老鼠里有什么？燃燒自我的學者

我從20世紀80年代開始研究分子生物學，那時正是機械論生命觀逐漸興起的時候。而我也隨波逐流地立刻沉浸在“就應該以微觀的視角看待生命”的觀點中。

當我還處在昆蟲少年時期時，我的夢想[6]是找到從未被發現的新昆蟲，然后將昆蟲以自己的名字命名為“福岡甲蟲”收錄在昆蟲圖鑒中，但這個夢想最終沒能實現。我也曾以為自己捕捉到了未知的昆蟲，并帶到上野國立科學博物館讓工作人員幫我確認，但我捉到的蟲子并不是什么新奇的物種，它早就被其他人命名了。

隨后，當我走入生物學研究的世界，摸索進入細胞的“森林”中，竟發現隱藏于其中的許許多多基因和蛋白質都還未被命名。于是，我放下了捕蟲網和昆蟲籠，轉而開始拿起微觀世界的分析裝置，走入了細胞這片廣袤的森林中。我的研究早在人類基因組計劃完成之前就開始了，所以那時還有許多尚未研究的基因。雖然并不是什么大發現，但作為生物學家，我也有幾個小發現[7]。

例如，我發現了“GP2”基因。這個名字取自“glycoprotein II”（蛋白糖II型或者叫糖蛋白II型）這個詞的縮寫。GP2基因是存在于消化管或者胰臟等細胞表面，觸須狀凸起的蛋白質“零部件”。為了搞清楚GP2究竟是如何“工作”的，我將研究重點放在了GP2的“設計圖”——GP2基因上，并決定采用機械論的研究方法進行研究。

這是我在研究室飼育的小鼠。這些小鼠相當聰明，一旦你擺好相機打算給它們拍照，它們就會乖乖地看向鏡頭。不過最值得一提的是，這些小鼠可一點也不普通，它們還有一個名字叫作“GP2基因敲除鼠”。它們便是我的試驗對象。

接下來，我簡單地為大家解釋一下什么叫作“GP2基因敲除鼠”。首先，我會從細胞核中抽取出細絲狀的DNA。然后，我會對DNA中含有GP2基因部分的設計圖進行鎖定。鎖定后，用類似微創外科手術的方式一點點地將GP2基因的前后取出。取出來的GP2基因就丟掉了，而剛才切斷的細絲狀DNA還要重新接起來，讓它恢復成細胞。然后在這個去除了GP2基因的細胞上培養受精卵，最后將受精卵移植到小鼠身上，從而得到了“GP2基因敲除鼠”。

小鼠的身體先由1個受精卵開始培育，隨后一邊分裂一邊不斷增加到2個、4個、8個、32個，但由于分裂出來的所有細胞都是直接“復制”被敲除GP2基因的那個細胞，所以基因信息尚不得而知。但能夠確定的是，這種小鼠體內無法再出現GP2基因這一“零部件”了。這樣的小鼠便是我們所說的“GP2基因敲除鼠”。與普通的小鼠不同，它們身上少了一個“零部件”。

大家想想看，如果我們從手機或計算機這類電子產品中取出一個零部件，這臺機器會怎樣？毋庸置疑，機器會壞掉。通過調查產品損壞的方式，就能推測出取出的是哪個零部件。例如，如果是不出聲音了，那么就大致可以推斷是與聲音有關的零部件；如果是彩色的屏幕變成了黑白色，那么就可以推斷應該是與色彩呈現相關的零部件出了問題。同理，從機械論的視角來看，被敲除了GP2基因的小鼠按理說應該會出現某些異常之處，而通過調查這些異常之處，便能夠探究出GP2基因到底在生物體內發揮著怎樣的作用。如果這只小鼠患了癌癥，那便是因為其體內被敲除了GP2基因，由此我們便可得知GP2基因在體內能夠起到抗癌的作用。又或者這只小鼠得了糖尿病，而致病原因是其體內被敲除了GP2基因，由此我們便能夠知道GP2基因平時是用來控制血糖、防止糖尿病的零部件。總的來說，當我們培育出了“GP2基因敲除鼠”后，能夠找到小鼠什么地方出現異常就能夠搞清楚GP2基因是如何“工作”的。

