从恐龙蛋到木乃伊,兼忆多年前北大的一桩学术公案
现在的政治让人倒胃口,我需要暂时回归学术。最近《自然》杂志发表了一篇文章引起了我的兴趣,科学家采集了来自埃及的90具木乃伊的遗传物质样本做了序列分析,以期了解几千年前中东非洲人类的起源和迁徙的历史。在考古界,没有什么能比埃及木乃伊更能激起人类的想像力了,电影Mummy已经拍了好几个系列,片中木乃伊们从几千年的长眠中复活,把来自远古的报复向现代人类发泄。现实中的木乃伊当然不能来个鲤鱼打挺跳起来给盗墓者一个嘴巴,他们的秘密却通过古埃及高超的尸体保鲜技术而隐藏在经年不坏的遗传物质-DNA当中。
据报道,研究人员从90具木乃伊中分离出了高质量线粒体DNA(Mitochondria)。 谈到这个线粒体,不得不对细胞的结构稍做解释。人类繁衍的精卵结合并不是一个“男女平等”共建小家庭的行动,而更象是一个男方入赘的倒插门女婿行为。这原因是女性卵细胞比男人精子体积大三十倍,营养丰富各项设施一应俱全。精卵结合,更多的是精子插入卵核把自己的遗传物质叫交给女方就算光荣完成任务。而受精卵日后的吃穿用度,全靠卵子从娘家带来的全部“嫁妆”,比如生长发育必须的产能细胞器官叫线粒体,就是原封不动从卵细胞继承而来。巧的是,这个线粒体也含有遗传物质DNA,这就产生了一个重大的遗传学研究利好。都知道我们主要的遗传基因来自父母双方,但是女儿漂亮儿子聪明的基因到底是爹妈谁的功劳,是一个永远也打不清的官司,反正不是隔壁老王的就行。但是线粒体DNA就不同,我们准知道它必然来自母亲的卵子。女儿的线粒体来自母亲,母亲线粒体来自姥姥,姥姥的线粒体来自太姥姥,太姥姥线粒体来自祖姥姥,祖姥姥线粒体来自太祖姥姥…一代代追朔回到10万年到20万年前,今天所有地球人的先祖都可以追本书源到一位共同的母亲,她必然是一位伟大的女性,人称线粒体夏娃。让我们心中充满庄严和敬畏的是,如今世界60亿人中的每一个人,在我们跳动活跃的机体细胞中,都保留着那位共同母亲的那个线粒体,没有了它,我们就会失去能量,连一秒钟也活不了,就象一个初升的婴儿如果没有母亲的乳汁,必然干涸而死。我们那位共同的始祖,一位伟大的母亲,她母爱在十几万年的光阴中,荫泽了一代又一代的后辈,如何不叫我对造物和母性有无穷的敬畏?科学家对线粒体DNA的研究,可以解答很多人类母系遗传的很多疑问。
前几天是父亲节,那么父亲有没有给儿女留下象母亲线粒体一样独一无二的遗传物质呢?造物的神奇之处就是均衡平等,自然也不能亏了父亲。我们知道人的性别由性染色体决定,女人的一对性染色体是XX,男人性染色体是XY。男人的Y染色体就是原封不动地来自父亲,一代代向下传,所以研究Y染色体的序列演化对理解人类的父系遗传至关重要。但是倒霉的是,Y染色体是位于细胞核的主要遗传物质,比起微小又皮实的线粒体来,他们体积巨大,易碎易断,要在历经几千年风雨的木乃伊中保留下来实属不易。难上加难的是,木乃伊在出土后暴露在外界环境之中并几经易手,标本可能已被空气中的微生物污染,从他们身上分离出的DNA,有多大可能是古人类真正的遗迹呢?所以研究者费了九牛二虎之力,从90具木乃伊中才提纯了三个人的标本,使古埃及人类的父系研究大为困难。
