- DNA是如何发现的?:一幅生命本质的探索路线图
- 吴明
- 1456字
- 2021-03-26 09:11:59
2.3 米歇尔的失误
米歇尔是一位不知疲劳的勤奋的化学家。接着他还证实,核素不仅存在于脓细胞内,在酵母菌、肾、肝、睾丸以及有核的红血细胞里都先后发现有核素的存在。它们都含有磷元素,只不过含量各有不同,故而他错误地认为:“磷在这里的主要功能虽然还没有来得及被揭示出来,但核素不正是有些像细胞里的磷库吗?一旦细胞需要这些磷元素时,被破碎的核素即释放出内涵物磷元素。”米歇尔当初的这些概念显然和我们现今对DNA的认识毫无共同之处。
1872年,米歇尔受他大叔的影响,又研究起了卵黄,认为从鲑鱼中获得卵是一个不错的选择,况且有关卵的资料远比脓细胞多。所以,他又转而研究起了鲑鱼精子,由此,他和DNA研究渐行渐远;尽管从鲑鱼精子中获得核素固然也是一个极佳的选择。他调侃地说,从鲑鱼精子头部能获取到上吨的核素。不过他又发现,细胞核里除核素之外,还有一种新的物质,这种新物质引起了他的注意力,也使他转换了研究思路,他也给此物质起了一个新名称——鱼精蛋白。他将鱼精蛋白结晶,用硝酸加温,生成一种黄色溶液,而用碱加温则生成一种浅红色溶液——这种反应与任何其他化学物质不一样,故称它为黄嘌呤碱基。
实验进行到这个程度,米歇尔开始犯糊涂了,错误地认为:“黄嘌呤碱基部分来自蛋白质,部分来自核素。”这说明早期的研究者限于技术和仪器装备水平等因素,还不能把核素和蛋白质完全分开,这也是核酸研究长期以来进展缓慢的重要原因之一,即主要是那时的化学还未发展到足够成熟[14]。化学家所进行的分析研究,经常局限于从一种天然产物中分离出一些物质,再把分离到的物质加以拆分,改变它们原先的排列,打破它们分子之间可能的连接,要让他们将有机物质水解后再把原来的成分重新组合起来,就力所不及了。
物质在机体内的循环转换,用无机化学的定律是解释不了的,要可靠、准确地置换某种有机物的原子或某个基团,使每一种元素都被安置在这些分子中的合适位置,生成一些特异性化学成分,除在实验室内进行必要的操作实验外,还需要另外一种活性的参与,即生命机体自身参与的活性,且机体内只有蛋白质和核酸这两种聚合物的分子有生物学意义。最近的“糖生物学”研究显示,糖也具有不可或缺的生物学意义。这些生物大分子兼具化学和生物学的两种特性。对一位化学家来说,蛋白质和核酸是最复杂的分子,但对生物学家来说,它们则是非常简单的体系,因为再进一步简化它们,就将失去生物学特性。有机化学恰好位于生命科学和化学的边缘,然而两者之间曾经筑起过一堵墙。他们现在必须要做的是,精确阐述适用于活有机体反应机理的化合物的性质和机能。可是,米歇尔整天思考的是,鲑鱼精子形成期间为了合成大量的核素所需的磷元素是从哪里获得的?
1872年,他甚至公然宣称,他想研究核素的生理学,即它们在机体内的分布、化学连接、出现、消失和转换。这也说明,他毕竟不是一位遗传学家,仅仅是一位单纯的化学家,他脑子里考虑的全都是关于纯化学的或者说是生理学的问题,没有冲破化学家的思维框框。且不说他绝不会思考核素是遗传信息的载体,就连核素在机体内的机能是什么,他想都没有想过。在活有机体和化学之间的一条不深不浅的小溪,他还没有跨越过去。因为他接受的是普通化学知识的教育,在他看来,化学家为什么要去过问应由生物学家思考的问题呢?
在他所处的那个时代,包括米歇尔本人在内,人们普遍认为,蛋白质是细胞内发现的最重要的物质,很少有人会相信核素具备遗传的化学基础。还有人认为核素虽不具备生物机能及DNA的重要价值,但却错误地被视为治疗疾病的良药,说核素能治愈结核病、扁桃腺炎、贫血、白喉等疑难病症。