离婚、酗酒、没教职，她发现 DNA 是遗传物质，却是没人记得的 loser

改变现代生物学走向的搅拌机实验里，藏着一个被低估了半个多世纪的名字——玛莎・蔡斯。她用厨房搅拌机分离出 DNA 与蛋白质的秘密，亲手为DNA 是遗传物质的结论写下关键证据。

接下来你会读到的，是一个女孩如何在科研界，用双手与坚持，让自己的名字和 DNA 的秘密紧紧绑在一起的自述。

得到在冷泉港工作的机会

1927 年 11 月 30 日，我在俄亥俄州克利夫兰高地的一个普通工薪家庭诞生。我的童年平庸而匮乏，父母经常为生计而争吵。

后来我到伍斯特读大学（College of Wooster），听说那里文科比较好，但我喜欢的生物学科比较弱。但好在这里离家很近，我读大学能节约很多钱。

1950 年，我从伍斯特学院毕业，拿到生物学学士学位。幸运的是，冷泉港实验室（ColdSpring Harbor Laboratory, CSHL）愿意给我一个职位。阿尔弗雷德 · 赫尔希（Alfred Hershey）刚刚辞掉了华盛顿大学的教职，全职加入冷泉港。他缺个助手，于是我坐上了开往纽约的火车。

上世纪中叶的冷泉港实验室

那一年，我 23 岁。

我早听说过冷泉港实验室，那里的噬菌体研究小组有几个很厉害的人，后来都拿到诺奖。

马克斯 · 德尔布吕克（Max Delbrück）最早是搞物理的，出身于德国高知家庭，24 岁就读完了博士，还在波尔（Niels Bohr）那里工作过，但他的兴趣逐渐转向生物学。

Max Delbrück

他在遗传学家摩尔根（Thomas Morgan）的帮助下，到加州理工学院进行研究，接触到一种比果蝇更简单、比豌豆更快速的「模型生物」——噬菌体。这种病毒只有蛋白质和 DNA 两部分，半小时就能裂解细菌，产生大约 70 个子代。

几乎同一时期，意大利犹太裔医生萨尔瓦多 · 卢里亚（Salvador Luria）因法西斯迫害逃到美国，最后落脚到印第安纳大学。他早在罗马时就研究噬菌体，还读过德尔布吕克在德国时发表的论文，来到美国见到本尊，自然一拍即合。

Salvador Luria

两人的第一次合作就因「波动实验」大获成功，在分子层面为达尔文进化论提供了证据。

论文截图

1945 年夏天，德尔布吕克、卢里亚和当时还在华盛顿大学的赫尔希在冷泉港实验室开设第一期「噬菌体暑期班」。

Alfred Hershey in 1951

冷泉港的冬天比俄亥俄更冷，海风裹着咸腥味钻进实验服。我被安排在「动物房」（the Animal House）——那是一排灰色木平房，天花板低矮，蒸汽管嘶嘶作响。

我的老板赫尔希个子高瘦，性格内向，喜欢威士忌，不喜欢喝茶。他话少得可怜，但直击要害，我仍然记得他问我的第一个问题：

蛋白质和 DNA，究竟谁是遗传物质？

Hershey and Chase

在搅拌机里发现的新突破

接下来该说说那个著名的实验了。

Hershey-Chase 实验其实是一系列实验——总有些人误以为仅靠一个灵光乍现的实验就把问题回答了，那是不可能的。

我们用有放射性的 P32 和 S35 分别培养了大肠杆菌，再用 T2 噬菌体感染它们——我想你应该知道 T2 噬菌体是双链 DNA 病毒。等噬菌体繁殖完毕，我得到了具有 P32 和 S35 的噬菌体。

根据宾大托马斯 · 安德森（Thomas Anderson）在 1950 年发表的最新的研究结果，两者是可分的。我们用两种噬菌体在细胞膜上重复了安德森设计的实验。果真，P32 跟 S35 分开了。

我们顺手还做了个小实验，证明 DNA 酶无法降解完整噬菌体的 DNA，但会降解分离后的噬菌体的 DNA。

验证实验对后来的实验很有帮助。我们用自己的实验结果，在众说纷纭的理论中选择了自己的信仰。

接下来就是最关键又名声最大的赫尔希-蔡斯（Hershey-Chase）实验了，很多人也称其为 Waring Blender 实验。

我们准备了两个感染大肠杆菌的样本，用 P32 和 S35 的噬菌体分别感染。然后——你们最喜欢听的部分来了——

我们用厨房里的

搅拌，因为实验室里的离心机转速太快，破坏了大肠杆菌，厨房的家伙刚好合适，既能甩掉粘附在细菌膜上的噬菌体外壳，同时又保留了细胞的完整性。

当时做实验所用的搅拌机

实验结果非常明确，在 S35 标记的样本中，搅拌机去除了 80% 的标记颗粒。这说明感染时，蛋白质外壳仍然留在细胞外部，它不可能是遗传物质。

另一份样本则用来明确噬菌体 DNA 离开蛋白质外壳后进入细菌的去向，用 P32 标记的噬菌体感染溶液中的细菌。感染完成后，继续用搅拌器将细菌与周围溶液分离。结果表明大部分 P32 是在细菌中检测到的，周围的溶液中很少。

