好奇,同時(shí)也展示出極高的科學(xué)天賦。1938年,萊德伯格進(jìn)入紐約市著名的斯圖佛特高中(Stuyvesant High School),該 學(xué) 校 有“諾貝爾獎(jiǎng)?chuàng)u籃”之稱,先后培養(yǎng)出包括萊德伯格在內(nèi)的6名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。萊德伯格在這所學(xué)校逐漸展現(xiàn)出對(duì)復(fù)雜問(wèn)題極高的分析能力,并且擁有與眾不同的洞察力及令人吃驚的創(chuàng)造思維能力。萊德伯格在業(yè)余時(shí)間總喜歡思考一些獨(dú)特的題目,提出的問(wèn)題常常使老師感到難堪,以至于后來(lái)老師與萊德伯格達(dá)成一項(xiàng)秘密協(xié)議——只要萊德伯格不問(wèn)太多“千奇百怪”的問(wèn)題,他就可坐在教室后面做自己喜歡做的事情,這使萊德伯格擁有更多自由的學(xué)習(xí)時(shí)間。
萊德伯格在高中階段閱讀了大量科普著作,如《生命科學(xué)百科全書》、《生理化學(xué)導(dǎo)論》等。在所有科學(xué)門類中,萊德伯格對(duì)生物學(xué)最感興趣,這可能是促使他從事生命科學(xué)的一個(gè)重要原因。對(duì)萊德伯格影響最大的是1926年出版的《微生物學(xué)獵手》一書,該書描寫了巴斯德和柯赫等早期細(xì)菌學(xué)家們的成就,認(rèn)為他們?cè)诟纳迫祟惿罘矫孀龀隽擞⑿凼教剿?,萊德伯格認(rèn)為這本書將自己的一生引導(dǎo)到醫(yī)學(xué)研究之中。萊德伯格還有幸參與了由美國(guó)著名科學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)會(huì)主辦的一項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃,該計(jì)劃鼓勵(lì)高中生從事科學(xué)探索,萊德伯格有機(jī)會(huì)在放學(xué)及周末時(shí)間進(jìn)行細(xì)胞化學(xué)實(shí)驗(yàn)(研究細(xì)胞組分之間結(jié)構(gòu)關(guān)系和相互作用)。這些經(jīng)歷對(duì)萊德伯格動(dòng)手能力培養(yǎng)有顯著幫助,他學(xué)會(huì)了組織制備及甲醛使用、組織染色、應(yīng)用顯微鏡觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,萊德伯格對(duì)植物細(xì)胞核仁(富含核酸)化學(xué)特征產(chǎn)生了濃厚興趣,這是萊德伯格第一次接觸核酸,雖然此時(shí)尚不知這種物質(zhì)有何生理作用。
1941年,15歲的萊德伯格就以最優(yōu)異成績(jī)從斯圖佛特高中畢業(yè),并獲得學(xué)校附近哥倫比亞大學(xué)的一份獎(jiǎng)學(xué)金,從而開始醫(yī)學(xué)預(yù)科班學(xué)習(xí)。萊德伯格選擇哥倫比亞大學(xué)是受到該校兩位偉大科學(xué)家——摩爾根(Thomas Hunt Morgan)和威爾遜(Edmund Beecher Wilson)的影響,他們?cè)诟鐐惐葋喆髮W(xué)分別建立了遺傳系和細(xì)胞生物學(xué)系,兩位大師的風(fēng)采吸引著萊德伯格的到來(lái)。萊德伯格最早的想法是成為一名醫(yī)生,當(dāng)時(shí)進(jìn)入醫(yī)學(xué)預(yù)科班學(xué)習(xí)被認(rèn)為是成為醫(yī)生的常規(guī)途徑,然而萊德伯格最終成為了一名遺傳學(xué)家。
在哥倫比亞大學(xué),對(duì)科學(xué)研究有濃厚興趣的萊德伯格從一開始就顯示出在研究方面的巨大潛力。萊德伯格的專業(yè)為動(dòng)物學(xué),學(xué)習(xí)之余在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)室獲得一份研究工作,主要研究有絲分裂的細(xì)胞生理學(xué)和應(yīng)用遺傳學(xué)方法分析細(xì)胞生物學(xué)問(wèn)題。對(duì)萊德伯格將來(lái)巨大科學(xué)成就有重大幫助的是賴安(Francis Ryan,1916—1963)教授。賴安是著名遺傳學(xué)家塔特姆(Edward Lawrie Tatum,1909—1975)的學(xué)生,而塔特姆與同事比德爾(George Wells Beadle,1903—1989)使用紅色面包霉突變體為材料研究基因?qū)Υx的調(diào)控作用,于1941年提出著名的“一個(gè)基因一個(gè)酶”假說(shuō),開創(chuàng)了生化遺傳學(xué)領(lǐng)域。生化遺傳學(xué)在當(dāng)時(shí)處于遺傳學(xué)的前沿領(lǐng)域,賴安接受了該方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,1941年來(lái)到哥倫比亞大學(xué)組建生化遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室,自己開始了獨(dú)立研究。
1942年,萊德伯格與賴安相遇,一方面被賴安的個(gè)人魅力所吸引,另一方面被新出現(xiàn)的生化遺傳學(xué)所俘獲,因此萊德伯格在賴安的實(shí)驗(yàn)室成功得到一個(gè)研究職位,畢業(yè)后還成為賴安教授的研究生。賴安教授對(duì)萊德伯格的影響,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一個(gè)導(dǎo)師的作用,可稱為終身的良師益友。賴安本人在遺傳學(xué)研究對(duì)象和方法學(xué)上形成了巨大創(chuàng)新,這使萊德伯格很快就喜歡上遺傳學(xué)研究。
