死而复活的秘密

俗话说：“种瓜得瓜，种豆得豆。”这是早已被人们所熟悉的生物遗传现象。可是，生物为什么能将性状一代一代的传递下去？负责生物性状传递的物质是什么呢？就连达尔文那个时代的科学家也还搞不清楚。

1900 年，科学家重新发现了孟德尔所发现的遗传定律。此后，随着细胞遗传学的发展，特别是由于美国生物学家摩尔根等人的杰出工作，到了本世纪 20 年代，人们已经认识到决定生物性状的遗传因子，也就是基因是按照一

定的顺序排列在细胞核中的染色体上。染色体既然是基困的载体，那么，控制生物性状遗传的物质就应该在染色体上。

当时，科学家已经弄清了染色体的主要组分是脱氧核糖核酸和蛋白质这两种生物大分子。由于人们发现蛋白质的成分复杂，种类繁多，这与生物性状的多样性是一致的，而脱氧核糖核酸却成分简单、种类单一，所以，许多生物学家认为蛋白质应该是遗传物质，只有少数的生物学家意识到脱氧核糖核酸可能是遗传物质。

面对这样两种对立的假说，到底谁是谁非，如何裁决呢？在自然科学研究中，有一种判断两个对立假说是非曲直的方法，这就是“判决性实验”。1944 年，美国的三位生物化学家艾费里、麦克劳德和麦卡蒂正是通过一个著名的“判决性实验”才证明了遗传物质是脱氧核糖核酸而不是蛋白质。

事情还得从头谈起。

1928 年，英国细菌学家格里菲斯做了一个用肺炎菌感染小家鼠的实验。肺炎菌基本上可以分为两种类型。一种是有毒的光滑类型，简称 S 型；

另一种是无毒的粗糙类型，简称 R 型。S 型的菌体被相当发达的荚膜包裹着。这层荚膜保护细菌不受被感染的动物的兔疫机制所杀死，从而使人或小家鼠致病。R 型则不能形成荚膜，所以不能使人或小家鼠致病。

有一次，格里菲斯把少量的 R 型的活细菌和大量已被杀死的 S 型细菌混合注射到小家鼠体内以后，小家鼠竟然患病死了，并且从死鼠的血液里发现了活着的 S 型细菌。这就是最早发现的转化现象，这一现象使科学家感到很奇怪，难道死去的生物还能复活吗？

3 年之后，有人发现在加热杀死的 S 型细菌存在的情况下，体外培养的 R 型细菌的培养物中也发现了活着的 S 型细菌。此后不到两年，又发现把 S 型细菌的无细胞提取物加到 R 型培养物上，也能产生 R 向 S 的转化。

生物学家由此认识到，在加热杀死的 S 型细菌的提取物中，一定存在着某种导致细菌类型发生转化的物质。这种物质究竟是什么，人们还不知道。为了便于研究，就把它叫做“转化因子”。

1944 年，在纽约洛克菲勒研究所工作的艾弗里等人为了弄清转化因子的化学本质，开始对含有转化因子的 S 型细菌的提取物进行分析研究。他们开始也认为“转化因子”可能是蛋白质。可是，当他们用各种办法把蛋白质等物质从提取物中去掉以后，发现提取物的剩余物质仍然能够把 R 型细菌转化成 S 型细菌。于是，他们对自己的判断发生了怀疑。

在对提取物进一步纯化之后，他们发现剩余物质是脱氧核糖核酸。难道这种被人忽视的物质是转化因子吗？他们把从 S 型细菌提取物中得到的脱氧核糖核酸加在 R 型细菌的培养物中，结果发现了活的 S 型细菌。他们又减少脱氧核糖核酸的剂量，甚至在六亿分之一的浓度中。仍然具有使 R 型发生转化的能力。于是，他们断言：促使细菌发生转化的物质是脱氧核糖核酸，而不是蛋白质。正是由于 R 型细菌吸收了 S 型的脱氧核糖核酸，才使 R 型细菌

恢复了合成荚膜的能力。由于荚膜是生物一个性状，所以说，脱氧核糖核酸是决定生物性状的遗传物质。

艾弗里等人的这一“判决性实验”证明了基因的物质基础是脱氧核糖核酸而不是蛋白质，从此改变了人们对脱氧核糖核酸在生物体中是无关紧要的片面看法，为生物学家深入认识生物的遗传机制奠定了坚实的基础。