二`科學的探索7
創立染色體遺傳理論的摩爾根
摩爾根(1866—1945),美國生物學家,因創立染色體遺傳理論,1933年獲得諾貝爾生理學及醫學獎。
摩爾根出生在美國肯塔基州,父母親都出身於南方名門望族。雖然由於南北戰爭中南方的失敗,家境已經衰落,但父母親仍然非常重視對他的教育。
在青少年時代,摩爾根就表現出鮮明的個性,他喜歡大自然,對動植物有強烈的興趣和好奇心。他曾用幾個夏天的時間,到肯塔基州和西馬裏蘭州的鄉間、山區觀光遊覽,搜集了許多化石。在肯塔基的山區,他還同美國地質勘察隊一起工作了兩個夏天。在他反複要求下,父母同意把家中的兩個房間作為他的專用“博物館”。他自己動手刷油漆,糊牆紙,把兩個房間重新裝飾一番,在裏麵擺滿了他製作的鳥、蝴蝶和其他小昆蟲的標本以及化石、礦石等等。正是這種對大自然的興趣和好奇心,驅使他去探索自然界的奧秘,並且在艱苦的科學研究工作中獲得了極大的樂趣。
他在肯塔基大學取得了動物學學士學位。後來,在形態學家布魯克斯教授指導下從事形態學研究。他完成了論海洋蜘蛛的博士論文,獲得哲學博士學位。
摩爾根逐漸摒棄了當時頗為流行的單純描述性解剖學的研究方法,運用了實驗與分析的方法。摩爾根在20世紀初開始研究遺傳學,他選擇了果蠅做實驗動物。果蠅每個細胞隻有4個染色體,並有一些容易觀察的特征。一晃兩年,他做了許多實驗都失敗了。麵對著實驗室中一排排的果蠅實驗瓶,摩爾根略帶傷感地對朋友說道:“過去兩年我一直在喂果蠅,但是一無所獲。”
然而,功夫不負有心人。有一天,摩爾根在紅眼的果蠅群中發現了一隻異常的白眼雄性果蠅。這隻果蠅是罕見的突變品種。摩爾根激動萬分,將這隻寶貝果蠅放在單獨的瓶子中飼養。每天晚上,摩爾根帶著這隻果蠅回家,睡覺時將實驗瓶放在身邊,生怕果蠅出現意外。他把它同紅眼睛雌蠅一起飼養。結果,後代中出現了白眼睛,而且全是雄性。摩爾根認為,染色體攜帶一係列遺傳因子,他把這種因子稱作基因。
1928年,摩爾根發表了名著《基因論》,提出了染色體是基因的載體。摩爾根的學說對世界產生了廣泛的影響,為預防和治療遺傳病開辟了道路,也給分子生物學的產生和發展準備了條件。
在帳篷裏讀大學的重水之父尤裏
尤裏(1893—1981),美國化學家、物理學家。因發現氘(重氫,氫的同位素)而獲得1934年諾貝爾化學獎。
尤裏生於美國印第安納州的沃克頓。6歲時,父親去世,繼父幫助尤裏完成了幼年的教育。中學畢業後,尤裏沒有學費上大學,隻好在鄉下的一所學校裏當了3年的教師。
上大學之後,困擾尤裏的仍然是經濟問題,為了節約開支,他沒有租公寓住,而是在學校的一處空閑地上搭了一個簡易帳篷,春夏秋冬在裏麵學習和生活。他還盡可能的利用假期到外麵去做工以解決學費不足。
1921年,他進入加利福尼亞大學攻讀博士學位,他的指導教師路易斯曾預言自然界存在著原子量是普通氫原子量兩倍的氫的同位素,這一觀點對他發現氘起了推動作用。他的博士論文就是研究雙原子氣體性質的,他以優異的成績取得了博士學位。他得到了獎學金去丹麥哥本哈根大學理論物理研究所,專門研究原子結構理論。
1931年,物理學家伯奇和天體物理學家門澤爾提出了有關氫同位素的假說。尤裏立即開始設計尋找氫同位素的實驗,他設計了用分餾的方法來找氫同位素。通過光譜分析,終於在液氫裏發現了氫的同位素——氘。氘也被稱做重氫。
大約五千個氫原子中才有一個重氫。重氫與氧原子結合,就生成比普通水重10%左右的重水。重水在原子核反應堆裏能降低中子速度,是最好的中子減速劑。1934年,尤裏在發現氘之後的第三年,被授予諾貝爾化學獎。
第二次世界大戰期間,尤裏參加了美國政府研製原子彈的“曼哈頓計劃”。尤裏在同位素化學方麵的豐富知識,對生產原子彈起了很大作用。但是尤裏堅決反對使用核武器,因為原子彈的巨大破壞力給無辜的平民帶來了可怕的災難。直到臨終之前他還一再強調,原子能隻能用於和平目的。
戰後,尤裏從事宇宙化學方麵的研究。他研究了地球、隕石、太陽和其它恒星的元素及同位素,設計了模擬原始地球大氣的成分和條件,他在甲烷、氨、氫和水蒸氣混合物中,連續進行了一星期的火花放電,形成了十多種氨基酸。這說明在原始大氣中產生蛋白質是可能的。尤裏的實驗為研究生命起源提供了一個方向。
開創了貧血病治療的米諾特
米諾特(1885—1950),美國血液學家。因發現治療惡性貧血的有效藥物,於1934年獲得諾貝爾生理學及醫學獎。
米諾特出生在美國波士頓城。父親雖然是一位醫生,但家境並不富裕,中學畢業後便無法進大學繼續讀書了。
米諾特從小喜愛大自然,對大自然的一切都感到新奇。他很喜歡研究蝴蝶和飛蛾,還喜歡栽培蝴蝶花,甚至寫過許多有關這方麵的文章。後來逐漸受父親影響又酷愛醫學,立誌要做個醫學科學工作者。可是他沒有錢交學費,出於無奈,他給哈佛大學寫了一份入學申請書,上麵明確地自我表白:“父親:本大學醫學院醫生;母親:包送學生宿舍的牛奶。誌願:進入醫學院讀書,但付不出學費。公立學校畢業時,成績並不優秀。但如準讀醫學,則學業必佳……”。他的直率和決心感動了校方,於是特許他入學當試讀生兼圖書館管理員。
入學後,大多數時間要管理圖書,他把管理圖書當成開擴眼界,充實自己的大好機會。他如饑似渴地閱讀各類書籍。由於他刻苦鑽研,成績優秀,很快被轉為正式生。3年後在哈佛大學獲得學士學位,4年後獲得醫學博士學位。為了償清欠校方的教學實驗費用,他又不得不到公立醫院去當醫生。
在行醫過程中,米諾特接觸到許多患惡性貧血的病人。當時,這是一種發病率較高,病死率也較高的嚴重疾病。米諾特看到了惠普爾關於動物肝髒治療貧血的報告,開始專門研究肝髒和血液成分的關係。後來,米諾特在哈佛醫學院結識了墨菲博士,墨菲博士也是研究肝髒的。他們研究了肝髒的藥理作用,選擇了用牛肝作為貧血患者的主要食物。發現許多病人服用後,一周內病情明顯減輕,兩個月內紅細胞數增加到正常水平。他們又進一步研究測定肝髒中的有效成分,從肝髒組織中提取這些成分。他們先製成了口服製劑,然後又製成了可供肌肉注射的針劑。現在使用的肝精注射液便是在此基礎上製造出來的。