盡管萊德伯格對(duì)科研充滿興趣,但卻不想將此作為職業(yè),而僅僅是愛(ài)好,當(dāng)時(shí)主要還是想成為一名醫(yī)生,因此將更多時(shí)間花費(fèi)到醫(yī)學(xué)培訓(xùn)上。1943—1945年,由于第二次世界大戰(zhàn)的原因,萊德伯格暫時(shí)中斷大學(xué)學(xué)習(xí),開始到美國(guó)海軍服役,在長(zhǎng)島圣奧爾本海軍醫(yī)院完成醫(yī)學(xué)預(yù)科課程,期間萊德伯格還在醫(yī)院擔(dān)任看護(hù)兵,為海軍士兵進(jìn)行瘧疾的血液學(xué)和糞便檢查。1944年,年僅19歲的萊德伯格以優(yōu)異成績(jī)從哥倫比亞大學(xué)畢業(yè),并獲動(dòng)物學(xué)學(xué)士學(xué)位。為了更好成為一名醫(yī)生,萊德伯格打算攻讀醫(yī)學(xué)博士學(xué)位,因此開始哥倫比亞大學(xué)臨床學(xué)院研究生的學(xué)習(xí),但此時(shí)一項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)完全改變了萊德伯格的人生軌跡。
1944年1月,美國(guó)微生物學(xué)家艾弗里(Oswald Avery)和同事發(fā)表了一篇具有里程碑意義的論文[3],這篇文章證明DNA就是引起肺炎球菌轉(zhuǎn)化(肺炎球菌由不致病R型變?yōu)橹虏型稱為轉(zhuǎn)化)的因素,由于轉(zhuǎn)化后的S細(xì)菌可將致病性遺傳,這也就意味著作為轉(zhuǎn)化因素的DNA是一種遺傳物質(zhì),這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)極大激發(fā)了萊德伯格對(duì)遺傳學(xué)的興趣[4]。盡管艾弗里的發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)受到一些科學(xué)家的質(zhì)疑,但萊德伯格是最早意識(shí)到這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)重要性的科學(xué)家之一,他認(rèn)為這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)揭示了基因的化學(xué)特征,而基因研究是解開生命奧秘最令人興奮的一把鑰匙。這個(gè)重大事件使萊德伯格對(duì)他的人生規(guī)劃做出了重大調(diào)整,由于他已具備生化遺傳學(xué)的一些知識(shí),因此將研究重點(diǎn)迅速由臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)向遺傳學(xué)。
萊德伯格最早決定在紅色面包霉中尋找DNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,他獲得了亮氨酸合成缺陷突變體,并以此突變體為研究材料。遺憾的是這個(gè)實(shí)驗(yàn)最終失敗了,因?yàn)橥蛔兊募t色面包霉部分自發(fā)回復(fù)到野生型,可在缺乏亮氨酸培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。萊德伯格證明這種現(xiàn)象是由自發(fā)突變引起,并且突變和回復(fù)具有等位效應(yīng),這意味著它們發(fā)生于紅色面包霉染色體相同位置。萊德伯格將這一結(jié)果發(fā)表在他的第一篇論文[5]中,論文中萊德伯格將回復(fù)突變的面包霉稱為原養(yǎng)型(prototroph),該詞在今天微生物遺傳學(xué)中仍被廣泛使用,更重要的是論文中萊德伯格引進(jìn)了一種原養(yǎng)型回復(fù)技術(shù),這為突變體篩選帶來(lái)極大便利。
萊德伯格并沒(méi)有因?yàn)槭《鴼怵H,相反開始構(gòu)思更大的科學(xué)目標(biāo),他打算使用原養(yǎng)型回復(fù)技術(shù)在細(xì)菌中尋找遺傳重組,以測(cè)試細(xì)菌是否存在交配現(xiàn)象,如果這種假設(shè)成立則意味著細(xì)菌也可作為遺傳學(xué)研究材料。萊德伯格接受的正統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育及當(dāng)時(shí)主流微生物學(xué)界都持有一種觀點(diǎn),那就是細(xì)菌為低等生物,主要通過(guò)分裂來(lái)產(chǎn)生兩個(gè)完全相同的后代,不可能存在遺傳重組,這就意味著不可能應(yīng)用經(jīng)典遺傳學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)和比較分析來(lái)研究細(xì)菌遺傳規(guī)律,然而該觀點(diǎn)在1945年還沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)證明,部分科學(xué)家對(duì)此持否定觀點(diǎn),萊德伯格就是其中之一。艾弗里研究已證實(shí)細(xì)菌在遺傳學(xué)方面遠(yuǎn)比人們想象的復(fù)雜,它們也有清晰的基因,這和萊德伯格曾經(jīng)研究的紅色面包霉和瘧原蟲等較高等生物沒(méi)有任何差異,這更加堅(jiān)定了萊德伯格尋找細(xì)菌存在有性生殖行為的決心。萊德伯格的想法對(duì)當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)觀念而言是一個(gè)重大挑戰(zhàn),如果最終證明正確,將對(duì)遺傳學(xué)發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用,因?yàn)榧?xì)菌繁殖力遠(yuǎn)比果蠅和玉米甚至紅色面包霉更強(qiáng),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,這將使遺傳學(xué)研究更加便利。
