大约十五年前,在医学研究协会的分子生物学实验室成立后不久(见本期《分子生物学的起源》一文),我曾会见过一位剑桥的读者,他仔细地遥想了未来一个世纪内应用分子生物学中的一些问题,并以此来访我的。下面就是这些问题:
化学工程
1. 制造出一种酶,以加速N-丙醇对C2的甲基化催化过程;
2. 制定出异戊二烯——氯乙烯(2)的单聚体和乙烯(3)的一种规则排列的共聚物的催化合成模式,使之按1,2,3,1,2,3等顺序排列。
农艺
1. 豆科植物通常以右螺旋型式沿着它们的支架盘绕。这说明了遗传学上的转变,从而使原先的螺旋概念颠倒了过来。
2. Walrus写道一一一
这时代业已到来,
人们谈论许多事……
为什么大海剧烈地沸腾?
难道是野猪生了翅膀在扇动?
计算遗传信息量,就要指令肌肉强烈痉挛。《为驯养动物设计的遗传表》可用作佐证。
精神病学
1. 在审理像Rex v Jones,—类的凶杀案中,律师为被告从孩提时代就养成的一种恋母变态心理而辩护,以此作为一种减罪的因素。这说明你们应当怎样从微观的细胞分子角度对这种变态心理加以鉴别和预防。
2. 对于像Hamlet、Dimitry、Karamazov和Hedda Gabler这一类生性怪僻、精神反常者,从分子生物学角度规定一种疗法。
现在,对这些问题的答案是要比我们的实验室刚开始工作的时候准确得多了,但是,这些问题仍然集中反映出我们对生命的一些最基本过程的愚昧无知。例如,我们将来能不能把我们的关于具有巨大作用的生物催化剂的知识应用到工业上去呢?在解释那些生物催化剂的结构方面,工作已取得很大进展,因而现在我们能在原子的微观领域中了解它们的一些活动,但是,有关控制蛋白质大分子链的三维空间结构以开始制造出一种酶的规律,我们仍然所知甚少。
我们对于那些大分子之间的相互影响则更缺乏了解了,正是这些大分子的相互作用控制着动植物的生长。1948年以来,自从Francis Crick将细胞质描绘成为一种母体“摇篮”物质以后,在发现这种“摇篮”物质由什么组成、所有这些母体物质彼此有哪些区别等等方面,已经取得了意想不到的惊人进展,但是,究竟是何种因素引起细胞分化和专化,对此我们还是一无所知。不懂得控制正常细胞的分裂,我们就不能进一步探索抑制癌细胞扩散的前因后果。尽管如此,我仍然希望我们通过研究微生物癌变的诱因的一些相似情况能尽快摆脱癌症探索过程的僵局,而研究微生物要比研究动物细胞容易得多。
遗传学因素和巵天外伤性因素的相互交叉的影响导致精神病,这方面了解甚少,远远不能控制。但在这里我也见到一线希望。最新的发现使我们得到启发:精神病病理过程是受脑子里少量蛋白质分子影响着的。对这些脑蛋白质分子的探索工作正在迅速地发展,这些研究能引导我们至少对精神错乱的一些表现形式有一个比较切合实际的理解。
为什么成百上千的有才干的科学家在生命问题的研究上还是远远的没有得到成果呢?我料想是因为缺乏许多新的基本概念,例如,必须懂得电刺激沿着神经的传导,或者由食物的氧化而产生化学能,等等,但我感到其理由还是在于生命体系的难以想象的复杂性。生命体系中任何一个单独部分的功能或者各部分之间的协调作用已能够被了解,细胞的活动依赖于整个交错复杂的链式、梯式和环式的化学结构系统。最后,下了决心的人们将会通过种种的迷宫,沿着他们的路艰苦地行进,然而我经常忧虑他们终归不能用任何重大的一致性的原则来取得工作成果,也不能对他们自身的工作作出确切的解释,因此恐怕只能由计算机专家来解答了,他是把这些问题的详细答案储入计算机组里的,但我希望我这悲观的论点在我有生之年将被证明是错误的。
〔译自NewScientist,1980年1月,85卷1192期〕