◇◇新语丝(www.xys.org)(xys2.dxiong.com)(www.xysforum.org)(xys-reader.org)◇◇ 　　实验室、学科、国家：智力型领袖的社会作用 　　作者：饶毅 　　遗传学的历史很有趣。 　　1865年以前，世界上，对遗传的理解很朴素。1965年，全部遗传密码破译。 这短短的一百年，人类对遗传学的理解从现象到本质有了根本的突破。 　　孟德尔在1865年宣读、1866年发表他的豌豆实验结果，开启了现代遗传学。 一个人单枪匹马，开创了一个学科，直到1900年世界才重新发现他。孟德尔这样 天才的孤独发现，对世界贡献巨大，但是并没有直接推动他所在国家的发展。与 此相似，印度数学家拉玛努柬(Srinivasa Ramanujan)凭个人的天才，留下可歌 可泣的事迹，但是难以总结经验、难以复制，也没有使印度成为数学强国。 　　20世纪初，美国在科学上尚未全面崛起。物理学领域,虽然美国开始出了几 个诺贝尔奖的工作，如1907年麦克尔逊（Albert Michelson）成为第一个美国诺 贝尔奖获主, 他和莫雷（Edward Morley）做的实验，对爱因斯坦提出相对论起 了非常重要的作用，但是麦克尔逊和莫雷并没有提出理论解释自己的结果；密立 肯（Robert A. Millikan）于1923年成为美国第二个诺贝尔物理奖得主，用油滴 实验测量电子的电荷量，也缺理论建树。二十世纪前期的物理学革命过程中，美 国有零星而且偏技术的研究，在理论上贡献不大，当时物理学的中心在欧洲。美 国的数学也不如欧洲。在生命科学一些领域，如神经生理，二十世纪前五十年， 研究的中心也不是美国而是英国和德国。 　　在美国尚未大规模支持科学、美国在其他学科还不是世界中心的时代，突然 美国出了一个实验室，给世界带来一个惊喜：奠定一个新学科的主要理论基础。 一个空间很小、人少、经费不多的实验室，却做出了很大的发现。这就是摩尔根 （Thomas Morgan）实验室。在1910年至1915年摩尔根和他的学生们发表的一系 列工作，对现代遗传学的奠定和发展，起了关键和中心性的作用。他们的工作和 学术后代，以后遍及全国，影响了世界。几十年后，其贡献从基础研究扩展到医 药、农业应用，催生了生物技术产业。近年公众较熟悉的人类基因组，仅是遗传 学发展的一个步骤。 　　智力型领袖 　　常有人误以为领袖就是有行政权力，可以发号施令、掌握资源和分配利益的 人。有人甚至认为科学家、学者都是为行政长官服务、听令于行政长官。其实， 中外历史上，从来不乏学者是真正领袖的例子，在科学、技术、人文、社会都有。 有时可以说，相当多的行政长官不过是前辈思想家的追随者、或当代学者思想的 实践者。 　　智力型领袖是人类发展的根本领袖。 　　科学界的智力型领袖可以是靠一个思想、一个实验、或者一套工作。摩尔根 实验室以一个关键实验结果开始、做了一系列工作。摩尔根领导了世界的遗传学。 虽然他后期做过加州理工学院生物系主任，但是他对科学界的领导并不是行政上 的领导，不是通过权力和利益领导科学界，这样的影响反而更大，远远不限于一、 两个学校。摩尔根实验室聚集了几个热爱科学、扎扎实实做科学、迷恋研究的人。 他以科学思想和实践领导着世界。他自己密切参与实验室的研究。他实验室的大 学生、研究生，着迷于科学，为了研究可以逃课。他和他的学生们以自己的科学 思想、科学方法、研究结果、科学理论，带动全世界的遗传学家和其他生物学家。 一百年来许多人心甘情愿在他们智力领导下工作，在他们智力开创的道路上前进。 　　摩尔根本来以研究胚胎发育出名。但他在发育生物学没有根本的发现。细胞 生物学家威尔森（Edmund B. Wilson）将他从Bryn Mawr女子学院争取到纽约的 哥仑比亚大学。1909年，摩尔根给大学生讲动物学的引言，吸引了两位本科生布 里基斯（Calvin B. Bridges ）和斯德文特（Alfred H. Sturtevant），他们到 摩尔根实验室做研究，加上慕勒（Hermann J. Muller）等，实验室主力不过几 人。