方舟子的Blog

   20世纪初奥地利生物学家卡姆梅勒用黑墨水伪造产婆蟾的“黑色指垫”一事（见本版2007年2月7日文章《产婆蟾的“黑色指垫”》），50多年后在美国一位生物医学研究者身上重演了。

   
1974年3月26日上午，美国斯隆·凯特林研究所的研究员威廉·萨默林带了两只小白鼠去见研究所所长罗伯特·古德，向他报告已成功地把小黑鼠的皮肤移植到小白鼠身上，有小白鼠身上的一小块黑色皮肤为证。

   
报告之后这两只小白鼠被带回了动物房。一名实验员觉得小白鼠上面的黑色皮肤有点奇怪，用酒精一擦，颜色竟然掉了，原来那是用黑色记号笔涂上去的。他把这一发现报告给一名技术员，技术员报告给一名研究员，研究员报告给副总裁，最终报告到了古德所长那里。

   
当天下午，古德将萨默林叫来要他做出解释。萨默林承认“黑色皮肤”是自己用笔涂上去的，但是否认自己想要借此欺骗同事。他被暂时终止了工作接受调查。随后古德任命了一个由研究所五名研究员组成的调查委员会调查此事。

   
萨默林原是皮肤科医生，但也对基础医学研究很感兴趣，1967年起开始一边行医一边做研究。1971年他加入明尼苏达大学的古德实验室全职从事研究工作，在1973年又跟随古德到斯隆·凯特林研究所担任研究员。

   
萨默林研究的是如何避免器官移植时出现排异反应。将某个人（供者）的器官移植到另一个人（受者）身上时，通常会出现排异反应：受者的免疫系统会识别出外来的器官不属于自己，而是入侵者，从而会试图去消灭它。这是因为在人体每个细胞的表面上都存在一组独特的组织相容性抗原HLA，免疫系统能够分辨HLA是属于自身的还是外来的，那些带着外来的HLA的细胞将被免疫细胞杀死。因此在做器官移植时，除了要尽量让供者与受者的HLA配型较好外，还要设法（比如用药物）抑制住免疫排异反应。

   
萨默林设想了一种抑制方法：把器官从供体分离出来后，在移植之前先放在营养液中泡一周左右，将会使其细胞丧失一部分HLA，因此能减轻移植后的排异反应，使移植获得成功。

   
在1967～1973年间，萨默林发表了一系列论文，声称他用这种办法成功地把一个人的皮肤移植到另一个HLA配型不好的人身上，把白鼠的皮肤移植到褐鼠身上，把人的角膜移植到兔子眼睛中，等等。

   
但是调查委员会发现，萨默林以前的这些研究成果的真实性也很值得怀疑。例如，接受皮肤移植的“褐鼠”并非萨默林所说的纯种褐鼠，而是白鼠和褐鼠的杂交品种，因此理论上它不会排斥来自褐鼠的皮肤（也不会排斥来自白鼠的）。在角膜移植实验中，萨默林声称他把人的角膜同时移植到一只兔子的两只眼睛中，一只眼睛用的是未经处理的角膜，变得浑浊，另一眼睛用的是经过营养液处理的角膜，完全清晰。而真实情况是，后者根本就没有做过移植手术。萨默林对此的解释是他把只有一只眼睛移植了角膜的兔子误当成了两只眼睛都移植了角膜。

   
委员会因此认定萨默林在不短的一段时期都存在学术不端行为，建议让他离职。古德是萨默林论文的合作者，虽然没有参与造假，但是也应承担失察的责任。古德是美国科学院院士，世界著名的免疫学家和骨髓移植手术的先驱者，曾在1970年获得生物医学界的最高荣誉之一拉斯卡奖。饶是如此，也没有使他免受谴责。这个事件使他的名声大损，后来辞去斯隆·凯特林研究所所长一职。

   
与其他科研领域相比，生物医学领域的造假更为常见，手段也往往更为拙劣。由于生命现象要比物理现象复杂得多，也就使得要分清生物医学研究中的无意的失误和有意的造假更为困难，别人重复不出来的实验结果虽然不值得相信，但是未必就意味着有假：可能是实验条件存在细微的差异，也可能是样品受污染等无意的失误造成的。因此造假行为很容易被掩盖，造假者也不难找到为自己辩护的借口。但是一个人一旦偿到了造假的甜头，就很难会从此洗手不干，往往还会一直造下去，手段越来越简单拙劣，越来越肆无忌惮，也就会有彻底败露的一天——当然，前提是发现者敢于站出来揭露，而有关部门也愿意认真做出调查，否则再拙劣、再大胆的造假者也会一直逍遥下去。

2007.3.19.

