杰克逊实验室传奇

( 克拉伦斯·里特 )

自从青霉素被发现以来，医学研究经历了一段长达半个多世纪的“大跃进”，很多不治之症相继被攻克。但是最近的50年，医学进步的速度明显变慢了，癌症、心血管病、艾滋病、老年痴呆和肥胖等多种疾病一直没有找到根本的解决办法。造成这一现象的主要原因，就是这些疾病的病因越来越复杂了，给科学实验造成了很大的困难。

一个好的科学实验必须将可变因素降至最低，最好每次只变动一个参数，其余的全都一样，只有这样才能在结果和条件参数之间建立起确定的因果关系。打个比方，如果你想知道某个基因是否可以导致乳腺癌，就必须找到两组实验对象，双方唯一的差别只有这个基因，其余的都一样。显然，在人类中很难进行这样的实验，要想得到一群基因完全一样的人，必须进行好多代的近亲交配，从伦理上讲是不可能的。

科学家只能从动物身上打主意。

话说1907年，刚刚从哈佛大学遗传学专业毕业的克拉伦斯·里特（Clarence Cook Little）在导师的建议下决定着手建立几个“纯净”的小鼠品系。小鼠是哺乳动物，繁殖速度快，非常适合作为人类疾病研究的“模型动物”。他跑到附近的一家宠物商店，买回一批小鼠，让它们近亲交配，坚持了20多代，终于成功培育出几个遗传特性完全相同的品系，其中每只小鼠的基因都完全一样，就像是同卵双胞胎。

有了这批特殊的实验材料，里特便开始着手研究小鼠的生理特征和遗传的关系。比如，他把黄毛小鼠和黑毛小鼠交配，统计后代的肤色，就能找出控制肤色的基因。其实，那个时候人类还没听说过DNA呢，只是知道有某种遗传因素决定了生物的“表现型”。比如，被誉为“遗传学之父”的孟德尔就是通过豌豆杂交，找到了控制豌豆光皮和皱皮的数学模型，从而提出了类似“基因”的概念。

但是，控制豌豆表皮形状的基因只有一个，计算起来十分简单。随着基因数目的增加，表现型的复杂程度会呈现几何级数的增长。在数学家的帮助下，里特做了好多次小鼠杂交实验，终于计算出控制小鼠“异体排斥”现象的基因有14个，后来证明他是对的。这个实验结果十分超前，要知道，这是发生在1916年的事情！

后来，里特拿到一笔资助，在缅因州的一个名叫“巴尔港”（Bar Harbor）的海滨城市建立了一个大型小鼠饲养中心。因为其中一个资助人名叫杰克逊，因此这个中心被命名为“杰克逊实验室”。

大萧条时期，“杰克逊实验室”失去了经费来源，连灯泡都买不起，实验员在一间屋子里做完实验，必须拧下灯泡，带到下一个屋子里去。眼看维持不下去了，里特想出了一个生财之道:卖小鼠。因为开始得早，里特手里拥有的小鼠品系是全世界最多的，需求量很大。从此，“杰克逊实验室”逐渐演变成一个专门提供小鼠品系的“鼠库”。

现在，“杰克逊实验室”是公认的世界最大的实验动物供应商，每年向全世界的实验室输送250万只小鼠。该实验室一共有3000多个“纯粹”的小鼠品系，占到全世界已知小鼠品系的3/4。

“杰克逊实验室”也有自己的科学家，他们利用实验室丰富的小鼠资源，着手研究一些看似非常宏大的课题。比如，加里·丘吉尔（Gary Churchill）博士领导的一个实验小组目前正在研究控制肥胖的基因。他把一种小而胖的小鼠品系和另一种体积大，却很瘦的品系杂交，统计后代的表现型，再和亲代的基因标记做对比。经过大量的实验后，他找到了12个与胖瘦有关的基因。这些基因的功能都不一样，有的只管体积，有的只管脂肪厚度，有的什么都管，还有的基因本身可以让小鼠变胖，但它却同时负责调控另一个基因，其结果却是让小鼠变瘦！

丘吉尔画了一张小鼠胖瘦基因的“联络图”，看起来很像一张蜘蛛网。不过，丘吉尔还是很高兴，因为基因的数目毕竟有限，它们之间的相互关系还是可以搞清楚的。假如有1000个基因控制胖瘦（不是没有可能），丘吉尔就死定了。

丘吉尔的这项研究表明，单个基因很难解决任何问题。人体是一个复杂的系统，大多数表现型（或者说疾病）都由很多个基因一起协调控制。这就是为什么我们经常听说科学家找到了控制某个疾病的基因，却没了下文的真正原因。

“不过，我倒宁可是这样，而不是单个基因。”另一位科学家评论说，“否则的话，一旦这个基因很难操作，这个病就没有治愈的可能性了。现在好了，只要搞清基因网络的工作原理，就总能找到调控的办法。” 科学科普杰克逊传奇实验室