他们1910年发现“白眼”基因并首先确定了特定基因和特定表型的关系，到 1915年，已经可以用他们的研究结果书写遗传学的主要内容：他们首先提出基因 线性排列，首先建立基因图谱……。他们用的基本策略和方法，迄今仍然广泛应 用。 　　摩尔根和学生们用的实验动物是果蝇，是一个偶然、但是重要的选择。果蝇 具有几个特性使它有助于遗传学研究。一百多年来有三个诺贝尔奖是用果蝇做研 究。摩尔根自己1933获奖，他的学生慕勒于1946获奖，摩尔根学生斯特文特的学 生路易斯（Edward Lewis）于1996获奖。果蝇研究逾百年而不衰。今天，果蝇仍 然是非常重要的动物模型，很多研究者是摩尔根的学术后代。用果蝇做的研究不 仅奠定遗传学，而且推动了发育生物、神经生物、细胞生物、免疫等多个学科。 遗传学是建立分子生物学的主要支柱之一。用果蝇做的研究结果，也影响了对人 的理解和对于人类疾病机理的理解。还有许多研究者用果蝇来寻找治疗人类疾病 的分子和方法。 　　摩尔根实验室用果蝇做研究，以后美国科学家建立其他多个重要动物模型， 有些和摩尔根的学生有关。摩尔根和斯特文特的博士后彼德尔（George Beadle） 先做果蝇，后来他和塔特姆（Edward Tatum）用面包霉做研究，提出“一个基因、 一个酶”的概念，获1958年诺贝尔奖。斯德文特教过德裔美国科学家德尔布吕克 （Max Delbruck），而德氏因用噬菌体做遗传研究而获1969年诺贝尔奖。 　　摩尔根实验室面积小，没有成为他们研究的阻碍，而是促进了科学讨论。摩 尔根包容个性不同的学生，其中布里基斯在个人生活上与众不同，以致有人误传 他死于梅毒性心脏病，实际是突发心脏病。慕勒左得可爱而且个性不易相处。他 跑到苏联，碰到李森科主义横行，只好回美国。他的政治背景不容于美国社会， 到他快要得诺贝尔奖的时候，找工作还有困难。泱泱大国难容的独特学生，摩尔 根一个小小的实验室不仅容纳了，而且培养和发挥了他们的作用。 　　摩尔根实验室仪器简陋，用牛奶瓶养果蝇、用简单的放大镜看果蝇。九十年 后用果蝇做实验得诺贝尔奖的三位：摩尔根学术后裔路易斯、德国的努斯兰－伍 尔哈德（Christiane Nusslein-Volhard）和美国的维萧斯（Eric Wieschaus）， 他们所用的技术和实验条件，本质上和摩尔根时代没有太大差别。无需昂贵高级 仪器的实验，在今天的遗传学和生物学中，仍然有一席之地，有时还起主要作用。 　　科学与社会：实验室推动学科与国家 　　社会和国家有需求时，可以提出科学问题、推动科学发展。在对经济发展和 应用有强烈要求的国度和时代，不可忽视的是：小规模的科学研究可以产出大规 模、长期的效益。 　　遗传学在美国的发展也反映了一个新兴大国的科学发展历程。 　　摩尔根时代，美国并不像二战前后那样能吸引大量欧洲人才。可以说，那时 在欧洲人看来，老洛克菲勒等暴发户横行的美国，还处于一个很不公平、与野蛮 离得不很远的时代，科学上美国还在乡巴佬时期。美国的环境对欧洲做学术的人 并没有很大吸引力，而且那时美国也不像50年代以后那样有大量研究经费。所以， 在美国既不能依赖国外来的科学家、也不能倚仗经济优势的时代，摩尔根实验室 的成就格外令人瞩目。 　　摩尔根的研究不是由于美国国家层面有什么计划、也没有国家需求。摩尔根 用果蝇做研究的初衷是找证据反对孟德尔。结果不仅不能反孟德尔，而是大大发 展了孟德尔遗传学理论。摩尔根起初也不知道可以开创一个学科，更不知道可以 导致新产业形成。是他们的成果告诉国家有什么需要，告诉人类什么重要，应该 往什么方向走，而不是国家预先知道有什么需要而交给科学家任务。科学家的这 种探索，是人类最令人兴奋的智力追求之一，最终也推动国家发展、人类进步。 没有这种追求的国家，不可能成为长期领先世界的强国。 　　遗传学的建立也直接导致了分子生物学的诞生。遗传学理论和实验是分子生 物学的基础。分子生物学开创者中相当一批是遗传学家，其中不乏摩尔根的学术 后裔。