（《中国青年报》2007.3.21.）

(XYS20070321)

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   国内第一部武侠动画片正在热播，有人认为该片“内容低级，充满了暴力、情色、脏口、恐吓、威胁”，孩子们长期观看，“会产生很严重的不良影响”，因此请求停播该片。但有一位被称为“童话大王”的儿童文学作家对此很不以为然，对记者表示：“我认为一个孩子怎么样，基本上是遗传基因决定的。后天环境对孩子的影响有多大我不是很清楚，但是父母是怎样的，一个孩子基本上就应该是怎样的了。”

   
如果不是记者转述有误的话，“童话大王”的这个评论是自相矛盾的。既然他不清楚环境的影响有多大，又何以能够断言一个孩子的性格基本上是遗传基因决定的呢？

   
“童话大王”的观点，是属于所谓遗传决定论。一个人的性格是基本上先天决定的，还是受环境的影响后天使然的，曾经是一个争论不休的问题。遗传决定论向来被认为是反动的、保守的，环境决定论则被认为是进步的、开明的。争论虽然激烈，在以前却缺乏严谨而客观的科学研究，或者是出于社会偏见，或者是出于美好的愿望。近二十年来，才有了比较可靠的科学研究，可以对基因、环境对人的性格的影响下一个结论。

   
在遗传学上，要研究基因与环境的关系，可以设计一个简单的实验：让有着相同的基因组的个体（也就是所谓克隆）控制在不同的环境中生长，比较其结果。同卵孪生子有着相同的基因组，是很好的实验材料，但是我们却无法拿人来做这种控制实验，只能进行调查统计。

   
这有两种办法。一种是比较同卵孪生子和异卵孪生子的异同。同卵孪生子是由同一个受精卵分裂发育来的，他们的基因组相同，遗传相似程度达到100％。异卵孪生子则是两个（或更多个）卵分别被两个（或更多个）精子受精产生的不同受精卵分别发育而来的，虽然他们在同一时间位于同一子宫，但是他们的遗传相似程度与同一对父母在不同时间生下的两个孩子是一样的，平均为50％。如果某种行为特征在同卵孪生子之间的相似程度并不比异卵孪生子高，那么我们可以认为这种特征的遗传程度很弱。反之，如果同卵孪生子在某种行为特征的相似程度高于异卵孪生子，那么它就很可能是受到遗传影响的。

   
另一种方法是比较出生后不久就被分开在不同家庭抚养的同卵孪生子和在同一个家庭抚养的同卵孪生子。这个办法的依据是认为在不同家庭抚养的孪生子有不同的生长环境，因此其相似性就可认为是由于有相同的基因导致的。这个依据并不完全可靠，因为孪生子在被分开抚养之前，至少已有九个月的时间是处于相同的环境中的（母亲的子宫），而且在不同的家庭抚育，并不等于其生长环境就完全不同，其中完全有可能有很相同的环境因素。

   
不管采用哪一种方法，都不能只比较个案，而必须对大量的孪生子做调查、统计。在世界上，已有多项这种调查，其中最大的一项是美国明尼苏答大学的研究人员负责的，他们共研究了8000多对同卵孪生子和异卵孪生子，包括130多对在不同的家庭长大的同卵孪生子。他们之所以能找到这么多被分开抚育的同卵孪生子，得益于美国历史上一个悲惨的时期：上个世纪三、四十年代的经济大萧条迫使许多贫苦家庭把刚出生的孪生子分开送人抚养。以后很可能再难以有这样的研究机会。