為了驗(yàn)證這種想法,萊德伯格選擇大腸桿菌作為研究對(duì)象,并使用和紅色面包霉研究相似策略獲得兩種營(yíng)養(yǎng)缺陷突變體,分別為亮氨酸合成缺陷型(該突變體在缺乏亮氨酸培養(yǎng)基上無(wú)法生長(zhǎng))和脯氨酸合成缺陷型(該突變體在缺乏脯氨酸培養(yǎng)基上無(wú)法生長(zhǎng)),隨后進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)以尋找重組體。萊德伯格將兩種突變體混合,然后將其放在缺乏亮氨酸和脯氨酸的培養(yǎng)基上培養(yǎng),由于單獨(dú)突變體都無(wú)法生存,因此生存下來(lái)的細(xì)菌則意味著可以合成兩種氨基酸,這也就說(shuō)明發(fā)生了遺傳重組。最終結(jié)果卻令人非常失望,在選擇培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌數(shù)量非常稀少(不到總量的10-7),這和細(xì)菌自發(fā)回復(fù)突變的比率接近,根本無(wú)法證明細(xì)菌間發(fā)生了遺傳重組。后來(lái)證實(shí)萊德伯格實(shí)驗(yàn)失敗是由于所選用的大腸桿菌菌株為F因子缺陷型,它們不可能交換遺傳物質(zhì),故也無(wú)法進(jìn)行遺傳重組。
萊德伯格仍堅(jiān)信自己的想法正確,只是無(wú)法確定失敗原因,他決定進(jìn)行更深入研究。為了幫助自己的學(xué)生打破這個(gè)僵局,賴安向萊德伯格推薦自己導(dǎo)師塔特姆。賴安了解到塔特姆已從紅色面包霉轉(zhuǎn)向細(xì)菌研究,并利用誘導(dǎo)突變方法獲得大量營(yíng)養(yǎng)缺陷突變體,萊德伯格可充分利用塔特姆細(xì)菌遺傳學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)以及細(xì)菌突變體方面的財(cái)富。在賴安推薦下,1946年3月底萊德伯格加入耶魯大學(xué)塔特姆實(shí)驗(yàn)室,并迅速開始著手進(jìn)行他后來(lái)才意識(shí)到的“風(fēng)險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)”來(lái)證實(shí)最初猜想。
在塔特姆實(shí)驗(yàn)室,萊德伯格選擇大腸桿菌K12菌株為研究對(duì)象,這不同于萊德伯格早期使用的菌株。事實(shí)證明他的選擇非常幸運(yùn),因?yàn)镵12菌株中恰好含有介導(dǎo)DNA轉(zhuǎn)移的F因子,而早期科學(xué)家使用的大腸桿菌菌株缺乏該因子。萊德伯格將兩種雙突變K12菌株(一種喪失合成生物素和亮氨酸的能力,另一種喪失合成蘇氨酸和脯氨酸的能力)混合,使用選擇培養(yǎng)基(缺乏以上四種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))從后代中篩選到遠(yuǎn)比自發(fā)突變率數(shù)量高很多的大腸桿菌,所獲得細(xì)菌還可以將這種生存能力穩(wěn)定遺傳給下一代。研究還發(fā)現(xiàn)能夠獲得在選擇培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌只有通過(guò)兩種突變菌混合才能實(shí)現(xiàn),單獨(dú)突變菌培養(yǎng)無(wú)法得到,這個(gè)結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明野生菌是兩個(gè)親代細(xì)菌通過(guò)雜交得到的產(chǎn)物,而不是回復(fù)突變的結(jié)果。將以上結(jié)果結(jié)合在一起,萊德伯格確定細(xì)菌間可交換遺傳物質(zhì),并將該過(guò)程稱為結(jié)合(conjugation),結(jié)合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)從根本上推翻了細(xì)菌不存在遺傳重組的觀點(diǎn)。萊德伯格于1946年6月2日第一次觀察到大腸桿菌遺傳重組,而完成這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)只用了6周時(shí)間。
1946年7月,冷泉港實(shí)驗(yàn)室舉辦了第一屆微生物遺傳學(xué)研討會(huì),這次會(huì)議集中了當(dāng)時(shí)世界上最優(yōu)秀的微生物遺傳學(xué)家,如塔特姆、盧里亞(Salva Luria,1969年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)、利沃夫(Andre Lwoff,1965年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)、莫諾(Jacques Monod,1965年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)、赫爾希(Alfred Hershey,1969年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)、艾泊如斯(Boris Ephrussi)、博納(David Bonner)等,可以說(shuō)是一次著名科學(xué)家的盛會(huì),在這次會(huì)議上的報(bào)告影響將非常重大。塔特姆在匯報(bào)完自己的工作后,“違反規(guī)定”的安排萊德伯格將幾周前剛剛得到的有關(guān)細(xì)菌遺傳重組的研究結(jié)果做了報(bào)告[6]。這個(gè)中間穿插的報(bào)告在當(dāng)時(shí)立刻帶來(lái)一場(chǎng)風(fēng)暴,所有著名科學(xué)家都對(duì)萊德伯格的發(fā)現(xiàn)給予極高評(píng)價(jià),他們說(shuō)對(duì)細(xì)菌而言唯一的遺憾是缺乏有性生殖,而這個(gè)遺憾現(xiàn)在被一個(gè)21歲研究生所彌補(bǔ),這將意味著不久將來(lái)細(xì)菌將成為遺傳學(xué)研究的重要材料。當(dāng)然會(huì)上也有一些科學(xué)家對(duì)此提出質(zhì)疑,尤其是利沃夫,但最終這個(gè)結(jié)論被大多數(shù)科學(xué)家所接受。萊德伯格后來(lái)回憶到熱烈、開放的討論使這個(gè)發(fā)現(xiàn)被大家很快接受,其速度遠(yuǎn)比在一篇科學(xué)論文被接受時(shí)間要快[7]。萊德伯格后來(lái)又以“大腸桿菌中的基因重組”為題在Nature上發(fā)表[8],奠定了自己在細(xì)菌遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要地位,而當(dāng)時(shí)萊德伯格才剛剛21歲,比沃森提出DNA雙螺旋模型時(shí)(25歲)還要年輕,在以實(shí)驗(yàn)為主的生命科學(xué)界如此年輕就名聲大振非常罕見(jiàn)。
