----新書《淡看1961年Matthaei 和Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》導讀

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“無細胞蛋白質合成”是分子生物學領域一個神奇的存在！由于該系統“翻譯了遺傳密碼，解釋了遺傳密碼在蛋白質合成中的功能【1】（"for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis "），美國化學家羅伯特·霍利（Robert W. Holley），印裔美籍化學家哈爾·葛賓·科拉納（Har Gobind Khorana）和俄裔美籍生物代謝專家馬歇爾·沃倫·尼倫伯格（Marshall W. Nirenberg）等三人分享了1968年諾貝爾生理或醫學獎。之前的1965年7月21日，沃森（J.D.Watson）獨立編著的《分子生物遺傳學》（<Molecular Biology of the Gene > (1st edition)）以尼倫伯格和奧喬亞 “破譯遺傳密碼”實驗為依據在哈佛大學開啟了講授《三聯體遺傳密碼表》【2】（）的先河; 更早的1962年12月11日， 依據“Matthaei 和Nirenberg的無細胞實驗發現了遺傳密碼子UUU”科學故事，克里克（F.Crick）、沃森（J.D.Watson） 和威爾金斯（M.H.F.Wilkins）以“UUU”與DNA分子雙螺旋結構的生物學“中心法則”關系，斬獲1962年諾獎，并引出克里克當年《關于遺傳密碼》【3】（4*4*4=64個遺傳密碼子構想）的諾貝爾演講。在1962和1968這兩屆諾貝爾獎和《分子生物遺傳學》一部大學教科書出現之前，還有個生物學科學史專家根本繞不過去的著名學術故事，那就是：“1961年8月10日-16日，發生于莫斯科大學的第5屆國際生物化學會議” 【4】和這個會議上幾千名與會者針對克里克宣稱的“Matthaei 和Nirenberg實驗發現了遺傳密碼子UUU”的討論、爭吵、對峙，或各種“互不信任”！

楊星陽老師的新書《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU” 遺傳學實驗鬧劇》，屬于對“1961年8月10日-16日，莫斯科國際會議現場”針對“Matthaei 和Nirenberg實驗是否確實發現了遺傳密碼子UUU”的爭吵，爭論，討論或對峙-----這一著名而特殊事件的學術模擬和全場景模擬。簡單地說，是對“UUUUUUUUU堿基序列是否具有三聯性”問題的專門討論！也是對體外“苯丙-苯丙-苯丙-苯丙”的“一個接一個”的機械組裝與細胞體內蛋白質合成規律的區別的討論！還是對分子生物學學科基本研究方法的討論，即“發現密碼子UUU”是“先立靶子，后射箭”的隨機科學發現？還是“先射箭，后畫靶子”的學術故事炒作？楊星陽老師研究發現，1961年8月之前，“氨基酸摻入蛋白質”的生物合成已經是比較成熟的技術，“UUU”指導氨基酸摻入蛋白質并非生物學的必須規律；同時，“UUU是不是苯丙氨酸的遺傳密碼？”也不是當時遺傳學學科已經出現的重大學術難題；相反，1961年是人類歷史上十分特殊的年份，是“古巴導彈危機”爆發的前兆。僅僅這一年時間里，美蘇兩國超級大國進行的核試驗達100多次；而且，在莫斯科國際生物化學會議召開期間突然發生了第二次“柏林危機”（1961年8月3日），美蘇“冷戰”對抗驟然升溫到白熱化狀態；早在1961年1月20日，美國新當選總統肯尼迪發表就職演說，已經指出“美蘇兩個超級大國都因為面臨人類的終極戰爭，而惶恐不安” 【5】（But neither can two great and powerful groups of nations take comfort from our present course--both sides overburdened by the cost of modern weapons, both rightly alarmed by the steady spread of the deadly atom, yet both racing to alter that uncertain balance of terror that stays the hand of mankind"s final war.）；所以，“Matthaei 和Nirenberg實驗發現了密碼子UUU”故事出現以后，《紐約時報》當年評論說，“UUU的威力比核彈和氫彈更強大” 【6】（“far greater in its potential significance than the atomic or hydrogen bomb”），把生物遺傳學的研究跟當時的美蘇對抗扯到一起去。

