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主题:【原创】【讨论】一个蛋的风波 -- 立秋

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  • 家园 【原创】【讨论】一个蛋的风波

    一个蛋的风波

    写东西的时候周围一片硝烟,爆炸声此起彼伏---你猜这是哪里?并非伊拉克也不是巴基斯坦,呵呵,这是轮到这里放新年的礼炮了,希望会有一天人类都会把硝烟和爆炸都当作礼炮…

    说的事跟一头恐龙有关-此恐龙并非网络语言,是早年猪猡纪的那些啃食厥类植物的那些家伙。物转星移,一颗陨石当头掉下恐龙退位换了人间,从此恐龙从广阔原野集中到了博物馆还上了电影。在此不完全记录的是一窝恐龙蛋带来的一段风波,抛转引玉,本人不是风波涉及到的人物,仅仅有过部分见证。

    2007年有科学家发明了从古生物遗体里提取DNA的技术,对古生物的线粒体进行了基因测序(不知道有没有朋友对人类基因组科普过没有?)。这个报道感觉我有一种稍微特别的感觉. 这里记录的开始是从一个夏天开始的故事....发生在很久以前...

    1995年那个时候距离现代分子生物学诞生(标志为自动PCR技术的发明-1988年)七年,跟别的学科比还比较幼小。对人来说,年幼就会无知,无知就不可避免犯错误,不过那个阶段最自然的想象力和好奇心是科学的敲门砖。这不是那些年长知识/常识丰富固守经验的人能弥补的东西。一句离题的话,让人非常惊讶的是认识的一些老教授的想象力和好奇心丝毫没有减弱-以前同事说老板一天5个idea,实现的话一天就要毕业四五个博士才能完成他的设想(有一次他分析一个参数口算开三次方,当场把我看傻掉了:);)。这群年轻人,都是清一色的博士,正挥汗如雨的在假期加班加点儿在干活儿…事后的故事轰动了很久很久,远远超过了真正动手实验的时间-这对比本身实际上是有些问题的。

    所有事情的正式开始应该是神州大地的基建工程。在河南的一个工地上工人兄弟发现了一些怪怪的卵石,因为不是石滩河道上发现的,就觉得有些奇怪。这事儿被一些懂地质的知道了报告给了博物馆。北京地质博物馆搞到了一些,专家一看,不就是恐龙蛋么,见的多了去了…如果事情到此,除了一些观众去这个小博物馆参观能看到一些园园的石头蛋蛋,别的什么都不会发生。不过一位研究生物进化的教授被其中的细节吸引了-石头表面居然没有缝儿, 也就说这个化石里面可能有东西!

    这位好奇的教授就是张昀教授,在课堂上教授进化论,其授课堪称典范(张教授不幸于1998年底遭遇不幸,后被误于西苑医院庸医,英年早逝,成一大憾事)。张教授争取了地质博物馆的同意,拿到了一些蛋作了一个关键的实验:把蛋切开。这个不算关键,关键在后面:他发现了里面有一些絮状物,他把这些东西取了等量两份,一份儿在火上烧(氧化),另一份不动。结果被烧的那份儿重量变轻了,这说明,那东西含有有机物!难道这是两亿多年前的恐龙的有机物?如果是,那是什么成份?这个问题张老师转给了前面的这些年轻人,也就有了假期里大家挥汗如雨。

    实验在酷暑里进行,告一段落后开了一个小讨论会。与会的一位老科学家保持了冷静:这些人发现的DNA碎片,是什么?是人体的污染?不是,因为序列不像;是细菌的污染?也不像…下班路上突然想到,莫非是…古细菌(是啊,古代要有污染当然是古细菌了,已经有的大肠杆菌基因组自然跟古细菌不一样)?赶紧给各位打电话,要查古细菌的序列。一时间忙得大家不亦乐乎。过了12年后的今天,其实可以体会当时这个蛋几乎就在对他们微笑着要提供一些绝密信息了。可惜是几乎同时,干扰从天而降。不知道八卦媒体的前身怎么就找到了他们,估计到现在没有人乐意承认谁先招他们来的。