盡管萊德伯格最初想法僅僅是在耶魯大學(xué)工作幾個(gè)月,然而他卻在這里進(jìn)行了一年多時(shí)間的研究并最終獲得理學(xué)(微生物學(xué))博士學(xué)位。就在預(yù)計(jì)回到哥倫比亞大學(xué)的前幾天,年僅22歲的萊德伯格獲得威斯康星大學(xué)遺傳學(xué)的一個(gè)助理教授職位。盡管擔(dān)心會(huì)因此遠(yuǎn)離醫(yī)學(xué),但這為萊德伯格提供了一個(gè)研究基礎(chǔ)遺傳學(xué)的全職機(jī)會(huì),因此,很快接受這個(gè)任命,沒(méi)有回到哥倫比亞大學(xué)。
在威斯康星大學(xué),萊德伯格開始了自己獨(dú)立的科研道路,這次他決定全面系統(tǒng)研究細(xì)菌中的遺傳重組現(xiàn)象。萊德伯格建立了一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)室,并開始招收博士生,其中津德爾(Norton David Zinder,1928—)對(duì)萊德伯格的貢獻(xiàn)最為突出。津德爾是萊德伯格的校友,1947年從哥倫比亞大學(xué)畢業(yè)并獲得生物學(xué)學(xué)士學(xué)位,第二年在賴安教授推薦下來(lái)到威斯康星大學(xué)跟隨萊德伯格進(jìn)行研究生學(xué)習(xí)。
當(dāng)時(shí)細(xì)菌遺傳學(xué)還是一個(gè)新生領(lǐng)域,許多神秘現(xiàn)象還未解決,萊德伯格結(jié)合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)掀起了一個(gè)研究小高潮,因此津德爾決定在該方面進(jìn)行深入研究。津德爾這次放棄了大腸桿菌而選擇鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella)作為研究對(duì)象。為了這項(xiàng)研究,津德爾需要獲得大量突變體,當(dāng)時(shí)常用方法是利用突變劑誘導(dǎo),然后通過(guò)隨機(jī)測(cè)試進(jìn)行篩選。為了加快突變體篩選速度,津德爾設(shè)計(jì)出了一個(gè)新的方案。已知營(yíng)養(yǎng)突變菌株無(wú)法在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng),而青霉素只殺死正在生長(zhǎng)的細(xì)菌,因此津德爾首先從營(yíng)養(yǎng)缺陷環(huán)境中收集細(xì)菌,然后再使用青霉素處理。利用這種策略津德爾很快就獲得大量突變體,從而為隨后研究帶來(lái)巨大便利,利用這些突變體研究結(jié)合現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)了另一種更為重要的細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)移方式。
當(dāng)時(shí)科學(xué)家已證實(shí)細(xì)菌結(jié)合需要兩株細(xì)菌直接接觸,而津德爾打算使用沙門氏菌進(jìn)一步證明這個(gè)結(jié)論。津德爾選用一個(gè)U形玻璃管,并在管彎曲部固定一個(gè)非常完美的玻璃濾膜(可阻止細(xì)菌直接接觸從而阻止結(jié)合),玻璃管內(nèi)充滿缺乏特定營(yíng)養(yǎng)成分的選擇培養(yǎng)基,隨后在玻璃管兩端分別加入一種沙門氏菌多營(yíng)養(yǎng)缺陷突變體,然后觀察培養(yǎng)基中是否還有細(xì)菌生存。令津德爾意想不到的是,培養(yǎng)基中仍有一定數(shù)量沙門氏菌可以生存,而且還可正常繁殖,這意味著沙門氏菌已發(fā)生了遺傳重組,由于結(jié)合現(xiàn)象已被排除,這就意味著細(xì)菌還存在一種未被發(fā)現(xiàn)的機(jī)制來(lái)進(jìn)行遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移,津德爾推測(cè)一種可通過(guò)濾膜、非常微小的生物因子應(yīng)該參與其中。當(dāng)津德爾純化該生物因子時(shí),首先排除艾弗里發(fā)現(xiàn)細(xì)菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象時(shí)的DNA(或RNA),因?yàn)楹怂崦柑幚聿挥绊懠?xì)菌遺傳重組,最終發(fā)現(xiàn)是一種可感染細(xì)菌的病毒——噬菌體參與了沙門氏菌的DNA轉(zhuǎn)移[9]。現(xiàn)在已知津德爾使用的沙門氏菌曾被噬菌體感染,而當(dāng)時(shí)正處于溶原狀態(tài),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于營(yíng)養(yǎng)缺陷環(huán)境使細(xì)菌死亡溶解從而釋放噬菌體,這些噬菌體攜帶部分宿主菌DNA,當(dāng)微小噬菌體穿過(guò)玻璃濾膜進(jìn)入另一側(cè)并感染新的沙門氏菌,可將自身遺傳物質(zhì)插入新宿主DNA中,從而使新宿主獲得舊宿主部分DNA片段而恢復(fù)野生表型。整個(gè)基因轉(zhuǎn)移過(guò)程,噬菌體發(fā)揮了載體的作用,萊德伯格將該過(guò)程稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)。
轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)對(duì)科學(xué)發(fā)展具有極為重要的意義。首先該發(fā)現(xiàn)證明了原核生物的獨(dú)特性,并且將細(xì)胞區(qū)分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞,這種劃分成為分子生物學(xué)的基本概念,在今天仍被普遍使用。轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)也具有同樣的重要性,它擴(kuò)展了人們對(duì)病毒的結(jié)構(gòu)、行為及生物重要性的認(rèn)識(shí),尤其是作為一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)隨后被應(yīng)用于細(xì)菌染色體精細(xì)結(jié)構(gòu)的繪制,并取得巨大成功。轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象也很好地解釋了細(xì)菌抗藥性產(chǎn)生頻率遠(yuǎn)大于遺傳突變和自然選擇的難題。轉(zhuǎn)導(dǎo)在遺傳工程發(fā)展過(guò)程中也發(fā)揮了重要的作用。盡管20世紀(jì)50年代遺傳工程概念還未提出,但萊德伯格已開始嘗試該發(fā)現(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用。20世紀(jì)70年代基因工程操作過(guò)程中,噬菌體是細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移的主要載體之一。20世紀(jì)90年代,使用病毒作為載體嘗試基因治療,雖然存在一定危險(xiǎn)性,但對(duì)醫(yī)學(xué)發(fā)展發(fā)揮了巨大推動(dòng)作用,因此可認(rèn)為轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)奠定了遺傳工程、現(xiàn)代生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)方法的基礎(chǔ)。
萊德伯格在威斯康星工作了十余年,領(lǐng)導(dǎo)著自己的研究小組在新誕生的細(xì)菌遺傳學(xué)領(lǐng)域做出了巨大的貢獻(xiàn),用事實(shí)說(shuō)明自己是該領(lǐng)域最有前途的青年人才之一。萊德伯格首先使用紫外線獲得細(xì)菌突變體,然而再使用精妙的方法分離,從而證明遺傳突變是自然發(fā)生而非獲得性遺傳的結(jié)果,為達(dá)爾文觀點(diǎn)提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的證據(jù)。20世紀(jì)50年代早期,萊德伯格和學(xué)生在營(yíng)養(yǎng)缺陷突變體的基礎(chǔ)上率先引入青霉素和鏈霉素進(jìn)行突變體篩選,當(dāng)將兩個(gè)分別抗青霉素和鏈霉素的菌株交配,可獲得對(duì)兩種抗生素都有抗性的細(xì)菌株。新的遺傳標(biāo)記使篩選效果更為理想,萊德伯格可快速鑒定出菌株是否可繁殖和雜交,這在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)非常費(fèi)時(shí)的工作。萊德伯格分離得到的另一個(gè)遺傳標(biāo)記是β-半乳糖苷酶,而幾年后莫諾(Jacque Monod)才使用該酶作為研究對(duì)象并最終提出操縱子學(xué)說(shuō)。萊德伯格在當(dāng)時(shí)激發(fā)了該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和持久的神秘感,一系列偶然發(fā)現(xiàn)證實(shí)細(xì)菌細(xì)胞在基本方式上與高等生物細(xì)胞相同,從而奠定了遺傳工程和現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。
對(duì)萊德伯格成功發(fā)揮重大貢獻(xiàn)的另一個(gè)人是他的第一任妻子伊斯特·萊德伯格(Esther Marilyn Lederberg,1922—2006)。伊斯特也是一位偉大的細(xì)菌遺傳學(xué)家,年輕時(shí)成績(jī)也非常優(yōu)秀。1942年,年僅20歲的伊斯特就以優(yōu)異成績(jī)從紐約市洪特學(xué)院(Hunter College)畢業(yè)并獲得學(xué)士學(xué)位,隨后加入華盛頓卡耐基研究所(后來(lái)的冷泉港實(shí)驗(yàn)室)作為研究助手開始微生物遺傳學(xué)的研究。1944年,伊斯特又贏得斯坦福大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金,作為比德爾助手深入研究微生物遺傳學(xué)。1946年12月13日,伊斯特與萊德伯格結(jié)婚,隨后開始了威斯康星大學(xué)的博士研究,她的論文是大腸桿菌中突變的遺傳控制。
1950年,伊斯特首先從大腸桿菌K12中分離得到λ噬菌體,這是一種雙鏈DNA病毒,在5′末端含有12個(gè)堿基對(duì)的粘性末端(cos位點(diǎn)),可使DNA環(huán)化,后來(lái)伊斯特又發(fā)現(xiàn)了λ噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)和溶源之間的聯(lián)系。1952年,伊斯特和萊德伯格共同發(fā)明了影印培養(yǎng)技術(shù)[10]。伊斯特與萊德伯格還設(shè)計(jì)了無(wú)菌棉塞,為從單克隆中挑選單一細(xì)菌帶來(lái)便利。最初影印培養(yǎng)研究中,液體培養(yǎng)基中細(xì)菌被均勻分散到瓊脂平板上生長(zhǎng)4~5 h后,使用無(wú)菌棉塞輕輕壓在平板表面以挑選細(xì)菌,這些無(wú)菌棉塞像成百上千的細(xì)小接種針,棉塞被小心接種到含不同營(yíng)養(yǎng)成分培養(yǎng)基上,從中篩選突變體,使用這種技術(shù)間接證明了具有選擇優(yōu)勢(shì)突變的自發(fā)來(lái)源,為自然選擇學(xué)說(shuō)提供重要證據(jù)。影印培養(yǎng)技術(shù)對(duì)細(xì)菌遺傳學(xué)研究非常重要,在篩選目的突變體方面具有巨大優(yōu)勢(shì),大大簡(jiǎn)化操作,該技術(shù)在今天實(shí)驗(yàn)中仍被廣泛使用。
