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| | 德尔布吕克
| | | | 分子生物学新领域的开拓者
「德国一美国」德尔布吕克(1906—1981)
1937年的一天，一个年轻的理论物理学家来到了坐落在美国加州大学的摩尔根实验室，开始研究一种全新的物质——果蝇染色体。对于一个经常在纸面上进行精密的分析与演算的理论物理学家而言，成天在显微镜下观察形状彼此极为类同的染色体，实在有点隔行如隔山的感觉：
“我在阅读那些望而生畏的论文时没有取得很大进展，各种基因型都有长篇累牍的陈述。太可怕了，我简直无法渎懂它”。
就是这样一位当初遗传学的门外汉，却在1969年因对噬菌体复制机制的卓越研究而获诺贝尔“生理学及医学”奖。他就是德尔布吕克. 马克斯·德尔布吕克(MaxDelbriick是美籍德裔生物学家、1906年9月4日，德尔布吕克出生于德国柏林一个知识分子家庭-他的父亲是柏林大学的历史学教授，叔叔是神学教授，母亲是著名化学家李比希的孙女。他初临人世，就被浓浓的书卷气息，优雅的学者风度和严谨求实的科学精神所包围。童年与少年时期的德尔布吕克，除双亲眷顾之外，周围众多从事科研与经济活动著称的大家庭的翩翩才土对他影响也颇深。但第一次世界大战德国惨败的阴影也曾将他的家庭一度裹挟人困厄穷愁，动荡不安的境地。
还处于少不更事的年龄，德尔布吕克就对科学发生了浓厚的兴趣。天上星辰运行，日升日落，月挂当空，这些美妙的自然景象无不引发了他的好奇心，启发了他的想象力，使他关心起天文学。这时他的指导者是年长他8岁的弗里德里希——后来的物理化学家，并且
是他的终身好友。
20世纪20年代后期，当他在德国哥廷根大学读研究生时，量子力学兴起，这是一股震撼当时物理学界的革命性思潮。德尔布吕克紧随着时代的前沿，又开始把方向从天体物理学转向理论物理学。
1930年在哥廷根大学获得博士学位之后，德尔布吕克先后赴英国，瑞士，丹麦从事博土后研究。英国的风土人情开拓了他的视野，在瑞士，他师从著名物理学家泡利，获益匪浅。尤其在哥本哈根物理所的两年当中，他又从物理学家玻尔那里学到了影响他一生的学术研究方法。玻尔当时提出厂量子力学中的“互补性原理”，即电子的波动性与粒子性是互补的，并阐述了“互补性原理”在生物学中的适用性，这大大启发了德尔布吕克。他深信这一论述，并萌发了告别理论物理而投身遗传学的想法。
1932年，德尔布吕克作为德国物理学家哈恩的助手移居柏林，任凯撒·威廉化学研究所助理研究员。次年柏林举行了“基础物理学之未来”研讨会。会议得出的结论是：物理学近期内不会产生有意义的课题，而生物学正方兴未艾，一些物理学家将进人生物学。德尔布吕克深有同感，
1934年初由俄国移民，著名遗传学家季莫菲也夫领导，组成由物理学家和生理学家共同参与的一个研究小组，经常举行跨专业的交流、切磋。德尔布吕克也参与了他们的活动。他以非决定论的立场判断生命现象，推测出应当从遗传学领域发现生命本质，因此有必要运用量子力学的有关理论认识遗传现象，于是他与季莫菲也夫等人进行了“辐射对果蝇的作用——放射性突变遗传现象”的研究，并发表了论文《遗传基因突变和遗传基因结构的本质》。此文建立了遗传基因原子物理学的模型，并倡导“遗传基因的高分子学说”，给理论遗传学打上了物理学的烙印。著名物理学家薛定谔撰写《生命是什么》一书曾受到此文的影响。
1937年，德尔布吕克参加了由玻尔组织的小型讨论会，并做“生命之谜，，的发言，其中把病毒的复制与细胞分裂，动植物有性繁殖进行对照，引起同行的高度重视。当时美国生物学家摩尔根的果蝇实验室是遗传学的一个中心，德尔布吕克为了更好地研究基因的本质与结构，他争取到了洛克菲勒基金会的资助，终于到位于加州理工学院的摩尔根实验室工作。在那段岁月中，他开创了生物遗传学的一片辉煌图景。
生物学的革命
德尔布吕克在摩尔根的实验室度过了一个很长阶段的适应期之后，开始着手研究的第一个课题便是“噬菌现象”。
