第一章
“交叉互換”

人是何等巧妙的一件天工！理性何等高貴！智能何等廣大！儀容舉止是何等勻稱可愛！行動多么像天使！悟性多么像神明！

——威廉·莎士比亞，《哈姆雷特》第2幕第2場

1968年冬季，保羅·伯格（Paul Berg）結束了在加州拉霍亞（La Jolla）的索爾克生物研究所為期11個月的學術假期后回到了斯坦福大學。時年41歲的伯格身體像運動員一樣強壯有力，走起路來習慣肩膀前傾。伯格性格中還保留著兒時在布魯克林留下的痕跡，例如在科學爭論中被激怒的時候，他會在舉手示意后以“注意聽我說”作為慣用的開場白。伯格酷愛藝術，他非常崇拜那些抽象派畫家，其中就包括波洛克（Pollock）、迪本科恩（Diebenkorn）、紐曼（Newman）以及弗蘭肯瑟勒（Frankenthaler）。伯格陶醉在這些大師營造的夢幻時空里，正是他們為光影、線條與形狀等抽象概念賦予了靈性，同時創造出具有頑強生命力的偉大作品。

伯格曾經在位于圣路易斯的華盛頓大學從事生物化學研究，他在這里遇到了阿瑟·科恩伯格，并且跟隨他來到斯坦福大學共同創建了生物化學系。伯格之前的學術生涯主要集中在蛋白質合成領域，但是在拉霍亞的學術休假給了他思考全新研究方向的機會。索爾克生物研究所矗立在可以俯瞰太平洋的一座平頂山丘上，這里看上去就像一座露天修道院，經常有濃重的晨霧環繞在四周。在病毒學家雷納托·杜爾貝科（Renato Dulbecco）的協助下，伯格將研究重點調整為動物病毒方向。而他在整個休假期間都在思考基因如何借助病毒來傳遞遺傳信息。

此時，猿猴空泡病毒40（簡稱SV40）引起了伯格的興趣，它被稱為“猿猴”病毒是因為它能感染猿猴與人類細胞。如果從概念上來理解，那么每個病毒都是一個專業的基因載體。病毒的構造非常簡單，其基因外僅有衣殼包被，而免疫學家彼得·梅達沃（Peter Medawar）則將其形容為“包裹在蛋白質衣殼下面的惡魔”。當某個病毒進入細胞時，它會脫掉外面的衣殼，開始把細胞作為復制自身基因的工廠，并且大量制造新的衣殼，結果就是數以百萬計的新生病毒從細胞內以芽生方式釋放。病毒依靠基本營養成分就可以完成生命周期。它們生存的目的就是感染與復制，而感染與復制又是它們生存的手段。

對于紛繁復雜的病毒家族來說，SV40是其中極簡的代表。它的基因組相當于一個DNA碎片，長度還不及人類基因組的六十萬分之一，該DNA僅攜帶了7個基因，而人類基因組則具有21 000個基因。伯格了解到，SV40的與眾不同之處在于，它非常善于和某些特殊類型的被感染細胞和平共處。通常情況下，病毒在感染細胞后會生成無數病毒粒子，并且將最終導致宿主細胞死亡。而SV40卻能夠將其DNA插入宿主細胞的染色體中，然后細胞將進入復制間歇期，直到被特定的信號激活。

由于SV40基因組結構十分緊湊，同時它導入細胞的效率也非常可觀，因此SV40成為攜帶基因進入人類細胞的理想載體。伯格靈機一動：如果能夠把外源基因（至少對于病毒來說屬于外源范疇）作為誘餌裝配給SV40病毒，那么病毒基因組就可以將該外源基因偷偷轉運到人類細胞中，并且最終改變細胞的遺傳信息，而該創舉將開辟遺傳學發展的新篇章。但是就在伯格對修飾人類基因組滿懷憧憬之時，他不得已要去面對一個技術上的難題：需要找到可以將外源基因插入到病毒基因組中的方法。伯格必須人工設計一個基因“嵌合體”，即由病毒基因與外源基因形成的雜合體。