新書作者楊星陽老師，是我國空軍優秀退役通信軍官。畢業于（西安）空軍電訊工程學院，精修過通信指揮、通信技術、英語等專業。畢業后，長期擔任通信分隊指揮工作，為保障首都領空安全做出重要貢獻！ 在常年的通信職業生涯中，楊星陽老師偶然留意到歐美國家《分子生物學》《生物化學》《遺傳學》等教科書中有把“無線電通信技術的莫爾斯點（.）劃（-）數學組合” 【7】與“化學學科的腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶四堿基分子的隨機組合” 【8-10】進行交叉研究的內容，隨后發現，遺傳學的“密碼”“破譯”等術語、生物學的“中心法則” “序列假說” “信息轉錄”等基礎理論也都散發著濃烈的軍事學味道，隨跟進研修了《植物形態學》《基礎化學》《生物化學》《分子生物學》《遺傳學》等學科知識。1997 年，受北大生科院楊雄博士影響，楊星陽老師開始研習《三聯體遺傳密碼表》。2004 年4月, 楊星陽老師向中國化學會第 24屆學術年會遞交《C、H、O、N、P、S 所構物質分子通式的發現》論文并被收錄，在討論發現該化學通式的意義時, 楊星陽老師非正式地提出了對《三聯體遺傳密碼表》的術語“XYZ（編碼）氨基酸a”相對于化學反應方程描述式的錯誤。當時,臨時打印了 30 多份討論稿,被與會學者們一搶而空。會議結束后，楊星陽老師辭去工作，花費六個多月撰寫長篇論文《“Crick4*4*4 遺傳密碼表”是完全錯誤的》，并在北京市版權局做了版權登記。 之后，楊星陽老師向中國化學會第 25 屆學術年會（吉林，吉林大學）提交該長篇論文，該文的《論文摘要》被會務組正式接收。在2006 年 7 月 11 日-14 日以墻報形式展出該文《論文摘要》時，學者們關注度極高。研討現場氣氛凝重、討論熱烈，人群中有化學博士情緒激動，手舞足蹈。期間，有 60 歲高齡化學家在附近遠處依墻、聆聽、凝思、仰望、踱步，情景令人感動。會議現場氛圍，十分類似 1961 年的莫斯科第五屆國際生物化學會議現場對“破譯密碼子 UUU”事件的爭吵。

目前，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》一書是學術界關于“破譯密碼子 UUU”事件的第一次溫和的、全面的、理性的質疑性研究。該書的原始版本是楊星陽老師（獨立作者）2021 年 12 月向《自然.化學》（Nature Chemistry）雜志投稿的英文論文《Not-Joking Debate on the First Genetic Code UUU Discovered by Matthaei and Nirenberg in 1961》（關于 1961 年馬修和尼倫伯格發現第一個遺傳密碼子 UUU 的認真討論）中文版擴展版。該文第一次投稿《自然.化學》時，沒有被秒拒，相反，《自然》出版集團的Springer Nature系統提供了多次稿件轉投的機會。后來，查看發現，歐美大學教科書【11-14】在講解“UUU（編碼）苯丙氨酸”知識點時，基本都是“蜻蜓點水”，一帶而過；基本都沒有對馬太和尼倫伯格的實驗進行“正面的” “直接展開的” “遺傳學分析的和化學知識討論的”系統性論證；----與歐美大學教科書相比，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》一書采用對馬太和尼倫伯格實驗直接講述、直接擴展、直接論證或直接問答等方式，把各個核心學術點或化學地或生物學地或遺傳學地系統性連接起來進行論證，不回避疑難課題、不斷裂邏輯連接、不包裝學術概念。特別地，為了全面地、精準地剝去馬太和尼倫伯格實驗的諾貝爾獎光環、的世界各地大學教科書光環，的“二十世紀人類自然科學三大偉大發現之一”宣傳口號的光環，本書特意設立了“與‘UUU（編碼）苯丙氨酸’關聯的 26 個基本課題的澄清”一章，這些“澄清”基本上涵蓋了目前分子生物學和分子遺傳學兩個基礎學科的全部基礎理論。通過這些澄清，讀者和研究人員可以自行判斷“Mathaei 和 Nirenberg實驗是否真的發現了UUU”！此外，為了方便討論“英文原始詞條本身的歧義”，本書對英美兩國主要原始文獻的作者、假說、實驗結論與圖表等核心詞條采用“引述英文原文、用括號注釋中文”的描述方式，如“The Genetic Code（遺傳密碼）” 、“Universality（通用性）”等， 以方便關聯學科專業人員對照歐美原始資料深一步研究時做參考。該書收筆于這個猜測：“發現UUU”或許是美國國立衛生研究院和英國卡文迪什實驗室在“冷戰”期間制造的“學術烏龍”事件，跟遺傳學和生物化學兩個學科的客觀規律發現沒有必然的聯系。

當前，“UUU 苯丙氨酸”是目前歐美大學和國內大學生科專業多個子學科教科書的核心內容。“UUU 編碼苯丙氨酸” 和“UUU 不編碼苯丙氨酸”對生物學學科和分子遺傳學學科理論體系的確立有著十分重大的奠基意義。由于“UUU（對應）氨基酸”是《三聯體遺傳密碼表》中全部64個“XYZ（對應）氨基酸”的第一個，且是以實驗結論的身份出現，所以，“UUU 編碼苯丙氨酸”結論出現的方式和生物學推論方法對分子生物學、生物化學、遺傳學和有機化學等基礎學科1961年之后的發展方向和知識體系構建方式，都有著十分突出的“突變”作用。所以，《淡看 1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》一書的問世，對生物化學和遺傳學等學科理論體系的正常回歸具有極高的學術價值！從內容和章節結構看，該書整體立論宏大但不虛夸，頭緒萬千但靶心鮮明而穩固。身陷分子生物學“天坑”、“泥潭”、“1300個諾貝爾獎幻覺”的萬千莘莘學子們，讀罷此著，會陡然眼前一亮！ ----- 猛回首，原來，馬太和尼倫伯格實驗是一場天大的鬧劇！

