7/8/2013 0 Comments 没有准备好的学生 25 - 基因工程![]() 没有准备好的学生 25 - 基因工程 李革胜,2013-07-08 Virginia 是A大学生命科学系人类基因工程实验室博士后,她与西雅图的W大学生物系Q教授从事联合研究课题。这是Virginia 在A大学生命科学系学习工作的第12个年头,(本科四年,硕士三年,博士五年),所以,她在A大学是当之无愧的“学姐”。 材料系硕士生G同学持有加拿大护照,卡车与危险品运输牌照,Q教授给了他三个月短期合同专门负责运送实验用品来往于温哥华 - 西雅图两个实验室。Virginia是个合格的生物实验样品运输管理人员,她有自己的工作标准。“隔行如隔山”,G 同学刚到基因实验室时,Virginia认为他只是个卡车司机,有点瞧不上他。她也确实注意到初来乍到的G同学不懂得运输实验样品的一些小细节小规矩, 如,G同学不会用一根麻绳把300磅圆柱状不锈钢组织器皿捆牢在卡车上等。Virginia遂向Q教授提出,G同学上岗前应该接受更多的培训。Q教授当时心情不好,没有耐心听Virginia讲完话,就不耐烦地打断她,叫她不要多管闲事,培训G同学不是她份内的工作。 问题讨论, Q教授这样回答Virginia合适吗?他应该怎样处理这件事?Virginia应该怎么办? 答:Q教授应该严肃对待Virginia的Concern,他不应该粗暴打断她的发言,这样会伤害她那宝贵的工作积极性。Virginia发现Q教授听不进她的忠告,应该把她的Concern反映给生物系主任。 两 个月后,G同学在去西雅图的途中,不锈钢组织器皿由于捆绑不牢,翻到在卡车上,造成100磅水组织样品浪费,实验被迫延期。很多意外是不可能预知的,每个 人的Concern都应该得到鼓励,并很快得到重视和解决。在这一点上,Q教授应该严肃对待Virginia的Concern,给G同学更多培训。 Virginia 和一位北大副校长曾是研究生同班,这是G同学在她的私人相册中看到的。当时,Virginia 指相片中一个带眼镜,面庞瘦峭,手指修长的中国人说,这是北大副校长。该副校长在西雅图的研究是将大豆储藏蛋白的基因转入茄科植物,据传,猪吃了这种转基因作物发得特别快,容易长膘。G同学将信将疑,负笈美国,在西雅图喂了五年猪,写了篇半通不通猎取声名的博士论文,回到中国就可以当炙手可热的北大校长,做出从恐龙蛋提取DNA的荒唐文章,还当农大校长,世界上哪有这样的好事?他马上反问Virginia,你怎么知道?Virginia回眸一笑,她曾在西雅图与该副校长一起喂过猪。她自己的博士论文就是通 过喂了五年猪取得的数据写出来的。后来,G同学深入研究发现这是真的,北大的形象在G同学心里蒙上了难以擦去的污垢,难怪北大会培养出卢刚这样的人才,那样的环境还真难培养出有真材实学的高手。 这种宣称将大豆蛋白基因转入茄科植物的荒唐博士论文建立在基因突变的错误理论之上。所谓基因突变就是摩尔根最早提出的基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象(gene mutation)。马勒、斯塔德勒声称用X射线在果蝇诱发了突变。奥尔巴克辩称他使用化学诱变剂氮芥诱发了果蝇的突变,加上摩尔根的诺奖光环让人们对所谓改变DNA序列来创造新物种的技术思路深信不疑。现在我们知道,这些所谓的X射线,化学诱变剂并没有改变果蝇的基因,而只是让果蝇看上去不同而已。建立在错误理论上的科学试验只是在浪费纳税人大量金钱和科学家们的宝贵时光而已,对科技进步并没有实质性的推动作用。