主题:【征文】T.Morgan-The man next to God -- 水风
不管怎么说,现在肯烧钱还是很不错的.不过搞研究的人也要静下心来,别太迷失在外面那个花花世界了.
一般来讲做出突出贡献的好像都是有心人、有兴趣或者痴迷之人;
摩尔根这三位助手中,Muller是唯一的研究生。应该说能力最强,后来也成就最高。
Bridges据说是个有天赋的人物,别人用放大镜才能看的表型,这个人肉眼就可以隔着瓶子看出来。Sturtevant擅长推导,所以是个染色体作图高手。当年摩尔根实验室的染色体图非常精确,到现在都还可以用。
Muller最后和摩尔根闹翻了,因为摩尔根得奖以后把钱分成三份,一份自己,另外两份给了Bridges和Sturtevant, Bridges拿了钱立刻去买了新车。Muller可能因此非常不爽。
至于说Muller拿奖是因为发文章第一,就有些偏颇了,idea有时候很cheap,需要精妙实验去验证。就比如转座子,也许有人拍脑袋说,基因也可以跳。但是没有芭芭拉在玉米田里面的十几年,这东西就不能被证明。Muller的x射线文章发在1927年science上,数据丰富和精确度要远远超过同时期两片,所以作这个领域的第一人也没什么质疑。
遗传学还是非常有趣的领域,传奇故事如云啊
Muller是摩尔根传奇人生中一个必不可缺的重要环节。没有他,摩尔根不会达到那个高度,而没有摩尔根,也就没有Muller在遗传学领域里面的发展。但两个人一直就合不来。从哥伦比亚时代开始,两个人的个性就使得两人间一直充满了冲突。摩尔根不分钱给他,只不过是压倒骆驼的最后一根稻草。实际上,当1928年摩尔根带领着实验室去Pasadena创建Caltech生物系的时候,Muller早已经离开多年,并在德州大学的Austin分校创建了属于他自己的实验室。所以,你的那个故事很可能有点问题。
我的意思不是说Muller不应该得奖,他做出来的贡献很多,随便哪一个拿出来好像都比那个X射线看起来有意义。不过炸药奖一向如此,有些奖项给得很正确,但是有些就很牵强。
虽然和很多同时代的科学家们一样,摩尔根一开始时抱着一种怀疑的态度来看待孟德尔的遗传理论,尤其是所谓的“要素”“element”是染色体的组成部分这一观点。(基因这个词要到1909年才首次被提到)。当时,摩尔根要面对的是两个重要的问题。第一个,孟德尔的豌豆试验的统计学结果,是否真的描述了在生物体中的遗传学现象?第二个,染色体是否真的是遗传的物质载体?生物学家John Moore后来回忆说,在1910-1911年那个时候,“要摩尔根接受别人的实验结果,并以此来承认基因是染色体的一部分是非常困难的;似乎他对于接受自己的实验结果要稍微容易一些。”
1910年的秋天,摩尔根门下的Bridge 和 Sturtevant 加入了实验室,当时他们都只是本科生。两年之后,生理学家Hermann J Muller作为研究生加入了进来。这几个人在以后几年的工作,以及摩尔根自己的研究,最终让摩尔根相信了特定的遗传特征是跟特定的染色体密切相关联的。 摩尔根关于果蝇的第一篇文章:"Sex Limited Inheritance in Drosophila," 在1910年7月的《科学》杂志上发表。通过这篇文章,以及在1911年《科学》杂志上发表的后续文章,摩尔根通过将白色眼睛的遗传特征跟特定的染色体联系到一起,把看不见的基因和孟德尔的“要素”等同了起来,并将这些不可见的基因定位到特定的可见的染色体上。
早在1911年, Morgan 就调整了自己的研究方向,试图对染色体理论提供更多的实验支持。很快,他从概念上取得了突破。既然染色体是连续不断的基因的一个组合体,那么在同一条染色体上的基因突变,就应该在产生后代的分离时候继续呆在一起。但是,摩尔根也发现,并不是所有的连接在一条染色体上的那些特性都会保持在一起,有些是在一起,但是其他的却会自然分离开。