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人類基因以串聯形式排列在染色體上，就像是穿在細繩上的串珠，而與之不同的是，SV40的基因是串聯排列在環狀DNA上的。這種基因組看上去好似一條由分子組成的項鏈。當病毒感染細胞并將其基因插入細胞染色體時，項鏈就會開環成為線性DNA，然后把自己附著于染色體的中央。為了將外源基因添加到SV40的基因組，伯格需要強行打開項鏈的環扣，同時把外源基因插入開環的SV40 DNA上，最后重新封閉兩端形成環狀DNA。而病毒基因組將會繼續完成后續工作：它將把這段外源基因帶入人類細胞，然后再將它插入到某條人類染色體上。

伯格并不是唯一注意到病毒DNA可以協助外源基因插入染色體的科學家。1969年，彼得·洛班（Peter Lobban）正在斯坦福大學讀研究生，站在伯格實驗室的走廊就可以看到他工作的地方。當時洛班為第三次參加博士資格考試完成了一篇論文，他在文中提出的基因操作的方法與伯格的實驗非常相似，只不過所使用的病毒不同而已。洛班在麻省理工學院完成了本科教育，并且在畢業后就來到斯坦福大學。他的實操能力出類拔萃，更確切地說是一名頗具“靈感”的天才。洛班在他的研究方案中提出，基因與鋼梁并沒有什么不同：它們在投入使用之前都可以根據人類的需求進行重裝、改造與塑形。而解決問題的關鍵在于能否找到合適的方法。在論文導師戴爾·凱澤（Dale Kaiser）的支持下，洛班甚至迫不及待地啟動了預實驗，他利用標準酶實現了基因在不同DNA分子之間進行轉移。

事實上，就像伯格與洛班分別發現的那樣，實驗成功的秘訣在于要徹底忽略SV40的病毒身份，只把它作為某種化學物質來對待。也許在1971年時，科學界對DNA的一切已經了如指掌，但是人們對于基因操作還處于“遙不可及”的階段。埃弗里曾經把DNA當作一種普通的化學物質進行加熱，卻沒想到它還具有在細菌之間傳遞信息的能力。科恩伯格當年只是在DNA中加入了某些酶，就使得它們可以在試管里進行復制。外源基因插入SV40基因組的過程涉及一系列化學反應。現在伯格需要兩種特殊的酶來完成這個過程，其中一種可以將環狀基因組切開，而另一種則可以把外源基因片段“粘貼”到SV40的基因組。與其說是病毒，還不如說是病毒中包含的信息將再次展現出生命力。

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但是科學家在哪里才能找到能夠剪切與粘貼DNA的酶呢？正如遺傳學歷史上常見的重大發現一樣，我們需要在細菌世界里尋找這個答案。自20世紀60年代以來，微生物學家一直致力于從細菌中提純出用在試管里操縱DNA的酶類。細菌細胞，或者說任何細胞都要通過自身的“工具箱”來操縱DNA：在細胞分裂、修復損傷基因或者基因在染色體之間發生交叉互換的過程中，均需要用酶去復制基因或者填充損傷造成的缺口。

上述化學反應工具箱具有“粘貼”DNA碎片的功能。伯格深知，即便是最簡單的生物體也具有把基因黏合在一起的能力。我們應該還記得，DNA鏈可以在X射線這樣的損傷劑的作用下發生解離。其實DNA損傷在細胞中很常見，為了修復斷裂的DNA鏈，細胞會產生特殊的酶用于破損片段粘貼。其中一種酶被稱為“連接酶”（來源于拉丁語“ligare”，意思是連接到一起），它可以通過化學方法將兩條斷裂的DNA主鏈黏合到一起，從而恢復雙螺旋結構的完整性。此外用于DNA復制的“聚合酶”有時也會被招募來填充缺口并且修復受損的基因。

