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奥斯瓦德西奥多艾弗里

奥斯瓦德西奥多艾弗里出生于1877年。1887年,他的父亲被请到美国纽约市的一座浸礼宗教堂做神职工作,所以艾弗里一家都移居至了纽约。成年后的艾弗里罹患了格雷夫斯氏病(一种甲状腺功能亢进病,Grave'sdisease)。

艾弗里参加了位于美国纽约州的科尔盖特大学(ColgateUniversity)并在那儿获得了文学学士学位。因为演奏短号的技能卓越,艾弗里在科尔盖特大学期间是学校乐队的优秀成员。从科尔盖特大学毕业后,艾弗里进入了哥伦比亚大学深造。1904年,艾弗里以医学博士学位从哥伦比亚大学内外科医学学院(ColumbiaCollegeofPhysiciansandSurgeons)毕业。

关注医学发展的艾弗里对于人类有限的医学知识感到不满。1907年,艾弗里进入纽约布鲁克林区的一家名为霍格兰实验室(HoaglandLaboratory)的私立机构对致病细菌的化学特征展开深入的研究。对于艾弗里一丝不苟的工作,法裔美国籍的微生物学家勒内迪博(ReneJ.Dubos)评论道:“(Hisworkisa)systematicefforttounderstandthebiologicalactivitiesofpathogenicbacteriathroughaknowledgeoftheirchemicalcomposition.”

艾弗里的一篇有关肺结核的论文引起了洛克菲勒研究所医院(HospitaloftheRockefellerInstituteforMedicalResearch)负责人鲁弗斯科尔(RufusCole)的关注。鲁弗斯科尔曾希望研制出一种能够治疗肺炎的血清。得知奥斯瓦德艾弗里之后,鲁弗斯科尔邀请了艾弗里参与这种血清的研发过程。1913年,艾弗里进入了洛克菲勒研究院,并在那儿将35载光阴投入到了对于一种肺炎双球菌的深入研究中。

在第一次世界大战期间,艾弗里申请加入美国医务部队。在服役期间,艾弗里指导了医疗人员对肺炎进行诊断和治疗。

1943年,已入花甲之年的艾弗里被洛克西德研究所授予荣誉退休职工的称号(Emeritus),并继续坚持对于肺炎链球菌的研究。1944年奥斯瓦德艾弗里与他的同事科林麦克劳德(ColinMacLeod)和麦克林麦卡蒂(MaclynMcCarty)共同发表报告,表示脱氧核糖核酸是导致细菌转化(bacterialtransformation)的真正物质。这个具有重大意义的发现颠覆了当时认为蛋白质才是遗传物质的传统观点,为后来分子遗传学的发展奠定了最初的基础。

奥斯瓦德艾弗里曾多次被提名为诺贝尔奖获得者,不过因为人们对于DNA的是否具有转化功能仍然持有不同意见,诺贝尔奖评选委员会没有给予艾弗里诺贝尔奖的殊荣。

晚年的艾弗里来到了美国的田纳西州生活。1955年2月20日,艾弗里离开人世,享年78岁。后来,诺贝尔奖评选委员会不得不承认:“艾弗里于1944年关于DNA携带遗传信息的发现是遗传学领域中一项十分重要的成就。他没能得到诺贝尔奖是很遗憾的。”

1928年,英国病理学家和细菌学家弗雷德里克格里菲斯(FrederickGriffith)进行了格里菲斯实验(Griffith'sexperiment)。

在实验过程中,格里菲斯给实验鼠注射了成分不同的肺炎病菌,其中被注射了平滑型(S型)肺炎病菌的实验鼠病发死亡,而被注射了粗糙型(R型)的实验鼠没有发病。有趣的是,当粗糙型的肺炎病菌和被高温杀死的平滑型肺炎病菌混合时,粗糙型的肺炎病菌被转化成了平滑型的肺炎病菌并导致了实验鼠的死亡,也就是说,当粗糙型的肺炎病菌(R型)和被高温杀死的平滑型肺炎球菌(S型)混合使用时,粗糙型的肺炎球菌会被转化成平滑型的肺炎球菌。格里菲斯就提出假想:在平滑型的肺炎球菌中有一种“转化因子”(transformingprinciple,亦译作转化要素)促成了粗糙型肺炎球菌的转化。虽然由于科学技术水平的限制,格里菲斯没有确定这种“转化因子”究竟是什么物质,但是格里菲斯的实验为艾弗里等人后来进行的证实性实验提供了思路。

到了二十世纪四十年代,化学提纯等技术的进步使得更深入的实验成为了可能。

艾弗里等人的实验的主要目的在于确定导致细菌转化的物质,或者说在于确定基因的化学成分。为此,艾弗里等人将从平滑型(S型)细菌中提取出来的物质进行分离,并用分离出来的纯度较高的物质分别进行实验。如果其中一种物质导致了细菌转化的产生,那么这种物质就是导致细菌转化的物质。

艾弗里等人的这一实验历经了许多困难和挫折。

首先,艾弗里等人将平滑型肺炎球菌的主要细菌结构去除。然后,他们在剩余下来的物质中加入了蛋白酶,以加速蛋白质的分解。这样一来,剩余物质中有“生物活性”的物质就只剩下平滑型肺炎球菌的DNA了。在将粗糙型的肺炎球菌加入平滑型肺炎球菌的DNA中后,艾弗里等人发现粗糙型的肺炎球菌被转化成了平滑型的肺炎球菌,并稳定地进行了几代的自我复制。这一点十分清楚地表明DNA才是真正的遗传物质。

艾弗里并没有急于公布他们的实验结果。在艾弗里于1943年12月提交实验报告以前,他进行了多次的反复试验与验证。最后,1944年,艾弗里和他的同事科林麦克劳德和麦克林麦卡蒂共同在《药品实验杂志》(JournalofExperimentalMedicine)中刊登了他们的实验,并谨慎地表明DNA很有可能是主要的遗传物质。在当时,这个具有革命性意义的发现很快得到了一些学者的认可,不过传统的“四核苷酸假说”的支持者依然对于艾弗里等人的实验的有效性表示怀疑。

虽然艾弗里的实验并没有完全使当时的学者们相信DNA是一种遗传物质,但是他的实验无疑为后来詹姆斯沃森(JamesWatson)与弗朗西斯克里克(FrancisH.Crick)等人的实验提供了支持与鼓励。鉴于艾弗里对于分子生物学的建设性贡献,1958年诺贝尔奖乔舒亚莱德伯格(JoshuaLederberg)曾评论道:“(艾弗里的实验)为现代DNA的研究与发展提供了一个历史性的舞台…并预示了分子生物学和生物医药学的革命。”

为了纪念艾弗里对科学的突出贡献,1976年国际天文联合会正式将月球上的一座环形山命名为艾弗里环形山。

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