2033年,王思正式入讀以生物學科而聞名的凱頓大學。
在充滿異國風情的國外,王思并沒有多少電影里的那種向往和喜歡,也沒到處游玩增長見識。大學生活過的如同在國內的中學時代一樣,學校宿舍兩點一線,有時也會到附近的餐館或者商場做兼職,不過還是以學業為核心,他一直很清楚自己為什么來這里。
凱頓大學有一所附屬的研究所,叫做凱頓研究所,這里集中了校內頂尖的生物學家和他們的助手。王思也是作為優秀學生代表成功得到了助手這個崗位,這樣他就可以更近距離的觀察和學習他們的研究。
“王,過來一下,你負責這部分工作。”
帕特教授一邊招呼王思過去,一邊指著計劃書上某部分的實驗內容說:“這是你接下來的工作內容,你要花更多時間待在實驗室里,而不是去餐館打工,你明白嗎?你是一個科研工作者,以你的能力將來也將會大有成就,珍稀每一次學習的機會才是你要做的。”
帕特教授是研究所的所長,無論是權力還是聲望都無人可及,現在他也是王思的指導教授,屬于頂頭上司的角色。
王思接過計劃書,詳細的看了起來,他來到這里才不到半年,英文水平并不算高,無論是面對面的口語交流還是書上的專業術語,對他來說都還有些難度。
“帕特教授,麻煩講解一下這部分內容可以嗎?”
為了更快接手工作,王思并沒有故作看懂的姿態,有不懂的地方一般都會直截了當的當面提出疑問,這樣能更好的得到答案。
“這個是海拉細胞,你可能之前沒有接觸過,在實驗室里有培養設備,那里面有你想要的東西。”
“可是這個海拉細胞是什么來的?很抱歉,我確實還沒接觸過這方面的知識,麻煩幫忙解答一下。”
王思實話實說,在國內的中學生物教材是,是沒有提及海拉細胞的,到了國外,教材全部是用英文寫的,以他的閱讀速度,要讀到這部分知識,并理解其中的含義,確實不是一朝一夕能完成的事情。
帕特教授無奈的聳了聳肩膀,他確實沒想到這些概念性的東西,王思都還沒掌握,不過他也確實很看好王思,不僅是學習的速度還是態度,都令他很滿意,將來必然是他的得力助手。
“海拉細胞來源于美國弗吉尼亞州的一位黑人女性,在上世紀五十年代,她被診斷出患了子宮頸癌,當時在治療過程中,醫生采集了她身上癌細胞的樣本,后來不到一年的時間,她就去世了,不過令人意想不到的是,她的癌細胞并沒有死去。并且出現了生長跡象,每過大約24小時的時間,細胞數量就會增加一倍,所以海拉細胞也被成為不死細胞。”
帕特嚴肅的繼續科普道:“要知道人的細胞一旦離開人體,失去正常的營養供給很快就會死亡,就算用培養基保存下來,也維持不了多久。但海拉細胞不一樣,它可以一直分裂,即使是在體外,只要有合適的營養環境,它就能保持一定的速度不斷繁殖,保持著癌細胞的特征。人體細胞一般只能分裂五六十次,可海拉細胞每天都在更新迭代。”
王思不解的問道:“既然是癌細胞,并非正常人體細胞,未必有什么研究價值吧?”
帕特很快否定了王思的想法:“正好相反,海拉細胞由于它自身可以保持一直繁殖的特性,它是不死的,單這一點就很有研究價值,而且,癌細胞雖然不是正常的人體細胞,但很多結構上還是相似的,且細胞結構也是來源于人體,所以研究海拉細胞,一定程度上,就是在研究我們人類自身的體細胞。”
“在過去的八十年時間里,人們嘗試過很多種方法,以求得到一些海拉細胞的密碼。例如用麻疹等疾病組織分離出來的病毒去感染海拉細胞,由此誕生了現代病毒學,對疫苗研制、抗病毒療法有開創性的意義,甚至一定程度上促進了生化武器的研發。在利用海拉細胞研究遺傳疾病方面,有人發現用著色劑去浸染細胞核可以讓染色體清晰可見,從而發現了唐氏綜合征患者的21號染色體異常。”
“除此之外,海拉細胞的運用是非常廣泛的,海拉細胞比人類更早的進入太空,且在太空中繁殖速度更快。將海拉細胞和小鼠細胞融合,讓我們人類首次得到了跨物種的混合體。也是從海拉細胞這里,我們才發現了一種叫端粒酶的物質,可以控制生物衰老。端粒酶至今仍然是研究生物衰老的一個重要方向。”
沒想到海拉細胞居然如此神奇,自己抱著研究永生秘訣的心態來到凱頓研究所,卻發現原來人類早在幾十年前就發現了可以永生的人體細胞。
“可是像海拉細胞這種非正常態的細胞,用來分析不同基因對細胞生命周期的影響,是否有些不妥,畢竟變量太多,實驗環境不可控啊。”
帕特教授非常欣賞王思的思維角度,“是的,人體正常細胞是23對染色體,也就是有46條,但海拉細胞里的染色體因為在分裂復制的過程中極其不穩定,染色體達到80條左右,確實很容易引入不受控的變量,我想你可以嘗試把多余的染色體去掉,華盛頓大學的團隊曾經做過類似的實驗,把TKNEO基因轉入21號染色體上,利用培養條件進行負向選擇,細胞會主動放棄被標記的這條染色體。”
“不可避免的,海拉細胞一直在變異,現在所用到的海拉細胞已經與當初它的主人體內分離出來的初代海拉細胞已經完全不一樣,但這并不影響我們的研究,因為我們總能找到適合研究的對象,無論它怎么變異。”
“還有一個問題,海拉細胞是通過永不停歇的繁殖來達到永生,可我們的研究方向是延長細胞生命周期來獲得更長的壽命,但細胞分裂次數還是不變的,兩者完全背道而馳啊!”