值得注意的是，切割酶的來源與眾不同。實際上，所有細胞都有用來修復損傷DNA的連接酶與聚合酶，但是DNA切割酶在大多數細胞中并不能隨心所欲地發揮作用。然而對于細菌與病毒來說，它們總是顛沛流離地行走在生命邊緣。它們賴以生存的資源極其匱乏，而生物體生長又非常迅猛，這導致生存競爭異常激烈，因此它們擁有功能強大的切割酶來保護自己不受損傷。這些DNA切割酶就像鋒利的彈簧刀，可以將入侵者的DNA切斷，并且啟動自身宿主免疫進行攻擊。由于切割酶可以限制特定病毒引發的感染，因此這類蛋白質被稱為“限制性酶”。這種酶的作用好似分子剪刀，它們能夠識別DNA上的特定序列，并且可以在特異位點將雙螺旋結構切斷。DNA切割酶的特異性作用至關重要：在DNA的分子世界，只要切中要害便可一招制敵。某種微生物可以通過切斷其他入侵微生物的信息鏈使其癱瘓。

對于伯格的實驗而言，這些來自微生物世界的酶工具將為其奠定堅實的基礎。伯格知道，改造基因需要的關鍵成分就凍存在五家獨立實驗室的冰箱里。他只需要來到這些實驗室，準備好研究所需要的各種酶，然后按照先后次序完成各項化學反應即可。其中一種酶起到切割作用，而另一種酶起到粘貼作用，這樣就可以使任意兩個DNA片段拼接在一起，并且可以讓科學家在基因操作時游刃有余。

伯格深知這項新興技術蘊含的能量。基因之間可以通過相互結合創造出全新組合，甚至還可以在新組合的基礎上繼續拓展；它們可以發生改變、產生突變并且穿梭于生物體之間。例如，在將青蛙基因引入人類細胞之前，首先要把它們插入病毒基因組中。而人類基因也能轉移到細菌細胞里。如果能將這項技術運用到極致的話，那么基因將會具有無限的可塑性：你可以創造出新型突變或者清除它們，你甚至可以憧憬實現遺傳信息修飾，并且隨心所欲地洗刷、清理或者改變遺傳標記。伯格回憶道，在構建這種基因嵌合體的過程中，“所有用于制備重組DNA的步驟、操作與試劑都早已司空見慣，其新穎之處在于它們之間特定的組合方式”。其實真正關鍵的進步在于剪切與粘貼概念的提出，也可以說是對近10年來遺傳學領域直覺與技術的提煉升華。

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1970年冬季，伯格與戴維·杰克遜（伯格實驗室里的一位博士后研究人員）開始了他們首次剪切與拼接兩段DNA的嘗試。由于此項實驗的過程非常單調乏味，因此伯格將其形容為“生物化學家的噩夢”。DNA需要先經過提純，然后與相應的酶混合在一起，接著在冰浴狀態下用純化柱進行再提純，而他們在此期間會不斷重復上述步驟，直至每個獨立反應都能實現預期目標。由于當時使用的切割酶還有待優化，因此DNA的產量極低。盡管洛班一直專注于制備自己的基因雜合體，但是他仍不斷地向杰克遜提供重要的技術見解。他發現了一種可以在DNA末端添加DNA片段的方法，這些DNA片段能夠產生像鎖鑰一樣緊密結合的搭扣狀結構，從而極大地提高了制備基因雜合體的效率。

盡管伯格與杰克遜面臨著各種難以想象的技術障礙，但是他們還是成功地將外源基因片段連接到完整的SV40基因組上，其中就包括一段來自細菌病毒（λ噬菌體）的DNA和三個來自大腸桿菌的基因。

這項研究成果具有舉足輕重的意義。雖然λ噬菌體和SV40都屬于“病毒”，但是它們彼此的差異堪比馬與海馬之間的區別（SV40可以感染靈長類動物細胞，而λ噬菌體只能感染細菌）。眾所周知，大腸桿菌是一種源自腸道的細菌，其結構與上述兩種生物體完全不同。因此就產生了一種奇怪的嵌合體，這些基因在進化樹上的親緣關系相距甚遠，可是它們在經過粘貼后卻能成為一條連續的DNA。