伊斯特和萊德伯格對(duì)生物技術(shù)發(fā)展所做的第二項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)是細(xì)菌在染色體外還存在環(huán)狀DNA,萊德伯格將其命名為質(zhì)粒(plasmid)。1952年,伊斯特發(fā)現(xiàn)細(xì)菌染色體外還存在DNA,該部分相對(duì)獨(dú)立,可不依賴細(xì)菌染色體進(jìn)行復(fù)制,并攜帶許多對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)并非必需的多個(gè)基因,但可賦予細(xì)菌更多特性,如細(xì)菌結(jié)合由F因子(生殖因子fertility factor)介導(dǎo)完成。質(zhì)粒概念雖然到20世紀(jì)70年代才被廣泛接受,但它對(duì)生命科學(xué)發(fā)展也做出了重要貢獻(xiàn),一方面它很好解釋了細(xì)菌抗藥性的原因并使質(zhì)粒研究成為主要醫(yī)學(xué)問(wèn)題之一,另一方面質(zhì)粒還是基因工程常用載體之一,在基因?qū)脒^(guò)程中發(fā)揮重要作用。1956年,伊斯特和萊德伯格共同分享巴斯德獎(jiǎng)。
從1946年開始的隨后十幾年中,萊德伯格及他的研究小組幾乎改變了整個(gè)細(xì)菌遺傳學(xué)領(lǐng)域:證明特定細(xì)菌株可通過(guò)雜交方式繁殖,從而推翻當(dāng)時(shí)科學(xué)界主流觀點(diǎn)——細(xì)菌是一種太過(guò)簡(jiǎn)單不適合遺傳分析的材料;創(chuàng)立了強(qiáng)有力的細(xì)菌遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從而使隨后20年細(xì)菌成為遺傳學(xué)的主要研究對(duì)象之一,對(duì)了解基因結(jié)構(gòu)及表達(dá)調(diào)控具有十分重要的意義;實(shí)驗(yàn)室的一系列發(fā)現(xiàn)為基因行為的化學(xué)機(jī)制提供了新的重要觀點(diǎn),幫助解釋了微生物的進(jìn)化和適應(yīng)現(xiàn)象;尤為重要的是,還為細(xì)菌遺傳學(xué)研究建立了許多重要的是,實(shí)驗(yàn)操作,從而極大推動(dòng)該領(lǐng)域的快速發(fā)展,其速度之快可能連萊德伯格當(dāng)初都預(yù)測(cè)不到。
萊德伯格幾項(xiàng)成就奠定了20世紀(jì)下半葉遺傳學(xué)的基礎(chǔ),由于“有關(guān)基因重組和細(xì)菌遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)”而與比德爾、塔特姆三人分享1958年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)(注:萊德伯格分享獎(jiǎng)金總額1/2),由于人數(shù)原因萊德伯格妻子伊斯特和學(xué)生津德爾沒(méi)有分享這項(xiàng)重大榮譽(yù)。
獲得諾貝爾獎(jiǎng)后,萊德伯格繼續(xù)在細(xì)菌遺傳學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究,卻沒(méi)有取得另一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn),相反開始關(guān)注更為廣泛的領(lǐng)域,希望將遺傳學(xué)知識(shí)拓寬到人類生物學(xué)和健康方面。在20世紀(jì)60年代最著名的一項(xiàng)成就是空間生物學(xué)。1957年10月4日,萊德伯格在澳大利亞研究期間,蘇聯(lián)制造的第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功,這項(xiàng)成就宣告太空飛行和探索時(shí)代的到來(lái),為研究宇宙特性和生命起源帶來(lái)了希望。人造衛(wèi)星發(fā)射為萊德伯格帶來(lái)的不僅僅是興奮,更多的是擔(dān)心,興奮的是太空船在空間研究方面是一種重要工具,而擔(dān)心的是人類可能對(duì)其他星球產(chǎn)生影響。1957年12月,萊德伯格回到威斯康星大學(xué),開始專注于天文學(xué)和火箭的相關(guān)知識(shí),以對(duì)這項(xiàng)重大進(jìn)展有一個(gè)全面的理解,結(jié)果令他非常擔(dān)心,因?yàn)榭赡艽嬖谖⑸锝徊嫖廴镜目赡堋?957年底在給美國(guó)科學(xué)院的一封信中,萊德伯格表示出對(duì)由于星際間污染而帶來(lái)“宇宙大災(zāi)難”的擔(dān)心。1958年2月,美國(guó)科學(xué)院通過(guò)一項(xiàng)官方聲明,要求在空間研究中進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌程序、凈化、隔離以保證研究的安全性。1958年春,美國(guó)科學(xué)院又建立空間科學(xué)委員會(huì),萊德伯格是第一任成員并一直擔(dān)任到1974年該委員會(huì)解散為止,委員會(huì)的使命是評(píng)估空間探索、行星間探測(cè)、人造宇宙飛船和空間站設(shè)立等科學(xué)方面的問(wèn)題,并為科學(xué)研究和空間生命探索提出指導(dǎo)。
20世紀(jì)60年代,萊德伯格與薩甘(Carl Sagan)合作公開倡導(dǎo)自己所提出的外太空生物學(xué)(exobiology)[11],以幫助美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局(NASA)拓寬在生物學(xué)研究中的作用。萊德伯格推測(cè)了火星上生命存在的可能性,并為1975年海盜1號(hào)發(fā)射開發(fā)了自動(dòng)設(shè)備來(lái)檢測(cè)活性微生物存在的可能痕跡。這些研究雖最終未發(fā)現(xiàn)外太空生命存在的跡象,但為人類探索未知領(lǐng)域進(jìn)行了偉大的嘗試。
萊德伯格興趣廣泛,除細(xì)菌遺傳學(xué)和空間生物學(xué)外,還涉及多個(gè)領(lǐng)域,如數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能和生物武器危險(xiǎn)等。20世紀(jì)60年代,萊德伯格與斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專家及化學(xué)家合作開發(fā)了DENDRAL程序,該程序可推測(cè)未知化合物的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及在自然界中的存在狀態(tài)。20世紀(jì)50年代,萊德伯格開始與科學(xué)信息研究的奠基人、后來(lái)被稱為引用分析之父的加菲爾德(Eugene Garfield)長(zhǎng)期合作,從而在科學(xué)引文索引方面貢獻(xiàn)了重要力量。