    媒体的力量还是相当大的,一时间恐龙基因传遍大地,其中原因是斯皮尔伯格的侏罗纪公园无疑起到了推波助澜的作用,一时间出现很多富有想象力的迷信,集体都high了…反倒是干活儿的这些人有些沭手沭脚了。接下来怎么弄?是一个不好解决的问题,名是已经出了,然后怎么办?当然是给杂志投稿请求发表。所以这样,喜讯就这么传到了美国编辑那里,编辑大乐,邀请审稿人速审。基于同行的嫉妒和科学家的严谨(以后者为主:); ),他们提出了中肯的意见,要求提供进一步的确认资料,因为这里有一个确认身份的小问题。当时要请到李昌钰就好了,他只要一看就认定多好-可是那个时候李神探自己也在学分子生物学这些东西。

    这里解释一下当时遇到的麻烦:DNA片断是确实拿到了,不过很短,一百多碱基对,基本算基因的材料而不是基因本身. 媒体的小编辑估计没有人有耐心弄清楚什么叫基因,这个不奇怪,毕竟大学普及分子生物学作必修课的只有MIT一家大学(我还遇到过一个材料学博士,分不清蛋白质和鸡蛋的区别,看来生物学需要很多叶永烈…). 这么少的信息还不能完全排除试验本身可能带来的误差,这个很要命。其实这个蛋放今天再分析的话,是可以得到更多的信息的-就是里面的线粒体,而且很可能就是完整的信息。蛋很有局限性的一个东西,没有受精的卵细胞其实只有半套染色体,和线粒体比起来数量少保存下来的可能性小得多。线粒体好比大堆的西瓜簇拥着染色体的芝麻壳,博士们好似把大堆西瓜都扔了…可惜啊…:(

    这下子动静比较大,让一些习惯于严谨低调做事的科学家们不习惯了(整了N年不出动静,凭什么他们就出动静儿?)才有了后来的 恐龙基因研讨会 (今天听起来像美容和遗传关系的范围)地点就定在一个饭店的二楼,冗长的研讨会后大家吃了一顿。会议的感觉不像如何推动此研究,而是类似批判和自我检讨会,回头看是相当窝囊的一个会议。其实很不理解,为什么对表面异类的思维,有人想到的不是如何协作而是找到机会和切入点,给它灭了。所以新的思路是需要冒一些风险,研究工作的普遍思路是这样:别人用A作出了B;那我就换C也作出B,用别人的方法,避免风险。最不可思议的事情是报道自己的负结果,逻辑上就要理解成-用自己的愚蠢来证明别人也是愚蠢的,某年遗传某学报的报道:

    “用一对根据人线粒体细胞色素b基因保守区序列设计的引物,以一枚恐龙蛋内DNA

    为模板,在PCR上扩增出大约170bp的基因片段。序列测定后经INTERNET联网的BLAST数据库类似性检索,结果表明,该序列与人类线粒体细胞色素b基因的序列完全相同(96-100%相似)。因此,可以肯定实验材料本身有严重污染…”

    拜托阿,那为什么不能说明恐龙里面也有这个片断?怎么就肯定是污染;另外你设计的参照是人的序列,不能理解的一个设计思想,应该想办法清醒清醒。

    批判会以后,古生物基因的研究在国内基本听不到什么动静儿了。可惜啊,论古生物化石,中国的辽宁是圣地,如果当初有人能坚持下来,完善这个方法,那也不等12年被老外抢先。DNA遗留的鉴定,是李昌钰的一项拿手技术,用于刑事鉴定;911后的遇难人员身份就是靠这个做为最终报告。1998年斯塔尔报告也用上了‘来温司机的衣服上的DNA不属于克林顿的可能性是六十亿分之一’,相信克脸皮再厚也不能用‘我还有六十亿分之一’来逃避责任,其实他就是爽快承认了的话,没有人会真觉得丢人,他其实可以把肯尼迪拿出来的...

    相关报道类似:

    其实早在1995年,北京某大学生命科学学院宣布,他们成功地从一枚特殊的恐龙蛋化石中获得了恐龙基因片段,这是人类首次从恐龙蛋化石中获得恐龙的遗传物质。但是,此后经过专家的进一步论证,认为这一结论下得过于匆忙。目前学术界的普遍看法是,北京某大学学者的这一实验在实验过程中受到了外源性污染......云云..

    质疑:学术界当时普遍都去现场参观啦?污染都是你们亲眼看见啦?

