谁见幽人独往来

摘要：在上个世纪二、三十年代，曾经有一场轰轰烈烈的关于噬菌体发现优先权之争。参与者分别来自法国、英国和比利时。最终尘埃落定则是在四十年代，美国的噬菌体群体的研究工作发表之后。时隔半个多世纪，重新审视这段历史，当年很多谜团的答案都已经成了生物学常识，但它所昭示的科学发现规律却历久弥新：突破性的成就，往往是由一些非正统的研究者作出的，因为他们最少受到既定理论藩篱的限制。然而这样的学者，又总要为其特立独行付出代价——科研群体组成中属于大多数的正统学者在相当长的时间内很难接受他们的观点。这一方面源于知识发展的惰性，毕竟他们的理论太超前了；另一方面也源于科研群体的门第观念。再伟大的学者也不可能超越人性，科学的世界里没有神。

关键词：迪惠尔 噬菌体 大肠杆菌菌株B 科学发现

迪惠尔（Felix dHerelle，1873—1949）出生于加拿大的蒙特利尔，父亲是法裔加拿大人，母亲是荷兰人[Duckworth 1976]。他早年跟随母亲在法国生活和学习，并未接受系统的大学教育，其微生物学知识基本靠自学得来。他一生酷爱旅行探险，曾经在十个不同的国家工作或生活[summers 1999]。尽管他本人生性平和乐观，其所到之处却总是四面楚歌。这一方面源于他不屈的性格，一方面源于科学研究固有的门派偏见。他曾经八次被提名诺贝尔奖，却最终没有得到[平立岩2009]。不过，他在1925年获得了荷兰的每十年才颁发一次的列文虎克奖章（Leeuwenhoek Medal）。在1947年，巴斯德研究所和法国科学院联合庆祝噬菌体发现三十周年时，也为他颁发了奖章。当然，是在一些他过去同事的反对声中。毕竟“庆祝噬菌体发现总不能不提它的发现者”[summers 1993]。

1917年，巴黎巴斯德研究所的所长鲁武（EmileRoux，1853-1933）帮迪惠尔在法国科学院宣读了一篇论文，题目是《一种看不见的微生物可以竭抗痢疾杆菌》（Sur un microbe invisible antagoniste desbacilles dysenteriques）[Publication service 2007]。也有人说并没有宣读，而是直接以文字的形式发表的[summers 1999]。总之，即便是当众宣读了，也没有引起与会者多少注意。鲁武是迪惠尔的伯乐，自始至终支持他的研究直到自己退休。在这篇论文中，迪惠尔将一种不可见的微生物命名为噬菌体，并指出这种微生物只能寄生在活细菌中，其体积小到可以穿过用来拦截细菌的陶瓷滤柱。噬菌体（phage）一词来自希腊语φαγειν，本义是吃掉、吞噬。迪惠尔显然认为细菌被一种更小的生物吃掉了[Abedon 2000]。至于为什么叫“噬菌体”，根据他本人回忆，是在1916年，他小女儿出生的前一天（10月18日）和他妻子商量决定的[Sulakvelidze，Alavidze et al.2001]。

迪惠尔能够正确判断噬菌的本质与他对巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895）的崇拜不无关系[van Helvoort 1992]。作为现代微生物学的主要奠基人，巴斯德早就指出可以用一种微生物来对抗另一种微生物。迪惠尔最初并不是巴斯德研究所的正式雇员。这是一份没有薪水的工作。即便在发现噬菌体的时候，他也只获得了一个实验室管理员的职位[Summers 1999]。不过，他很以自己在巴斯德研究所工作而自豪[Duckworth 1976]。另一方面，迪惠尔善于到灾害发生处去寻找解决问题的办法，这正是他的天分所在。他曾经在1910年，在墨西哥的蝗虫灾区分离培养了一种球杆菌，并利用这种球杆菌成功控制了蝗灾。根据他自己的回忆，发现噬菌体经过了一个非常相似的过程——1915年，首先是从被感染了毒性痢疾的驻扎在曼森一拉菲特（Maisons-Laffitte）的法国骑兵，其后是从巴黎巴斯德研究所的临床痢疾病人的血便中，迪惠尔不断地试图分离有抗病菌活性的微生物。最终，在一个处于恢复期的病人身上，他成功了[Duckworth 1976]。迪惠尔在分离噬菌体的同时，似乎还有可能同时分离了它的宿主。