萊德伯格積極提倡使用遺傳學(xué)知識(shí)來(lái)改善群體,這不是傳統(tǒng)意義上的優(yōu)生學(xué)(eugenics),而是人種改良運(yùn)動(dòng)(euphenics),這又是萊德伯格創(chuàng)造的一個(gè)詞匯,目的通過(guò)提升個(gè)體發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)自身全部的遺傳潛力。萊德伯格還非常關(guān)心公共健康,他警告細(xì)菌抗生素抗性增加將導(dǎo)致許多舊的致死性疾病如肺結(jié)核和流感等再次爆發(fā)[12]。1966—1971年,萊德伯格在華盛頓郵報(bào)開設(shè)每周專欄——人與科學(xué)(Science and Man),主要討論科學(xué)、社會(huì)及公共政策的關(guān)系。
從肯尼迪開始到喬治·布什,萊德伯格先后為9位美國(guó)總統(tǒng)提供建議。1994年,萊德伯格領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)美國(guó)國(guó)防部關(guān)于海灣戰(zhàn)爭(zhēng)健康效應(yīng)委員會(huì),最終得出結(jié)論沒(méi)有充足證據(jù)存在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)綜合征。在美國(guó)國(guó)會(huì),萊德伯格總是以專家出現(xiàn),此外還為十幾個(gè)專業(yè)委員會(huì)服務(wù),為公共政策制定發(fā)揮了重要作用。
萊德伯格將生物進(jìn)化看作是一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題進(jìn)行思考,從而加深了人們對(duì)生命本質(zhì)的科學(xué)理解。萊德伯格積極推進(jìn)生命科學(xué)的最近進(jìn)展在癌癥治療、器官移植中的應(yīng)用,并預(yù)見(jiàn)老年醫(yī)學(xué)在未來(lái)將發(fā)展成為一個(gè)全新的領(lǐng)域。
1957年,萊德伯格來(lái)到澳大利亞墨爾本大學(xué)跟隨著名免疫學(xué)家伯納特(Frank Macfarlane Burnet,1960年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)進(jìn)行了短暫研究,重點(diǎn)在于病毒的單克隆抗體,回到威斯康星大學(xué)后,萊德伯格建立了一個(gè)新的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系。1959年,萊德伯格離開威斯康星來(lái)到斯坦福大學(xué)組建遺傳學(xué)系,先后擔(dān)任遺傳系主任、生物學(xué)教授、計(jì)算機(jī)科學(xué)教授,1962年成為分子醫(yī)學(xué)肯尼迪實(shí)驗(yàn)室主任。萊德伯格喜歡在斯坦福的環(huán)境中工作,因?yàn)檫@里他可以將遺傳學(xué)拓寬到人類健康和生物學(xué)領(lǐng)域,在斯坦福大學(xué)萊德伯格開始研究神經(jīng)和精神疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
1978年,萊德伯格回到紐約,成為洛克菲勒大學(xué)校長(zhǎng)。在隨后12年中,萊德伯格重振了大學(xué)獨(dú)立、非政府的實(shí)驗(yàn)室,重新將研究重點(diǎn)聚焦于分子生物學(xué)在心臟病、癌癥、神經(jīng)疾病及感染性疾病的醫(yī)學(xué)應(yīng)用上。1990年,萊德伯格從校長(zhǎng)位置上退休,但仍擔(dān)任洛克菲勒大學(xué)榮譽(yù)教授,此外還擔(dān)任一個(gè)研究所的講座學(xué)者,他繼續(xù)著自己的科研,研究?jī)?nèi)容涉及DNA化學(xué)特性和進(jìn)化、科學(xué)推理的計(jì)算機(jī)模型。萊德伯格繼續(xù)為政府政策提供建議,如公眾政策及公共健康相關(guān)問(wèn)題。萊德伯格還對(duì)生物恐怖威脅、新出現(xiàn)和復(fù)燃的感染疾病表現(xiàn)出極大的擔(dān)心,他研究了1918年大流感(僅歐洲就有2000萬(wàn)人在此次疾病流行中喪生)以期找到一種針對(duì)這種疾病的疫苗。
萊德伯格一生發(fā)表大約150篇研究論文,此外還發(fā)表相似數(shù)量的科學(xué)政策。萊德伯格出版的書籍有《細(xì)菌和細(xì)菌病毒》(1951年)、《新出現(xiàn)的感染:在美國(guó)微生物對(duì)健康的威脅》(1992),《生物武器:不確定的威脅》(1999)等。萊德伯格獲得全世界大量的榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士(1957年)和美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士(1982年),此外還是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)外籍院士(1979年),除獲得諾貝爾獎(jiǎng)外,萊德伯格還獲得Eli Lilly獎(jiǎng)(1953年)、美國(guó)科學(xué)界最高獎(jiǎng)——美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?989年),Allen Newell計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)(1995年)及由布什總統(tǒng)授予的總統(tǒng)自由勛章(2006年),此外還獲得11個(gè)學(xué)校的榮譽(yù)學(xué)位。
