麥克林托克：孤獨的先行者

尹傳紅

對生物情有獨鐘，一生與玉米相守。芭芭拉·麥克林托克以極大的勇氣和毅力，在遺傳學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了艱苦卓絕的獨特探索，取得了超前于時代的重大發(fā)現(xiàn)。

“別再干這種事了！”

埃莉諾·麥克林托克尚在搖籃時期，似乎就迥異于一般的女娃。她的母親常常在地板上擺一個枕頭，放一件玩具，就隨她去了。她從來不哭，也不吵著要東西。在她4個月大的時候，她的父母親一致同意，改掉她那個顯得特別女性化的名字“埃莉諾”，把她喚作“芭芭拉”。

她確實是一個獨立的、有主見的女孩子。蹣跚學(xué)步之時，她母親想給她一個擁抱，她竟然回敬“不要！”

童年時代她最寶貴的經(jīng)歷就是孤獨。她喜歡只身獨坐，十分專注地閱讀和思考事物，喜歡為一切問題尋找滿意的答案。身為業(yè)余藝術(shù)家的母親總覺得她有些不對勁。一天，母親在碾草莓做草莓松餅時，她全神貫注地盯著看，突然冒出一句：“現(xiàn)在我知道血是從什么地方來的了，那是從草莓上來的！”

她的性格和興趣，看起來都有點兒超出常規(guī)，所幸她遇到了“非常理解兒童”的父母。不想彈鋼琴，那就不彈好了;不喜歡某個任課老師，那就休學(xué)一段時間再說。她同樣與眾不同的父母認(rèn)為，學(xué)校僅僅是“成長的一小部分”。他們所關(guān)心的不是孩子們應(yīng)該成為怎樣的人，而是怎樣去做。她的做醫(yī)生的父親甚至跟學(xué)校打招呼說：一天有6個小時待在學(xué)校里已經(jīng)夠多的了，請別再向孩子們布置家庭作業(yè)。

有一天，麥克林托克出去打球，路上被一位鄰居叫了過去。那位女士對她說：“現(xiàn)在，該是你學(xué)習(xí)去做姑娘們該做的事情的時候了?！彼驹谀莾鹤⒁曋鴮Ψ?，沒吱聲，然后調(diào)頭回家，把事情跟母親說了。她母親當(dāng)即拿起電話給鄰居打去：“別再干這種事了！”

不過，當(dāng)麥克林托克開始顯示出“智力上的要求”，并且要干另外一種“姑娘們不該干的事情”時，母親卻憂上心頭了。麥克林托克發(fā)現(xiàn)自己對知識和各種事物喜愛有加，解答問題的方法也常出乎老師的意料之外，而尋找答案的整個過程則讓她感受到了“一種純粹的快樂”?？赡赣H害怕對科學(xué)興趣濃厚的她會成為一個大學(xué)教授，進(jìn)而變成“一個奇怪的人，一個不屬于社會的人?！?/p>

好在，父親支持他，并說服了母親，讓她上大學(xué)。

與細(xì)胞遺傳學(xué)結(jié)緣

1919年，第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束，17歲的麥克林托克進(jìn)入紐約州康內(nèi)爾大學(xué)農(nóng)學(xué)院。她對自己感興趣的課程十分上心，專注程度驚人。她特別喜歡大三時選修的地質(zhì)學(xué)，期終考試時她一看到試題就興奮不已，拿筆即答。興許是太過投入，最后要寫名字的時候，她居然想不起來自己是誰了。過了大約20分鐘后，她才恢復(fù)“正?！薄?/p>

就在這一年秋，麥克林托克對唯一向本科生開放的遺傳學(xué)課程的濃厚興趣，引起了植物育種學(xué)家、遺傳學(xué)家C.B.哈欽森教授的注意。在當(dāng)時的社會背景下，絕大多數(shù)學(xué)生都把精力用在“實用”并且好找工作的農(nóng)學(xué)上，鐘情于遺傳學(xué)的學(xué)生寥寥無幾。有一天，教授打電話給她，建議她選修專為研究生設(shè)置的遺傳學(xué)課程?！帮@然，這通電話決定了我未來的命運，從此之后，我就跟遺傳學(xué)結(jié)下了不解之緣?！?/p>

