每 天 為 學生 準備 實驗 課 ， 同時 也 在 考慮 自己 應該 研究 些 什麼 。 在 他 上 小學 、 中學 時 ， 所謂 生物學 不過 是 捕捕 蝴蝶 和 蜻蜓 。 但是 ， 人類 的 認識 在 不斷 深化 ， 對 生物 的 認識 已經 深入到 比 微生物 還 小 的 病毒 。 病毒 究竟 是 生物 ， 還是 物體 ， 已經 成為 研究 的 中心 課題 。 只有 揭示 病毒 機理 ， 才 能 揭示 這 一 生命 之 謎 ， 12 創新 其實 很 簡單 這 成 了 當時 的 普遍 看法 。 米契爾 明白 ， 蝴蝶 和 蜻蜓 是 生物 ， 但 無法 想像 病毒 也 是 生物 。 如果 在 顯微鏡 下 觀察 蝴蝶 或 蜻蜓 的 切片 ， 就 能 看到 細胞 外面 有 一 層 細胞膜 。 但是 病毒 沒有 細胞膜 ， 就 是 用 電子 顯微鏡 看 ， 也 仍然 看 不 到 。 或許 ， 根本 就 不 存在 細胞膜 。 米契爾 認為 ， 無論 誰 ， 也 無論 他 怎麼說 ， 沒有 細胞膜 的 東西 就 不能 算是 生物 ， 只有 細胞膜 才 是 生命 現象 的 關鍵 特徵 。 他 想 ， 如果 要 研究 ， 最好 選擇 一 個 生命 科學 中 最 重要 的 課題 。 例如 ： 大腦 是 怎樣 工作 的 ？ 人 是 怎樣 從 一 個 受精卵 變成 胎兒 ， 然後 又 長大成人 的 ？ 人 患 癌症 而 死 ， 那麼 癌 究竟 是 怎樣 產生 的 ？ 人 要 吃飯 、 呼吸 ， 那麼 食物 和 空氣 進入 體 內 ， 又 是 怎樣 變成 能量 的 ？ 他 想 ， 在 這些 課題 中 ， 我 可以 解決 的 課題 是 什麼 ？ 研究 大腦 一定 很 神秘 ， 從 卵 到 人 的 變化 也 很 有意思 ， 查明 致 癌 原因 意義 也 很 重大 。 不過 研究 這些 課題 必須 和 其他 醫生 合作 ， 自己 一 人 是 無法 承擔 的 。 自己 一 人 可以 從事 的 ， 只 有 體 內 能量 的 生成 13 第二 章 機制 這 個 課題 了 。 米契爾 總算 給 自己 找到 了 一 個 研究 課題 。 於是 他 又 去 查 有關 文獻 ， 瞭解 該 課題 在 世界 尖端 科學 研究 的 最 新 動向 。 結果 他 瞭解 了 以下 情況 ： 人類 攝入 的 米 和 麵包 到 體 內 後 逐漸 產生 變化 ， 最後 變成 水 和 二氧化碳 排出 體 外 。 在 變化 過程 中 ， 作為 熱 釋放出來 的 能量 ， 其 大部分 都 貯藏 在 ＡＴＰ 這 種 磷酸 化合物 中 。 這 種 磷酸 化合物 又 是 怎樣 生成 的 呢 ？ 許多 研究 人員 都 在 追尋 這 一 答案 。 他們 普遍 認為 ， 磷酸 化合物 生成 的 時候 ， 肯定 要 經過 一 個 中間 物質 Ｘ 。 他們 正 全力 尋找 這 個 中間 物質 。 另一方面 ， 神經 生理學 領域 卻 發現 ， 細胞膜 上 有 鈉泵 機制 。 鈉泵 利用 磷酸 化合物 發生 變化 時 產生 的 能量 ， 將 細胞 內 的 鈉 離子 轉移到 細胞 外 ， 將 細胞 外 的 鉀 離子 攝取到 細胞 內 ， 使 細胞 內 始終 保持 一 種 平衡 的 離子 組合 。 米契爾 沒有 做 實驗 ， 只是 在 腦子 裡 反覆 思索 ： 許多 人 都 在 查找 這 個 中間 物質 ， 化學 我 不 在行 ， 又 缺少 實驗 經驗 ， 無論 從 身體 狀況 還是 從 技術 上 說 ， 我 都 沒有 條件 去 發現 這 個 中間 物質 。 