萊德伯格可稱的上是一位天才科學(xué)家,從幾個(gè)數(shù)據(jù)可清晰看出。他在21歲發(fā)現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)象,26歲發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象,29歲提升為全職教授,32歲當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士,33歲榮獲諾貝爾獎(jiǎng),這在生命科學(xué)領(lǐng)域可謂是傳奇。在以實(shí)驗(yàn)為主的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,33歲就榮獲諾貝爾獎(jiǎng)非常罕見(jiàn),僅比醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最年輕諾貝爾獎(jiǎng)獲得者——胰島素發(fā)現(xiàn)者班廷(Fredrick Grant Banting)獲獎(jiǎng)時(shí)大幾個(gè)月。
1966年,萊德伯格與伊斯特離婚,他們沒(méi)有子女,兩年后萊德伯格與一位臨床心理學(xué)教授瑪格麗特·科爾什(Marguerite Stein Kirsch)結(jié)婚,他們共有兩個(gè)子女。2008年2月2日,萊德伯格在紐約由于肺炎去世,享年82歲。斯坦福醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)皮佐(Philip Pizzo)對(duì)萊德伯格評(píng)價(jià)為:他是20世紀(jì)一位偉大的科學(xué)家,在病毒學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)和空間探索方面都取得了巨大的成就。萊德伯格在科學(xué)方面的洞察力、激情、動(dòng)力、正直及其他方面的巨大成就使他成為一顆耀眼的科學(xué)明星,并且是許多科學(xué)家心目中的理想成功模型。
總之,萊德伯格無(wú)疑是一位全才的科學(xué)大師,他的奠基性貢獻(xiàn)使細(xì)菌作為遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究對(duì)象持續(xù)了半個(gè)多世紀(jì)直至今天仍被廣泛應(yīng)用,為許多基本生命問(wèn)題的闡明奠定了基礎(chǔ),尤其是20世紀(jì)70年代質(zhì)粒在基因工程中的應(yīng)用,更突顯萊德伯格發(fā)現(xiàn)的重要性。萊德伯格去世后,多個(gè)著名雜志如 Science[13],Nature[14],Cell[7],The Lancet[1]等都刊發(fā)了訃告,以懷念這位偉大的科學(xué)大師。筆者撰寫此文以表示對(duì)這位科學(xué)巨人的緬懷之意。
(2011年2月13日收到)
[1]ORANSKY I.Joshua Lederberg[J].The Lancet,2008,371(9614):720.
[2]任本命.喬舒亞·萊德伯格[J].遺傳,2006,28(5):511-512.
[3]AVERY O T,MACLEOD C M,MCCARTY M.Studies of the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types.Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus Type III[J].J Exp Med,1944,79(2):137-158.
[4]郭曉強(qiáng),張少英.遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)者之一——麥卡錫[J].生物學(xué)通報(bào),2008,43(2):60-62.
[5]RYANF J,LEDERBERG J.Reverse mutation and adaptation in leucineless neurospora[J].Proc Natl Acad Sci USA,1946,32(6):163-173.
[6]LEDERBERG J,TATUM E L.Novel genotypes in mixed cultures of biochemical mutants of bacteria[J].Cold Spring Harb Symp Quant Bio,1946,11:113-114.
[7]CAVALLI-SFORZA L L.Joshua Lederberg 1925—2008 [J]. Cell,2008,132(5):724-725.
[8]LEDERBERG J,TATUM E L.Gene recombination in Escherichia coli[J].Nature,1946,158:558.
[9]ZINDER N D,LEDERBERG J.Genetic exchange in Salmonella[J].J Bacteriol,1952,64(5):679-699.
[10]LEDERBERG J, LEDERBERG E M.Replica plating and indirect selection of bacterial mutants[J].J Bacteriol,1952,63(3):399-406.
[11]LEDERBERGJ.Exobiology:approaches to life beyond the earth[J].Science,1960,132(3424):393-400.
[12]LEDERBERG J.Medical science,infectious disease,and the unity of humankind[J].JAMA,1988,260(5):684-685.
[13]MORSE S S.Joshua Lederberg(1925—2008)[J]. Science,319(5868):1351.
[14]BLUMBERG B S.Obituary:Joshua Lederberg(1925—2008)[J].Nature,2008,452(7186):422.