伯格將這種雜合體稱為“重組DNA”。他在選擇這個詞組的時候應該煞費了一番苦心，而這令人想起了有性生殖過程中產生雜合基因的“重組”現象。在自然界中，由于遺傳信息頻繁在染色體間發生混合與配對，因此產生了紛繁復雜的生物多樣性：源于父本染色體的DNA與源于母本染色體的DNA互換位置會產生“父本∶母本”基因雜合體，這也就是摩爾根所說的“互換”現象。伯格在制備基因雜合體時使用了某些特殊工具，它們可以在生物體自然狀態下對基因進行剪切、粘貼和修復，其結果就是將交叉互換原理延伸到生殖概念以外。伯格的研究實際上也是在合成基因雜合體，只不過他是將不同生物的遺傳物質在試管中進行混合與配對。現在這種與生殖無關的基因重組指引他跨入了嶄新的生物學世界。

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同年冬季，一位名叫珍妮特·默茨（Janet Mertz）的研究生決定加入伯格的團隊。她的性格堅忍執著，并且在表達自身觀點時毫無顧忌。伯格認為她是位“聰明絕頂”的姑娘。默茨是近10年來第二位加入斯坦福大學生物化學系的女性，她在以男性為主的生物化學家的圈子里也算是個異類。默茨與洛班的求學經歷類似，她也是從麻省理工學院來到斯坦福大學的，并且曾經在本科階段主修工程學與生物學。默茨被杰克遜的實驗吸引，她對制備不同生物體的基因嵌合體的想法十分著迷。

但是如果她將杰克遜的實驗目標顛倒過來又會怎樣呢？此前，杰克遜已經成功將細菌遺傳物質插入SV40的基因組。如果她把SV40基因插入大腸桿菌的基因組，那么這種基因雜合體又會表現出什么特點呢？如果默茨培養出攜帶病毒基因的細菌，而不是攜帶細菌基因的病毒，那么又將出現何種結果呢？

這種邏輯上的顛倒（更確切地說是生物體的逆轉）實現了技術上的重大飛躍。大腸桿菌與許多細菌具有相同之處，它們都攜帶有體型小巧的額外染色體，而這類染色體被稱為迷你染色體或者質粒。質粒的結構與SV40基因組十分相似，其DNA看起來就像個環形的項鏈，并且可以在細菌內部生存與復制。隨著細菌細胞分裂與生長，質粒也會同步進行復制。默茨意識到，如果她能將SV40基因插入大腸桿菌的質粒中，那么就可以把細菌當作生產新型基因雜合體的“工廠”。當細菌生長與分裂時，質粒以及質粒上的外源基因也會同時進行倍增。經過修飾后的染色體將在原有基礎上重復復制，這樣細菌就可以將染色體上裝載的外源基因制造出來。而這種數以百萬計的DNA片段精準復制品就是“克隆”。

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1971年6月，默茨從斯坦福大學啟程來到位于紐約的冷泉港，她要在這里參加一個有關動物細胞與病毒的課程。作為課程的一個環節，同學們被要求描述一下自己將來希望從事的研究項目。默茨在展示環節時談到，她打算制備SV40病毒與大腸桿菌基因的嵌合體，并指出這種雜合體具有在細菌細胞內增殖的潛力。

通常來說，暑期班上舉辦的研究生演講并不會引人關注，可是就在默茨播放完最后一張幻燈片后，觀眾們突然意識到她的發言內容非比尋常。默茨的演講結束后現場先是陷入了一片沉寂，然后同學與指導老師的質疑如潮水一般涌來：她是否研究過制造這種雜合體的風險？如果伯格與默茨放任這些基因雜合體的應用，那么它們會對人類產生什么后果？他們是否考慮過構建新型遺傳物質所產生的倫理問題？

