三、三体密码和罗赛达石碑

生物所以能一代一代遗传下去,奥妙全在不朽的螺旋圈中。

恩格斯曾经说过这样一句名言:“生命是蛋白质存在的方式。”尽管蛋白质的种类成千上万,而组成它们的却只有 20 种不同的氨基酸。1953 年, 英国生物化学家桑格第一次测出牛胰岛素中 51 个氨基酸的排列顺序,从而使人们相信,各种蛋白质的结构和功能间的千差万别,都是氨基酸的数目和排列顺序不同所致。那么,氨基酸的排列顺序又是怎佯决定的呢?这个问题竟引起一文学家盖莫夫的兴趣。

他在 1954 年大胆地设想,DNA 分子中的 4 种核苷酸能形成各种不同组合,每一种组合就是一种氨基酸的符号。他的这个设想在美国当即遭到生物学权威的反对,权威们不能忍受不是他们那个专业的人对自己研究的专业说三道四,认为盖莫夫简直是“异族入侵”。

盖莫夫在美国不能阐述自己的观点,于是他决定求助于丹麦一家科学杂志,这家杂志很快登载了他的文章。出乎意料的是,在他的文章发表之后, 立即得到一批物理学家的关注。1955 年,这批物理学家凭借惊人的抽象思维能力,提出了三个核苷酸组合在一起决定着一个氨基酸的设想。按照这批“异

族”的想法,如果从 DNA 的 4 种核苷酸(A、G、C、T)中任意取两个组合起来,那么将会形成 4×4=16 种组合,若以每个组合作为一种氨基酸的符号,

那么将会有 4 种氨基酸没有符号,既然两个不行,那么就从 4 种核苷酸中任

取 3 个搭配起来,这样, 4 种核苷酸就会形成 43=4×4×4=64 种不同的组合,

这下子不仅使 20 余种氨基酸都可能有自己的核苷酸组合符号,而且还有 40 多种核苷酸组合是多余的。物理学家从莫尔斯电码中的“点·”、“横(一)” 所形成的各种组合代表某种字母和某个数字的原理出发,提出了 DNA 中的 4 种核苷酸是以 3 个核苷酸组合在一起代表蛋白质分子某个氨基酸的电码。

对于缺乏生物学说知识的物理学家来说,他们对生物学的问题做出了这样的回答,虽然并不那么深入,也可算是尽了最大的努力了。可是这个回答犹如火种点燃了分子生物学家克里克智慧的火箭,朝着预定的轨道加速、飞驰。克里克接受了物理学家提出的这种观点,进一步从分子生物学说角度进行了研究。1957 年,克里克正式提出了他的假说:在 DNA 分子中,三个核苷酸是一种氨基酸的密码,即三联体密码假说。并且对多余的核苷酸组合作出了合理推测。按照克里克的看法,除每种氨基酸有自己的“三体密码子’外, 有些密码子是蛋白质开始合成和终止合成的符号,此外,也确实存在一种氨基酸有几种不同密码子的情况。

生物界虽然五彩缤纷、品种繁多,但从最简单的病毒到最高等的人类, 基本的活动都是合成蛋白质的活动,无一例外地都服从统一的由核苷酸组合而成的密码。

让我们回顾一下,从上世纪 30 年代未,德国的施莱登和施旺确立了细胞

学说,在细胞水平上论证了生物体的统一性,到 50 年代末,克里克提出的” 三体密码“假说,则是在更深的层次上,即从分子水平上论证了生物体的统一性。如果不了解核苷酸和氨基酸之间的对应关系,那么,不仅不能阐明生命活动的机制,而且也不能说明生物的遗传现象,更谈不上合成基因和创造新的生命,因此,三联体密码的意义十分重大,所以后人把三联体密码誉为罗赛达石碑。

罗赛达石碑是怎么回事?

那是 1799 年,法国拿破伦远征埃及,一个士兵偶然在尼罗河口的小城罗

赛达附近发现了一块石碑,这块石碑是公元前 195 年底比利斯祭司为歌颂埃及王托勒密五世即位而立。碑的上部是古埃及的象形文字,中部是古埃及的世俗文字,下部是古希腊文,三种文字记载着同样的赞美辞。然而那毕竟是几种十分古老的文字了,人们一时无法辨认出它所表示的意义。

直到 19 世纪初叶,法国学者商博根据这块石碑镌刻的三种文字,才解开了古埃及象形文字之谜。因此,把三体密码的发现比喻为解开了罗赛达石碑上深奥莫测的古老文字之谜,倒也十分贴切。