“噬菌现象”是1915年发现的，“噬菌体”则是由戴列尔命名的，但当时世界各国的学者都主要把噬菌体作为传染病治疗和预防的手段来研究的，然而这种研究除了对付痢疾有些效果之外，其他方面均没有重大意义。
德尔布吕克起初在摩尔根实验室的科研工作进展缓慢。就在他遭遇很大困难时，同一实验室的埃里斯从污水中分离出噬菌体，并向他展示，然而由于无法直观地看到它，德尔布吕克对此持怀疑态度。尽管如此，他还是提出了对噬菌体分阶段进行生长试验的设计，以便弄清它生活周期的几个阶段。于是二人共同进行了著名的噬菌体“一级生长的试验”。他们是这样进行试验的：以1：10的比例将T4噬菌体与细菌混合，并保证每个噬菌体都有机会侵入细菌。吸附若干分钟后将被侵入的细菌稀释到抗血清中，除去尚处游离状态的噬菌体，然后稀释到从10、000到1％的浓度，接种于培养液中，并抽样测定噬菌斑数。侵入开始后，在24分钟内，培养液中噬菌斑形成单位的数目保持稳定，而且侵人滴度也不增加，这段时期称之为“潜伏期”。在24分钟后，培养液中噬菌斑数目骤增，再过10分钟才达“平稳状态”，此时侵入活性也不增加，此渭之“上升期”。在达平衡状态的最终滴度与被噬菌体侵染的开始滴变之比，叫做释放量。T4噬菌体的释放量为100，即每个被染细菌可释放约100个噬菌体。有关这一试验的论文发表于1939年。德尔布吕克在序言中指出：“过去有种错误观点认为，细菌病毒是一种化学分子而非生物。我们的工作则表明，某些大蛋白分子(病毒)具有在物体内增殖的特性。”整个实验简单而高效，充分体现了德尔布吕克清晰、简练而朴实的研究风格。实际上，该实验与其说是解决了问题，毋宁说是提出了问题，开辟了新的研究方向。尤其是潜伏期噬菌体在宿主菌体内如何繁殖和生长尚不清楚。因此，这一试验也被公认为“现代”噬菌体遗传学之肇端。实践证明，德尔布吕克的方向是正确的，然而当初这一方向却被苏联的百科全书评为“对T群噬菌体研究方面所获得的资料万能化的倾向”。但德尔布吕克不同意这个结论，他更乐意把这一试验归功于玻尔当初对他的启发。
为探究“一级生长实验”中暧昧未明之处，德尔布吕克邀请意大利细菌学家卢里亚到纽约冷泉港实验室，共同研究噬菌体遗传现象；后来他转往范德比尔特大学任物理讲师，并正式创建噬菌体研究组。
1943年1月，卢里亚设计了另一项著名的“波动试验”，用宋比较细菌体内因诱导而产生的耐受性与自然选择所产生的耐受性之间的差别，结果表明：细菌的耐噬菌体突变的产生是随机的。德尔布吕克对此进行了数学分析，显示突变产生的波动性呈统计学上的“泊松分布”(一种用于描述随机现象的概率分布)。这一结果表明细胞变种的随机自发的选择性，成为细菌遗传学的一项突破，动摇了拉马克主义关于细菌只有获得性遗传而无突变性的偏见。1月底，赫尔希加入了他们的行列，“噬菌体学派”的核心形成了。科学史学家戏称这个核心小组由两个敌侨和一个“与社会不适应”者构成，因为据说赫尔希从不喝威士忌。
“噬菌体学派”每年暑期在冷泉港举行学术会议，交换心得，培养新手，演示实验。以后更是出版了有关刊物，还抽空举行文娱活动。为了进一步统一实验材料，描述用语和概念，1944年的会议达成了所谓“噬菌体条约”，即德尔布吕克提出的将研究对象集中在Tl-T7七个噬菌体株(尤其是其中的偶数株)和它们的宿主菌--B株大肠埃希氏菌上的建议。
噬菌体小组紧密协作，统一认识，最后终于弄清了噬菌体复制机制与过程，并证明它适用于一切病毒。
德尔布吕克在噬菌体学派中起到了重要作用。然而当研究组成员成果纷至沓来之际，个人的思路与未公开的发现却逐渐被保密，这恰是人事复杂，人心多变的一个例证。对此，德尔布吕克只好徒呼奈何。1953年，德尔布吕克就在学派如日中天时，认为自己通过对遗传学和生物学研究，并没有成功实现证实“互补性概念”适用于生物学，而认为分子生物学的发展前途有限，于是他一改研究方向，开始从事以“须霉，，属真菌为模型的感觉生理学研究。遗憾的是，这种研究成果收效甚微，反而噬菌体学派也因此宣告解体。然而，世人并没有因此而淡忘了德尔布吕克数十年如一日作出的突出贡献。