要 戰勝 他們 ， 只有 想出 一 個 他們 還 未 發現 的 方法 來 。 14 創新 其實 很 簡單 一 天 ， 他 像 平時 一樣 ， 踱到 研究室 頂棚 上 吊 著 的 木製 風扇 下面 ， 呆呆 地 想 起來 。 也許 他 眼前 出現 了 荷蘭 風車 的 景象 吧 ， 總之 ， 他 突然 來 了 靈感 ： 細胞膜 上 的 鈉泵 利用 ＡＴＰ 這 種 磷酸 化合物 的 能量 ， 將 細胞 內 的 鈉 離子 轉移到 細胞 外 。 如果 水 中 的 氫離子 代替 鈉離子 通過 鈉泵 從 細胞 外 進入 細胞 內 的話 ， 會 出現 什麼 情況 呢 ？ 大概 鈉泵 會 往 反方向 轉 吧 ！ 鈉泵 如果 往 反方向 轉 ， 不 就 會 產生 能量 ， 形成 ＡＴＰ 了 吧 ？ 消耗 電能 ， 轉動 電風扇 ， 使 空氣 流動 ， 產生風 。 另一方面 ， 風 又 可以 帶動 風車 ， 風車 又 產生 電能 ， 電風扇 和 風車 的 關係 與 米契爾 的 設想 是 一樣 的 道理 。 他 的 結論 是 ： 食物 的 營養 成分 被 一路 分解 下去 ， 最後 與 氧 結合 ， 變成 水 和 二氧化碳 ， 使 水 成分 中 的 氫離子 被 轉移到 膜 外 ， 當 它 再次 轉移到 膜 內 的 時候 ， 就 會 使 鈉泵 逆轉 ， 同時 生成 磷酸 化合物 ， 也 就 是 體 內 能量 的 根本 ＡＴＰ 。 一九六一年 ， 他 在 《 自然 》 雜誌 上 發表 了 自己 的 設想 ， 發表 後 ， 他 盼望 著 有 誰 對 自己 的 設想 感興趣 ， 然而 什麼 迴響 也 沒有 。 在 大學 當 實驗 助手 的 合約 已經 到期 ， 如果 不能 升為 助教 ， 就 不得不 離開 大學 。 1 第二 章 在 大學 這 幾 年 ， 他 只是 拼命 思索 ， 沒有 做 什麼 實驗 ， 手 邊 只 有 《 自然 》 雜誌 上 發表 的 那 篇 論文 。 他 也 曾 把 這 篇 論文 提交給 大學 ， 希望 得到 助教 的 職稱 ， 但 大學 以 「 該 論文 缺乏 實驗 上 的 支持 ， 空想 成分 大 」 為由 ， 退 了 回來 。 這時 ， 他 已經 四十 歲 了 ， 失去 大學 工作 後 也 無法 到 私人 企業 去 就職 了 。 他 懶得 再 去 求 人 ， 於是 回到 農村 ， 把 自己 悶 在 父母 留下 的 幾 間 房子 裡 。 他 把 放 東西 的 小屋 改造 了 一下 ， 建成 了 自己 的 「 研究所 」 。 他 一心 要 從 實驗 上 證明 「 ＡＴＰ 是 鈉泵 逆轉 時 產生 」 的 設想 。 知道 自己 沒有 實驗 經驗 ， 他 雇 了 一 名 助手 幫 他 做 實驗 ， 並且 得到 了 某 種 程度 上 的 實驗 證據 。 他 在 學會 發表 了 論文 ， 但是 ， 由於 他 的 證明 是 間接性 的 ， 學會 方面 的 反應 很 冷淡 。 米契爾 把 學會 的 冷落 埋 在 心 裡 。 不過 ， 此時 世界 權威 人士 關於 中間 物質 的 研究 已 陷入 停滯 狀態 。 有 人 認為 ＡＴＰ 的 中間 物質 Ｘ ， 只 是 一 個 想像 中 的 物質 ； 也 有 人 在 植物 光合 實驗 中 驗證 了 米契爾 的 理論 ， 認為 他 的 理論 是 正確 的 。 終於 ， 日本 的 Ｋ1 創新 其實 很 簡單 博士 從 細胞膜 上 成功 地 提取 了 合成 ＡＴＰ 的 脢 。 這 種 脢 突起 在 膜 的 表面 ， 當 氫離子 通過 時 ， 它 促成 ＡＴＰ 的 合成