， 核酸 的 成分 只 有 四 種 ， 結構 也 比較 簡單 ， 與其 說 它 可能 是 遺傳 物質 ， 還不如 說 結構 複雜 得多 的 蛋白質 ， 才 更 可能 控制 複雜 的 生長 發育 以及 決定 生命 的 各 種 現象 ， ＤＮＡ 的 作用 ， 到 了 二十世紀 中葉 ， 人們 才 開始 重新 加以 注意 。 我們 先 來 看看 一 個 非常 有趣 的 細菌 實驗 。 一些 已經 死去 的 毒力 很 強 的 細菌 ， 與 一些 仍然 活 著 的 無 毒 細菌 放 在一起 進行 培養 ， 結果 ， 無 毒菌 的 後代 卻 變成 了 有毒 的 細菌 。 這 是 為什麼 呢 ？ 在 微生物學 上 ， 它 一度 被 稱為 「 格理菲斯 之 謎 」 。 格理菲斯 是 一 個 經常 與 細菌 和 小 白鼠 打交道 的 美國 生物學家 。 小 白鼠 是 生物 實驗 中 常用 的 實驗 動物 。 雖然 它們 也 是 一 種 老鼠 ， 但是 紅紅 的 小 眼睛 和 雪白 的 皮毛 ， 非常 讓 人 喜愛 。 格理菲斯 經常 將 一些 細菌 注射到 小 白鼠 的 體 內 ， 看 小 白鼠 有 什麼 反應 ， 以便 對 細菌 的 性質 做出 分析 和 判斷 。 肺炎 球菌 ， 顧名思義 ， 是 能夠 引起 肺炎 的 細菌 。 科學家 們 發現 ， 自然界 中 存在 有 兩 種 肺炎 球菌 。 在 顯微鏡 下 可以 分辨出 ， 一 種 菌落 光滑 ， 一 種 菌落 粗糙 。 別 小看 這 種 微不足道 的 差別 ， 它們 的 性質 差別 可 不 小 。 光滑 的 毒性 很 強 ， 可以 使 小 白鼠 生病 死亡 ； 粗糙 的 沒有 毒性 ， 不會 使 小 白鼠 生病 。 格理菲斯 用 高溫 將 有 毒性 的 光滑菌 殺死 後 ， 注射到 老鼠 體 內 ， 結果 老鼠 平安無事 。 可是 ， 當 他 把 被 殺死 的 光滑菌 與 活 的 粗糙菌 混 在一起 ， 再 注射到 老鼠 體 內 時 ， 奇怪 的 事情 發生 了 ： 可憐 的 老鼠 死 了 。 單獨 注射 已 被 殺死 的 有毒菌 或 活 的 無 毒菌 ， 都 對 老鼠 沒 什麼 危害 ， 為什麼 兩 個 混到 一 塊 後 就 可以 殺死 老鼠 呢 ？ 難道 死菌 又 復活 了 嗎 ？ 死菌 復活 是 不可能 的 。 這 一 現象 引起 了 格理菲斯 的 高度 重視 。 格理菲斯 又 進一步 做 了 體 外 實驗 ， 把 有 毒菌 的 「 屍體 」 和 無 毒菌 放 在一起 培養 ， 結果 發現 ， 無 毒菌 的 許多 後代 ， 已 轉化成 有 毒菌 了 ！ 這 說明 ， 光滑型 有毒 細菌 中 有 一 種 物質 可以 進入 粗糙型 細菌 ， 從而 使 粗糙型 細菌 發生 變異 ， 獲得 了 致病性 。 但 到底 是 什麼 物質 呢 ？ 死菌 在 小 白鼠 體 內 重新 復活 ， 成 了 一 個 謎 。 一九四四年 ， 也 就 是 「 格理菲斯 之 謎 」 產生 後 十六 年 ， 原籍 加拿大 的 美國 細菌學家 艾佛瑞 重複 了 格理菲斯 的 試驗 ， 他 決心 搞清楚 無 毒菌 轉化成 有 毒菌 的 物質 到底 是 什麼 ， 並 設計 了 新 的 實驗 ， 從而 徹底 解開 了 「 死菌 復活 的 秘密 」 。 他 將 光滑型 細菌 的 各 成分 加以 分離 ， 分別 提取出 核酸 、 蛋白質 及 多糖 物質 ， 再 分別 和 粗糙型 細菌 混合 一起 培養 ， 然後 分別 給 小 白鼠 進行 注射 。 結果 發現 蛋白質 不能 使 無 毒菌 轉化成 有毒菌 ， 多糖 物質 也 沒 這 個 本事 ， 只有 核酸 例外 ， 它 能 使 一 部分 無 毒菌 變成 有 毒性 的 菌 ， 導致 小 白鼠 死亡 。 