   
研究者对孪生子进行了深入具体的面试，以了解其生活环境，对社会、宗教、哲学问题的看法，并用一系列心理测试判断其职业兴趣、思维能力和性格倾向。结果表明，同卵孪生子的性格相似程度明显大于异卵孪生子。明尼苏答大学的研究结果是，一起长大的同卵孪生子的相关性平均为0.46（0表示两个人没有一点相似之处，1表示两个人完全相同），分开长大的同卵孪生子，这一数字为0.45。这说明同卵孪生子的性格相关程度，与他们是否在相同还是不同的环境长大无关。分开长大的异卵孪生子的性格相关程度平均为0.26，大约是同卵孪生子的一半，这与他们的遗传相似程度是同卵孪生子的一半相符。从同卵孪生子和异卵孪生子得到的相关性可以用于计算遗传差异与性格差异的相关性。平均来说，大约50％的性格差异是由于遗传差异导致的，或者说，遗传因素对性格的影响大约占了一半。遗传学家把这个数字称为遗传率。如果性状差异是完全由遗传差异引起的，遗传率为1，如果性状差异与遗传差异毫无关系，遗传率为0。其他的类似研究的结果，所得到的性格遗传率，一般在0.2-0.5之间。

   
由此可见，遗传决定论和环境决定论都是错误的，遗传因素和环境因素对性格的影响大约同等重要。两个人的遗传差异越大，环境越不同，性格差异也就会越大。而两个人的性格相似主要是由于相似的遗传因素引起的，环境的影响很小。但是我们必须记住，遗传因素和环境因素实际上是无法截然分开的，而是混杂在一起、交互发生作用的，从这个意义上说，区分影响性格的因素有多少属于遗传的影响，有多少属于环境的影响，是不可能的。简单地说，遗传、环境，以及经常被忽视的随机因素，都对人性有重要的影响。

   
达尔文曾经深刻地指出，那些顽固地坚持遗传决定论、认为一切都是天生注定的人，实际上是在推卸社会责任：“如果穷人的惨状不是自然法则而是我们的制度导致的，那么我们的罪过就会很大。”“童话大王”本人的童话作品也曾经遭受批评，认为它们不适合儿童阅读，会对儿童的生长产生不良影响。这也许可以解释为什么他明知自己并不了解后天环境的影响有多大，却要断言儿童的性格基本上是遗传基因决定的。暴力动画片、另类童话是否会对儿童产生不良影响当然可以讨论，但是不应该因此一概否定儿童的成长会受不良环境的影响。编导、作家在向儿童推销自己的作品时，还是要多一点社会责任感。

2007.2.28

（《经济观察报》2007.3.5.）

(XYS20070305)

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   生物体的构造能够巧妙地适应环境，它们是怎么进化出来的呢？最早思考这个问题的是法国博物学家拉马克，他认为这是用进废退的结果。例如，斑马为什么能够跑得那么快呢？因为古代的斑马为了躲避捕食者的追捕，要不断地跑，腿步肌肉因此受到锻炼，变得越来越发达。发达肌肉的特性传给了下一代，一代又一代传下去，斑马的腿部肌肉越来越发达，也就跑得越来越快。这种观点被称为拉马克主义。

   
在19世纪末和20世纪初，拉马克主义非常流行。但是也一直有生物学家怀疑它是否能够成立。拉马克主义的核心是后天获得的性状能够遗传给后代。德国生物学家魏斯曼曾经做过一个著名的实验来否证拉马克主义。他连续切除了22代老鼠的尾巴，测量各代老鼠尾巴的长度，发现老鼠后代的尾巴并没有因此而变短。

   
随着遗传学在20世纪的兴起，人们对生物遗传机制了解得越多，就越怀疑拉马克主义。拉马克主义者面临着要用实验来证明自己的难题。其中最热衷于此的是奥地利生物学家卡姆梅勒，他用两栖动物做了许多实验以证明环境能够导致可遗传的适应性变化。