这说明噬菌体感染细胞就是 DNA 进入细胞的过程，而且很专一。

为了弄清楚蛋白质是否是遗传物质，我们再次用 S35 标记的噬菌体感染大肠杆菌。

这次还是准备了两个样品。第一个样品在搅拌去除粘附在细菌外膜上的噬菌体颗粒后，我们让噬菌体继续完成增殖，释放出新复制的噬菌体。第二个样品，没有搅拌，任由细菌细胞裂解产生的复制噬菌体。

在第一个样品中，只有不到 1% 的复制噬菌体含有放射性硫标记；然而，在第二个样品中，近 10% 的噬菌体含有放射性硫标签。

Hershey-Chase 实验示意图

根据这一系列实验的结果，我们得出结论：蛋白质不是遗传物质，DNA 才是。

1952 年年初，我们的论文发表了！我兴奋得在走廊里转圈，却听到隔壁同事在议论：

玛莎是赫尔希的那个助理吧？

就是那个抽烟又喝酒的女孩？

论文截图

噬菌体黄金时代落幕与我的辗转路

正当我们想进一步把 DNA 弄清楚的时候，1953 年春天，沃森和克里克在剑桥公布了诺奖级的发现——DNA 双螺旋结构。

James Watson and Francis Crick with their model of the double helix in 1953

几个月后，夏天的噬菌体暑期班上，沃森做了专题报告。他说服了在场的每个人。大家都在兴高采烈地谈论着双螺旋，只有我意识到，属于噬菌体研究的黄金时代即将过去。这也意味着我的合同该到期了。

1953 年夏天，我接受了田纳西州橡树岭国家实验室的邀请，跟随遗传学家奥古斯特 · 杜尔曼（August Doermann）研究紫外线诱导的噬菌体突变。那年秋天，我又随他迁往罗切斯特大学。

直至 1959 年，我都在研究噬菌体的突变，每年夏天也会回到冷泉港参加噬菌体暑假班。1959 年末，在德尔布吕克的帮助下，我到南加州大学读微生物学博士。

我想为自己争取一个「科学家」的身份。

读博期间，我与同系的病毒学家理查德 · 爱泼斯坦（RichardEpstein）相恋并结婚。我们的婚礼很简单，这似乎预示了这段婚姻不会持续太久 —— 我们太年轻，也太倔强。

离婚后我继续读博，1964 年终于获得博士学位。婚姻的失败消磨了我对科研的兴趣，也加深了我对烟草和酒精的依赖。我辗转了几个机构，始终没有获得稳定的教职。

最终我又到克利夫兰，与母亲一起住在伊利湖畔的洛兰。我跟她的关系并不和睦，但我的父亲已经去世，她需要陪伴，而且我也没有地方住。

就像一生中的绝大多数情形一样，我没有其他选择。

后来，蔡斯患上了痴呆症，记忆逐渐模糊，语言能力退化，甚至无法与人正常交流。

2003 年 8 月 8 日，玛莎 · 蔡斯因肺炎在俄亥俄州洛兰去世，终年 75 岁。她的讣告刊登在《纽约时报》上，写着「玛莎 · 蔡斯，75 岁，一位协助 DNA 实验的研究人员」。

她没有获得诺贝尔奖，没有终身教职，甚至没有多少人记得她是谁。

但在科学史上，她的名字永远与那个用厨房搅拌机改变生物学走向的实验联系在一起。近年来，越来越多的人开始重新审视她在赫尔希-蔡斯实验中的贡献。

2021 年，国际病毒分类委员会将一个全新的噬菌体家族命名为「Chaseviridae」，以纪念蔡斯的贡献——与 T2 一样，它也是 DNA 噬菌体。

Chaseviridae 噬菌体

玛莎 · 蔡斯的故事，不仅仅是一个科学家的故事，也是一个被遗忘在角落的故事。这是一个时代的缩影，也是一个仍未结束的追问。

注：本文根据史实整理，以自述形式串联，并非玛莎 · 蔡斯（Martha Chase）真实的访谈和/或自述。

文中图片来源于下列参考资料：

1.https://www.cshl.edu/blending-history-and-science/

2.https://geneticsunzipped.com/transcripts/2019/3/28/kitchen-aid-martha-chase

3.http://library.cshl.edu/oralhistory/interview/cshl/memories/szybalski-martha-chase/

4.https://embryo.asu.edu/pages/hershey-chase-experiments-1952-alfred-hershey-and-martha-chase

5.https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Biology_(Kimball)/05:_DNA/5.02:_The_Hershey_-_Chase_Experiments

6.https://www.geeksforgeeks.org/biology/hershey-and-chase-experiment/

7.https://projectbiodiversify.org/2020/12/13/martha-chase/

8.https://www.mun.ca/biology/scarr/Hershey_&_Chase_1952.html

9.https://www.britannica.com/biography/Martha-Chase

10.https://www.cshl.edu/personal-collections/alfred-d-hershey/

11.https://academic.oup.com/genetics/article-abstract/28/6/491/6033179?redirectedFrom = fulltext

12.https://achievement.org/achiever/james-d-watson/

13.https://www.cshl.edu/archives/institutional-collections/cold-spring-harbor-laboratory/

14.https://www.iucr.org/people/nobel-prize/watson

15.https://www.britannica.com/biography/Max-Delbruck

16.https://www.britannica.com/biography/Salvador-Luria

17.https://www.britannica.com/biography/Oswald-Avery

题图来源：图虫创意

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