核酸 竟然 能 使 無 毒 細菌 的 遺傳 性質 發生 改變 ， 這 不 正 說明 了 核酸 其實 就 是 遺傳 物質 嗎 ？ 可見 ， 有 毒菌 雖然 經過 加熱 被 殺死 ， 但 核酸 分子 還 存在 ， 它 「 偷 樑 換 柱 」 ， 與 一些 無 毒菌 的 核酸 連 在 了一起 ， 當 這些 無 毒菌 再 繁殖 的 時候 ， 稀裡糊塗 地 變成 了 有毒菌 。 你 說 神奇 不 神奇 ？ 另外 還 有 一 個 重要 的 實驗 叫做 噬菌體 感染 實驗 。 噬菌體 又 稱 嗜菌體 ， 聽 名字 就 知道 它 酷愛 細菌 ， 實際 是 一 種 專愛 和 細菌 「 搗亂 」 的 病毒 ， 又 被 稱作 細菌 病毒 。 噬菌體 只有 在 電子 顯微鏡 下 才 能 看到 ， 形狀 像 化學 實驗室 裡 的 滴管 ， 呈 多角形 ， 下面 細長 。 能 侵入 細菌 的 細胞 內 ， 並 在 其中 大量 生長 繁殖 ， 引起 細胞 破裂 死亡 。 噬菌體 的 成分 很 簡單 ， 由 蛋白質 外殼 和 內部 的 ＤＮＡ 組成 。 但是 進入 細胞 起 作用 的 ， 是 ＤＮＡ 還是 蛋白質 呢 ？ 美國 生物學家 赫爾希 和 蔡斯 經過 巧妙 的 實驗 搞清 了 這 個 問題 。 當 噬菌體 侵入 細菌 時 ， 並 不 是 整 個 身體 都 鑽進 細菌 中 去 ， 而是 把 「 滴管 」 的 「 尖端 」 扎 在 細菌 上 ， 把 其中 的 核酸 注射到 細菌 中 ， 而 其 蛋白質 外衣 則 留在 細菌 之外 。 進 人 細菌 的 核酸 在 細菌 體 內 繁殖 ， 形成 許多 相同 的 噬菌體 核酸 和 蛋白質 外衣 ， 再 組裝成 新 的 噬菌體 。 新 噬菌體 複製 的 數目 越來越 多 ， 最終 把 細菌 脹破 致死 。 在 整個 過程 中 ， 噬菌體 的 蛋白質 並 沒有 參與 ， 但 新 的 噬菌體 卻 被 複製出來 。 正 是 核酸 的 作用 使 它 的 全部 特徵 被 遺傳下來 。 噬菌體 試驗 進一步 證明 了 ＤＮＡ 就 是 遺傳 物質 。 如果說 以上 這 兩 個 實驗 只是 證明 了 核酸 是 遺傳 物質 的話 ， 那麼 煙草 花葉 病毒 實驗 不僅 證明 了 核酸 是 遺傳 物質 ， 而且 證明 了 蛋白質 不 是 遺傳 物質 。 用 化學 方法 把 這 種 煙草 花葉 病毒 的 核酸 和 蛋白質 分開 ， 然後 把 它們 分別 噴灑 在 煙草 葉子 上 ， 結果 噴灑 病毒 蛋白質 的 煙草 不得 病 ， 而 噴灑 病毒 核酸 的 煙草 卻 感染 了 花葉病 。 而且 從 得 病 的 煙草 上 還 提取到 了 由 蛋白質 外膜 包裹 著 核酸 的 完整 的 煙草 花葉 病毒 ， 其 結構 與 原來 的 完全 相同 。 這 說明 ， 是 核酸 ， 而 不 是 蛋白質 參與 了 遺傳 複製 過程 。 確鑿 的 證據 ， 說明 了 ＤＮＡ 就 是 攜帶 遺傳 資訊 的 物質 。 這樣一來 ， 核酸 的 身價 大增 ， 引來 許多 科學家 探求 的 目光 。 於是 一 場 研究 核酸 的 熱潮 開始 了 。 ◎ＰＡＲＴ１ ‧ 基因 的 身世 有 扶手 的 旋轉 樓梯 在 論文 中 ， 他們 提出 ＤＮＡ （ 即 「 脫氧核糖核酸 」 ） 結構 的 雙螺旋 模型 。 他們 發現 的 是 ， 解讀 生命 奧秘 的 「 金 鑰匙 」 。 他們 的 發現 ， 引發 了 一 場 生命 科學 研究 的 革命性 變革 。 二十世紀 五○年代 ， 藉由 大量 動物 和 植物