因为当时细菌分类系统还不完善，而且保存下来的文字资料又有限，迪惠尔当时实验使用的宿主细菌菌株一直处于争议的焦点。有些反对他的学者藉此认为他不够诚实。一般认为他用来检测、培养噬菌体的“诱发痢疾的杆菌”，就是后来的大肠杆菌B菌株[Daegelen，Studier et al.2009]。而后来成为科学研究模式菌株的大肠杆菌B菌株是没有致病能力的。在他发表于1917年的最初论文中，他将“痢疾杆菌”和“志贺杆菌”交互使用[Publication service 2007]。有些后世学者据此认为迪惠尔研究使用的是“志贺氏杆菌”[Gratia 2000；Sulakvelidze，Alavidze et al.2001]。这无疑有点张冠李戴。根据当时的细菌命名习惯，迪惠尔只是使用了一种通用的惯例。大肠杆菌的正式命名是在两年之后[shulman，Friedmann et al.2007]；而志贺氏杆菌的正式命名则是在1950年[Bensted 1956]。一些毒性大肠杆菌、志贺氏杆菌和沙门氏杆菌的菌株都能引发毒性痢疾，而用当时的科研手段进行详细区分还作不到。一般的作法就是像迪惠尔一样，统称为痢疾杆菌或者志贺杆菌。

根据他本人在1916年发表的一份报告，当时迪惠尔从患者的血便中分离出的是一种新的非典型性痢疾杆菌[summers 1999]。这个非典型的痢疾杆菌是不是大肠杆菌已无从考证。不过，携带毒性质粒或其他可移动遗传因子的大肠杆菌在实验室中长期培养后，可能会丢失毒性遗传因子从而失去致病能力，所以这个菌株就是后来被普遍采用大肠杆菌B菌株并非没有可能。到了1918年，采用优化了的试验技术，迪惠尔便可以明确区分实验中使用的是无毒大肠杆菌还是致病的痢疾杆菌了[summers 1999]。在1926年出版的《细菌噬菌体及其行为》（LeBactdriophag et son Comportement）一书中，迪惠尔在脚注中提到这个菌株存放于巴斯德研究所的菌种保存中心[Daegelen，Studier et al.2009]。巴斯德研究所当年保存的菌种都已经遗失了，所以真实性亦无从考证。不过，其此后在世界各地的转承却有据可寻。

在1920年，比利时学者伯蒂特（Jules Bordet，1870-1961）让他的学生，来自罗马尼亚的乔亚（Mihai Ciuca，1883-1969）去巴黎巴斯德研究取回了迪惠尔的菌株，以便进行噬菌体实验。此时迪惠尔正在南亚出差，所以是别人经手的[summers 1999]。伯蒂特的另一个学生安迪·阁拉齐（Andr6 Gratia，1893-1950）曾经在纽约的洛克菲勒医学研究所从事噬菌体研究，采用的菌株是伯蒂特提供的[Daegelen，Studier et al.2009]。后来，安迪·阁拉齐回到位于布鲁塞尔的巴斯德研究所工作。两年后，乌克兰裔美国学者布兰芬博（Jacques Bronfenbrenner，1883—1953）到洛克菲勒医学研究所工作。他是美国最早的噬菌体研究者之一，很可能顺便继承了安迪·阁拉齐留下的菌株。

美国的噬菌体群体（the phage group）创始人德裔美国学者德尔布吕克（Max Delbriick，1906-1981）和意大利裔美国学者卢瑞亚（Salvador Luria，1912-1991）在1942年从布兰芬博那里获得了这个菌株，并为其定名为菌株B。1925年，伯蒂特还曾把这个菌株转交给巴黎巴斯德研究所的尤金·沃尔曼（Eug6ne Wollman，1883-1943）。1963年，尤金·沃尔曼之子艾里·沃尔曼（E1ieWollman，1917-2008）将这个菌株存放回了巴斯德研究所的菌种保存中心，其编号为CIP 63.70，并备注这个菌株是coli Bordet和菌株BAM（B American，即美国B菌株）[Daegelen，Studier et al.2009]。群体噬菌体选择B菌株的理由是：它表现非常稳定，且在已知的菌株中最少未知遗传背景的干扰[平立岩2009]。关于他们如何围绕B菌株开展研究工作，从而全面揭示噬菌体侵染的分子机理，并最终帮助揭示遗传基因的本质，已经超出了本文的关注范围。有兴趣的读者可以参阅《遗传学史略——从豌豆、果蝇、细菌到人类》一书。