病毒學家羅伯特·波拉克（Robert Pollack）是本次課程的指導老師。演講環節剛一結束，他就迫不及待地給伯格打去了電話。波拉克認為，如果“打破細菌與人類從共同祖先進化產生的隔離”，那么這種草率進行的實驗將面臨巨大的危險。

眾所周知，SV40病毒可以在倉鼠體內誘發形成腫瘤，因此這個問題回答起來非常困難，而大腸桿菌則生活在人類腸道里（現有證據表明SV40病毒不大可能會在人體內引起腫瘤，但是在20世紀70年代時這種風險水平還不為人知）。假如伯格與默茨最終制造出這場遺傳領域的“超級颶風”，那么此類攜帶有致癌基因的人類腸道細菌會產生何種后果呢？生物化學家歐文·查加夫曾經寫道：“你可以讓原子停止分裂，你也可以停止造訪月球，你還可以停止使用噴霧劑……但是你無法召回一種嶄新的生命形態。（新的基因雜合體）將會延續千秋萬代……而普羅米修斯（Prometheus）與赫洛斯塔圖斯（Herostratus）的組合必將導致惡果。”

伯格花了幾個星期的時間去認真思考波拉克與查加夫提出的顧慮。“我的第一反應就是這種擔憂簡直荒謬至極，我絲毫看不出其中存在任何風險。”這些經過無菌處理的實驗設備條件可控，而且從未發現SV40與人類腫瘤存在直接相關的證據。實際上，許多病毒學家都曾被SV40病毒感染過，可是卻沒有任何人因此罹患癌癥。在公眾輿論的巨大壓力下，杜爾貝科甚至主動喝下含有SV40病毒的溶劑以證明它與人類癌癥毫無關系。

此時的伯格已經身處風口浪尖，他不能再對這種情況掉以輕心。伯格給幾位腫瘤生物學家與微生物學家寫信，向他們征求對此類研究風險的獨立意見。杜爾貝科堅持認為SV40沒有風險，可是有哪位科學家能對未知風險做出恰如其分的評估呢？最后，伯格斷定該實驗的生物危害不足為患，然而這并不意味著完全沒有危害。伯格說道：“事實上我當時知道幾乎沒有什么風險，但是我無法說服自己它真的毫無風險……我意識到自己曾經在預測實驗結果上出現過太多的失誤，如果這次我對該風險的結果判斷失誤，那么其造成的后果將不堪設想。”在做出風險預估與防范計劃之前，伯格主動暫停了該項實驗。直到現在，含有SV40基因組片段的DNA雜合體仍舊處于實驗階段。它們將不會被引入到活體組織內。

與此同時，默茨有了另一項重大發現。按照伯格與杰克遜的最初設計，完成DNA剪切與粘貼需要經歷六步冗長的酶促反應，而默茨則發現了一條行之有效的捷徑。她從來自舊金山的微生物學家赫伯特·博耶（Herbert Boyer）那里獲得了一種叫作EcoR1的DNA切割酶，隨后默茨發現DNA片段的剪切與粘貼過程可以從六步精簡為兩步。伯格回憶道：“珍妮特的確讓整個過程變得極為高效。現在我們只需要幾個化學反應就能生成全新的DNA片段……默茨把切斷的DNA片段混合在一起，再加入一種能將DNA片段末端相互連接在一起的酶，然后她就得到了同時具有兩種原材料特性的產物。”盡管默茨成功制備出“重組DNA”，但是該項研究在伯格的實驗室尚處于暫停階段，因此她不能將基因雜合體轉運到活菌體內。

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1972年11月，就在伯格反復權衡病毒—細菌DNA雜合體風險的時候，來自舊金山的科學家赫伯特·博耶飛到夏威夷參加一個微生物學會議，他曾經為默茨的實驗提供了DNA切割酶。1936年，博耶出生在賓夕法尼亞州的一個礦業城鎮，他初次接觸到生物學的時候還是個高中生，從此便在成長過程中以沃森與克里克作為自己的人生目標(他用這兩位科學家的名字為自己的兩只暹羅貓命名）。博耶曾在20世紀60年代早期申請到醫學院深造，但是由于哲學課成績太差被拒之門外，隨后他轉而成了一名微生物學研究生。