说道这个古生物标本的现代污染问题,不禁让我想起20年前北大的一起学术公案:恐龙蛋事件。当年卷入旋涡之中的是两位北大的学术名人,著名海龟北大生物系主任陈章良和古生物学家张昀教授。事情的经过是这样,张昀的学生所在的古生物博物馆不小心打破了一颗恐龙蛋化石,发现里面有象蛋黄一样的粘稠有机物质,就拿去交给北大的分子生物学实验室进行DNA测序,发现部分序列和恐龙的近亲两栖爬行类类似。非常善于搞公关的系主任陈章良火速发表文章并召开记者招待会宣布克隆到恐龙基因,连《人民日报》都头版报道这个重大新闻。新闻界一热炒,又借着那几年美国大片《侏罗纪公园》走红的东风,大有一副中国人要在世界上第一个复活恐龙让外国人竖大拇指的架式。
但是恐龙蛋研究的高调宣传,居然引发了当年国内生物界的政治斗争。以科学院士邹承鲁为代表的老一代生物学权威早对陈章良这个学术明星不满,认为他过于高调学风有失严谨。就组织人进行了批判,并一针见血地抓住了北大恐龙蛋研究的致命弱点:恐龙蛋化石被意外打碎,样本可能污染,陈章良他们获得的基因可能根本就不是恐龙基因!比如北大的研究声称他们采到的恐龙蛋基因和恐龙近亲类似,但是后来别人发现那个序列其实和现代真菌其实也很象,很有可能是试验材料被霉菌污染。看看今天这个埃及木乃伊研究,为了避免污染,研究人员特意在封闭隔离的人体骨骼和牙齿内汲取样本,千万小心,才在90个标本中成功了3个,成功率3%。再对比我们的恐龙蛋研究,从蛋被打破到样本提取之间,暴露在外界有一年的时间,就算是新鲜鸡蛋也早长出绿毛,更别提是好上亿年前的陈年老蛋了。
除了陈章良之外,大多数读者可能对恐龙蛋事件的另一位主角张昀教授比较陌生。他当年在北大也是古生物学的学术明星了,1998年在《自然》和《科学》杂志上发表过文章,《自然》的文章插图还被当成重大发现而被选作封面。当时国内的大学还没有形成依赖海龟而在CNS上疯狂灌水的局面,可以想像张昀教授发射这两颗学术卫星造成什么样的震撼。可惜他不是分子生物学的专家,但是却要为恐龙蛋基因事件造成的后果而承担压力。我记得当年听他的一个讲座,座无虚席,本来主题是介绍自己在《自然》的封面文章,但是老先生一上台就忙不颠地向观众解释恐龙蛋的来龙去脉:恐龙蛋打破是因,分析恐龙蛋基因是果。那些要求在无菌操作条件下开蛋取黄的质问,是否有些本末倒置呢?老先生态度诚恳,绝无无理狡辩的轻佻态度,加上他两丛白发之间一个发亮的脑门,深邃的双眼目光如炬,顿时让我折服了三分。后来我见到一位同窗,刚好他有仙风鹤骨的风采和壮年绝顶的迹象,我发自内心恭维他:老兄真有张昀教授的气质!结果把他还惹恼了:我30岁张昀60岁,有你TMD这么比的嘛!他是不了解我对张昀教授的真心敬仰。
人有旦夕祸福,张先生这代人,被文革耽误了学术青春,改开后又疲于奔命于耗时耗力的评职称定级别,因此特别珍惜来之不易的研究时间,生命中无时不刻都仿佛在思考。1998年一个阴冷的冬日,张先生乘坐当年在北京街头特别流行的一种俗称中巴的中型面包车,据说车尚未停稳,门不知为什么开了,思考中的张先生就走了下去…另一个说法是,张先生下了车,一脚着地另一脚还在车上,中巴居然就启动了…。结果是先生意外跌倒,颅脑内伤,在医院中孤独的去世,享年61岁,距他辛辛苦苦评上正教授才不到两年。
恐龙蛋的研究,当然不是张昀教授做学问的代表之作,但却让我有幸接触到一位平凡而执著的学者的学术和生平。从难免瑕疵的恐龙蛋研究,到沾尽现代高精尖技术之光的埃及木乃伊研究,人类对考古遗传学的认知在不断深入,张昀教授作为先行者,作出了并不完美的贡献。由于英年早逝,他的名字如今已被绝大部分人所遗忘,他的照片在网上都搜不到一桢。我在此写下一点文字,把自己的记忆定格在20年前,纪念那位目光如炬,头顶锃亮,永远带着诚恳微笑的忠厚长者。