----新書《淡看1961年Matthaei 和Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》導(dǎo)讀
(資料圖片僅供參考)
“無細胞蛋白質(zhì)合成”是分子生物學(xué)領(lǐng)域一個神奇的存在！由于該系統(tǒng)“翻譯了遺傳密碼，解釋了遺傳密碼在蛋白質(zhì)合成中的功能【1】（"for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis "），美國化學(xué)家羅伯特·霍利（Robert W. Holley），印裔美籍化學(xué)家哈爾·葛賓·科拉納（Har Gobind Khorana）和俄裔美籍生物代謝專家馬歇爾·沃倫·尼倫伯格（Marshall W. Nirenberg）等三人分享了1968年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。之前的1965年7月21日，沃森（J.D.Watson）獨立編著的《分子生物遺傳學(xué)》（<Molecular Biology of the Gene > (1st edition)）以尼倫伯格和奧喬亞 “破譯遺傳密碼”實驗為依據(jù)在哈佛大學(xué)開啟了講授《三聯(lián)體遺傳密碼表》【2】（）的先河; 更早的1962年12月11日， 依據(jù)“Matthaei 和Nirenberg的無細胞實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼子UUU”科學(xué)故事，克里克（F.Crick）、沃森（J.D.Watson） 和威爾金斯（M.H.F.Wilkins）以“UUU”與DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的生物學(xué)“中心法則”關(guān)系，斬獲1962年諾獎，并引出克里克當(dāng)年《關(guān)于遺傳密碼》【3】（4*4*4=64個遺傳密碼子構(gòu)想）的諾貝爾演講。在1962和1968這兩屆諾貝爾獎和《分子生物遺傳學(xué)》一部大學(xué)教科書出現(xiàn)之前，還有個生物學(xué)科學(xué)史專家根本繞不過去的著名學(xué)術(shù)故事，那就是：“1961年8月10日-16日，發(fā)生于莫斯科大學(xué)的第5屆國際生物化學(xué)會議” 【4】和這個會議上幾千名與會者針對克里克宣稱的“Matthaei 和Nirenberg實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼子UUU”的討論、爭吵、對峙，或各種“互不信任”！
楊星陽老師的新書《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU” 遺傳學(xué)實驗鬧劇》，屬于對“1961年8月10日-16日，莫斯科國際會議現(xiàn)場”針對“Matthaei 和Nirenberg實驗是否確實發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼子UUU”的爭吵，爭論，討論或?qū)χ?----這一著名而特殊事件的學(xué)術(shù)模擬和全場景模擬。簡單地說，是對“UUUUUUUUU堿基序列是否具有三聯(lián)性”問題的專門討論！也是對體外“苯丙-苯丙-苯丙-苯丙”的“一個接一個”的機械組裝與細胞體內(nèi)蛋白質(zhì)合成規(guī)律的區(qū)別的討論！還是對分子生物學(xué)學(xué)科基本研究方法的討論，即“發(fā)現(xiàn)密碼子UUU”是“先立靶子，后射箭”的隨機科學(xué)發(fā)現(xiàn)？還是“先射箭，后畫靶子”的學(xué)術(shù)故事炒作？楊星陽老師研究發(fā)現(xiàn)，1961年8月之前，“氨基酸摻入蛋白質(zhì)”的生物合成已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)，“UUU”指導(dǎo)氨基酸摻入蛋白質(zhì)并非生物學(xué)的必須規(guī)律；同時，“UUU是不是苯丙氨酸的遺傳密碼？”也不是當(dāng)時遺傳學(xué)學(xué)科已經(jīng)出現(xiàn)的重大學(xué)術(shù)難題；相反，1961年是人類歷史上十分特殊的年份，是“古巴導(dǎo)彈危機”爆發(fā)的前兆。僅僅這一年時間里，美蘇兩國超級大國進行的核試驗達100多次；而且，在莫斯科國際生物化學(xué)會議召開期間突然發(fā)生了第二次“柏林危機”（1961年8月3日），美蘇“冷戰(zhàn)”對抗驟然升溫到白熱化狀態(tài)；早在1961年1月20日，美國新當(dāng)選總統(tǒng)肯尼迪發(fā)表就職演說，已經(jīng)指出“美蘇兩個超級大國都因為面臨人類的終極戰(zhàn)爭，而惶恐不安” 【5】（But neither can two great and powerful groups of nations take comfort from our present course--both sides overburdened by the cost of modern weapons, both rightly alarmed by the steady spread of the deadly atom, yet both racing to alter that uncertain balance of terror that stays the hand of mankind"s final war.）