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第45部分(第3/4 頁)

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一種快速診斷鐮狀細胞病的測試法,鮑林和依泰諾還聯合寫出了第一篇有關這個課題的論文。依泰諾還證實,血液中加入一氧化碳後(一氧化碳會與血紅蛋白不可逆轉地結合在一起,從而阻止氧氣的進入),能夠防止紅細胞出現鐮狀彎曲。根據鮑林的推測,所在的變異似乎都侷限在血紅蛋白分子裡。

這個結果說明了為什麼正常的血紅蛋白和鐮狀細胞血紅蛋白看起來那麼相像。原來能夠探測到的兩者之間的區別只是分子所帶電荷的微小差別。依泰諾把血紅蛋白分子分割開來,發現這種差別侷限在分子的蛋白質部分,即珠蛋白部分,而不發生在含鐵的血質部分。對一個很大的分子來說,這只是一個微小的變化。需要利用極為敏感的探索工具才能進行深入的研究。

為了加快研究的程序,鮑林在1947年秋季吸收了另一個博士後研究者加入該專案,他的名字叫辛格。辛格在大分子的物化研究方面比依泰諾更有經驗,他還懂得怎樣使用一種叫做泰氏儀的新型儀器。這種儀器是戰前由瑞典化學家泰賽列斯發明的,它利用分子的電學性質把蛋白質從混合體中分離出來。人們知道,每個蛋白質分子的表面都攜帶著一組確定的電荷。泰賽列斯據此發明了一種儀器,蛋白質溶液放置在儀器的玻璃試管的中部,試管置於電場之中,一頭為正極,另一頭為負極。根據各種不同的因素,特別是按照蛋白質分子表面攜帶的不同的電荷組合,溶液中的蛋白質分子將以不同的方式和速度,被吸引到正極或負極上去。這是一種精巧、輕柔而又精確性很高的分高蛋白質混合液的方法,在分離過程中蛋白質分子不會受到任何損害。在大戰期間泰氏儀還很少,而且在市場上買不到,鮑林請斯托特範特為加州理工學院專門製作了一臺。

當鮑林在英國訪問的時候,理工學院的泰氏儀已經安裝就緒並可實際使用了。辛格和依泰諾試著利用它來分離鐮狀細胞和正常的血紅蛋白,最後終於發現了兩者之間的區別。鐮狀細胞血紅蛋白分子比正常分子以更快的速度趨向電場的負極,看起來在正常的pH值下,鐮狀細胞分子帶有3個額外的單位正電荷。這個結果明確顯示了一個事實:鐮狀細胞貧血症患者血液中的血紅蛋白分子與正常人血液中的同類分子有著重要的區別。鮑林原先的推測是正確的。

這個結果令人十分驚訝:僅一種分子所帶的電荷發生細微變化,就可使健康人患上致命的疾病。在為這項研究所寫的第一篇重要論文中,鮑林把這種奇異的特性醒目地寫進了論文的標題:“鐮狀細胞貧血症,一種分子型疾病”,這篇論文於1949年秋季正式發表。儘管在此之前已有人用比較寬泛的語言從分子層面上論述過疾病的病因,但像鮑林研究組這樣具體展示疾病的分子變異基礎的,還是第一次。此後,辛格和依泰諾繼續深入進行這一項研究。處於鐮狀細胞貧血症中間階段的患者稱為有“鐮狀細胞貧血性狀”,比重症病人的症狀要輕。依泰諾和辛格透過實驗證實,這類病人的血液中含有正常血紅蛋白和鐮狀細胞血紅蛋白的混合體。對正常人、鐮狀細胞貧血性狀患者和鐮狀細胞貧血症患者的家族關係進行分析的結果顯示,這種病是按照孟德爾①式遺傳的。遺傳疾病的鐮狀細胞基因由兩條等位基因組成,即有兩個變異體,分別來自父母親。鐮狀細胞貧血性狀患者攜帶一條帶病的等位基因。即一個變異體;而重症病人攜帶兩條帶病的等位基因。

①孟德爾(Gregor Mendel,1822—1884),奧地利遺傳學家,孟德爾學派創始人,原為天主教神父,發現遺傳基因原理(1865),總結出分離定律和獨立分配定律,奠定了遺傳學的數學基礎。

這樣,鮑林研究組確定了疾病的根源在於某類特定分子的變異,並把這種變異與基因學說緊密聯絡了起來。他們的研究成果成為醫學和分子生物學發展史上的里程碑。這一成果證實了鮑林的看法:弄清楚蛋白質分子所在的那個未知的黑暗區域的情況是十分重要的,這就吸引了整整一代醫學科研人員從分子層面上來進行疾病的研究。這一成果有力地支援了鮑林關於醫藥研究必須建立在現代化學方法基礎上的觀點,展示了對遺傳性疾病新的研究前景。他們的研究成果還開創了異常血紅蛋白研究工作的新時期,這類研究此後延續了多年並取得了豐碩的成果。最後,他們的成果又一次提高了鮑林的地位,特別是他在醫學界的地位。

15 野蠻人的攻擊(一)

夢想家

鮑林從英國回來後,在繼續投身於科學的同時,又恢復了對政治的關注。1948年夏,舉國上下正在為歷史

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