    结论:国家相关的研究相当的缺乏协作性和建设性的建议,作一个礼拜的实验,争议N年,有那时间,自己做重复试验好不好?不就是几个蛋么。

    元宝推荐:爱莲,
    • 家园 化石形成过程中会不会遇到高温?

      如果高温的话,DNA会存留吗?

    • 家园 細胞色素C的基因序列号称分子钟

      细胞色素C是线粒体基因,是能量代谢中最重要的基因之一,因此序列极为保守。我奇怪为什么不把这个序列放到整个物种进化树里面去看呢?

      在序列进化树里,人的序列与两栖动物的序列有什么差异,其实也可以帮助我们知道那个PCR产物是不是更加有可能是恐龙的线粒体基因序列。

      另外,科学研究一定要严谨,因此怀疑的精神最重要。被别的科学家怀疑不是耻辱,而应当感到高兴,因为他们重视了你的问题,未必是政治问题。污染问题很重要的,不知道他们当时如何操作避免污染。比如在发掘这些蛋的时候,环境是怎样的,有没有人源污染?发掘过程中,采集人员也肯定不会戴着无菌手套操作。因此蛋的表面有人源污染可以说是不可避免的。所以怎么除去污染,怎么打开蛋体,怎么采样,都应该说清楚。

      • 家园 打开蛋的方法

        恐龙蛋这东西其实不稀奇,2004年考察过一片森林化石,也拣到几个恐龙蛋。

        说实话,用铁锤打开恐龙蛋是比较容易的。:)

        我对这种所谓珍贵化石没有 珍贵 的感性认识,那个地方到处都是化石,都感觉不到珍贵了。

    • 家园 虽然领域不同

      这类事我也经过。可见属于比较普遍的“人性”的表现。

    • 家园 【原创】很好的故事

      不过行文有点“西西河”文风,就是卖弄嘴皮多了点,枝丫太多。

      要说书的这样咱就跟着乐就行,但科普文章第一还是要准确,第二要清楚。

      共勉。

    • 家园 这个……

      学术批评当然是应该允许的,而且人家也言之有理。为什么不设法多做些实验来证明的确是恐龙的序列呢?

      我同意您的结论,置疑方和提出方都应该重复实验来把事情搞清楚。不过我觉得这个主要是提出方的责任,搞出证据来是上science封面的事,这么大的油水不搞真是很亏。而置疑方其实倒是不太有所谓,作为一个科学工作者,对同行的置疑与对同行的支持一样,都是义务。再说不是自己的课题,抢过来做也不合适。酸溜溜什么的本是人之常情,国内外都一样,有些热门领域的同行简直就像仇人,没什么大不了的吧。

      重点是,科学工作者要是相信自己是对的,就应该坚持下去,用硬证据证明自己。不是刚闹了回老虎吗,这回虽然是不大可能真了,但是我觉得周某和关某坚持自己的观点,不断叫嚣要拿出硬证据的精神还是很对头的。

      我记得有人教过我一句话,据说是张毅(某牛人,忘了是干什么的了,epigenetics?得罪了,呵呵)说的,我查了下,蒲慕明也说过,(或许是原说?或许都是转载?没在河里吧?得罪得罪),大意是:不能用实验证实的idea都是cheap的。这个我觉得才是科学工作的关键。很多idea的确是不大值钱的,还能想idea说明这个脑子还没死掉,不错。不过也仅此而已。很多时候得大奖的东西老百姓早就也在琢磨,甚至都有应用了,但是科学的证明才是值钱的东西。

      当然另一方面,做科学是需要钱的,要是这方面有人卡了脖子,那就不用自责了。(不过要是我的话,只做些测序就能发science,我,我借钱也得把这个实验做了,这玩意,大利啊)

      最后提一下我的一个看法:

      蛋可以大至一公斤,但是里面的DNA是很少的,而且只聚集在胚盘里,在鸡蛋里,这也就是蛋黄表面上一个小白点,直径1-3毫米而已,吃蛋的时候可以注意一下。

      假如随机取一小块鸡蛋做PCR,多半是不会得到鸡DNA的扩增,因为除了胚盘位置,无论蛋黄还是蛋白,都是没有DNA的(假如没有被细菌污染,或者被母鸡的体细胞污染)。在像鸵鸟那么大的蛋里,如果蛋没有被破坏,要找到DNA,就首先要定位胚,在这附近才可能找到线粒体或者基因组DNA。假如看不到胚盘的位置,比如在一个石化的蛋里,那要找到有DNA的区域几乎就像大海捞针一样了。所以我猜蛋未必是一个找古生物DNA的好材料,一个大蛋就一个细胞在里面,即便考虑到蛋清里可能有母体细胞(来自输卵管)的污染,丰度也似乎太低了。所以与其去分析蛋,还不如看看骨头或者牙齿里是不是封存了骨细胞的DNA。