我們克服了許多困難，成功培育出了“GP2基因敲除鼠”。雖然我說過“一點點將GP2基因取出，然后將切斷的基因重新連接”的話，聽起來這個操作似乎并不難，但我們是使用從大腸桿菌中提取出的酵素來切割DNA的，這可是一項相當耗時耗力的工作。雖然現如今隨著科技的進步這一操作實現了效率的提高，但在差不多20年前，我們培育出第一只“GP2基因敲除鼠”可是耗費了3年的時間。那時我們工作起來不分晝夜，全身心地投入，可謂通過燃燒自我的方式在不斷探索，并且花費了巨額的研究經費。別看就這一只小小的老鼠，投入的研究經費夠買下三臺最新款的保時捷汽車了。而這些研究經費則是我們東奔西走才籌措來的。對于這只耗費大量精力、時間、金錢的小鼠體內究竟會出現何種異常，我們都屏息認真觀察著。

小鼠茁壯成長，在培育箱里跑來跑去，十分活潑。之后過了很久，我們依然沒發現小鼠有何異常。對此，我們感到十分奇怪。這可是一只被完全敲除了GP2基因的小鼠啊！當然，我們也確認過是否真的將GP2基因敲除干凈。可盡管確認操作無誤后，依然沒有發現小鼠任何異常的地方。

我們堅信小鼠一定存在某些異常，于是便像大家平時做體檢一樣給小鼠抽了血，還檢查了各種體內的數值，但所有數值都在正常范圍內。于是，我們推測會不會小鼠體內的異常要經過較長的時間才能顯現出來。一般來說，小鼠的壽命大約為兩年，所以只要一直觀察這只小鼠兩年，或許到了它的晚年我們就能發現異常了。我們帶著這種期待繼續研究，但最終小鼠也沒有出現壽命縮短或衰老提前這樣的異常，它就跟普通的小鼠一樣正常地長大、變老。

不僅它自身正常，甚至這只GP2基因敲除鼠還跟其他GP2基因敲除鼠正常交配，一窩接一窩地繁育了子孫后代。由此可見，它們的生殖能力也沒受到影響。它們的子孫也繼承了它們的基因，因此所有幼崽體內都沒有GP2基因，但它們依然可以繁衍后代，健健康康地過完整個“鼠生”。我們耗費了大量的時間、巨額的研究費用，培育出了這種“GP2基因敲除鼠”，并帶著一定能夠有重大發現、一定能夠搞清楚GP2基因的作用這種心情，長時間地堅持觀察，但卻沒有在GP2基因敲除鼠身上發現任何異常……可以說，我們在這項研究上碰了一鼻子灰，走進了“死胡同”。

那時，我想到了很久以前拜讀過的一篇論文中的觀點，它說：“生命并非機器。生命就是處于動態平衡狀態的流體。”這句話聽起來像是一句詩，又好似哲學家的至理名言，但其實這句話是科學家魯道夫·舍恩海默[8]說的。

他是一名活躍在70多年前的科學家，我想絕大部分人應該都不知道他。可能有些讀過我的書的讀者知道他，但一般來說，舍恩海默已經逐漸被世人遺忘，成了一位消失在歷史長河中的無名之輩。再加上舍恩海默在年僅43歲時便謎一般地自殺了，這也導致他的存在更難以在科學史上留下濃墨重彩的一筆。另外，生物學不斷在機械論的道路上推進，舍恩海默做過的實驗和他的主張也不再為世人所關心。

當我再次面對“GP2基因敲除鼠”并沒有出現異常這一事實時，我重新思考了舍恩海默做過的實驗和他的理念，我一邊想著他做過的事情，一邊重新審視生物學，于是看到了“不一樣的風景”。也就是說，我突然意識到了與機械論的視角完全不同的生命觀。舍恩海默究竟做了怎樣的實驗，說過怎樣的話。舍恩海默也曾對“究竟何為生命”這個本質的問題進行過思考。