当物种经过几代遗传后,生物学家大都发现物种渐渐又长回去了,所谓实验实现的基因变异完全消失时,科学家们就拿出“白马非马”的诡辩术为自己圆谎,这是“遗传基因不稳定现象造成的”,自欺欺人。 Virginia是来自安大略Cochrane 的白人女学生,Cochrane是Tim Horton的故乡,Tim Hortons是加拿大有名的甜点供应商。她特别能吃,长得太胖,G同学闲下来喜欢猜她体重,后来,碰巧看到她嫣然从卡车称上迈步走过,乖乖,数据显示 400磅。所以,她靠喂猪拿到博士学位想来倒是很适合她,胃口好的人养猪一般都能长得膘肥体胖。 现在的学生不了解,二十年前的生物学还没有需要大量高深复杂的数学物理知识的分子生物学,量子生物学,统计物理生物学等。那时候,生物系的研究主要是观察和 解剖,如大家耳熟能详的宰杀鸽子,解剖青蛙,观察果蝇等,很多工作现在的专科生都可以做。在当时的中国第一高校,中国科大,生物是最容易学的一个专业,那个年代中科大生物系招了很多后门关系户,就是因为生物最容易读,外行又看不出门道。87年高考状元是人为创造的,为了掩人耳目,密而不宣,该状元读的就是科大生物系。方励之校长曾为此勃然大怒拍案而起,最后还是不了了之,落得个投奔西方。87年高考,数学和语文总分分别都是120分,而生物只有70分,可 以想象那时生物学只是个豆芽科,在教育部的地位远比不上数学和语文。 后来一位重庆市政协委 员的话让G同学茅塞顿开,他发现87年高考生物总分只有70分完全是G同学一个无名小卒的原因。G同学天生强记,加上考试心理素质好, 高中世界历史, 世界地理结业考试全是100分,这是重庆清华中学高中部历史上唯一纪录。80年代的历史,地理和生物与政治,语文不太一样,全是考记性。语文有作文,政治 有论述题,没有标准答案,分数可以由老师掌控。但历史,地理和生物在课本上有标准答案,又没有作文论述题,老师没法控制分数。G同学把高中历史,地理和生 物课本倒背如流,让他的老师们大吃一惊,因为当时的第一名是人为加分创造的,后来发现第二名的G同学遥遥领先于清华中学内定的状元,只好水涨船高,区重点 清华中学内定的状元随着G 同学的崛起成为川东地区的状元。这绝不是坊间传闻,是真实的历史。86年G同学的事情就已经传到教育部和中科院,由当时的中科院院长拍板制定了特殊的人才 培养计划,87年高考生物降为70分,是为了竭制G同学,掩盖伪造高考状元的事实,暗暗地用血淋淋的事实去教育G同学,就是在这样的条件下,G同学87年 高考生物还是考了66分。后来,中科院基金会良心发现,让堂堂高考状元去读生物这个豆芽科,怎么向社会交待?只怕传出去是个笑话。只好在科研基金上对生命 科学加大投入,掩人耳目,美国国立卫生研究院也跟风加大投入,这就是80年代后期,90年代中期,生命科学领域津津乐道的研究经费充足,一派欣欣向荣气象 的原因。现在看来,基因工程研究中有很多投入是打了水漂。因为,在动植物上用化学试剂诱导很容易重复出类似的肿瘤,而肿瘤并不是基因变异造成的。就象每个 人的幼年,青年,中年,老年外貌差别相当大,但他/她的基因一辈子都没有变,生的后代还是人,不是动植物,因为基因改变了,会有遗传特征表达的,不能说一个人吃了几年的饭就是基因改变导致外貌不同的原因。看到的现实却与真理常常是相反的,眼见为实 的不一定总是正确的,只看外貌,不看内里的习惯是很容易被误导视听。 八 十年代的中国普通中学生物课本讲到,色彩绚丽的金鱼是由于人类改变了它们的遗传基因获得的,毋庸置疑,这是个错误的结论。