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玻璃皿 擺在 一 邊 , 準備 一個個 灑上 二十 支 小 試管 裡 的 培養液 ; 剩下 那 十 碟 T1 則 可 灑上 取自 大 試管 的 培養液 , 每 碟 灑入 的 量 相等 , 都 很少 。 如果 抵抗力 完全 是 從 接觸到 噬菌體 的 剎那 才 開始 誘導出來 , 則 不管 細菌 是 來自 許多 單獨 族群 的 培養液 , 或是 來自 混合 族群 的 培養液 , 結果 應該 都 一樣 : 換言之 , 二十 個 放 在 一 邊 的 培養皿 中 , 具 抵抗力 之 菌落 的 分布 情況 應 大致 和 另 十 個 培養皿 相仿 。 然而 盧瑞亞 操作 這 個 實驗 後 , 那 二十 份 獨立 培養液 所 顯現 具 抵抗力 的 菌落 數目 , 與 平均值 之間 有 很 大 的 波動 , 顯示出 ( 就 像 盧瑞亞 觀看 吃角子 老虎 機器 所 體認到 的 ) 少數 幾 支 試管 幾乎 從 隔夜 培養 之初 便 含有 具 抵抗力 的 細菌 , 但 其他 幾 支 試管 很 晚 才 開始 產生 具 抵抗力 的 細菌 , 或 甚至 完全 沒有 這 類 細菌 。 波動 試驗 是 第一 個 證據 , 證明 細菌 會 突變 。 於是 , 如果 細菌 體 內 可能 產生 穩定 的 、 可 遺傳 的 突變 , 科學家 就 可以 分析 它們 的 基因 重組 情形 。 幾 年 後 , 噬菌體 集團 其他 成員 也 找到 更多 的 直接 證據 , 足以 證明 這 個 論點 ; 然而 , 細菌 遺傳學 仍然 算是 誕生 於 一九四三年 , 也 就 是 盧瑞亞 和 戴爾布魯克 發表 波動 試驗 的 這 一 年 , 而且 也 被 拿來 與 「 遺傳學 誕生 於 一八六五年 」 相提並論 , 一八六五年 是 孟德爾 發表 豌豆 論文 的 年分 。 此外 , 這 段 期間 電子 顯微鏡 照片 的 品質 也 愈來愈 好 , 證明 噬菌體 的 結構 出奇 複雜 。 不同 種類 的 噬菌體長 相 不同 , 噬菌體 T2 、 T4 與 T6 長 得 好像 聳立 在 大 草原 上 的 摩登 水塔 , 有 一 個 上下 皆 呈 圓錐形 的 水箱 , 是 為 頭部 , 水箱 下方 是 一 根 窄細 的 鞘 ( sheath ) , 長度 約 與 頭部 相若 , 鞘 內 有 芯 , 鞘底 有 一 片 底板 ( base plate ) , 上頭 長 了 六 個 突起物 , 以及 六 條 細長 、 堅固 的 尾纖維 ( tail fiber , 尾 纖維 還 具有 膝蓋 呢 ) , 用來 完成 噬菌體 那 致命 的 接觸 。 看到 安德森 拍攝 的 顯微 照片 , 戴爾布魯克 與 盧瑞亞 最 感 震驚 的 是 , 證據 顯示 極 少 有 ( 可能 根本 沒有 ) 噬菌體 真正 進入 細菌 宿主體 內 , 反而 都 以 尾 纖維 黏附 在 細菌 外殼 上 , 而且 姿態 好像 是 蹲下去 的 模樣 ; 當時 沒有 人 把 這 個 動作 比喻成 針筒 注射 , 這 個 比喻 要 過 好 一陣子 之後 才 出現 。 經過 非常 細膩 的 化學 分析 , 證明 這些 噬菌體 都 是 由 大約 等 量 的 蛋白質 與 DNA 所 組成 , 蛋白質 起碼 有 五 種 不同 形式 , 其中 有 一 種 蛋白質 用來 組成 每 根 尾部 結構 及 大部分 的 頭部 結構 。 之後 到 了 一九四九年 , 安德森 才 發現 , 噬菌體 T4 的 培養基 如果 突然 用水 稀釋 , T4 就 會 立刻 失去 活性 。 他 的 電子 顯微鏡 照片 裡 出現 一 堆 噬菌體 殘骸 , 帶 著 一顆顆 空空如也 的 腦袋 ; 安德森 的 同事 哈瑞歐特 ( Roger Herriott ) 則 證明 , 這些 殘骸 的 化學 成分 都 只有 蛋白質 , 完全 不 具有 正常 情況 下 應該 存在 的 DNA 。 