迪惠尔在1924年一月，不但获得了列文虎克奖章，还获得了瑞典莱顿大学（University of Leiden）的荣誉博士学位。这在一定意义上帮他在1928年成为了美国耶鲁大学的教授，可惜几年后因鲜为人知的原因离开。迪惠尔在耶鲁大学期间的学生托尼·莱克顿（Tony Rakieten）及其妻子玛丽丝·莱克顿（MorrisRakieten）后来继承了他研究使用的噬菌体[Abedon 2000]。这些噬菌体再后来被德尔布吕克等人标记为T3、T4、T5、T6，在噬菌体群体的研究中被广泛采用[Abedon 2000]。迪惠尔晚年还在巴黎成立了一个私人公司开发噬菌体的应用，这个公司分离的第176个噬菌体非常小，被标记为中X174，在后来的分子生物学实验中也被广泛采用[summers 1999]。

噬菌体的发现让迪惠尔声名远播。世界各地的学者纷纷重复他的实验来分离噬菌体。他们将细菌溶解的现象称为“迪惠尔现象”（phenomenon of dHerelle），并掀起了一个采用噬菌体治疗疾病的研究热潮[Duckworth 1976]。二战时在瑞典避难期间，迪惠尔甚至跟同在那里的大物理学家爱因斯坦讨论过噬菌体的问题[Duckworth 1976]。爱因斯坦同意它对噬菌现象的解释。

尽管在他的原始论文中，迪惠尔就已经指出来源于不同细菌的噬菌体表现不尽相同。在当时了解还很十分有限的情况下，难免出现了一些迪惠尔的理论无法解释的现象[Duckworth 1976]。1920年，在巴黎巴斯德研究所访问的日本学者壁岛为三（Tamezo Kabeshima）发表了两篇论文，提出迪惠尔发现的并不是什么生命体，而是一种“催化物”（ferment）[van Helvoort 1992]。他将噬菌体喂给试验动物，研究他们的免疫反应，进而提出是动物的消化道被刺激后产生了可以溶解细菌的催化物，而且这种催化物可以在细菌中复制[summers 1999]。壁岛为三的理论主要基于两个现象：首先，迪惠尔送给他的噬菌体悬浮液在常温下保存了四年，仍然有活性。普通微生物不能存活如此之久；其次，高温、氯仿、甲苯、酒精、石油醚处理等灭菌方法都不能杀灭噬菌体[van Helvoort 1992]。这些正是噬菌体的特点，不过在当时根本无法理解罢了。到了1940年以后，通过噬菌体群体的研究才得以真相大白。而在此之前，迪惠尔可能是这世界上唯一真正了解噬菌体的人[平立岩2009]。

后来，伯蒂特加入了噬菌体研究的行列。由于研究背景不同，他们很快成了对手[Daegelen，Studier et al.2009]。伯蒂特曾经在巴黎的巴斯德研究所工作了八年，于1900年回到布鲁塞尔创建那里的巴斯德研究所。他因为对免疫系统的研究贡献，曾获得过1919年的诺贝尔生理学与医学奖。到了1921年，伯蒂特和乔亚在比利时生物学会的会议上作了一个报告题为《关于可传播细菌溶解现象研究历史的几点看法》（Remarques sur historique如recherches concernant la lysemicrobienne transmissible）。这个报告开启了他们与迪惠尔之间的论战。他们将噬菌现象称为“可传播溶解现象”，否定了迪惠尔的噬菌体理论。迪惠尔的噬菌试验是采用纯的细菌培养液，或者凝胶平面皿上的菌苔进行的，所以他可以观察到感染后菌液由混浊变清，菌苔中出现透明的噬菌斑[Duckworth 1976]。而伯蒂特的试验则是将噬菌液注入荷兰猪腹膜（peritoneum），然后回收体液进行。他们也没有采用陶瓷滤柱去除细菌，而是简单地通过加热把细菌杀死[van Helvoort1992]。高温灭菌对于噬菌体研究显然是不合适的。他们修改了壁岛为三的理论，提出是细菌刺激了免疫系统的白细胞，后者分泌溶解细菌的物质。这种溶解物进而在细菌中自我复制，复制过程无须白细胞参与[Duckworth 1976]。这样的试验方法和理论固然与伯蒂特深厚的免疫学背景不无关系[van Helvoort 1992]。