根据这些观察,Morgan提出了染色体重组的概念。他认为两条姐妹染色体应该可以互相交换,他进一步推测重组的频率和两个基因在染色体上的距离密切相关。(天才阿,天才!) 两个基因间的距离越近,他们在产生后代的时候,呆在一起的比率就越大;同时,彼此间的距离越大,呆在一起的比率就越小。简而言之,Morgan 认为基因间的连锁频率直接决定于他们在染色体上彼此间的距离。(我已经嫉妒得无话可说了)
在这些观测的基础上,Sturtevant 认识到这些基因间连锁的频率,反过来可以作为一种手段来决定这些基因在染色体上彼此间的距离。(又一个天才,这个想法是所有的突变体定位的原始概念。也是一直到目前为止,还继续被广泛应用的突变体定位方法)。Morgan 现在被用作所有的染色体上的长度单位。一年之后,当这个实验室开始积累了足够的突变体的时候,Sturtevant 画出了第一张性染色体连锁基因的染色体遗传图谱。实际上Sturtevant在1911年所确定的这些基因的次序和彼此间的距离是现代果蝇 X 染色体图谱的基础。
在1913年, Sturtevant的另外一个重要的贡献是发现了等位基因,就是同一个基因,存在不同的突变体。关于白眼基因的研究证明,一个基因可以通过突变,从一个等位基因(红眼)转变为另外一个等位基因(白眼),然后是更多的等位基因,每一个等位基因都带来一个新的眼睛颜色。摩尔根的实验小组证明,尽管这些突变是非常罕见的,但是一旦这些突变被确定了下来,他们会非常稳定的保持下来。而这些发现也意味着遗传物质是非常稳定的,尽管有这一个非常低的自我突变率。这些结果很快在别的生物中得到证实。
这些结果在1915年被总结为经典读物 The Mechanism of Mendelian Heredity,《孟德尔遗传原理》一书中,书的作者是四位,Morgan和他的三个学生:Sturtevant, Bridges, 和Muller。这本书的发表,意味着染色体理论的开创,这也是作为新科学的遗传学的开端。在这本书中所表达的科学原则提供了现代生物学的第一份实验基础,将生物学从一门严重依赖形态描述的单纯的描述性科学,转化为实验生物学。自从文艺复兴开始以来的生物学的主流,结构学从此让位于遗传学。而生命科学也开始转变为以精确、严谨的定量试验为主的试验学科,并扎根于物理学和化学。(就这一点来说,摩尔根可以被称作是现代生物学之父。他以及他所带领的实验小组对于整个西方文明以及整个人类文明的影响,是难以估量的。而这也一直是所有的生物学家所推崇的作试验的最高境界——一叶知秋,从一个小的实验,来推动人类对于自然,对于自身和社会的认识。)
Calvin Bridge 对于这个理论的创立,也有着非常重要的贡献。但是,正如前面提到的,很难说在果蝇实验室里面,这个工作究竟是来自于谁的创意。整个果蝇实验室里面所有的工作人员,对于结果的最终确立,都有着大小不同的贡献。Bridge,正如摩尔根所说的“或许有着这样那样的缺点,但是在这里面,绝对没有嫉妒。实际上,他最让人羡慕的一个优点就是,他对于声称优先权有着漫不经心的懒散。”但是并不是所有的人都是这么好说话。Muller跟果蝇实验室里面的同事们的关系,从一开始就很僵。其中一个原因就是Muller 认为实验室里面的其他人,利用了他的想法和试验结果。Sturtevant在后来1940年左右的一次谈话中提到,Muller在那个研究团队里面,是不可或缺的一个重要人物。“……我从他那里获益良多。”
后来,Muller很快就离开了摩尔根,去德州大学奥斯汀分校创建了自己的实验室。同摩尔根一样, Muller后来也拿了诺贝尔奖,但是两个人之间的关系,从来就没有好过。
你说的有问题的是那个分钱的故事?这个很难考证了
至于为什么说Muller凭借X射线的实验得奖
第一,我不觉得这个东西没有意义,没有人工突变,就不要奢谈正向遗传学了,遗传学光靠着那些自然突变体怎么可能繁荣。更不用说这还牵涉到生产实践中育种方法的重大突破。以前人们还要靠米丘林的驯服法来搞良种,有了人工突变,很多事情就容易了