   
其中一个实验是用蝾螈做的。有的蝾螈的肤色是全部黑色的，有的则长着黄色的斑点。卡姆梅勒报告说，他把黄斑蝾螈养在黑色环境中，黄斑就会逐渐失去。它们的后代的肤色也基本上变成了黑色的，只有在背部的中央还保留着一列黄斑。但是如果把这些后代养在黄色环境中，背上的黄斑就会扩大，连成了一片成为一条黄线。这就证明了蝾螈的肤色不仅受生存环境的颜色的影响，而且这种影响还能遗传下去。

   
卡姆梅勒最著名的一个实验是他在第一次世界大战前做的产婆蟾实验。产婆蟾是一种陆生的蟾蜍。水生的蟾蜍，雄的都有一个黑色指垫，交配时用于抓在雌蟾蜍身上免得滑倒，陆生的蟾蜍则没有这个黑色指垫。卡姆梅勒强迫产婆蟾在水中生活，繁殖了几代之后绝种了，但是在绝种之前，雄蟾蜍据称长出了黑色指垫，而且一代比一代更明显。卡姆梅勒声称水生的环境导致了“黑色指垫”这种适应性突变。

   
第一次世界大战后，卡姆梅勒为了拉到资助，周游列国到处演讲。1923年，他带着产婆蟾标本去英国演讲，引起了轰动，也引起了遗传学家贝特森的怀疑，要求检查标本，遭到拒绝。有些生物学家试图重复卡姆梅勒的实验，都失败了，因为产婆蟾极难养殖。

   
1926年，在多方压力下，卡姆梅勒终于允许美国自然历史博物馆爬行类馆长和维也纳大学的一名教授检查产婆蟾标本，他们发现所谓“黑色指垫”乃是用黑墨水涂上去的，向英国《自然》杂志写信揭露此事。

   
一个多月后卡姆梅勒开枪自杀。此时卡姆梅勒正准备到莫斯科大学当教授。他留下一封向莫斯科科学院辞职的遗书，信中承认产婆蟾标本和其他证明拉马克主义的实验标本都有假，例如所谓变成黑色的黄斑蝾螈也是用黑墨水加工过的。但是他又声称他是无辜的，是另外有人在他不知道的情况下造假。

   
在卡姆梅勒死时，拉马克主义在西方国家已接近破产，这个丑闻不过是压垮骆驼的最后一根稻草，但是拉马克主义在苏联却正在兴起。苏联政府邀请卡姆梅勒去苏联，就是想让他领导对抗遗传学的运动。卡姆梅勒的死使得这场闹剧推迟上演，直到1935年有了合适的人选——李森科。在李森科时期，卡姆梅勒的实验仍然一再被苏联御用科学家引用来证明后天获得性可以遗传，从不提及卡姆梅勒本人已承认实验结果有假。

   
即使在现在，也还有人坚信卡姆梅勒实验的真实性。他们认为，卡姆梅勒的确培养出了长黑色指垫的产婆蟾，只不过标本经过长期保存后黑色指垫变得不明显了，卡姆梅勒本人或其助手才不得已需要用黑墨水进行加工。这当然只是推测，并无证据。

   
就算卡姆梅勒真的培养出了长黑色指垫的产婆蟾，就能证明后天获得性能够遗传吗？其实并不能。据卡姆梅勒的实验报告，他用了几百个产婆蟾的卵在水中做实验，最终只有很少一部分能够孵化、存活。所以有可能产婆蟾本来就有一小部分变异隐含着黑色指垫的基因，它们的卵在有水的环境中发育时，让这个基因表达了出来。这实际上是一种自然选择，而不是后天获得性遗传。

   
最可悲的莫过于为了一个实际上并不能用以证明自己的主张的实验而去造假，最终身败名裂了。

2007.2.5.