；所以，“Matthaei 和Nirenberg實驗發(fā)現(xiàn)了密碼子UUU”故事出現(xiàn)以后，《紐約時報》當(dāng)年評論說，“UUU的威力比核彈和氫彈更強大” 【6】（“far greater in its potential significance than the atomic or hydrogen bomb”），把生物遺傳學(xué)的研究跟當(dāng)時的美蘇對抗扯到一起去。
新書作者楊星陽老師，是我國空軍優(yōu)秀退役通信軍官。畢業(yè)于（西安）空軍電訊工程學(xué)院，精修過通信指揮、通信技術(shù)、英語等專業(yè)。畢業(yè)后，長期擔(dān)任通信分隊指揮工作，為保障首都領(lǐng)空安全做出重要貢獻！ 在常年的通信職業(yè)生涯中，楊星陽老師偶然留意到歐美國家《分子生物學(xué)》《生物化學(xué)》《遺傳學(xué)》等教科書中有把“無線電通信技術(shù)的莫爾斯點（.）劃（-）數(shù)學(xué)組合” 【7】與“化學(xué)學(xué)科的腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶四堿基分子的隨機組合” 【8-10】進行交叉研究的內(nèi)容，隨后發(fā)現(xiàn)，遺傳學(xué)的“密碼”“破譯”等術(shù)語、生物學(xué)的“中心法則” “序列假說” “信息轉(zhuǎn)錄”等基礎(chǔ)理論也都散發(fā)著濃烈的軍事學(xué)味道，隨跟進研修了《植物形態(tài)學(xué)》《基礎(chǔ)化學(xué)》《生物化學(xué)》《分子生物學(xué)》《遺傳學(xué)》等學(xué)科知識。1997 年，受北大生科院楊雄博士影響，楊星陽老師開始研習(xí)《三聯(lián)體遺傳密碼表》。2004 年4月, 楊星陽老師向中國化學(xué)會第 24屆學(xué)術(shù)年會遞交《C、H、O、N、P、S 所構(gòu)物質(zhì)分子通式的發(fā)現(xiàn)》論文并被收錄，在討論發(fā)現(xiàn)該化學(xué)通式的意義時, 楊星陽老師非正式地提出了對《三聯(lián)體遺傳密碼表》的術(shù)語“XYZ（編碼）氨基酸a”相對于化學(xué)反應(yīng)方程描述式的錯誤。當(dāng)時,臨時打印了 30 多份討論稿,被與會學(xué)者們一搶而空。會議結(jié)束后，楊星陽老師辭去工作，花費六個多月撰寫長篇論文《“Crick4*4*4 遺傳密碼表”是完全錯誤的》，并在北京市版權(quán)局做了版權(quán)登記。 之后，楊星陽老師向中國化學(xué)會第 25 屆學(xué)術(shù)年會（吉林，吉林大學(xué)）提交該長篇論文，該文的《論文摘要》被會務(wù)組正式接收。在2006 年 7 月 11 日-14 日以墻報形式展出該文《論文摘要》時，學(xué)者們關(guān)注度極高。研討現(xiàn)場氣氛凝重、討論熱烈，人群中有化學(xué)博士情緒激動，手舞足蹈。期間，有 60 歲高齡化學(xué)家在附近遠處依墻、聆聽、凝思、仰望、踱步，情景令人感動。會議現(xiàn)場氛圍，十分類似 1961 年的莫斯科第五屆國際生物化學(xué)會議現(xiàn)場對“破譯密碼子 UUU”事件的爭吵。
目前，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》一書是學(xué)術(shù)界關(guān)于“破譯密碼子 UUU”事件的第一次溫和的、全面的、理性的質(zhì)疑性研究。該書的原始版本是楊星陽老師（獨立作者）2021 年 12 月向《自然.化學(xué)》（Nature Chemistry）雜志投稿的英文論文《Not-Joking Debate on the First Genetic Code UUU Discovered by Matthaei and Nirenberg in 1961》（關(guān)于 1961 年馬修和尼倫伯格發(fā)現(xiàn)第一個遺傳密碼子 UUU 的認真討論）中文版擴展版。該文第一次投稿《自然.化學(xué)》時，沒有被秒拒，相反，《自然》出版集團的Springer Nature系統(tǒng)提供了多次稿件轉(zhuǎn)投的機會。