第二,46年拿得奖吧,要考虑时代背景,没记错的话45年原子弹用于实战了。现在的人也许觉得不怎么样,那就是历史中的一个数字,当时对人类社会的反应要强烈的多。作为一个以倡导和平为初衷的奖项,给相关的辐射遗传学颁奖也能理解。同样道理,后来的NO和伟哥组合不也出现过么,社会事件影响了奖项颁发
第三,对muller本人来说,辐射遗传是他很在意的学术成就。他后来做了相关国际组织的主席,制定了医疗用辐射和放射工作者的允许剂量标准
所以说X射线得奖其实还是有合理之处的,至少说不上牵强
但是就遗传突变体的产生来说,目前最有效的,还是化学法。X射线在内的辐射产生突变法,也曾经流行过一阵子,确切地说,是很长的一段时间。从30年代,一直到60年代,甚至目前的农业育种方面,这还是一种主要的手段。但是,主要的缺点是难以产生单纯的单一突变体。也就是说,产生突变很容易,经常可以发现染色体片断缺失或者重复或者移位产生的大片段突变,但是要想集中在某一个基因上,就非常困难了。所以,对于后来的遗传学发展,辐射突变法,只是在一个特定的历史时期,起到了很大的推动作用。
Muller的贡献,并不是应用了这种突变法,而是第一次用定量的方式来演示了X射线在内的放射性与突变产生之间的关系。但我之所以不认为这个发现是非常重要的,是因为其一,Muller 虽然发现了两者间的线性关系,但是没有解决真正的原理问题。而且X射线引发突变的最主要的生物学意义,是基因在染色体上定位这一经典理论的确立。很遗憾,不是Muller发现的,而是Dobzhansky这个访问学者发现的。其二在这个发现之前,无论是物理法,还是化学药剂引起的突变,都已经被广泛的应用了。但是也没见炸药奖给化学突变颁发个什么奖。
我又仔细的读了一下Muller的传记,发现这个发现的确也算得上是他的头号发现了。所以,我收回关于他其他重要发现的说法,也同意你所说的给他这个奖并不牵强的说法。毕竟,Muller同时也是一位著名的教育家和活跃的政治活动家。而不是一个纯粹的科学家。
化学诱变操作简单,效率高。但在通常使用的诱变剂量下,化学诱变在生物体内可以产生多个突变,仍旧需要通过传代和定位产生“单纯的单一突变体”。在特定的实验体系,如果蝇中,化学诱变产生单一基因突变体的过程不比辐射诱变更高效。
控制好条件的话,单突变的比例还是很高的
辐射那东西,搞得不好会让染色体断裂然后胡乱接在一起
对定位会造成很大麻烦
“C.B. Bridges 关于这只果蝇的工作最终在1916年的《遗传学》首刊号上发表。这是第一篇关于染色体缺失和多于染色体的报道。C.B. Bridges 不仅成功地解释了这些现象,同时也为染色体遗传理论提供了让人信服的证据。”
据说本来这个文章是投到另外一个杂志的, 被据了。 Morgan很郁闷,就干脆自己开个杂志发表, 就是GENETICS.
所以下次同志们文章被据了不要怕, 自己发就行了。 :-P
学习生物学的一个最大的乐趣,或者说最大的痛苦,就是记住那些千奇百怪的命名。早期的命名只能来源于一个新物种的发现,所以称为博物学家们的一个独享的乐趣。他们可以把一个美丽优雅的物种用自己的好友或者亲人的名字来命名,或者把自己的仇敌的名字放到诸如羌螂之类难堪的动物上面,好让这些仇敌们遗臭万年。(这可真的是遗臭万年的作风)
现代生物学家们很少能够享受到这种乐趣了。但是他们发现了一个更加有趣的命名体系——突变体命名。这个庞大体系的始作俑者,就是著名的遗传学家和教育学家,托马斯—摩尔根。当摩尔根把第一个白眼睛果蝇突变体命名为白色的时候,他并没有意识到这个优良的传统将给后世带来何等的乐趣。
同所有的文化人一样,科学家们也喜欢卖弄一下自己的语言学天赋。就像我们喜欢自己没事找事的弄个谜语来满足一下自己欣赏别人绞尽脑汁或者心有灵犀时候的欲望一样。科学家们也喜欢用来怪异的幽默来表现一下自己。果蝇遗传学家们尤其以他们的各路著称。同时,同所有的文化人一样,你会发现这些家伙们总是喜欢弄些古怪的单词来考验我们的受教育程度。(说到这里妖道要说声抱歉,本文中将出现越来越多的英文单词,因为妖道自信没有这个能力把英文的原汁原味翻译给大家。就如同喜欢的草垛如何变成了乱码让所有的英国人头痛一样,你要想领略这些命名的确切含义语气中所包含的,就必须要读原文)。
