不要错过黑暗中摸索知识的精采,不要忘记第一次接触知识的感动

2020-06-14 阅读328 点赞423

不要错过黑暗中摸索知识的精采,不要忘记第一次接触知识的感动

来自马来西亚,现居风城。兴趣广泛的生物学家,研究工作之余,嗜好读读书、看看戏、写写作、骑骑车、踏踏青、逗逗猫。

过去大学生科系必修课里头,遗传学是我最不喜欢的课之一,因为我觉得遗传学不过就是孟德尔定律加上画画家谱,其他部分在分子生物学也有教,实在没啥有趣的。

我大学导师告诉过我,遗传学也是他大学时最讨厌的课之一,可是他后来博士班却唸了遗传学,所以人生真的很难说,不要太铁齿。我当时心中想的是:「这绝不会发生在我身上」,虽然我遗传学课的成绩还不错。结果,我毕业时唸的也是遗传学博士班,所以做人真的别太铁齿。

也会有这幺大的转折是因为后来决定要唸演化生物学,这才认识到遗传学是一个很厉害的工具,加上遇到好老师。我唸遗传学博士班时真的觉得是选对路了,能够在自己实际的研究工作中一再验证孟德尔定律,真的令人感动。

在唸博士班时,也见识到大师们精彩的教学技巧,以及极为生动活泼的考试方式:人类遗传学的老师,考题居然让我们分析《哈利波特》(Harry Potter)中主角们的家谱,老闆教的果蝇遗传学所有作业都是解谜游戏,写作业和考试的乐趣不输玩电玩游戏;必修课「遗传学史」除了让大家一同讨论遗传学发展脉络,还有近九十岁的老教授Mel Green开讲,他认识遗传学史上除了孟德尔之外的大部分大师,常常有好玩的八卦可听。

回台湾后,我逐渐发现遗传学受到的重视远不及国外的医学院及生命科学相关科系,时常听说遗传学要嘛不是必修课,要不然就是很多学生都讨厌(包括我大学时),或者只着重在分子遗传学,对古典遗传学、数量及族群遗传学一知半解──然而这些知识在农业育种及疾病治疗上却非常关键。

今天已经进入基因体学的时代,各医学院也狂推精準医疗,但是基因体学的研究建立在遗传学上,根本差别只在研究的基因数量级上,遗传学家通常一次仅研究几个基因,而基因体学一次看的是成千上万基因的作用,方法不同,可是基因体学的发现,往往要利用遗传学的方法验证。

那遗传学究竟是怎幺一回事呢?陈文盛老师的《孟德尔之梦:基因的百年历史》是一本必读的好书!这本书最了不起之处,是连我有遗传学博士学位,读起来还是觉得十分有趣,而且还有很多我初次读到的知识!

《孟德尔之梦》的内容,绝大部分大学遗传学及分子生物学甚至普通生物学教科书都有提到,可是读了《孟德尔之梦》才发现,原来教科书限于篇幅把很多事情都过度简化了,甚至都还不时有些错误,例如误会孟德尔研究的七个基因刚好都在七条染色体上等等。陈文盛老师为写这本书作足了非常大量的功课,并不仅是把教科书的东西写得深入浅出、平易近人而已,还指正了教科书的错误,很有学者求真的精神,非常令人敬佩。

陈文盛老师在二十年前就写过一本自传《线索:一位本土科学家的心路历程》,陈述他在细菌染色体研究的一段历史。我大学时读过《线索》,虽然现在忘了大部分科学内容,但从书中感受到对科学的热情却一直鼓励着我,相信许多读过《线索》的学生们都被感动过。陈文盛老师在学术及教学工作上成绩斐然,是教育部终身国家讲座教授,多年前我到阳明面谈,和他有一面之缘。

陈文盛老师是影响我毅然决定唸生命科学的关键人物之一,他在二十多年前台湾科普书数量还不多时,就翻译了一本《看漫画学遗传》(The Cartoon Guide to Genetics),高中时我在堂哥家读了一遍又一遍,因为在马来西亚独立中学极为缺乏资源的情况下,我们唸的教科书内容数十年没变,整个生物学知识居然停留在七十年代,当然不可能提到分子生物学。《看漫画学遗传》让我看到分子遗传学世界的窗口,令我对分子遗传学着迷。十几年前机缘巧合和陈文盛老师通信,我告诉了他那段个人历史,他马上寄了本亲笔签名的《看漫画学遗传》给我,让我受宠若惊!