1966年夏季，博耶來到加州大學成為舊金山分校（UCSF）的一名助理教授，他留著蓬松的爆炸頭，上身穿著皮制馬甲，而下身則穿著破洞牛仔褲。他的研究內容主要與分離新型DNA切割酶有關，其中就包括他為伯格實驗室提供的DNA切割酶。博耶從默茨那里聽說了她正在進行DNA切割實驗，同時還了解到EcoR1在簡化DNA雜合體制備過程中發揮著重要作用。

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這場在夏威夷召開的學術會議關乎細菌遺傳學的未來，其中大部分令人興奮的消息都與新發現的大腸桿菌質粒有關。質粒是一種呈環形的迷你染色體，它能夠在細菌體內進行復制，并且可以在不同的菌株之間轉移。聽了整整一上午的發言后，博耶忙里偷閑溜到熱鬧的海灘，然后在朗姆酒與椰子汁的陪伴下度過了午后的時光。

當天晚些時候，博耶偶然遇到了斯坦福大學的斯坦利·科恩（Stanley Cohen）教授。博耶對于科恩的了解源自他發表的論文，但是他們兩人從未見過面。科恩的灰白胡須修剪得非常整齊，他戴著眼鏡顯得文質彬彬，并且在表達意見時也會頗為謹慎。某位科學家回憶道，科恩看上去就是“一位典型的猶太學者”，他掌握的微生物遺傳學知識就像猶太法典一樣浩瀚無邊。科恩長期從事質粒方面的研究，他已經掌握了弗雷德里克·格里菲斯的“轉化”反應，而這正是將DNA轉移到細菌細胞內所需的技術。

雖然晚餐已經結束，但是科恩與博耶仍舊饑腸轆轆。他們與同是微生物學家的斯坦·弗科沃（Stan Falkow）一起到酒店外散步，然后向懷基基（Waikiki）海灘商業區里一條寂靜黑暗的街道走了過去。在周圍火山陰影的環抱下，有一家紐約風格的熟食店在霓虹燈標的映襯下顯得格外突出。他們找了一個露天的位置坐下，而服務員連基什凱香腸（Kishke）與克尼什烙薄面卷（Knish）都分不清，不過好在菜單上還有腌牛肉與碎肝。就這樣，博耶、科恩與弗科沃一邊吃著熏牛肉三明治，一邊討論著質粒、基因嵌合體與細菌遺傳學。

博耶與科恩都知道伯格與默茨成功地在實驗室里制備出基因雜合體，因此他們討論的內容也在不經意間轉到了科恩的研究領域。科恩已經從大腸桿菌中分離出幾種質粒，其中一種質粒的純化過程非常可靠，它能夠輕易地在大腸桿菌菌株之間進行轉移。據說其中某些質粒攜帶有抗生素（例如四環素或青霉素）抗性基因。

但是假如科恩從某個質粒上切下抗生素抗性基因，然后把它導入另外一個質粒中會發生什么呢？某個原本會被抗生素殺死的細菌是否得以存活，并且在抗生素抗性基因的保護下選擇性地茁壯成長，而那些不含有雜交質粒的細菌會死去呢？

這種想法突然劃破了寂靜的夜空，就像黑暗小島上閃爍的霓虹燈標。在伯格與杰克遜的早期實驗中，缺少一種簡便易行的方法來鑒別細菌或病毒是否已經獲得了“外源基因”（從生化混合物中純化雜合質粒的唯一方法就是利用其大小的區別：因為A+B大于單獨的A或B）。與此相反，科恩的質粒帶有抗生素抗性基因，而這也為鑒別基因重組體提供了強有力的方法。他們開始用“進化論”來協助完成實驗。自然選擇的過程在培養皿中就已經開始，并且順理成章地篩出了符合他們要求的雜交質粒。細菌之間出現抗生素抗性轉移證實了基因雜合體或重組DNA的存在。