（《中国青年报》2007.2.7.）

(XYS20070207)

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   近日南方一份周刊刊登了一篇反对反伪科学的文章，声称打击伪科学会打击科技创新，举的例子是：“去年的诺贝尔化学奖颁给了两位研究RNA的美国科学家，而
在20世纪90年代末RNA研究刚进入国内时，方舟子就联合国内一些学术权威对之大肆批判，说‘RNA水平研究’是‘杜撰’、‘痴人说梦’和‘招摇撞骗’
云云，将中国的RNA研究扼杀在萌芽中。”这真让我哭笑不得，不仅这个事例纯属捏造，而且我恰恰自己就做过所谓“RNA水平研究”，曾经是去年诺贝尔化学
奖唯一得主、美国斯坦福大学教授罗杰·孔伯格的同行，和他有一面之缘。

   
上个世纪90年代初，我还在美国大学攻读生物化学博士的时候，也正是对真核生物的转录现象研究最热门的时候。世界上的生物可以分成两大类：细菌、蓝藻等低
等生物的细胞没有真正的细胞核，叫原核生物，其他含有真正细胞核的生物则统称真核生物，包括人。转录现象是最基本的生命现象之一，它指的是遗传信息从脱氧
核糖核酸（DNA）传递给了核糖核酸（RNA），也就是说，如何以DNA做模板来合成RNA。为什么人体的每一个细胞都含有相同的一套基因组，却会出现不
同的形态和功能呢？这就跟转录过程的调控有关。癌症、代谢疾病等多种疾病，也与转录出现了异常有关。

   
原核生物的转录过程比较简单，一般是由一个RNA聚合酶和一个转录因子来完成的，在上个世纪七、八十年代对它已经研究得比较透彻了，大家就开始转向和我们
的健康更密切相关的真核生物的研究。这时情形变得极为复杂。不仅真核生物的RNA聚合酶要比原核生物的复杂得多，而且其转录过程需要众多蛋白质因子的参
与，已知大约有60种，最主要的是5种普遍转录因子，其中有一个是我的导师首先发现的，也是我当时的研究课题。这些因子有什么样的结构和功能，彼此之间是
如何相互作用的？显然，要阐明如此复杂的现象需要许多实验室的分工合作。

   
我有幸目睹和参与了这个巨大的谜团是如何逐步被破解的，错误的认识是如何提出而又被很快地纠正的。这项研究成果几乎是日新月异的。我记得当时《科学》杂志
曾请学界权威预测21世纪的科技进展，不少人都提到真核细胞的转录之谜将会得到破解。而其实进入21世纪不久，这个现象的奥秘大体上都已被搞清楚了。

   
既然这项研究如此重要，从中产生诺贝尔奖获得者就只是个时间问题了。这个领域的头面人物大约有四、五个人，我们当学生的有时候也会争一争诺贝尔奖委员会会
挑选出哪三个人。所以，当听到诺贝尔奖委员会最终决定只让罗杰·孔伯格一人代表“今天化学和分子生物学最为活跃的研究领域之一”（孔伯格的获奖演讲）获奖
时，我觉得有些意外，不由得胡猜会不会和他的父亲亚瑟·孔伯格的影响有关。老孔伯格同样在斯坦福大学当教授，并早在1959年获得诺贝尔生理学或医学奖。

   
我和老孔伯格也有一面之缘。与小孔伯格是在参加学术会议时见到的，与老孔伯格则是有一年他到我们系做学术报告，我碰巧被系里指派负责放幻灯。老孔伯格研究
的是另一个基本的生命现象：遗传信息的复制，即什么样的酶在复制DNA。1958年，他发表论文报告说他从大肠杆菌中发现、分离、纯化出一种能够合成
DNA的酶——DNA聚合酶，并成功地在细胞外用这种酶合成了DNA。一年后，诺贝尔奖委员会以空前绝后的速度表彰了老孔伯格的发现：1959年老孔伯格
和他以前的导师塞韦罗·奥乔亚分享诺贝尔生理学或医学奖，他是因为发现了DNA的酶合成，而奥乔亚是因发现了RNA的酶合成而获奖的。

   
这个奖颁发得的确有些仓促。在老孔伯格获奖十年之后，人们才知道，他所发现的DNA聚合酶并非细菌真正用于复制DNA的酶，在细胞内执行这个任务的是另一
种新发现的酶——DNA聚合酶III。老孔伯格的酶（被命名为DNA聚合酶I）只是在DNA复制中起修补作用（不过，这种酶后来在分子生物学研究和遗传工
程中发挥了巨大的作用）。值得老孔伯格欣慰的是，新的酶是他的二儿子托马斯·孔伯格在哥伦比亚大学读书时发现的。托马斯现在是加州大学旧金山分校的生物化
学教授。
   