回到《孟德尔之梦》,书中谈达尔文和孟德尔那章就让我深感汗颜。我现在算是继承达尔文遗志的研究者,研究《物种起源》第一章谈到的家禽多样性之遗传及演化,我上课时多次提到达尔文和孟德尔虽然是同时代的人,但彼此完全不认识,毕竟那是个没有电邮和脸书的年代;但读了《孟德尔之梦》才知道,孟德尔可能知道达尔文演化论,达尔文也差点就在一本书中读到的孟德尔发现。过去教科书中关于孟德尔发现被埋没及再发现的过程,也都太过简化。

孟德尔并没有使用「基因」一词。遗传学上对「基因」的定义,其实是瞎子摸象,古典遗传学、族群遗传学、数量遗传学、分子遗传学的定义都有所不同,但都各自摸到基因的一面,因此《孟德尔之梦》就要带领我们见识科学大师们如何在黑暗中摸索出「基因」全貌的旅程,箇中峰迴路转、柳暗花明又一村的转折,不输热门影集。

探索「基因」真身的过程,并不仅是个生物学家的盛事,许多化学家及物理学家也参了一脚,甚至扮演关键角色,分子遗传学可说是跨领域合作打造出来的!所以跨领域合作其实也不需要政府天天敲边鼓,学界就会自发形成,我在系上也有很多优秀的同事就是化学系、化工系和物理系出身的;物理学大师薛丁格(Erwin Schrödinger,1887-1961)引用戴尔布鲁克(Max Delbrück,1906-1981)的模型写了本《生命是什幺?》(What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell),从量子力学的角度讨论基因为何物、如何储藏大量资讯,给了科学家很大的启发。

《吃角子老虎与破试管:一个科学家的理性与感性》(A Slot Machine, a Broken Test Tube)、《创世第八天》(The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology)、《双螺旋》(The Double Helix)和教科书中的精彩故事,探索基因突变、基因是蛋白质或DNA,以及DNA的双螺旋结构。《孟德尔之梦》对遗传物质、华生和克里克的双螺旋结构,以及遗传密码的钻石密码、三角密码、无逗点密码之发现,描述得极为精彩,绝对是所有遗传学师生必读的!

在遗传学的研究当中,选对模式生物是很重要的,《孟德尔之梦》提到不少遗传学应用的生物,如噬菌体、大肠桿菌、红麵包霉、果蝇。近年流行的遗传学模式物种还包括酵母菌、线虫及斑马鱼和阿拉伯芥,也为我们了解一个生物如何由DNA资讯打造,提供了关键的知识,对未来的医疗非常重要。

《孟德尔之梦》真的很精彩,美中不足的是太偏重分子遗传学了。现代遗传学家不管用何种模式生物,都会让它们产生有趣的突变,再让亲本交配产生第一、第二甚至更多子代来作基因定位,之后才找出其基因位置选殖出来研究──《孟德尔之梦》对现代一般遗传学家这样的日常工作描述比较缺乏,希望陈文盛老师未来能有精彩的作品补足。

另外,虽然开场就提到达尔文,不过对霍尔丹(J. B. S. Haldane,1892-1964)、罗纳德.费雪(Sir Ronald A. Fisher,1890-1962)和休厄尔.赖特(Sewall G. Wright,1889-1988)三大师建立的族群遗传学,加上费奥多西.多布然斯基(Theodosius G. Dobzhansky,1900-1975)把他们数学模型建立的遗传原理转译成生物学家能懂的文字,协助把遗传学和演化论一起打造成扎实的「演化现代综论」(Modern evolutionary synthesis)这段历史,本书也没有着墨,有点可惜。

然而,《孟德尔之梦》瑕不掩瑜,我肯定这本书比绝大部分大学教科书更详实精彩,实在该被各大学遗传学及分子生物学课列入必读读物。我深刻地认为,高等教育体系的研究者、教学者与学习者,不要因为陷入高教无休的纷争和侵扰,而忘记那种最初的、由知识带来的纯粹感动。