后來，查看發(fā)現(xiàn)，歐美大學(xué)教科書【11-14】在講解“UUU（編碼）苯丙氨酸”知識點時，基本都是“蜻蜓點水”，一帶而過；基本都沒有對馬太和尼倫伯格的實驗進行“正面的” “直接展開的” “遺傳學(xué)分析的和化學(xué)知識討論的”系統(tǒng)性論證；----與歐美大學(xué)教科書相比，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》一書采用對馬太和尼倫伯格實驗直接講述、直接擴展、直接論證或直接問答等方式，把各個核心學(xué)術(shù)點或化學(xué)地或生物學(xué)地或遺傳學(xué)地系統(tǒng)性連接起來進行論證，不回避疑難課題、不斷裂邏輯連接、不包裝學(xué)術(shù)概念。特別地，為了全面地、精準(zhǔn)地剝?nèi)ヱR太和尼倫伯格實驗的諾貝爾獎光環(huán)、的世界各地大學(xué)教科書光環(huán)，的“二十世紀人類自然科學(xué)三大偉大發(fā)現(xiàn)之一”宣傳口號的光環(huán)，本書特意設(shè)立了“與‘UUU（編碼）苯丙氨酸’關(guān)聯(lián)的 26 個基本課題的澄清”一章，這些“澄清”基本上涵蓋了目前分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)兩個基礎(chǔ)學(xué)科的全部基礎(chǔ)理論。通過這些澄清，讀者和研究人員可以自行判斷“Mathaei 和 Nirenberg實驗是否真的發(fā)現(xiàn)了UUU”！此外，為了方便討論“英文原始詞條本身的歧義”，本書對英美兩國主要原始文獻的作者、假說、實驗結(jié)論與圖表等核心詞條采用“引述英文原文、用括號注釋中文”的描述方式，如“The Genetic Code（遺傳密碼）” 、“Universality（通用性）”等， 以方便關(guān)聯(lián)學(xué)科專業(yè)人員對照歐美原始資料深一步研究時做參考。該書收筆于這個猜測：“發(fā)現(xiàn)UUU”或許是美國國立衛(wèi)生研究院和英國卡文迪什實驗室在“冷戰(zhàn)”期間制造的“學(xué)術(shù)烏龍”事件，跟遺傳學(xué)和生物化學(xué)兩個學(xué)科的客觀規(guī)律發(fā)現(xiàn)沒有必然的聯(lián)系。
當(dāng)前，“UUU 苯丙氨酸”是目前歐美大學(xué)和國內(nèi)大學(xué)生科專業(yè)多個子學(xué)科教科書的核心內(nèi)容。“UUU 編碼苯丙氨酸” 和“UUU 不編碼苯丙氨酸”對生物學(xué)學(xué)科和分子遺傳學(xué)學(xué)科理論體系的確立有著十分重大的奠基意義。由于“UUU（對應(yīng)）氨基酸”是《三聯(lián)體遺傳密碼表》中全部64個“XYZ（對應(yīng)）氨基酸”的第一個，且是以實驗結(jié)論的身份出現(xiàn)，所以，“UUU 編碼苯丙氨酸”結(jié)論出現(xiàn)的方式和生物學(xué)推論方法對分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)和有機化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科1961年之后的發(fā)展方向和知識體系構(gòu)建方式，都有著十分突出的“突變”作用。所以，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》一書的問世，對生物化學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科理論體系的正?；貧w具有極高的學(xué)術(shù)價值！從內(nèi)容和章節(jié)結(jié)構(gòu)看，該書整體立論宏大但不虛夸，頭緒萬千但靶心鮮明而穩(wěn)固。身陷分子生物學(xué)“天坑”、“泥潭”、“1300個諾貝爾獎幻覺”的萬千莘莘學(xué)子們，讀罷此著，會陡然眼前一亮！ ----- 猛回首，原來，馬太和尼倫伯格實驗是一場天大的鬧劇！
該書引用的資料詳實，參考文獻權(quán)威可靠；作者文筆柔中帶鋼，邏輯嚴密，重要英文詞條都標(biāo)有原始出處，可讀性和實用性極強，適合生物學(xué)、生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)、有機化學(xué)等學(xué)科在讀碩士和博士做學(xué)術(shù)參考。為了區(qū)別于歐美大學(xué)教科書對馬太和尼倫伯格實驗的“贊美性” “附和性”和“誤導(dǎo)性”講述，該書名稱使用了“（Mathaei 和 Nirenberg）遺傳學(xué)實驗鬧劇”一詞。
時光如梭，光陰似箭。自楊星陽老師2006年提出《三聯(lián)體遺傳密碼表》整體錯誤到今天，已經(jīng)十七年過去。從2013年動筆開始，這部書已經(jīng)歷了楊老師十年的人生。作為退役軍人，在“密碼子UUU”課題研究和該書創(chuàng)作過程中，最大的難題是對1961年前后歐美原始文獻的查找和求證，其次是梳理“英文文獻中克里克對同一種學(xué)說做的多種不同解釋”，最后是梳理歐美本土大學(xué)教科書對克里克不同假說或?qū)W說的解讀。 每次遇到學(xué)術(shù)難關(guān)時，楊老師會用空軍進行曲的歌詞“碧空里呼嘯著威武的機群，大地上密布著警惕的火網(wǎng)”來激勵自己，迎難而上，不退縮，直到難題解決！