幾乎與此同時，麥克林托克還選修了細(xì)胞學(xué)課程，致力于對被認(rèn)定是“遺傳因子載體”的染色體進(jìn)行研究。新生的細(xì)胞遺傳學(xué)讓耕耘于這一領(lǐng)域的研究者們，都迫切意識到探索染色體和基因之間相互關(guān)系的重要性。當(dāng)時的康內(nèi)爾大學(xué)是玉米遺傳學(xué)的中心，堪與摩爾根所創(chuàng)立的果蠅遺傳學(xué)相媲美。自信“有研究頭腦”的麥克林托克盯上了玉米。

在通常情況下，麥克林托克都是穿著縫有許多口袋的工作服，穿梭于玉米地和實驗室，種玉米，掰棒子，用顯微鏡觀察玉米籽粒和葉片。她最初的科研業(yè)績，是用自己改良的著色技術(shù)，鑒定出玉米細(xì)胞中每條染色體的不同形態(tài)特征。1931年，她與哈麗特·克賴頓一起發(fā)表了一項里程碑式的研究，證明遺傳重組是細(xì)胞減數(shù)分裂（配子形成）過程中染色體物質(zhì)互換的結(jié)果。這成為證實基因存在于染色體上的最后一個證據(jù)，其相關(guān)實驗則奠定了現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的基石。

同一時期，麥克林托克還對X射線長時間照射后引發(fā)基因突然變異的現(xiàn)象進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了染色體的一種重復(fù)行為模式，并把它命名為“斷裂-融合-橋接循環(huán)”。此時的麥克林托克，已然成為遺傳學(xué)領(lǐng)域的一位舉足輕重的科學(xué)家。1939年，年僅37歲的她被推舉為美國遺傳學(xué)會副會長，5年后又成為會長并當(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士（是第三位被選為國家科學(xué)院院士的婦女）。

然而，在那個年代，能讓女性成為職業(yè)科學(xué)家的職位屈指可數(shù)，女性在科學(xué)界和大學(xué)里也飽受歧視。麥克林托克離開康內(nèi)爾大學(xué)后赴密蘇里大學(xué)擔(dān)任助理教授，只待了5年，又于1941年到華盛頓卡內(nèi)基研究所遺傳部，在紐約冷泉港實驗室工作。戰(zhàn)爭仍在繼續(xù)，她的研究對象依然是玉米，還有新的更重要的東西等待她去發(fā)現(xiàn)。

是走正道還是入迷途？

自1944年起，麥克林托克在連續(xù)6年的時間里，對長有斑紋的玉米籽粒及其染色體進(jìn)行了研究。她發(fā)現(xiàn)：有一種玉米籽粒和葉片上的色斑變異頻率極高，而且毫無規(guī)律性。當(dāng)時，遺傳學(xué)家普遍認(rèn)為，玉米籽粒上的斑斑點點，是基因的不穩(wěn)定性造成的。

“如果有什么事情出了格，那必定有個原因，你就得查明這是怎么回事?！丙溈肆滞锌藢に迹@一現(xiàn)象并不簡單，背后或許就隱藏著一些未知的重要問題。她從研究玉米染色體的斷裂端行為著手探索，進(jìn)而推測：玉米上的色斑變異，是因為有可移動的遺傳因子在色素基因里跳進(jìn)跳出。有些基因甚至?xí)谌旧w之間跳躍。她還找到了證據(jù)：DNA（脫氧核糖核酸）的一些節(jié)片，能夠在一個染色體上或多個染色體之間，從一個位點轉(zhuǎn)移到另一個位點。這意味著，在玉米染色體中的一些基因改變其位置后變成了激活因子，從而打開或者關(guān)閉了決定顏色或結(jié)構(gòu)的基因。

起初，麥克林托克把那些可以調(diào)控玉米籽粒顏色基因活動的可移動因子稱為“控制因子”，1950年，她首次提出了“跳躍基因”（jumping gene）的概念，并稱這種能跳動的基因為“轉(zhuǎn)座因子”（目前通稱“轉(zhuǎn)座子”，transposon）。在她看來，轉(zhuǎn)座因子的移動是生命體對內(nèi)外環(huán)境的改變所做出的反應(yīng)，并且在生物的生長與演化過程中扮演著極為重要的角色，或許也構(gòu)成了進(jìn)化的基因機制。這是在生物學(xué)史上首次提出了基因調(diào)控模型。