我们现在知道,金鱼的各种颜 色,是由于真皮层中三种有色素皮肤细胞产生的,黑色色素细胞、橙黄色色素细胞和淡蓝色反光组织。这三种成分都存在于野生鲫鱼中。家养金鱼鲜艳多变的体色, 这只不过是这三种成分的重新组合而形成的。金鱼其实是种“变色龙”,它们的形状外貌可以根据环境水温等外部因素变化。所有的金鱼看上去完全不同,但它们的 遗传基因是一样的。在美国东部地区,有公园饲养池中逃逸的金鱼,已经在湖泊中野化,逃走后很快复原了野生鲫鱼的本来颜色,可见金鱼家化只是改变了体色外 形,并没有改变遗传基因。蓦然回首八 九十年代,鱼类遗传基因研究的博士论文,文章专利多如过江之鲫,这些研究经费都打了水漂。钱学森的内侄钱永健获得2008年诺贝尔化学奖,就是因为他说了个实话,没有“人云亦云”。他的绿色金鱼只是成功分离出绿色螢光蛋白,并没有改变金鱼的基因,这个结论对遗传基因学界无疑是个重磅炸弹。他这个工作其实需要的 知识和实验设备并不高,美国很多高中生物实验室都做得出。据传,当年诺贝尔化学奖提名者中只有他一个人没有撒谎,这个结论切中肯綮,所以评委会是因为其诚实决定授予诺奖,当之无愧。 Virginia的安大略口音害苦了她的英文拼写,比如“多伦 多, Toronto”她常写成 “Toranto”,地址“Rupert Street”她常写成“Ruper Street”,加拿大人两个名词连起来说时,常前一个词最后一个辅音省略,后一个词的辅音加到前一个词尾,连在一起来讲。美式英文在这一点上不如西班牙 文, 西班牙文通常会说就会写,但美式英文会说,不一定会拼写。G同学在加拿大倒是见过很多勤奋的中国和印度学生讲着蹩脚英文,但拼写从不出错。拼写能力强主要 是因为他们口语不好,有得必有失,十全十美的人是没有的。那时Ms Word Spelling Check 还不普及,Virginia写的文章,老是掉字母或错字母,她知道自己这个弱点,实验数据常常故意笔记潦草,龙飞凤舞,故意让人读不懂以掩盖自己拼写弱 点,最后总是可以凭着自己伶牙俐齿来套瓷, 老师一般都高抬贵手,所以,她在A大学生物可以一路过关斩将从本科做到博士后。在基因实验室,她写的东西一般人都看不懂,也不敢得罪她,都敢怒不敢言。幸 好G同学研究过地域语言学,精通美式英文,她写的东西,大多还是能娴熟地猜出来,最后在基因实验室只有G同学可以不费吹灰之力读懂她的实验报告。因为这些,脾气急躁的她从没因语言障碍与G同学发生过不愉快,两人关系甚笃。 有一次实验室的热水 箱(hot water tank)坏了,没有热水,细胞组织分离实验就没法进行。生物系的Service man来检查了一下,告知该热水箱用了八年,配件又贵,不值得修,需要换新的了。Virginia决定自己动手给实验室安装热水箱,可能是生物背景,她对 Appliances的安装调试并不在行,犯了很多错误。首先,安装时间不对,更换水箱应该在下班后,上班时间,实验室人来人往,大家都在用水,焊接放水出水铜管时,如果有人碰巧打开水龙头,冷水会浇灭乙炔焰,造成焊缝漏水。其次,她的焊接工艺不对,焊料(Soldering Paste)没有涂在铜管内侧,她只是粗粗涂在外侧,焊接时没有用焊丝补焊。正确的焊接方式应该是先把火焰调到天蓝色的中性火焰,右手拿焊枪,左手拿银合 金焊丝,把铜管烧成小的熔池,让熔池从右到左边移动边加焊丝。更糟糕的是,她只知道关掉进水开关,不曾料到热水箱是和冷水管联通的,如果有人打开冷水开关,冷水会倒流 进热水箱。让G同学疑惑的是,她好象不太懂“磨刀不误砍柴功”这个道理,事先没有准备称手的工具,匆忙上马,乙炔也所剩不多,冲冲忙忙上去,焊缝漏水,只 好锯掉焊口重来,一来二去,花了四个小时还没有完成只需半小时的安装调试工作,很让G同学看不过去。