更糟糕的是，伯蒂特不但不承认迪惠尔对噬菌现象的解释，还反对迪惠尔作为这个现象的首个发现者[Abedon 2000]。他们指出早在两年前，英国学者沃特（Frederick W.Twort，1877-1950）就已经发现了这个现象。此时安迪·阁拉齐从纽约回到布鲁塞尔工作，加入了伯蒂特的阵营。在1921年发表的一篇论文中，安迪·阁拉齐使用链球菌（streptococci）重复了沃特的实验[Duckworth 1976]。根据其子简纳·阁拉齐（Jena-Pierre Gratia）的回忆，安迪·阁拉齐在1920年还在纽约时，便读到了沃特在1915年发表的论文，并开始了这个试验[Gratia 2000]。在1921年发表的另一篇论文中，安迪·阁拉齐则使用了迪惠尔的大肠杆菌和噬菌体。有趣的是，沃特本人在1920年发表过一篇题为《有关痢疾的研究》（Researchon dysentery）的论文，其中讨论了他发现的玻璃化现象（glassy transformation）和迪惠尔的噬菌现象的一致性[van Helvoort 1992]。这篇论文即便在后来的理论大混战中也从未有人提及。

伯蒂特和乔亚的报告令迪惠尔非常生气。实际上，沃特发现的或许是完全不同的现象[Duckworth 1976]。他在1915年十二月发表于《柳叶刀》（Lancet）杂志的论文中，提到了他试图从各种环境中分离病毒，结果在一个微球菌的菌苔中看到了一些“水状区”。处于水状区的细菌死亡，从而使白色的菌苔呈现玻璃一样的透明。这个现象后来因此被称为“玻璃化现象”。在玻璃化的区域，沃特还看到了一些微小的颗粒。这些现象其实与噬菌现象不符。而对玻璃化现象的解释，沃特也模棱两可。他说这即可能是病毒的行为，又可能是一种可以自我复制的酶，还可能是细菌本身产生了什么自溶性物质[van Helvoort 1992]。伯蒂特等人正是重复了沃特的第二种假设。而沃特本人的立场则自始至终在伯蒂特和迪惠尔之间摇摆[Duckworth 1976]。由于缺少经费支持，沃特并没有继续深入研究这个现象。

在伯蒂特等人的成果发表后，迪惠尔的事业开始下滑。类似的情况并非没有先例。1898年，荷兰学者贝杰林克（Martinus Beijerinck，1851-1931）发表了关于烟草花叶病毒的论文。后来，俄罗斯学者依万诺维奇（Dmitri Ivanovsky，1864—1920）写信告诉他，六年前在一个没什么影响力的俄语杂志上，后者报道过同样的结果。贝杰林克便慷慨地将发现的优先权让了出来[平立岩2009]。迪惠尔却选择了反击。1921年，在巴黎生物学会的一次会议上，他在报告中指出：沃特观察到的可能根本不是噬菌现象，而伯蒂特和乔亚进一步曲解了沃特的结果，用以支持他们自己的观点。更糟糕的是，他的反击以一个打击面太大的方式结尾：“噬菌效应是如此猛烈，很多细菌研究者都应该看到过，可惜因为无法理解而被简单忽略了。”他或许没有意识到听众中有多少人会因此而不以为然吧。

1922年，迪惠尔和以伯蒂特等人的争执达到了白热化[Duckworth 1976]。这一年，迪惠尔、沃特、伯蒂特和安迪·阁拉齐同时被邀请在大英医学会的会议上作报告。迪惠尔作的第一个报告基本上重复他一年前在巴黎的报告内容，还有那个让他大失人心的霰弹式结尾；而沃特则重述了他发表在《柳叶刀》杂志上的实验，并申明他既不反对伯蒂特，也不反对迪惠尔。可好景不长，迪惠尔在1926年的著作《细菌噬菌体及其行为》中明确指出：沃特的发现与噬菌体不相干。尽管他的认识不无道理，可这让英国学者们立即倒向了比利时一方。在这本书中，他还犯了另一个重大错误：为了争夺优先权，他提出早在1910年，在墨西哥研究蝗虫球杆菌时，就已经观察到了噬菌现象，而此前他没有在任何场合提到过此事[Duckworth 1976】。此后，“迪惠尔现象”逐渐被越来越多的人改称为“沃特-迪惠尔现象”（Twort-dHerelle phenomenon）[Duckworth 1976]。