1966年，在德尔布吕克60寿辰之际，加州理工学院的同事们举行隆重庆典，并出版了《噬菌体和分子生物学开端》纪念文集来祝贺这位资深科学家的喜庆之日，1969年，因为噬菌体研究的杰出成就，德尔布吕克，卢里亚、赫尔希三人共获诺贝尔奖。生理学或医学
委员会的代表加德在介绍词中说：“第一位的荣誉应该归于德尔布吕克，他将噬菌体的研究从通常的经验主义范畴提升为精密的科学。他分析和确定了精密测量噬菌体生物学效应的条件，并和卢里亚一起制定了定量方法和建立了统计学的评价标准，有了这些方法和标
准之后，进一步的深入研究才成为可能。”
这时的德尔布吕克已有很高的学术声望，他成为美国国家科学院院士和一些学术团体成员。但他并未在成就的巅峰上不思进取，他一如既往，并先后发表多篇对当代病毒学和分子生物学有深刻影响的论文。同时还把注意力转至心理与意识问题的研究。不仅如此，由他所领导的噬菌体研究小组为生物学界造就了大批英才：1958年诺贝尔奖得主比德尔、塔特姆，1962年得主沃森、威尔金斯、克里克。
独特的科研风格
德尔布吕克在研究中表现出极大的韧劲与毅力。他常常连续几小时、几天呆在实验室里，观察进展，分析数据，纠正偏差或作出预测。特别在第二次世界大战期间，由于他是犹太人，随时可能遭到纳粹分子的追踪和迫害，又是敌侨，政治上颇受歧视，但他毫不在意，仍集中精力，克服种种干扰而献身于科学。
德尔布吕克既有一套有限松散的研究风格，又融人了他坚忍不拔的进取精神，对同仁们具有极大的魅力。他特别注重思想与成果的开放性交流，自由探讨和成果共享，不管什么个人首创性。这充分体现了他心地坦诚，直面真理的高风亮节。
德尔布吕克的组织与领导才能也十分突出，由他发起并主持的冷泉港年度噬菌体研究经验交流会，既有精彩的科学内容，培训了大批人才，把观点不尽一致，立场．方法不尽合拍的各阶层人士紧密团结在一起，又有浓厚的生活情趣。鼎盛时期有37个世界各地的研究机构和大学的数百人济济一堂。1965年生理学和医学奖得主之一——莫诺曾说：1946年夏召开的以微生物遗传和变异为主题的冷泉港会议“是噬菌体教的一次‘宗教会议’……它有三位‘主教’：德尔布吕克，赫尔希和卢里亚，而德尔布吕克则是‘教皇’，他在同辈中位居于首席位置，正是他确定了这个‘教，的‘教义”，。德尔布吕克善于把大量俊才从其他领域吸引过来，通过实例和问答教导他们，这显示出他广泛而活跃的社交技巧。
他的亲密伙伴卢里亚认为：“和他一起工作是令人振奋的。他的思维、他的思想方法，甚至他对别人的咨询都是他的杰出之处。他在叙述和表达方面也表现出了自己的卓越性，所以他一起写作，也同样是令人振奋的。”同时，德尔布吕克能够无情地，冷静地评价自己与他人的实验报告及结论，敏锐地判断其价值。沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的著名论文正式发表前，就呈送德尔布吕克审阅。他立即洞察到其中巨大价值，认为可与卢瑟福1911年“原子核”的发现相提并论。他力排众议，四处推荐，为DNA双螺旋结构获世界公认做出巨大努力。
德尔布吕克和他的“噬菌体学派”以精确、严密的实验，完整、系统的理论分析证实了“突变”在细菌细胞内的现实存在，攻克／拉马克主义的最后堡垒；确立了噬菌体乃至一切病毒复制机制；通过病毒复制研究了基因复制，阐明基因稳定性是基于某种复杂分子结构的稳定性这一重要论断；最终证实复杂分子即DNA，从而完成了创建分子生物学的大业。他新开辟的科学领域被人誉称为生物遗传学史的继孟德尔之后的“第二次革命”，他所播撤下的革命火种至今仍然在科学界呈燎原之势，推动着人类文明向更高、更美丽的巅峰前行。
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