帕特解釋道:“不不不,海拉細胞只是提供給我們實驗素材,因為我們無法得到足夠多的人體細胞來用于實驗,哪怕是其他動物的細胞也一樣,為了提供海拉細胞,甚至有了專門的細胞工廠,專門生產海拉細胞。只有擁有足夠多的實驗材料,我們才有可能擴大我們的實驗規模。另外,我們的研究方向依然是延長細胞生命周期,如果你能讓每天分裂的海拉細胞,把分裂周期變成兩天三天甚至更長時間,不就證實了你的實驗是可信的嗎?”
“當然了,我們還有更多的技術實現單一基因的功能性表達,這都離不開海拉細胞,我們研究所是當年最早獲得海拉細胞的一批研究所,我們已經在這個領域專注研究了數十年,計劃書上的實驗就是在海拉細胞的基礎上制定的,我相信有了你的加入,我們的進度會更快。”
“好吧,我接受這個任務,希望這個思路是對的。”
從王思接受了這個任務開始,每天的工作就變成了觀察海拉細胞的狀態,不斷找尋合適的目標,然后分離出來,單獨放進樣本培養基,然后通過基因編輯技術修改染色體上的目標基因,不斷嘗試不同的組合,持續觀察細胞的生命周期。
王思幾乎是長期住在無菌實驗室里,看著一代一代的海拉細胞在眼前誕生,又在失敗后被遺棄,以至于一度懷疑自己是否是個冷血的人,可以冷漠到坐視如有生命的這些細胞一次次繁殖,又一次次的凋亡。如果海拉細胞是像人類一樣的族群,他可能算得上是一位高高在上的神,俯視眾生,不以物喜不以己悲。
王思現在真正領悟到了康老當年說到孟德爾時說的一些話,科學的發展,固然需要有天賦的人才,可天賦一般卻勤奮的人也一樣有機會做出不俗的成績。因為很多科學上的突破往往都是漸變性的,每一次進步就是一個小腳印,后人順著前人的腳印走下去,亦步亦趨,總能得到想得到的結果。
現在王思就是后者,他的工作就是不斷的縮小范圍,每天周而復始的機械化做著實驗,只有積累足夠多樣本的實驗數據,才能在茫茫多的可能性中找到藏匿在沙子里的金塊。如同在工地搬磚一樣,機械且無趣,漫長而莫得感情。
一晃五年,王思在凱頓研究所的第五個年頭,有一天,王思發現實驗室里的某一個培養基里的海拉細胞并沒有如同往常一樣的分裂增值,細胞數量與前一天相比,并沒有明顯的增加。
“難道就這樣成功了?”
王思喜不自勝,雖然他一直希望這個研究成果能從他手里誕生,而且他從出國那天起,就一直很篤定延長細胞生命周期這個研究方向是正確的,但在這一刻,他依然不敢相信自己成功了。
就好比一個孩子,很想吃到樹上的芒果,但樹干太高,他墊著腳都夠不著,可是有一天,他發現自己長高了,抬手就輕易的把芒果摘下來,第一時間的反應不是把它吃下去,而是拿在手里仔細把玩,原來自己一直想要的東西,是長這個樣子的。
他反復對照實驗記錄,確認前一天海拉細胞的狀態,然后強壓著亢奮的心情,又繼續觀察了幾天,才最終確定這個實驗樣本的海拉細胞,真的從一天分裂一次,變成三天分裂一次。
人體細胞一生只分裂五六十次,每次的時間跨度長達幾個月乃至幾年,相比之下,三天就分裂一次的海拉細胞確實不算什么,但至少說明了,他找到了關鍵基因集合里生命密碼的關鍵樣本,范圍進一步縮小,勝利近在咫尺。