正如《現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展》雜志2006年評價楊星陽老師早期研究工作的意義時所說：“中國之科研, 自始至今, 總跟在國外科研之后，這固然有種種原因，但，并不能因為這些原因而放棄我們自主創(chuàng)新的道路，在科學(xué)的道路上,從來都沒有通過模仿、效仿而成功的, 中國的科研要獲得成功, 要獲得突破, 必得有自己的思維!” 【15】
中華民族是善于發(fā)現(xiàn)、善于創(chuàng)新的民族！隨著“龍的民族”文化與文明的全面復(fù)興，在自然科學(xué)進程的“分子生物學(xué)”、 “生物化學(xué)”和“分子遺傳學(xué)”等基礎(chǔ)學(xué)科回歸正統(tǒng)之際，中國必將建立領(lǐng)先世界的自然科學(xué)理論體系！《淡看1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》一書的問世，也許預(yù)示著科學(xué)的、自然規(guī)律的、經(jīng)得起歷史考驗的“新分子生物學(xué)理論體系”正在形成和即將形成。
預(yù)?！兜?1961年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學(xué)實驗鬧劇》一書，成為實現(xiàn)中華民族科學(xué)復(fù)興和文化復(fù)興的一個縮影！希望該書助力中國本土生物學(xué)和遺傳學(xué)家摘得諾貝爾獎！
編撰：李建
參考文獻：
【1】諾貝爾官網(wǎng)，查看1968年尼倫伯格等三人獲獎的學(xué)術(shù)理由。
【2】Watson, J.D. Molecular Biology of the Gene (1st edit), New York: W.A. Benjamin 1965: p374.
【3】 (Nobel Lecture) Crick, F. On the genetic code.
【4】Crick, F.; Barnett, L.; Brenner, S.; Watts-Tobin, R.J. General nature of the genetic code for proteins. Nature 1961, 192, p1232.
【5】President John F. Kennedy"s Inaugural Address (1961年1月20日，肯尼迪就職演講)
【6】Public reaction to the Genetic Code 1961-1968.
【7】（奧）薛定諤著，張卜天譯，《生命是什么：活細胞的物理觀》，商務(wù)印刷館；2016年，第64頁。
【8】 Crick, F.H., Griffith, J.S., and Orgel, L.E. Codes Without Commas. PNAS 1957, 43(5), p416-421.
【9】Crick, F. H. C, The Genetic Code, Sci. America, 1962(Oct), 207(4): p68.
【10】Nirenberg, M. W. The Genetic Code: II. Scientific American (Periodical) 1963, 208: p82-90.
【11】Mader, Sylvia S.; Windelspecht, Michael. Essentials of Biology (5th Edit), New York: McGraw-Hill Publishing Company 2018：p193.
【12】Solomons, T.W. G.; Fryhle, Craig B.; Snyder, Scott A. Organic Chemistry (International Student Version) (11th Edit.), Singapore: John Wiley & Sons 2013: p1124.
【13】Fletcher, Hugh; Hickey, Ivor. Genetics (4th Edit), New York: Garland Science (Taylor & Francis Group) 2013: p14.
【14】Bartee, L.; Shriner, W.; Creech, C. Principles of Biology: Biology 211, 212, and 213. Open Oregon Educational Resources. 2017: p 587.
【15】楊星陽，《關(guān)于Crick 4*4*4 遺傳密碼表的質(zhì)疑演講》，現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展，2006年第12期，第3頁。
