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谁解蜂惑

哈佛大学的生物化学和分子生物学系(后改成分子和细胞生物学系),有些教授不仅科学杰出,而且参与国家事务,其中Paul Doty最近去世,另一位是分子生物学家Matthew Meselson(1930-)。Doty参与裁军和军备竞赛方面的工作,Meselson除了裁军,还对化学和生物武器有重要影响。 
 
Meselson最重要的科学工作是他和Frank Stahl证明DNA复制的半保留模式。半保留模式是Watson和Crick提出,认为在DNA复制的时候,双链螺旋的DNA解开,每条单链分别作为模板指导一条新链合成,新的链与其模板DNA链互补。除了半保留模式,还有其他可能,比如,物理出身的生物学家、加州理工学院的Max Delbruck提出分段复制,每条链复制5个核苷酸、再换另外一条链,而哥伦比亚大学的Bloch提出全保留复制,也就是DNA两条链同时作为模板被复制。 
 
Meselson大学学化学,毕业后因为和化学家Linus Pauling的儿子玩,据他说是有一次游泳的时候遇见Pauling问他要做什么后,被建议他到Pauling实验室做研究生,他的研究生论文是X线结晶分析。 
 
但是,Meselson在加州理工学院做研究生期间,在化学系的Pauling办公室,听他和生物系的Delbruck讨论DNA复制,从而对此问题感兴趣。Meselson暑期在Woods Hole海洋实验室培训班听说Frank Stalh很会做实验,他们交往后讨论和设计了很巧妙的实验,利用轻重不同的氮同位素、将新技术(密度梯度离心)引入生物学证明DNA复制的半保留模式。Meselson 和Stahl文章发表于1958年,他们的实验曾多年为很多生物化学和分子生物学教科书叙述,英国科学家John Cairns曾称之为“生物学最漂亮的实验”,2001年耶鲁大学医学史系主任Holmes以此为材料写书,题为《Meselson、Stahl和DNA复制--生物学最漂亮实验的历史》。1960年起Meselson在哈佛生物系任教,到90年代他的研究不很多,但暑假系里在海边活动时,他和年轻人聊天,介绍科学历程和一些有趣的故事。 
 
他从1963年开始参与裁军有关的活动。1980年代,他参与否定美国政府指责苏联在印度支那使用生物武器和化学武器。当时,美国国务院两任国务卿(黑格和舒尔茨)、美国中央情报局都公开指控苏联在老挝、柬埔寨使用生化武器,制造“黄雨”。美国科学家中,起很大作用的是Meselson,证明所谓的生化武器是自然现象:蜜蜂的粪便。他们还在实地考察遇到大批蜜蜂群飞排放。 
 
Meselson等1983年知道中国的《科学通报》上已经报道中国境内有过黄雨,而且提出和证明是蜜蜂的粪便。原文是1977南京大学张忠英、陈玉明、周曙、李敏等发表的“苏北‘黄雨’的花粉分析及其成因探讨”。在1976年9月江苏北部一些地区发生黄雨以后,南京大学的学者们做的研究,持续到八十年代。 
 
Meselson等用南京大学的文章说明红色中国也曾为此迷惑而已经解谜,不是什么新的武器。美国政府在面对美国科学家提出质疑后起初狡辩、后来内部承认了,但从未对美国科学家承认、更未公开承认自己搞错了、冤枉了苏联。1986年美国国庆日,美国的《科学》杂志记者曾发表报道,继续澄清事实、在国庆日不避讳难堪政府。 
 
美国对于黄雨的工作,Meselson仔细描绘了哈佛和Smithsonian博物馆的学者一步一步的剖析。 
 
这项有重要意义的工作,首创为文革后期研究条件不好、而能认真工作的中国南京大学张忠英等科学家。 
 
文献: 
 
《自然》对Paul Doty (1920-2011)的报道:Rice SA & Haselkorn R (2012). Paul Mead Doty (1920–2011). Nature 481:266-266.  
 
Meselson and Stahl工作的背景和论文 
 
Meselson录像介绍其1958年发表的研究工作:http://ibiomagazine.org/issues/september-2011-issue/matthew-meselson.html 
 
Watson JD, Crick FHC (1953) Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid. Nature 171:964-967. 
 
Watson JD, and Crick FH (1953). The structure of DNA. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 18:123–31. 
 
Delbrück M (1954). On the replication of desoxyribonucleic acid (DNA). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 40:783–8.  
 
Bloch DP (1955). A possible mechanism for the replication of the helical structure of desoxyribonucleic acid. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 41:1058–64.  
 
Delbrück, Max; Stent, Gunther S. (1957). "On the mechanism of DNA replication". In McElroy, William D.; Glass, Bentley. A Symposium on the Chemical Basis of Heredity. Johns Hopkins Pr.. pp.699–736. 
 
Meselson M and Stahl FW (1958). The replication of DNA in Escherichia coli. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 44:671–82.  
 
  
 
黄雨研究 
 
张忠英、陈玉明、周曙、李敏 (1977):苏北“黄雨”的花粉分析及其成因探讨. 科学通报22:409-412. 
 
Chang Chung-ying, Chen Yu-ming, Chou Shu, and Li Min (1977) “A Study of the Origin and the Pollen Analysis of ‘Yellow Rains’ in Northern Kiangsu,” Kexue Tongbao 22: 409-12. 
 
Hay A (1983). Yellow Rain: Fresh Support for Apian Origin Nature 306:8. 
 
Nowicke JW and Meselson M (1984) Yellow rain—a palynological a nalysis. Nature 309:205-206. 
 
Earl C (1984) Thai bees’ faeces found. Nature 308:485. 
 
Marshall E (1986). Yellow rain evidence slowly whittled away. Science 233: 18-19. 
 
Meselson, Matthew S. and Julian Perry Robinson (2008). The Yellow Rain Affair: Lessons from a Discredited Allegation. Chap. 4 in Terrorism, War, or Disease? Unraveling the Use of Biological Weapons. Stanford, Calif., Stanford University Press. 
 
 



 



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