摩尔根和斯特文特影响德尔布吕克、后者影响沃特森（James Watson），… 形成学术界的前浪后浪，波澜壮阔。 　　遗传学和分子生物学不仅导致了人类遗传学、基因组学、生物信息学等新学 科，而且催生了现代生物技术，使医药现代化。德尔布吕克等用的噬菌体，在生 物技术产业曾有直接应用。遗传学家群体的成果不仅推动美国和世界的科学，而 且有很多宝贵的应用。分子生物学家用遗传工程生产的胰岛素、干扰素、红细胞 生成素、肝炎疫苗，改善了人类健康，也带来了经济效益。过去二十年，一个个 疾病基因被发现，从儿童疾病、成年常见病、传染病到老年痴呆，遗传学为理解、 诊断人类疾病带来了根本的推动，也提供了治疗的方法或者基础。 　　绿色革命带来的农作物产量提高，遗传学起主要作用。美国植物遗传学家布 洛格（Norman Borlaug）1940年代遗传改良小麦使墨西哥从粮食进口国成为出口 国，1960年代他将绿色革命带到印度、巴基斯坦，使濒临饥荒的国家避免粮食危 机。布洛格因此获得1970年诺贝尔和平奖。1966年位于菲律宾的国际水稻研究所 培育出IR8号等现代高产水稻。1960和70年代，中国的袁隆平等用遗传培育杂交 水稻，显著提高水稻产量，为人类作出了贡献。 　　起初很少一些人为科学而科学开始的学术研究、不懈地为好奇而做的探索， 最终通过更多的人衍生出更多的科学和技术活动、产生广泛和深刻的影响，是科 学研究对人类贡献的一个明证。 　　一个实验室对世界的影响 　　摩尔根实验室影响遍及世界，这不仅因为他们的思想成为人类文明的一部分， 也通过培养学生，在世界很多国家传承了他们的科学和文化。 　　摩尔根实验室在美国的传承很容易理解。摩尔根实验室对欧洲也有影响。甚 至，在苏联反对摩尔根遗传学说的时代，摩尔根实验室的人员和思想都扩散到了 苏联。摩尔根的左派学生慕勒30年代曾在苏联工作，苏联遗传学家瓦维若夫因为 坚持遗传学的学术真理，死在监狱中。 　　在中国，摩尔根有直接的学术传承。他在Bryn Mawr女子学院培养的研究生 博爱理（Alice M. Boring），后来几十年在燕京大学生物系。1926年，他实验 室两个中国博士毕业：通过布里基斯培养出的李汝祺、通过斯特文特培养的陈子 英。李和陈先在燕京大学工作，李后来长期在北大，陈在厦门大学。1936年在摩 尔根实验室师从杜布赞斯基（Theodosius Dobzhansky）获得博士的谈家桢，回 中国后在浙江大学和复旦大学工作。目前活跃于海外的许多华裔遗传学家如斯坦 福大学的骆利群、耶鲁大学的许田，也是摩尔根学术后裔。 　　我自己是德尔布吕克传承的摩尔根谱系受益者。德氏是我研究生导师詹裕农 的导师。同时德氏还教过也是物理学家出身、在分子生物学领域做出重要贡献的 苯泽（Seymour Benzer）。苯泽用果蝇遗传研究行为有许多重要发现，1970年代 他对生物钟的本质突破性的发现，是行为生物学的里程碑。苯泽培养出很多学生， 包括杰出的科学家詹裕农、叶公杼。而詹/叶夫妇又培养出40多位教授。我在博 士生期间跟他们学过果蝇后，离开了果蝇而用高等动物做了十几年的研究，近年 在北京重新拾起果蝇，体会到果蝇的用处远未结束。我们用果蝇和哺乳类研究社 会行为的分子和细胞机理，希望发现有普遍意义的原理。 　　一个摩尔根实验室，不仅奠定了一个学科，而且影响了多个学科。他们的成 果，及其衍生的学科和技术推动了美国生物医学的发展，使美国在现代生物产业 领先世界，在医药和农业上出现较大进步，对国家的发展起了作用。他们的学科 和学术后裔，经历百年后仍然兴旺发达，影响着美国和世界。 　　本文为平立岩著《遗传学史略：从细菌、果蝇到人》一书的序言 　　2008年6月发表于《科学文化评论》第5卷第3期92至95页 (XYS20080721) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys2.dxiong.com)(www.xysforum.org)(xys-reader.org)◇◇