該書引用的資料詳實，參考文獻權威可靠；作者文筆柔中帶鋼，邏輯嚴密，重要英文詞條都標有原始出處，可讀性和實用性極強，適合生物學、生物化學、分子遺傳學、有機化學等學科在讀碩士和博士做學術參考。為了區別于歐美大學教科書對馬太和尼倫伯格實驗的“贊美性” “附和性”和“誤導性”講述，該書名稱使用了“（Mathaei 和 Nirenberg）遺傳學實驗鬧劇”一詞。

時光如梭，光陰似箭。自楊星陽老師2006年提出《三聯體遺傳密碼表》整體錯誤到今天，已經十七年過去。從2013年動筆開始，這部書已經歷了楊老師十年的人生。作為退役軍人，在“密碼子UUU”課題研究和該書創作過程中，最大的難題是對1961年前后歐美原始文獻的查找和求證，其次是梳理“英文文獻中克里克對同一種學說做的多種不同解釋”，最后是梳理歐美本土大學教科書對克里克不同假說或學說的解讀。 每次遇到學術難關時，楊老師會用空軍進行曲的歌詞“碧空里呼嘯著威武的機群，大地上密布著警惕的火網”來激勵自己，迎難而上，不退縮，直到難題解決！

正如《現代生物醫學進展》雜志2006年評價楊星陽老師早期研究工作的意義時所說：“中國之科研, 自始至今, 總跟在國外科研之后，這固然有種種原因，但，并不能因為這些原因而放棄我們自主創新的道路，在科學的道路上,從來都沒有通過模仿、效仿而成功的, 中國的科研要獲得成功, 要獲得突破, 必得有自己的思維!” 【15】

中華民族是善于發現、善于創新的民族！隨著“龍的民族”文化與文明的全面復興，在自然科學進程的“分子生物學”、 “生物化學”和“分子遺傳學”等基礎學科回歸正統之際，中國必將建立領先世界的自然科學理論體系！《淡看1961 年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》一書的問世，也許預示著科學的、自然規律的、經得起歷史考驗的“新分子生物學理論體系”正在形成和即將形成。

預祝《淡看 1961年 Matthaei 和 Nirenberg “破譯密碼子UUU”遺傳學實驗鬧劇》一書，成為實現中華民族科學復興和文化復興的一個縮影！希望該書助力中國本土生物學和遺傳學家摘得諾貝爾獎！

編撰：李建

參考文獻：

【1】諾貝爾官網，查看1968年尼倫伯格等三人獲獎的學術理由。

【2】Watson, J.D. Molecular Biology of the Gene (1st edit), New York: W.A. Benjamin 1965: p374.

【3】 (Nobel Lecture) Crick, F. On the genetic code.

【4】Crick, F.; Barnett, L.; Brenner, S.; Watts-Tobin, R.J. General nature of the genetic code for proteins. Nature 1961, 192, p1232.

【5】President John F. Kennedy"s Inaugural Address (1961年1月20日，肯尼迪就職演講)

【6】Public reaction to the Genetic Code 1961-1968.

【7】（奧）薛定諤著，張卜天譯，《生命是什么：活細胞的物理觀》，商務印刷館；2016年，第64頁。

【8】 Crick, F.H., Griffith, J.S., and Orgel, L.E. Codes Without Commas. PNAS 1957, 43(5), p416-421.

【9】Crick, F. H. C, The Genetic Code, Sci. America, 1962(Oct), 207(4): p68.

【10】Nirenberg, M. W. The Genetic Code: II. Scientific American (Periodical) 1963, 208: p82-90.

【11】Mader, Sylvia S.; Windelspecht, Michael. Essentials of Biology (5th Edit), New York: McGraw-Hill Publishing Company 2018：p193.

【12】Solomons, T.W. G.; Fryhle, Craig B.; Snyder, Scott A. Organic Chemistry (International Student Version) (11th Edit.), Singapore: John Wiley & Sons 2013: p1124.

【13】Fletcher, Hugh; Hickey, Ivor. Genetics (4th Edit), New York: Garland Science (Taylor & Francis Group) 2013: p14.

【14】Bartee, L.; Shriner, W.; Creech, C. Principles of Biology: Biology 211, 212, and 213. Open Oregon Educational Resources. 2017: p 587.

【15】楊星陽，《關于Crick 4*4*4 遺傳密碼表的質疑演講》，現代生物醫學進展，2006年第12期，第3頁。