老孔伯格的妻子是他的实验助手，他们一起共发现了一百多种参与新陈代谢的酶。他的自传有一个恰如其分的的题目叫做《为了酶之爱》。他的儿子能继承父业并发
扬光大并非偶然。他们从小就被老孔伯格带到实验室参与简单的实验，像罗杰·孔伯格说的，科学理性成了他们的第二天性。也许老孔伯格应该再写一本自传，题为
《酶之家》。

2007.1.29.

（《中国青年报》2007.1.31.）

(XYS20070131)

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   卡雷尔是生物医学史上一位传奇人物，这倒不是因为他在1912年由于在血管外科手术的开创性贡献而获得诺贝尔医学奖，而是因为他在同一年做了一个更为惊人的培养“不死的细胞”的实验。

   
卡雷尔原是法国医生，1904年移民美国，到洛克菲勒研究所从事基础研究。1910年，美国生物学家罗斯·哈里逊报告发明了体外培养技术，把脊椎动物的组
织从体内切割下来后，放在体液中培养，这些细胞不仅能够存活，而且会继续生长和分裂。卡雷尔及其助手也试着把成纤维细胞从鸡胚胎的心脏分离出来放在鸡血清
中培养，每天更换培养液。从1912年1月17日开始，他们培养了16个样本。到当年9月份，只剩下了一个样本还活着，其他的都死了。

   
这时，卡雷尔发表论文宣布，他已找到了能让生物体组织在体外无限生存下去的培养条件。这个硕果仅存的样本似乎验证了卡雷尔的预言，就那么一直存活下去。卡
雷尔后来几次发表论文报告这个结果。1938年，卡雷尔离开洛克菲勒研究所，回到了法国。这个神奇的组织培养被他的合作者埃布林带到了一家公司继续培养。
卡雷尔在法国成为纳粹同伙，1944年去世。两年后，埃布林人为停止了培养，将它扔掉。

   
也就是说，这些从鸡胚心脏分离的成纤维细胞被持续培养了34年。如果考虑到有纪录的鸡的最长寿命为12年，这个实验似乎证明了只要给予合适的环境，鸡的细
胞就可以无限地分裂、生存下去，并没有内在的机制限制细胞分裂的寿命。卡雷尔的这个实验经过夸大后（其中一个版本是，卡雷尔让鸡的心脏在体外跳动了34
年），不仅对学术界，对大众也有影响。它似乎给了渴望长寿的人们一个希望：只要能找到合适的生活条件，人就不会衰老。直到几年前，国内一家推销“抗衰老”
假保健品的公司的宣传材料还声称，卡雷尔的鸡细胞之所以能不死，是因为使用了他们推销的那种“魔法分子”。

   
在卡雷尔做组织培养实验时，为了防止细菌污染，卡雷尔要求实验人员像做外科手术一样全身穿戴防护服和面具。这么苛刻的实验条件使得很多生物学家不愿意去重
复该实验，那些下了决心去尝试的人也没有人能够重复出卡雷尔的结果。即使在现在，用现代体外培养技术培养，也没有人能让鸡成纤维细胞的存活时间超过44个
月。
   
但是在1961年之前，没有人公开怀疑卡雷尔的实验结果。这一年，美国生物学家海弗里克完成了一篇论文，报告他们在体外培养人的胚胎成纤维细胞的结果。海
弗里克用的方法是将细胞放进培养皿中培养，让它们分裂、生长，直到铺满培养皿。在培养皿铺满一层细胞后，正常的细胞就会停止增殖。然后，将其中一小部分细
胞转移到另一个新鲜的培养皿中培养。海弗里克发现，即使在最合适的培养条件下，成纤维细胞也无法无限增殖下去，而是大概分裂了50代后就停止。