但是困擾伯格與杰克遜的技術障礙是什么呢？如果生成基因嵌合體的頻率只有百萬分之一，那么無論這種選擇方法是否靈敏高效都不會產生任何效果，其原因就在于幾乎沒有基因嵌合體可供選擇。博耶一時心血來潮，開始講述DNA切割酶以及默茨高效改進基因雜合體制備的過程。就在科恩與博耶苦思冥想的時候，周圍的一切突然變得鴉雀無聲。此時他們之間的思想碰撞迸發出了火花。博耶通過純化酶使制備基因雜合體的效率得到了大幅提升，而科恩則分離出了可以輕易地在細菌中進行選擇與擴增的質粒。弗科沃回憶道：“任何人都不會錯過這個千載難逢的機會。”

科恩緩慢而又清晰地說道：“那就意味著——”

博耶打斷了他的思路，說道：“沒錯……這很有可能……”

弗科沃隨后寫道：“有時候科學就像生活一樣只可意會不可言傳，完全沒必要點透每句話或者每個想法的意思。”現在實驗步驟已經一目了然，整個過程簡單明了，使用標準試劑就可以在一個下午的時間內實現目標，“如果將EcoR1剪切過的質粒DNA分子混合在一起并使它們重新連接，就可以得到一定比例的重組質粒分子。然后利用抗生素抗性篩選出獲得外源基因的細菌后，就能夠從中篩選出雜交DNA。如果讓這種含有外源基因的細菌細胞持續繁殖下去，那么就可以將雜交DNA進行成百萬倍地擴增，于是便完成了重組DNA的克隆。”

該實驗不僅具有創新性與高效性，同時安全性也得到了保障。與伯格和默茨實驗（涉及病毒—細菌雜合體）的不同之處在于，科恩與博耶制備的嵌合體完全由細菌基因構成，而他們認為這樣可以大大降低危險性。他們找不到任何停止制備這些質粒的理由。畢竟細菌原本就能夠悄然無息地進行遺傳物質交換，并且它們從來不會去思索這樣做的理由，事實上基因的自由交換是微生物世界特有的標志。

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博耶與科恩為了制備基因雜合體一直在奔波勞碌中度過，而他們在送走了寒冷的冬季后迎來了1973年的早春。101高速公路連接著加州大學舊金山分校與斯坦福大學，為了便于交換質粒與各種酶，博耶安排了一名研究助理開著大眾甲殼蟲汽車頻繁穿梭于兩地之間。到了同年夏末的時候，博耶與科恩已經成功地制備出基因雜合體，他們將兩條來自不同細菌的遺傳物質聯結起來，然后形成了一個單基因嵌合體。博耶后來還能非常清晰地回憶起成功的那一刻：“我注視著第一塊凝膠，它竟是如此美麗。我記得當時喜悅的淚水濕潤了雙眼。”兩種生物體的遺傳物質經過重組后獲得了全新的身份，而人類也因此接近了哲學領域的核心問題。

1973年2月，博耶與科恩準備在活細胞中對第一個人工制備的基因嵌合體進行擴增。他們用限制性酶切開兩個細菌質粒，并且讓兩種質粒的遺傳物質進行互換。然后通過連接酶將攜帶有雜交DNA的質粒緊密封閉起來，接著再用改良版的轉化反應將制備的嵌合體導入細菌細胞中。含有基因雜合體的細菌將在培養皿上迅速繁殖，它們可以形成微小的半透明菌落，仿佛閃耀的珍珠密布在瓊脂上。

那是個萬籟俱寂的夜晚，科恩將含有單基因雜合體的細菌菌落接種到一大瓶無菌培養基里。這些細胞在搖擺不停的培養瓶中生長過夜。基因嵌合體的拷貝數在迅猛增長，其中每個拷貝都含有來自兩個完全不同生物體的遺傳物質。除了細菌培養箱發出的咔嗒聲以外，這里沒有任何其他聲音的干擾，而就是這種鏗鏘有力的節奏宣告了一個全新世界的誕生。