在命名第一个突变体的时候,摩尔根的确是很克制了。因为,这个名字还是很大众化,很简单易懂的。但是随着更多的眼睛颜色突变体的发现,越来越多的古怪颜色被添加了进来,Apricot,Amethyst,Vermilion,Cinnabar,Prune,一个致死突变体也具有Prune(干李子色)的眼睛,被命名为Killer of Prune。我相信考过GRE的各位,应该认识其中的几个,但是大多数的美国高中毕业生们,应该不会认识全部都认得。
从此之后,几乎所有的果蝇突变体命名都遵循了这个原则——用尽可能简洁的描述来表达这个突变体所带来的突变表型(而不管你所用的单词是如何的古怪)。一开始,大家并没有意识到这个体系有什么特别之处,但是随着突变体的陆续发现,大家很快就发现,英语中的词汇似乎很不够用的。一个著名的例子就是果蝇翅膀的突变,Curled,Curly,curvoid,Curvyoid,Warped, Rotound,Fluted,Scalloped,Serrated, Crumpled and Wavy.以上只是翅膀有弯曲的突变的一个集合,你会发现,几乎所有可以用来表达弯曲这个现象的词汇都已经集中在这里了,虽然很多你一辈子不见得会用到一回。于是,竞争开始了,大家开始绞尽脑汁的想出一个既贴切,又没有被人用过的突变体名字来。一个实验室往往花费几个月甚至几年的时间来给自己的突变体命名。
这些名字,当你第一次接触的时候,往往并没有当一回事。但是偶然间,你仔细的分析一下这个名字的来源的时候,却往往会觉得回味无穷。下面是几个例子
Technical Knockout (TKO)这个基因突变后,使得果蝇对于冲击变得超级敏感。你只要轻轻一晃装果蝇的瓶子,这些突变体们就会六脚朝天的僵直在那里。
Out Cold (冷昏迷)这种突变体使得果蝇在22摄氏度以下昏迷。
Coitus interruptus 这是个让人脸红的突变体命名。它使得果蝇交配时间缩短一半。
Lot 这个词的原意是许多,那个可怜的突变体之所以获得这个名字是因为它可以喝下十倍浓缩的盐水,而正常的同类绝对不会喝一口。
许多名字的命名是引用了音乐的,文学的或者历史上的典故,比如说一个突变使得小果蝇不能进入性成熟被命名为Oskar,这个可与那个小金人没有任何的关系。典故是出自Grunter Grass《Tin Drum》中那个永葆年轻的矮人的名字。若干雌性不育的突变则被冠以欧洲几个皇室的名字,比如Tudor, Valois, Vasa,以上这些皇朝都是因为不孕而短命。
有些名字则因为种种原因而被改了好几次。1963年耶鲁大学的一个学者发现了一个突变可以使得雄果蝇去向雄果蝇求爱,这个名字当时被命名为Fruity,(这个名字有着反讽的意味)。70年代的时候这位学者经过考虑,把这个突变命名为Fruitless,这下子意思倒是对了。
有意思的是,这个传统随着其他的模式生物的引入而得到了发扬光大。除了一个例外,就是线虫。同其他的色彩斑斓的命名体系相比,线虫突变体的命名可以说的上是极端的枯燥无味。一般是三个字母,加上一个数字。Unc-1,Unc-2,Unc-3... Pop-1, Pop-2...Sys-1, sys-2, ...sys20。虽然如今在突变体筛选的时候,大多数人都不再费神考虑一个名字,但是一旦突变的基因被确定,一个好听的名字还是很有必要的。只有线虫学家们依然固守着自己枯燥的传统。“你永远也不要指望搞线虫的那帮家伙们能搞出什么有趣的名字出来……”一个果蝇遗传学家如是评论到。
妖道最喜欢的一个突变体的名字,sin city。(罪恶都市)这个突变体是在斑马鱼中发现的,一团被命名为韦加斯的神经在这个突变体中缺失。也就是Loss Vagus。是不是很有我们射虎的味道啊?