   
这篇论文被海弗里克投寄的第一家刊物退稿。审稿者指出：众所周知，只要条件合适，细胞在体外可以无限分裂，肯定是他们的培养条件出了问题。这篇论文在转投
另一家刊物发表后，已成为上个世纪60年代发表的大约2百万篇生物医学论文中被引用次数最多的论文之一，影响巨大。与卡雷尔的实验结果不同的是，海弗里克
的这个发现，后来被无数的实验室所证实。脊椎动物正常体细胞的分裂次数是有限的，这种现象被称为“海弗里克极限”。这个现象看来和衰老有关，但是究竟和衰
老有何关系，到现在也还不是很清楚。也有的细胞出现了突变，分裂次数不受限制，但是它们的生长也失去了控制，变成了癌细胞。换言之，某些癌细胞不存在“海
弗里克极限”，可以无限分裂下去。
   
但是卡雷尔实验用的并不是癌细胞，而是正常的成纤维细胞，为什么也会出现不死的奇迹？海弗里克认为是因为卡雷尔培养技术有问题，每天更新的鸡血清不纯。当
时的离心技术很粗糙，在血清中还含有新鲜的鸡细胞，也就是说，卡雷尔在无意中不断地加入了新的细胞进去，而不是最开始的那些细胞。

   
也有人早就怀疑其中有诈。1980年，芝加哥大学退休教授布克斯鲍姆回忆说，他曾经在1930年去洛克菲勒研究所拜访过卡雷尔实验室。当时卡雷尔在国外度
假，由埃布林接待。埃布林带他参观了实验室，但是却不让他看“不死的细胞”，声称担心受到污染。布克斯鲍姆背着埃布林找到了一位女实验员，请她带他去看
“不死的细胞”。结果他一眼就看出那些细胞已经快死了，于是女实验员秘密告诉他：如果这个细胞系死了，卡雷尔会很不高兴的，因此我们就时不时地往里面添加
新的胚胎细胞。
   
对这个指控，卡雷尔实验的一位合作者反驳说，这名女实验员反对纳粹，对卡雷尔的政治信仰很不满，想要败坏卡雷尔的学术声誉，她的说法是靠不住的。其他参与卡雷尔实验的人则不愿意就此事发表评论。

   
那么，卡雷尔究竟是实验操作有误还是有意造假，我们到现在只有猜测和孤证，不好下结论。有一点是肯定的：“不死的细胞”实验结果是靠不住的。正常体细胞的
分裂次数有限已被确认为一个科学事实。但是我们也没有必要因此贬低卡雷尔做体外组织培育的成就。要知道，在卡雷尔做实验的时候，抗生素还没有被发明出来。
在现在，往培养液里添加抗生素就可以有效地防止细菌污染，组织培育技术变得很简单，一名生物系高年级本科生就可以做到。但是，在没有抗生素的年代，能够把
一个组织培养样本不受污染地持续培养了34年，即使有意无意地在不断地添加新细胞，也算得上是一个传奇了。

2007.1.23.

（《经济观察报》2007.1.29）

(XYS20070129)

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    我很喜欢看美国探索频道的“新侦探”节目。在节目中有时会出现这样的镜头：有人向警方报告其家人失踪了，警察来做调查，在失踪者家中搜索了一番，并未发现异样。往地上、墙上喷洒试剂，关上百叶窗，却发现地上、墙上有一块块的东西在发蓝光，表明那是血迹。原来失踪者是在家中被杀的，死前大量流血，只不过杀人者把房间清洗过了。你有没有想过警察用的是什么药剂，它为什么能把肉眼看不见的血迹检测出来？

   
警察喷洒的试剂的主要成分是过氧化氢和鲁米诺。鲁米诺是一种人工合成的有机化合物，早在1853年就被合成出来了。到了1928年，化学家首次发现这种化合物有一个奇妙的特性，它被氧化时能发出蓝光。几年以后，就有人想到利用这种特性去检测血迹。血液中含有血红蛋白，我们从空气中吸入的氧气就是靠这种蛋白质输送到全身各部分的。血红蛋白含有铁，而铁能催化过氧化氢的分解，让过氧化氢变成水和单氧，单氧再氧化鲁米诺让它发光。这种检测方法极为灵敏，能检测只有百万分之一含量的血，即使滴一小滴血到一大缸水中也能被检测出来，由此可知犯罪分子是多么难以把现场清洗干净了。

