我是米歇爾,1844年8月13日出生於萊茵河畔瑞士西北部城市巴塞爾,父親是一名解剖學教授。兒時的我雖然比較害羞和內向,但學習成績優異,被公認是個天資聰明的孩子。
1865年夏天,我當時還是醫學院學生,來到德國哥廷根,參與有機化學家阿道夫·斯特瑞克的實驗室的工作。我在返回巴塞爾時感染上傷寒,學習不得不中斷近一年。1868年獲得博士學位後,我又前往德國南部蒂賓根,投奔到被譽為天才化學家的霍佩賽勒門下。
當時正處於克裏米亞戰爭時期,研究所附近有家醫院照料著受傷的士兵,我到該醫院檢查研究傷員用後的繃帶,期望能發現有價值的東西。功夫不負有心人,在傷口膿液的白血球細胞核中,我找到一種由大分子構成、含有磷和氮的物質。起初我認為該物質源於細胞核,便稱它為核素(nuclein)。由於這種物質同當時人們所知的細胞中其他物質差異甚大,於是霍佩賽勒親自重複了研究工作,之後才同意了我在雜誌上發表研究成果。
1870年,我回到自己的故鄉巴塞爾。1872年我被巴塞爾大學聘請為教授,繼續從事研究工作。1874年,我將已發現的物質分離成蛋白質核酸分子後,改稱其為核酸(即人們稱為的脫氧核糖核酸,DNA),它作為染色體的一個組成部分而存在於細胞核內,是生物的遺傳物質,攜帶著遺傳信息。
摩爾根創立了基因遺傳理論之後,科學家們也通過許多遺傳現象證實了基因的存在,但當時他們尚未實際觀察到基因這一物質。摩爾根說:“像化學和物理學家假設看不見的原子和電子一樣,遺傳學家也假設了看不見的基因。”
瑞士化學家米歇爾(1844~1895年)早在1868年就從細胞核中發現了一種被他稱之為“核素”的物質。1889年,與米歇爾同一實驗室的生物學家阿特曼分離了“核素”中的蛋白質,得到了一種酸性物質。因為這種物質是從細胞核中提取出來的,因此他將其稱為“核酸”。
從19世紀末到20世紀初,德國生理學家、化學家科賽爾(1853~1927年)探明核酸的主要成分是:四種不同的堿基、磷酸和戊糖。科賽爾和美國細胞學家威爾遜(1856~1939年)都曾設想核酸可能是在遺傳過程中起關鍵作用的物質。
20世紀20年代,關於核酸的研究取得了重要進展。
德國細胞學家福爾根(1884~1955年)於1924年發現核酸中的戊糖有兩種:核糖與脫氧核糖。根據含糖的不同,核酸就分為核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)。
1929年,科塞爾的學生——俄裔美國生物化學家列文(1869~1940年)發現核酸堿基的主要成分是腺膘呤、鳥膘呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶。列文還證明核酸是由更簡單的核苷酸組成的,而核苷酸則是依堿基、核糖、磷酸的順序連接而成。
列文為探明核酸的成分做出了重要貢獻,但他以為核酸結構比較簡單是錯誤的,並且這一觀點當時得到了廣泛認同,所以科學家認為核酸難以承擔複雜多樣的遺傳功能。染色體的主要成分除了核酸以外,還有蛋白質,因而科學家們普遍傾向於結構複雜的大分子蛋白質是遺傳信息的載體。
核酸的發現開創了生物學上一個新的領域——生物化學。其實早在生物學和化學誕生之初,這兩門學科的結合就已經產生。下麵,本書就將向你講述生物化學的發展曆程。