然而，麥克林托克的革新觀念遭到了絕大多數(shù)遺傳學(xué)家的反對，乃至奚落和蔑視，被視為背離主流思想、入了迷途的異端邪說。他們?nèi)徊荒芟胂螅谌旧w上具有固定位置和順序的基因，不需通過交換重組或突變，也能進(jìn)行“跳躍”。

漸漸地，出現(xiàn)了一些亮色：生物學(xué)家陸續(xù)又在細(xì)菌、真菌乃至其他高等動植物中發(fā)現(xiàn)了“跳躍基因”的蹤影。人們慢慢意識到，轉(zhuǎn)座子可能存在于所有的生物體中，起著保證遺傳多樣性的作用。但要想改變?nèi)藗冮L期以來所持有的觀念是需要時間的。超前于時代的麥克林托克已經(jīng)習(xí)慣了等待。

“它們?nèi)际俏业呐笥选?/p>

這一天終于到來。

1983年，麥克林托克被授予該年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。她是獲得諾貝爾獎科學(xué)獎項的第七位婦女，而且是世界上第二位獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的女性獲獎?wù)?、第三位獨立獲得諾貝爾科學(xué)獎的女科學(xué)家。

諾貝爾評獎委員會評價她：“在不被同時代的人所理解的情況下，獨自一人完成了研究工作。”并稱贊說，麥克林托克的成功，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了科學(xué)本身，“對于當(dāng)局來說，保證科學(xué)的獨立研究是多么重要;對于年輕的科學(xué)家來說，則證明簡單的手段也能作出巨大的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

面對巨大的榮譽和紛至沓來的“聚焦”，麥克林托克說：“我覺得自己獲得這種意外的獎賞似乎有些過分。多少年來，我在對于玉米遺傳的研究中已獲得很多的快樂。我不過是請求玉米幫助我解決一些特殊的問題，并傾聽了她奇妙的回答。”

的確，麥克林托克真的是把自己的滿腔熱誠深深融入到研究對象之中了。她的同事有一次評論說，她能夠為她研究的每一棵植物寫“傳記”。晚年的她在描述自己于斯坦福大學(xué)進(jìn)行研究、首度分析霉菌微小的染色體構(gòu)造時說：“我發(fā)覺到我越深入研究，它們就越龐大。當(dāng)我真的進(jìn)入狀態(tài)時，我已不再是旁觀者，我就在那里，成為整個系統(tǒng)的一部分。和它們在一起，一切都變得龐大。我甚至能看到染色體的內(nèi)部構(gòu)造，每個細(xì)節(jié)都一清二楚。我自己也感到詫異，因為我真的覺得自己跟它們在一起，而它們?nèi)际俏业呐笥??！?/p>

她也強調(diào)過自己“對生物的鐘情”的價值：“我穿過田野，看到了玉米的彩斑—有的顯性，有的隱性。我并沒有看著有彩斑的玉米，但它們卻莫名其妙地潛入了我的腦子?！?/p>

麥克林托克終生未婚，人們尊敬地給了她一個“玉米夫人”的封號。

臨近生命的終點，麥克林托克依然抱持著一種對科學(xué)的好奇心和對研究工作的旺盛熱情。1992年秋，她的摯友、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)部教授哈瓦德·格林送給她一本關(guān)于最后冰河期的書，她饒有興致地讀了，并打電話給格林，探討書中觀點。一周后，90歲的她撒手人寰。格林說：“芭芭拉肯定是確定并決定了這個結(jié)束生涯的時間，因為她一直都可以實現(xiàn)自己所有的理想?！?/p>

著名科學(xué)期刊《自然》發(fā)表的悼文這樣寫道：“麥克林托克博士獨自工作的習(xí)慣、完全獨立的思想，以及把問題徹底弄清楚的非凡業(yè)績，使她在人們的心目中升至先知的崇高地位。”