慢慢地，伯蒂特厌倦了这种毫无意义的争执，可安迪·阁拉齐却执意穷追到底[summers 1999]。到了1931年，迪惠尔提议由一个独立委员会来判定噬菌现象和玻璃化现象的异同[van Helvoort 1992]。伴随着无休止的争论与妥协，那个委员会重复了双方的试验，并认定这两个现象是一回事。这个委员会似乎并不完全中立，安迪·阁拉齐推荐的委员都是他的同事和好友[summers 1999]。他们声称使用噬菌体BLS侵染链球菌后，确实可以看到微小的颗粒。这种颗粒可以被吉姆萨染色。这其实是不可能的，噬菌体太小了，普通光学显微镜下不可能看到。第一次看到噬菌体是在1942年，美国学者安德森（Thomas F.Anderson，1911-1991）使用分辨率高的多的电子显微镜完成的[Luria&Anderson 1942]。根据笔者的经验，只有在1963年发现的小型寄生性细菌——蛭弧菌的感染，才可能产生类似玻璃化的现象[Starr&Seidler 1971]。

迪惠尔本人过于争强好胜，使他树敌众多。但更深层次的原因则与领地争夺有关。关于迪惠尔的性格，和他一起工作过的雷苹（Pierre Ldpine，1901-1989）认为：“他有一个充满好奇心的神奇个性。乐观，甚至让人无法抗拒。一个忠诚的、可信赖的朋友。……所有了解他的人都能感受到他的亲和力和工作热忱。”[Duckworth 1976]。伯蒂特等人将迪惠尔理论视同水火其实是一种必然[summers 1999]。因为迪惠尔提出噬菌体才是天然免疫的基础，这对伯蒂特和他的导师俄裔法国学者米申科夫（Elie Metchnikoff，1845-1916）赖以成名的免疫学是一个强大的威胁[van Helvoort 1992]。噬菌体毕竟不需要免疫系统就可以达到免疫的效果。

需要指出的是，伯蒂特一方的研究后来逐渐演化出噬菌体溶原性的概念。迪惠尔发现的是烈性噬菌体。他们侵入后会将宿主杀死，后代噬菌体在细菌裂解时突然大量释放；还有一类是温和型噬菌体。他们侵染后并不杀死宿主，而是将其基因组整合到宿主基因组中去，形成的后代噬菌体是一个个缓慢从活细菌释放的。伯蒂特和迪惠尔在1921年都观察到了这个现象，可是解释不尽相同[Lwoff1953]。伯蒂特和乔亚将感染了温和噬菌体的活细菌称为是溶原性的，本意是它会释放溶解物；而迪惠尔则认为这是噬菌体处于一种共生性的状态，着眼点在噬菌体，似乎更接近本质一些。在相当长的时间内，学术界对溶原性的概念将信将疑，因为溶原性现象非常不稳定，时有时无。直到1950年，巴黎巴斯德研究所的鲁服（Andr6 M.Lwoff，1902-1994）才用实验证明了它的存在[平立岩2009]。

迪惠尔是个独行者，在山头林立的学术界举步唯艰。而他又缺少学术界视为金科玉律的谦卑，所以总是腹背受敌。在《遗传学史略》一书中，笔者曾讨论过孟德尔发现的遗传学定律被学术界忽略35年之久的原因。迪惠尔和孟德尔都属于自学成才而又卓有建树的伟大学者[平立岩2009]。有些学者认为迪惠尔太张狂。相比之下，孟德尔要温和得多，几乎从未有过学术上的敌手，可他们的际遇却有着惊人的相似。诚然，将矛头指向忽略、排斥迪惠尔和孟德尔的学者们是毫无意义的。他们的行为，对迪惠尔和孟德尔们或有不公，但这似乎是科学研究绕不开的怪圈。因为科学研究的实施者是人，所以人性中的优缺点都不可避免地在科学研究中体现出来。为了一个更有创造力的明天，我们唯有期盼整个社会多一点宽容和友善，少一些“（天下）其真无马耶？其真不知马也！”的感叹。