她蹒跚地用二轮推车把装满水的旧水箱从实验室硬推出 来,竟然不知道如果先利用水的自重排放,把水先从下侧开孔处用橡皮水管排走,再把水箱倒立从上侧孔排水,她腰就不会受伤。G同学扶起踉跄摔倒的 Virginia,看到她眼里盈满了忧郁无奈的泪水,楚楚可怜,哎,这是何苦! 还有一次, 基因实验室的消毒机坏了,实验用的烧杯,量筒等玻璃器皿没法处理, 等不得。Virginia自以为技高一筹,也急冲冲去修理,很快,她得出结论需要买新的消毒机,并自告奋勇地拆除旧消毒机,安装新的消毒机。其实消毒机的 安装非常简单,程序跟安装洗碗机一模一样,只需要连接的是三样东西:电源、进水管和出水管。这么简单的工程,平常人最多需要一个小时的工作,她花了两个半小时。“公欲善其事, 必先利其器”, 即工程师在做工程前准备好工具和人手,做起工程来就能得心应手,事半功倍。她的工具不好用,橱柜的孔都是G同学用自己的工具打的。可能是怕漏水,她用了很 多Teflon防水胶,进水管头大于进水阀门的尺寸,很难拧进去,最后从有八年历史的旧消毒机上取下的reducer,才把水管勉强安装上,最后还忘了进 水管和出水管的头包上特制的塑料袋,来防止里面的水倒出来。G 同学看到她这么工作惊得下巴都掉下来了,很快,G同学习以为常,因为他一再发现Virginia有这个习惯,平时不注意收集工具和所需配件,需要时,就条 件反射地从旧设备old appliances 上取。基因实验室的天然气炉接头就是她从房东废弃的旧炉子上取下来的,Q教授常抱怨闻到异味,后来是G同学去生物系Shop找了个新Connector 换上才解决了问题。当然有八年历史的reducer异径接头很不靠谱,三个月后,消毒机出水管漏水,造成基因实验室三千刀的损失,这是后话。当然,消毒机 出水管漏水一般来讲不是异径接头本身的问题,而是联接的丝口或焊口有问题。 Virginia 在基因实验室的研究主要是神经紊乱的基因对比工作,Q教授得到IRB的授权收集肺癌病人及家庭成员的DNA标本,他雇佣G同学做他的临时研究助理。G同学 在这里学到很多人类学知识,根据IRB批准的协议,DNA中的血液析出,标本的收集和分类都是在临床实验室clinical laboratory进行,与Q教授的研究小组没有直接联系。G同学从来没有见过clinical laboratory的technician,他只是按照Q教授的指示,每周从临床实验室运来的样品柜中把DNA标本小心地取出来编号,分离制成电镜样 品,并放回冰箱保存,以便电镜技师进行电子探针分析或图谱分析,把电泳结果用电镜照相,再利用照片进行分析,这是一个常见的所谓“分子生物学”普通实验。G同学从样品文件柜中的手写字体分析,临床实验室只有两名与Q教授研究无关的technician在收集样品,准确度还是蛮高的。该模式避免研究人 员与病人直接接触,这样安排是为了保护DNA捐献者的个人隐私confidentiality,每个DNA样品都用小瓶(Vial)保存并用显眼的红色标签注明,还附有DNA捐献者同意捐献组织的声明文件consent form。 一天黄 昏, G同学走过Virginia 的实验平台给她打个招呼,准备下班。他忽然发现Virginia 的实验台上放着冰块的小桶和红色标签,开始他认为是她搞错了,就直接了当地提醒她,该DNA样品只能用于肺癌研究,没有DNA捐献者同意,不能自作主张用 来做神经紊乱的基因对比工作。G同学心里很烦她做事不专业,她经常把Popicle,雪糕,冰淇淋等放在实验室的冰箱里,美其名曰,与大家共享。