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第六章 运动力量与荣耀(第6页)

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就某种意义上来讲,维多利亚时代的科学家可以说是既无所不知却又一无所知。

他们知道肌肉是由数千条纤维组成,每一条纤维都有分节,也就是肌节,这些肌节就是收缩的基本单位。

他们也知道肌节里面之所以会有不同颜色的横纹,是因为组成成分不同。

有些科学家已经猜到,这些条纹由相互滑动的纤维组成。

他们也知道肌肉收缩是由电力驱动,而电力来自肌肉内部膜内外的电位差。

他们甚至正确地假设钙离子是最可能造成电位差的主因。

他们也分离出了肌肉里面最主要的蛋白质成分,并且把它命名为肌球蛋白,这个命字来自于希腊文,意思就是肌肉。

但是深藏在这下面的分子秘密,也就是鲍曼认为超越感官所能探知的领域,确实超越了维多利亚时期科学家的探知范围。

他们知道很多肌肉组成的知识,但完全不知道这些成分如何组合在一起,更不知道它们如何运作。

这些东西还有待20世纪了不起的还原主义者来揭示。

为了真正了解肌肉的伟大之处,以及这些成分如何进化出来,我们必须把维多利亚时期的科学家抛在脑后,直击肌肉分子本身。

1950年在剑桥大学,物理系的卡文迪西实验室刚成立了结构生物学组,同时也造就了科学史上的多产一刻。

那时这里有两位物理学家和两位化学家,利用一种技术,完全改变了20世纪下半叶生物学,该技术就是X射线晶体学。

要从不断重复的晶体几何结构中找出些什么东西是很困难的。

即便在当下用它们来研究大部分的生物分子,也还是很难解的数学计算问题。

那时候马克斯·佩鲁兹是实验室领导者,他和助手约翰·肯德鲁是第一次解开大型蛋白质(比如血红蛋白分子和肌红蛋白)结构之谜的人。

解谜的方法别无其他,就是研究当X射线打到分子长链上由原子散射产生的光斑。

[3]之后加入的克里克以及更晚一些加入的美国年轻人沃森,两人利用相同的技术解开了DNA的结构之谜。

但是在1950年加入的第四个人并非沃森,而是另一个更无名(至少对外界人来说),同时也是这个团队中唯一没有拿到诺贝尔奖的科学家。

他就是休·赫胥黎,他其实应该被授予诺贝尔奖,因为他在向世人展示肌肉的分子如何工作上的贡献比任何人都大,而相关研究足足持续了半个世纪。

至少英国皇家学院为表彰他的贡献,1997年给他颁发了最高荣誉奖章:科普利奖章。

当我在写本书之时,赫胥黎是美国麻省布兰戴斯大学荣誉教授,即使83岁高龄仍持续发表论文。

造成赫胥黎无人知晓的原因之一,是大家常常把他和另外一位名气较大,同时也是诺贝尔奖得主的安德鲁·赫胥黎搞混。

后者的祖父是那位以雄辩闻名、人称“达尔文的斗牛犬”

的生物学家托马斯·赫胥黎。

安德鲁·赫胥黎因其战后对神经传导所做的杰出研究而出名。

在20世纪50年代早期,他开始转向肌肉研究,在随后几十年间他也成为研究肌肉的主要人物。

这两位互相毫无关联的赫胥黎,分别独立研究,最后得到相同的结论,1954年两人同时在《自然》期刊上发表了两篇连在一起的论文,提出现在被大家熟知的纤丝滑动学说。

特别是休·赫胥黎更是充分发挥了X射线晶体学与电子显微镜两种技术的威力(他当时年仅20岁),在随后的几十年之内抽丝剥茧地揭开了肌肉功能的奥秘。

休·赫胥黎在第二次世界大战时负责研究雷达,战后回到剑桥大学继续完成学业。

正如许多同时代的物理学家一样,他畏于原子弹的杀伤力而放弃物理学,转而投向情感与道德压力都比较小的生物学。

或许可以说,物理学的损失就是生物学的收获。

赫胥黎在1948年加入佩鲁兹的团队,当时他惊讶地发现,人类对于肌肉的构造与功能知道的竟是如此之少。

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