顯然 是 滲透壓 使 噬菌體 的 頭部 爆開 , 把 DNA 釋放 出去 。 幾 年 後 出現 一些 漂亮 的 電子 顯微鏡 照片 , 噬菌體 殘骸 躺 在 一 堆 圍成 一圈圈 或 呈 十字 交叉 的 DNA 細絲 上 , 這些 細絲 都 可以 由 一 端 探查到 另 一 端 , 而且 長度 足足 比 包裹 它 的 噬菌體 頭部 要 長 了 五百五十 倍 。 一九五一年 十一月 , 哈瑞歐特 寫信 給 赫胥 , 提到 一 個 讓 人 耳目一新 的 想法 : 「 我 一直 在 想 , 也許 你 也 想 過 , 病毒 可能 表現 得 像是 一 個 小 針筒 , 裡頭 裝滿 了 轉形 因子 ; 所以 像 這樣 的 病毒 從來 不 進入 細胞 內 , 只有 尾巴 接觸 宿主 , 而且 可能 是 用 酵素 在 細胞膜 外側 切出 一 個 小 洞 , 病毒 頭部 裡 的 核酸 就 這樣 流進 細胞 內 。 」 注 : 1. 創 於 一八四八年 的 英國 藝術 團體 , 希望 改變 當時 過於 機械化 的 繪畫 藝術 風格 , 致力 於 回歸 文藝復興 初期 的 風格 , 描繪 大量 細節 、 崇尚 自然 、 色彩 風格 濃烈 。 2. 一九四二年 , 義大利 物理學家 費米 ( Enrico Fermi , 1901 - 1954 ) 在 芝加哥 大學 廢棄 球場 一角 完成 全球 第一 次 核 分裂 連鎖 反應 , 目前 該 地 為 網球場 , 設有 紀念碑 。 3 . 哈欽斯 是 美國 教育家 , 曾 任 耶魯 法學院 院長 、 芝加哥 大學 校長 , 力倡 大學部 學生 應 研讀 西方 的 傳統 經典 名著 , 編輯 五十四 卷 《 西方 世界 偉大 著作 》 。 4 .
美國 遺傳學家 , 獲頒 一九四六年 諾貝爾 生醫獎 。 5. 美國 物理 化學家 , 奠定 現代 共價鍵 理論 基礎 , 並 發明 路易士 結構 ( Lewis structure ) 表示法 , 用來 表達 分子 上 電子 分布 的 結構圖 。 此外 他 也 於 一九二六年 創造 「 光子 」 ( photon ) 一 詞 。 6. 世界 各 國 科學家 討論 禁止 核武 發展 、 世界 和平 等 議題 的 會議 , 於 一九五七年 由 愛因斯坦 等 人 發起 。 這 個 組織 曾 於 一九九五年 獲頒 諾貝爾 和平獎 。 7 .
丹麥 物理學家 , 獲頒 一九二二年 諾貝爾 物理獎 。 8 .
奧地利 物理學家 , 獲頒 一九四五年 諾貝爾 物理獎 。 9 .
戴爾布魯克 是 德國人 , 盧瑞亞 是 義大利人 , 這 兩 國 在 二次大戰 期間 皆 屬 軸心國 , 與 美國 所屬 的 同盟國 為敵 。 圖說 : 1953年 6月 , 繆勒攝 於 冷泉港 學術 研討會 , 華森 在 會 中 發表 了 DNA 的 結構 。 攝影 : 美國 微生物 學家 馬拉摩洛許 第一 張 噬菌體 的 電子 顯微鏡 照片 , 這 是 噬菌體 T2 , 放大 四萬 倍 , 由 安德森 在 1942年 3月 拍攝 , 噬菌體 材料 由 盧瑞亞 提供 。 照片 提供 : 安德森 這 是 1953年 安德森 所 拍攝 的 電子 顯微鏡 照片 , 圖 中 噬菌體 T5 吸附 在 大腸 桿菌 B菌株 上面 。 照片 提供 : 安德森 3一九四三年 五月 某 個 下午 , 戴爾布魯克 漫步 穿過 范德比爾特 大學 校園 , 遇到 洛伊‧艾佛瑞 , 洛伊 說 他 剛 收到 哥哥 從 紐約 寄來 的 長信 , 非常 有趣 , 戴爾布魯克 一定 得 讀讀 。 那 封 信 共 有 十四 頁 , 是 手寫 的 ; 這 就 是 後來 很 出名 的 那 封 信 , 艾佛瑞 在 信 中 描述 他 的 轉形 物質 實驗 , 也 放膽 猜測 箇中 意義 。 艾佛瑞 並 不 屬於 「 噬菌體 集團 」 。 研究 科學 社群 的 社會學家 曾經 認定 ,
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