1995年诺贝尔生理和医学奖获得者爱德华 · 刘易斯(Edward B. Lewis)是美国加州理工学院生物系教授。他是摩尔根的大弟子斯端特文特(A. H. Sturtevant)的学生。从1946年起刘易斯研究果蝇的发育遗传学。从果蝇以至人类,在胚胎发育的早期出现过像虫那样呈直线排列的体节现象,随着发育的进行每个体节分化成属于头、胸和腹的体节。刘易斯发现在果蝇染色体上紧密地连锁成一簇的双胸bithorax基因是决定果蝇的胚胎发育成胸、腹的因子。他还研究这些基因在胚胎发育过程中的调节。以后在其他动物包括人类躯体的发育也被证实由相同基因所决定。这无疑在生物学上是一个非常重大的发现。刘易斯经历了几十年的艰苦工作,在开始时曾被议论果蝇不是研究发育的好材料,因此不会取得成就。由于他坚忍不拔,终于从分析果蝇的突变型中得到启示而获得成功。如今遗传学已和胚胎发育相结合,果蝇也由于其有较完美的遗传学背景成为研究发育的理想材料。刘易斯的成就体现了摩尔根当年在获得诺贝尔奖时演讲中对遗传学研究的展望。现在加州理工学院生物系已是世界研究发育遗传学的中心之一。
1978年在加拿大多伦多举行的国际生物化学会议上,刘易斯被邀作大会报告,谈关于他在研究果蝇发育遗传中的工作。他对我说,他很高兴,生物化学家也在注意到发育生物学的重要,去年3月18日我在美国帕隆廷那参加祝贺我的老师诺门 · 赫洛威士(Norman H. Horowitz)的80寿辰,刘易斯也来了,与会的很多科学家对他似玩笑地说:“Ed,你要得诺贝尔奖啦!”,刘易斯也笑着说:“我认为我早已得到了他为人淡泊名利,一生精力都贯注在这小小的果蝇上,不论寒暑,每天都在实验室工作到深夜才回家。
根据统计,美国所有的诺贝尔奖得主中,有半数的人曾同其他诺贝尔奖获得者一起工作或学习过。科学大师的思维和治学作风被认为起到重要的作用,我看不无意义。加州理工学院生物系自1927年摩尔根开始建立以来,六十多年中产生了摩尔根(T. H. Morgon),皮德尔(G. W. Beadle),台尔勃吕克(M. Delbruck),坦明(H. Temin),窦勃可(R. Dubacco),斯卑莱(R. W. Sperry)和刘易斯(E. B. Lewis)7位诺贝尔奖获得者,这是世所罕见的。
40年代后期我在加州理工学院求学时,给我印象最深的是学校的优良传统,科学家紧张地迎接挑战,学术思想的民主和百家兼容。生物系一向视遗传学为重点或中心。那时皮德尔正从事以链孢霉为材料的生物化学遗传学研究,而台尔勃吕克则领导着以细菌噬菌体为材料的生物物理研究,他们的目的都是在探索和阐明基因的物质基础和作用。遗传学已开始与物理科学相结合。从那时起分子遗传学已在萌生。再看,由斯端特文特领导的果蝇遗传,同样朝气如昔,并没有受到忽视。这三个部门相互作用着推动了近代遗传学的发展。
推陈出新,开拓性或前沿性的研究课题出于科学家长期工作的积累和延伸,绝不是简单地从文献中找到热门是从。加州理工学院的研究环境是不容许像后者那样的懒汉出现的。因为学校的办学宗旨是坚持科学研究处于世界前沿(keep the leading edge),反对亦步亦趋地赶时髦(follow the fashion)。
40年代初皮德尔以其“一个基因一个酶”的学说而震动了生物学界。在美国东部的台尔勃吕克对此表示异议。他认为支持“一个基因一个酶”学说的突变型的选择是受到所用的培养条件所限制,因此有人为的选择性。皮德尔同意他的批评,同时欢迎他来加州理工学院工作,他深知不同学术见解是有利于对真理的探索。后来他们在创建分子遗传学的道路上结成友谊。那时皮德尔实验室的访问学者有三种:一种是支持他学说的,一种是取怀疑态度,在工作中寻找其差处的,还有一种是应用链孢霉的突变型进行生化研究的。在台尔勃吕克实验室则更为热闹。台尔勃吕克是物理学家,受核物理学家玻尔(N. Bohr)的影响而转为生物学家,他活跃的思维吸引了欧洲各国的科学家云集于此。最突出的是在他的影响下,物理学家如本杰(S. Benzer)和弗利士(E. Freese)以及物理化学家斯顿特(G. Stent)都参加他的研究行列。我国的核物理学家李整武在研究生时期曾随台尔勃吕克工作过一段时期,据说他当时是有可能转向分子生物学研究的。没有白昼和黑夜,台尔勃吕克学派的人轮流着实验,不拘情面和场合,他们剧烈地争吵着对工作结果不同的看法。台尔勃吕克的实验室显得有些神秘和突出。在祝贺台尔勃吕克60岁生辰的那本著作《噬菌体和分子生物学的起源》中描述了当时的详情。
继承和发扬前辈的事业,不同学派、不同见解非但不相歧视和排斥,而且乐于共存,这是当年加州理工学院生物系的学风。记得皮德尔每谈到他的基因和酶的学说时总归诸于20年代伦敦的一位叫盖劳特(A. E. Garrod)的医生在一项遗传病上的发现,认为盖劳特才是生物化学遗传学研究的创始人。在台尔勃吕克实验室工作过,后来获得诺贝尔奖金的法国巴斯德研究所的莫诺(J. Monod)说过,他和雅各布(F. Jacob)建立的乳糖操纵子学说太美了,但又生怕会约束人们更好的思想。这些事迹伴随他们在科学上的伟大贡献深远地影响了他们周围和后世的人们。
“科学不分国界,科学家有其祖国。”为了加快建设我们的祖国,学习别国的先进科学和技术的同时,我们必须注意到别国的成功经验,和那些对人类有杰出贡献的科学家的事迹。科学的继承性不容忽视。千里之行始于足下,对一些长期积累的工作应该珍惜,不要轻易地以其不合“时行”而听其衰落。大学问家的“虚怀若谷”、“兼容百家”、“闻过则喜”为的是探索真理而不是争名逐利。“严师益友”对待后学,以冀“青出于蓝而胜于蓝”,不是对之过誉和溺爱。其实我国历代学者早有遗训。今日重温旧事似有必要。当我有这些想法时,曾得到我的亡友庄孝僡和钮经义院士的有益指点,今天我写此短文时不能不怀念他们一片拳拳爱国之心。