      不过,有一个理由来反对我关于胚盘的讨论:蛋如果被破坏,那么胚可能散掉,DNA片段就可以分布在整个蛋里了。所以做实验还是最重要的,任何事都得拿硬证据来说话。

      • 家园 哈哈!终于知道啦!

        胚盘!!

        在鸡蛋里,这也就是蛋黄表面上一个小白点,直径1-3毫米而已,吃蛋的时候可以注意一下。
        这个玩意儿好几年前我就开始问别人是什么,居然有人告诉我说那是鸡饲料里的激素沉淀!!这回明白了!多谢多谢!

        再问个文科生的问题,关于:

        蛋如果被破坏,那么胚可能散掉,DNA片段就可以分布在整个蛋里了。

        我把蛋打散准备炒,那肯定是破坏了;要是蛋放坏了放臭了,或者有条件变成化石了,胚盘的物质会分布开吗,会改变性质吗?

        • 家园 这个没具体实验过,不知道了

          不过把鸡蛋打散,一般把黄和清混匀就得了,像我就拿个小叉子在里面搅搅,这样未必真能伤了胚——因为小的颗粒往往结实,不是很容易破坏。

          我基本能确定的是,如果鸡蛋臭了,那是因为蛋里面被微生物污染了。而微生物为了生活,会分泌各种各样的酶来消化蛋里的营养,所以鸡蛋里的结构很快会被它们破坏掉,胚大概是厄运难逃的。如果微生物干的不彻底,那么蛋白质或者核酸应该会留下些小片断;如果微生物干得比较彻底的话,鸡蛋里最后应该就剩一汪臭水加上微生物自己的尸体了。

          变化石呢,按理说,既然变了化石,那也就是无机的矿物成分置换了原来的东西,原来的有机物大部分肯定是分解了,少数的也许会留下残迹。

          而矿化是个极其漫长的过程,在矿化发生前,蛋肯定已经死掉了。死掉的蛋可能会臭掉,就跟前面说的一样,里头什么都被破坏了。这种情况下我们最多能指望里面有些蛋里原来分子的残迹,更多的肯定是微生物的遗迹。

          假如蛋虽然死了,但没遭到微生物的污染(比如说,恐龙巢被火山灰埋了,火山灰的余热正好把蛋给高温灭菌,然后又隔绝空气保存下来),那整个蛋就可能像块腊肉一样被保存比较长的时间,然后再矿化。这样蛋里的分子受到的影响应该主要是化学分解,这比被微生物分解要慢得多。

          因为蛋不是完全和外界隔绝的,这些化学变化的性质和速度又跟具体的埋藏环境有关,比如说,把蛋放在碱性的水里泡,我们都知道,差不多过一个月就会成为皮蛋。那是一些蛋白质和磷脂在碱性条件下水解了。假如给它个几百年,我估计就算条件再理想,磷脂和蛋白质什么的也该分解得差不多了。DNA比较瓷实,有人估计在比较合适的条件下大概可以撑几十万年,不过真的能撑多久,就看条件有多合适吧。

          至于在这个过程里的胚,假如蛋没熟,随着蛋白质和磷脂的分解,维持它的形态的膜系统会破碎,所以假如没有很快被矿物结构固定,应该是会散掉的。不过假如蛋里的蛋白质因为某种原因凝固了(例如变成了皮蛋或者茶叶蛋),那胚里的物质估计不会移动得太厉害,还是局限在原来的位置附近。

        • 家园 就让伟大的时间来回答您的问题吧

          现在做的,就是把你家的蛋按你的方法处理;然后等到那个时候,看看就行了-不过要等几个地质年代。:)

          蛋里面的系统并非完全封闭,胚胎发育也要氧气,所以蛋壳里面有一层半透膜,空气可以渗透,但是水分不外散。有了空气,那就什么可能都有了。性质一定会变-----世界上唯一不变的就是什么都在变。

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