她有慢性肾炎,需要经常查尿,最严重时,她把收集来的尿液用瓶子装好与雪糕,样品等一起放在冰箱里,搞得G同学哭笑不得。其实,那些冰箱是存储生物样品的,用来存放自己的食品与私人用品,本身就是滥用学校实验设备,说严重点是盗窃行为,况且吃的东西与实验样品放在一起,容易污染食品,对自己身体也不好。G同学多次提醒她,曾把她存在冰箱里的雪糕拍照,并电邮给Q教授。Q教授也不管,后来就不了了之。因为Virginia 悄悄告诉G同学,她才29岁,还没有男朋友,把零食放在实验室比放在学生宿舍安全得多,免得别的学生偷食,G同学又好气又好笑。现在她又在滥用别人捐献的 样品,实在不象话。Virginia回答,她有Q教授的授权使用这些样品,并答应给G同学看Q教授写给她的电子邮件。G同学当时相信了她,Q教授可能得到 政府和捐献者授权,就没有说什么。 后来,G同学从临床实验室运来的样品柜中把DNA标本 小心地取出来编号时,仔细阅读了consent form,发现这些样品没有捐献者的签字,或者有捐赠者签字却没有指明实验用途,他开始有点不安起来。特别是consent form有字据提到,该样品只能用于肺癌研究, "...you are being asked to participate in a lung cancerlung cancer study to test for...",他开始为Q教授的研究担忧(uneasy)。 问题讨论, 1.G同学应该怎么做?Virginia 的责任是什么? 2.假设G同学忽略Virginia 滥用捐赠样品,后来发现她与Q教授利用这些数据发表文章专利,这会改变你对他们的看法吗? G 同学工作非常认真,很快成为人类基因实验室的业务高手。他在Q教授的指导下,做了一系列实验鉴定与肺癌有关的DNA序列,甚至用Q教授的方法分芽繁殖 proliferation,并从白鼠肺组织克隆了一段蛋白质DNA基因,与人类肺癌相似的DNA序列。Q教授对G同学的工作非常满意,他在G同学数据的 基础上写了篇文章投到大名鼎鼎的Nature杂志。文章写好后,Q教授还让G同学校对了一下,答应把G同学列为作者,并打算通过A大学的技术转让办公室申 请美国专利。这事让Virginia 知道后,她提醒Q教授,G同学只是材料系的一个普通硕士生,在基因实验室是个临时工,如果把他列为作者,传出去显得生物系没人,不好听,大家都没面子。 Q 教授以为然,但他还是指定G同学提供更为详细的数据,当G同学从A大学技术办公室拿到专利申请的复印件,他吃惊地发现自己的名字被从没参加过肺癌研究的 Virginia顶替。G同学立即找Q教授对质此事,Q教授理直气壮不容置疑地说,白鼠肺组织克隆技术是他最先提出来,所有工作都是在基因实验室完成,并 由基因实验室资助完成的,他Q教授有权决定谁为作者。三个月的合同期满,G同学回到材料系继续他的硕士论文,剩下的工作由Virginia接替进行。 五 个月后,G同学在Nature 杂志上读到Q教授与Virginia合作的文章,发现里面的DNA排列顺序是完全错误的,在电镜下一检查就清楚了,其中的电镜照片一看就是伪造的。他太了 解Virginia了,她根本不懂白鼠肺组织克隆技术,犯这种低级错误在她那里是常有的事情。 G同学经过深入调查,给Q教授,生物系办公室,Nature杂志部各写了一封信,质疑Q教授文章的真实性,并将可疑的地方一一指出。 (2小时45分钟初稿搁笔)
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