我們一生的精力不應該限于職業(yè),在從事職業(yè)之余,應善于利用時間,去追求真美善,去追求世上無窮的知識。
——胡先?
翻開中國生物學教育的100年畫卷,胡先?(1894~1968)是值得人們深深景仰和永遠懷念的老一輩生物學家。
早在20世紀初期,胡先?就以“乞得種樹術,將以療國貧”的科學救國之志,兩度留學美國,獲得哈佛大學博士。回國后,他與秉志等老一輩生物學家并肩同行,開創(chuàng)...
個人剪影
1946年,諾貝爾生理學或醫(yī)學獎第二次授予了遺傳學研究領域的重大成果,他就是美國
遺傳學家繆勒(H.J.Muller)關于基因突變的實驗研究。
繆勒于1890年12月出生于美國紐約市曼哈頓。孩提時代常隨父親野外郊游和到自然歷史博物館參觀,特別是馬的進化歷程的化石展覽,萌生了他對生物進化探究的濃厚興趣。1907年,他以優(yōu)異成績考入哥倫比亞大學動物學系。在著名細胞學家威爾遜(E.B.Wilson)的指導下,開始用細胞學和遺傳學的觀點來思考問題,從而為他以后的科學研究奠定了扎實的基礎。
1912-1915年期間,繆勒與斯特蒂文特(A.H.Sturtvant)、布里奇斯(C.B.Bridges)一起,作為國際遺傳學大師摩爾根(T.H.Morgan)最有力的三大助手,選用果蠅作為遺傳學的實驗材料,對細胞遺傳學基礎理論的建立作出了重要的貢獻,其代表作是他們師生4人共同參與完成的、于1915年出版的遺傳學經典名著《孟德爾遺傳學原理》(The Mechanism of Mendelian Heredity)。
1916年,繆勒在果蠅實驗中發(fā)現了交叉干擾的遺傳現象,并以“染色體的交叉機制”之論文獲得博士學位。他先后在美國休斯敦水稻研究所、哥倫比亞大學、得克薩斯大學、德國柏林凱撒·威廉研究所、蘇聯(lián)莫斯科科學院、英國愛丁堡大學、美國阿默斯特學院和印第安納大學等多家科研機構和大學,教授生物學和從事遺傳學的研究。
繆勒一生最輝煌的貢獻是他在德克薩斯大學進行的人工誘發(fā)基因突變的實驗研究。在得克薩斯大學10余年的時間中,他幾乎整日整夜地耗在該大學的一間簡陋的地下室里,不知疲倦地探索用X射線誘發(fā)果蠅的基因突變以及檢測這些突變的方法。
1927年7月,繆勒在《Science》雜志上發(fā)表題為“基因的人工蛻變”(Artificial Transmutation of the Gene)的研究論文,報告了X-射線又發(fā)基因突變的發(fā)現。在該篇論文中,他寫道:“已十分肯定地發(fā)現,用較高劑量的X-射線處理雄果蠅精子,能誘發(fā)受處理的生殖細胞發(fā)生高比例的真正的‘基因突變’。……高劑量處理的突變率要比未受處理的生殖細胞高出約15000%。”論文中還指出:X-射線既可引起基因突變,也可引起染色體畸變;用X-射線誘發(fā)的可見突變中,絕大多數為隱性突變,但也有少量的顯性突變;無論是顯性突變還是隱性突變,往往出現致死效應。
繆勒對果蠅基因人工誘變的實驗研究所取得的實質性突破,不僅首次證實X-射線在誘發(fā)基因突變中的作用,并且探討清楚了誘變劑劑量與突變率的關系。在基因突變的實驗研究中,最為人們稱道的還有他設計出的一系列檢測突變,特別是隱性致死突變的方法。繆勒認為,設計出的檢測方法必須是:要有一種通過標記基因鑒別一個特定染色體的可靠手段;要防止這個染色體從同源染色體那里通過交換得到一個新的基因;然后還要讓這條染色體進入這樣一種組合,在那里它能表現出突變的變化。在檢測果蠅X染色體和常染色體基因突變中,繆勒創(chuàng)造的很多方法都是按上述要求設計的。例如,由他建立的檢測突變的CIB方法至今仍是生物監(jiān)測的重要手段之一,并被作為經典遺傳學的重要內容被編入大學遺傳學的教科書中。
就在?勒發(fā)表“基因的人工蛻變”之論文的短短時間內,X-射線致突變的作用得到廣泛的證實。1927年12月,美國植物遺傳學家斯塔德勒(L.J.Stadler)在美國科學發(fā)展協(xié)會會議上發(fā)表了他用X-射線誘發(fā)玉米和大麥基因突變的成功研究。其他一些科學家在月見草、煙草和螞蜂等生物體上,也發(fā)現了X-射線誘發(fā)的基因突變。
這之后,不少的科學家又相繼使用X-射線、α-射線、β-射線、γ-射線和中子射線等物理誘變劑和亞硝胺、芥子氣等化學誘變劑來誘發(fā)生物發(fā)生基因突變。由此表明,繆勒所開創(chuàng)的輻射遺傳學的研究,得到了迅速的發(fā)展。
繆勒等遺傳學家人工誘變的成功所揭示出的大量新的遺傳現象表明,遺傳學的研究,已經由遺傳規(guī)律的揭示轉向對可遺傳變異起源的探討,促使著人們通過人工誘變加上人工選擇去深入探討生物進化的機理。同時,人工誘發(fā)基因突變機理的解釋,也為人們嘗試通過人工誘變育種的途徑,培育優(yōu)良的生物品種;為人們高度關注輻射可能給人類自身健康帶來的影響,防止輻射對人體帶來的危害,開辟了更加廣闊的研究領域。
?勒的人工誘發(fā)基因突變的實驗研究,還為物理學家借助物理學的研究手段(如輻射)去解開基因神秘的面紗,提供了一個堅實的立足點。可以說,一大批物理學家于20世紀30-40年代相繼加盟生物學的研究隊伍,促成了現代生物學前所未有的大發(fā)展,?勒是功不可沒的。
1967年4月,繆勒因充血性心臟衰竭在美國印第安納波利斯逝世。
提出分子進化的中性學說的日本群體遺傳學家木村資生在《從遺傳學看人類的未來》一書中,對繆勒給予了極高的的評價:繆勒是輻射遺傳學的創(chuàng)始人,是在整個遺傳學領域都做出過偉大貢獻的20世紀最著名的遺傳學家,也是對人類的生物學未來具有遠見卓識的科學家?娎盏氖攀溃媪诉z傳學史上一個時代的結束。但繆勒的名字將永遠載入遺傳學發(fā)展的光輝史冊。
美國著名的科學作家家卡爾遜(E.A,Carlson)在《繆勒傳》的序中寫道:我始終認為,繆勒是20世紀科學家中的一面旗幟!
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