   
明白了鲁米诺发光的道理，就会知道这种检测方法其实并不那么可靠，不要一喷上鲁米诺试剂发现地上一片蓝光就大叫“有血”。既然鲁米诺发光是氧化导致的，这就意味着有很多氧化物以及能起催化作用的金属也能让鲁米诺发光，这其中包括日常使用的次氯酸漂白剂。如果犯罪分子用漂白剂清洗过现场，就有可能干扰鲁米诺的使用。这两种发光情况略有不同，漂白剂导致的发光是快速闪现的，而血迹导致的发光是逐渐出现的。有经验的侦探通常能对二者做出区分，不过也不一定都能做到。

   
怎么办呢？可以采取几种办法，一种是让现场干燥几天，漂白剂的干扰作用就会消失，而血迹即使过了许多年，还能让鲁米诺发光。另外一种办法是使用某种能抑制次氯酸的干扰作用的化合物。很显然不能使用抗氧化剂，因为那会把血迹与鲁米诺的反应也抑制住了。人们针对次氯酸的化学结构，例如针对它含有的氯原子，找到了合适的抑制物。最保险的办法是在用鲁米诺发光法检测到疑似血迹的物质后，用别的方法确定那的确是血迹。人们发现，血迹在被鲁米诺处理过以后，它含有的遗传物质DNA并没有被破坏掉，还能从中提取出来做鉴定。这样就几乎万无一失了。

   
类似的原理也被应用于医学临床检测。体检时有一项常规检查叫做查“便潜血”，这指的是消化道出血量很少，夹杂在粪便中的红细胞又被消化分解掉了，无法用肉眼和显微镜发现出血状况。这时可用化学试剂进行检测。医生用滤纸沾一点患者粪便，然后滴上含有四甲基联苯胺和过氧化锶的试剂。过氧化锶会产生过氧化氢。如果粪便中含血红蛋白，血红蛋白中的铁就会把过氧化氢分解成单氧，无色的四甲基联苯胺与单氧反应后变成了蓝色。

   
在人体体内新陈代谢过程中也会产生过氧化氢。过多的过氧化氢会对身体产生损伤，会导致衰老、癌症等后果。体内过氧化氢会与血红蛋白反应，形成高铁血红蛋白，使血红蛋白不能再结合、运输氧气，导致缺氧。为避免出现这种情况，血液中有过氧化氢酶能随时把过氧化氢分解成水和氧。在过氧化氢酶的保护下，正常人体内高铁血红蛋白的含量只占血红蛋白总量的0.5％。有的人体内缺乏过氧化氢酶，其高铁血红蛋白可达30-40％，需要用维生素C、甲基蓝之类的还原性药物进行治疗。

   
过氧化氢在体内也能发挥有益的作用，例如白细胞中产生的过氧化氢能用于消灭入侵体内的细菌。国外有人据此鼓吹一种“生物氧化疗法”，往病人静脉注射过氧化氢，声称能够用于杀灭体内的病菌、病毒，治疗各种疑难杂症，包括癌症、艾滋病等等。事实上并没有证据表明这种疗法确实有效，反而很危险，过量的过氧化氢进入血液，会破坏红细胞，导致溶血、贫血，甚至死亡。

   
不过，过氧化氢的确可以用做药物。常用来处理伤口的双氧水的主要成分就是过氧化氢。血液中的过氧化氢酶将双氧水中的过氧化氢分解产生氧气，因此双氧水涂到伤口上后就会冒泡，这样就有助于清洗伤口。同时，过氧化氢也能破坏细菌的细胞膜从而杀死伤口上的细菌，其中一个原因，就是因为细菌和人体细胞不一样，它没有过氧化氢酶，没法分解过氧化氢来保护自己。

2007.1.14.

（《中国青年报》2007.1.17）

(XYS20070117)

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