馮永康 (綿陽(yáng)第一中學(xué) 四川綿陽(yáng) 621000)
圖1 徐道覺(jué)(1917—2003,照片由高翼之提供)
1917 年 4月 17日,徐道覺(jué)(T.C.Hsu)出生在浙江紹興的一個(gè)小山村。孩提時(shí)代的農(nóng)家果園生活,使他自幼便養(yǎng)成了學(xué)會(huì)欣賞大自然、領(lǐng)略大自然之美的興趣。由于其父親的工作性質(zhì)(河流工程師),屢屢需要奔波于南京、上海、杭州等地,徐道覺(jué)也在不斷地隨之遷徙顛簸中,讀完了小學(xué)和中學(xué)。在父親豐厚學(xué)識(shí)的感染和探索精神的熏陶下,他不僅打下了中國(guó)歷史和文學(xué)方面的扎實(shí)基礎(chǔ),喜好閱讀與詩(shī)歌創(chuàng)作,還利用課外時(shí)間走進(jìn)學(xué)校附近的山區(qū),在對(duì)昆蟲(chóng)生活的觀察和標(biāo)本的采集與制作中,了解了大自然的更多奧秘。這種探索大自然的旨趣,為他日后進(jìn)入生物學(xué)的研究領(lǐng)域,奠定了一定的基礎(chǔ)。
1936 年,徐道覺(jué)高中畢業(yè)選擇報(bào)考生物學(xué)專(zhuān)業(yè),以?xún)?yōu)異成績(jī)考入了浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院,主修昆蟲(chóng)學(xué)。
1941 年,徐道覺(jué)獲得學(xué)士學(xué)位后,拜師于談家楨(1909—2008)的門(mén)下,攻讀遺傳學(xué)碩士學(xué)位。談家楨曾師從國(guó)際遺傳學(xué)大師摩爾根(T.H.Morgan,1866—1945)和進(jìn)化遺傳學(xué)家杜布贊斯基(Theodosius Dubzhansky,1900—1975),于 1936 年獲得博士學(xué)位回國(guó),在浙江大學(xué)建立了國(guó)內(nèi)大學(xué)中第1個(gè)遺傳學(xué)專(zhuān)業(yè)。徐道覺(jué)加入到談家楨的實(shí)驗(yàn)室后,不僅承擔(dān)了到廣西等地采集作為實(shí)驗(yàn)研究材料的瓢蟲(chóng)之任務(wù),更重要的是能夠系統(tǒng)地閱讀到談家楨從美國(guó)帶回的所有遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的抽印本論文,從中了解到遺傳學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)向,獲取了豐富的遺傳學(xué)知識(shí),逐步明確了自己為之奮斗的目標(biāo)。在談家楨的悉心指導(dǎo)下,他還學(xué)會(huì)了用果蠅做實(shí)驗(yàn)材料,用壓片法觀察唾腺染色體等遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)。
從攻讀碩士學(xué)位開(kāi)始,徐道覺(jué)就完全醉心于活細(xì)胞中染色體的研究。他運(yùn)用已初步掌握的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),選擇一種搖蚊(Chironomus)作實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)其唾腺染色體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他發(fā)現(xiàn)了在搖蚊第2號(hào)染色體的一個(gè)基因座上,泡(puff)的存在具有多樣性,即:無(wú)泡、雜合泡、全泡,并證明這些可遺傳變異出現(xiàn)的頻率,服從于哈迪·溫伯格(Hardy Weinberg)遺傳平衡定律。他將該研究結(jié)果用英文寫(xiě)成的第1篇學(xué)術(shù)論文發(fā)表后,美國(guó)遺傳學(xué)家比爾曼(W.Beemann)用實(shí)驗(yàn)研究獲得的遺傳證據(jù)表明,在第2號(hào)染色體那個(gè)基因座上無(wú)泡的搖蚊,不能在它們的唾腺細(xì)胞里合成某種蛋白質(zhì)。
研究不同昆蟲(chóng)的多線染色體,使徐道覺(jué)感受到成功的快樂(lè)。他與談家楨的另一個(gè)弟子劉祖洞合作,選用一種蝗蟲(chóng)(Phlaeoba infumata)研究細(xì)胞的減數(shù)分裂,通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和統(tǒng)計(jì),對(duì)得到的6個(gè)種群的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,完成了有較高學(xué)術(shù)價(jià)值的研究論文。1948年徐道覺(jué)留學(xué)美國(guó)時(shí),他將論文完成稿交給進(jìn)化生物學(xué)家邁爾(E.Mayr)指導(dǎo)。邁爾隨即寄給了群體遺傳學(xué)家賴(lài)特(S.Wright),請(qǐng)其為之審稿。賴(lài)特非常仔細(xì)地分析了論文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并在專(zhuān)門(mén)給徐道覺(jué)長(zhǎng)達(dá)7頁(yè)的回函中,提出了繼續(xù)研究的建議。
抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后,浙江大學(xué)由貴州湄潭遷回浙江杭州。談家楨因?yàn)榈玫搅寺蹇朔评栈饡?huì)一年的經(jīng)費(fèi)資助,要再次赴美與杜布贊斯基合作研究。此時(shí),徐道覺(jué)已碩士畢業(yè)留校擔(dān)任談家楨的助手,并承擔(dān)本科生的遺傳學(xué)課程。受導(dǎo)師的全權(quán)委托,他擔(dān)負(fù)起整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作安排和另外2名研究生的培養(yǎng)工作。
在一次給本科生講授遺傳學(xué)的課堂上,當(dāng)徐道覺(jué)講到顯性性狀和隱性性狀,并舉例說(shuō)明人群中有人會(huì)卷舌,有人不會(huì)卷舌時(shí),生物學(xué)系的一位錢(qián)姓女學(xué)生告訴他,她的舌不但能卷,而且能上翻折疊,并作了現(xiàn)場(chǎng)表演。徐道覺(jué)馬上意識(shí)到,他遇見(jiàn)了一項(xiàng)從未被報(bào)告過(guò)的人類(lèi)遺傳性狀——折疊舌(tongue upfolding)。以這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)的遺傳性狀為線索,徐道覺(jué)開(kāi)展了系統(tǒng)的調(diào)查研究。1948年,他將該項(xiàng)研究結(jié)果,以“上翻折疊舌——一項(xiàng)新報(bào)告的人類(lèi)遺傳性狀”為題撰寫(xiě)成論文,發(fā)表在美國(guó)Journal of Heredity(第 39卷)上,并配有該錢(qián)姓女學(xué)生展示折疊舌的整版照片[2]。
1949 年,徐道覺(jué)與劉祖洞合作,將在人類(lèi)中已發(fā)現(xiàn)的屬于隱性遺傳的折疊舌和屬于顯性遺傳的卷舌這2種性狀,從群體遺傳學(xué)的角度,在對(duì)調(diào)查所獲數(shù)據(jù)做了統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理,測(cè)定了基因頻率后,以題為“中國(guó)人群一樣本中的折疊舌和卷舌”之論文,再次發(fā)表在美國(guó)Journal of Heredity(第40卷)上。
上述2篇論文是中國(guó)遺傳學(xué)家在人類(lèi)遺傳學(xué)領(lǐng)域最早的研究成果,顯示了徐道覺(jué)等人深厚的遺傳學(xué)功底和所受到的科學(xué)研究能力的嚴(yán)格訓(xùn)練。美國(guó)遺傳學(xué)家麥庫(kù)西克(V.A.McKusick)從1966年出版他所編寫(xiě)的巨著《人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳》第1版起,還專(zhuān)門(mén)收錄了徐道覺(jué)發(fā)現(xiàn)的“折疊舌”這一條目至今(MIM 189300)。
1948 年,談家楨利用在美國(guó)作學(xué)術(shù)訪問(wèn)研究之便,為徐道覺(jué)爭(zhēng)取到了赴美國(guó)德州大學(xué)帕特森(J.Patterson)實(shí)驗(yàn)室攻讀博士學(xué)位的機(jī)會(huì)。同年4月,徐道覺(jué)暫別妻子和即將出生的孩子,來(lái)到異國(guó)他鄉(xiāng),開(kāi)始了為期3年的博士研究生學(xué)習(xí)生涯。
初到美國(guó)時(shí),面對(duì)生活的艱辛、語(yǔ)言交流又不太自如的處境,徐道覺(jué)首先接受到的是導(dǎo)師帕特森教授安排給他的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究任務(wù)——搞清楚“果蠅virilis種群內(nèi)各個(gè)種的關(guān)系”。在研究生院內(nèi)的青年同事瓦格納(B.P.Wagner)、惠 勒 (M.H.Wheeler), 特 別 是 懷 特 (M.J.D.White)教授的幫助下,徐道覺(jué)參加了3次以采集果蠅為主的徒步旅行,每次為期1個(gè)月,足跡幾乎遍布整個(gè)美國(guó)大陸。通過(guò)實(shí)地考察與研究,他以果蠅遺傳學(xué)家格里芬(A.B.Griffin)繪制的唾腺染色體圖譜為基礎(chǔ),構(gòu)建了更加完整的、為后來(lái)的研究者所延用的果蠅virilis種群新圖譜。
1951年6 月,徐道覺(jué)順利通過(guò)畢業(yè)論文答辯取得博士學(xué)位后,舍棄了自己從事的果蠅遺傳學(xué)研究,來(lái)到位于加爾維斯頓(Galveston)的德州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,進(jìn)入波米拉(C.M.Pomerat)實(shí)驗(yàn)室接受人類(lèi)和哺乳類(lèi)組織培養(yǎng)的博士后訓(xùn)練。在最初的大約6個(gè)月時(shí)間內(nèi),他學(xué)會(huì)了如何建立人體組織細(xì)胞培養(yǎng)物,拍攝相差顯微鏡照片和縮時(shí)電影等技術(shù)。他也曾嘗試觀察人體組織細(xì)胞中的染色體,卻發(fā)現(xiàn)它們總是擠成一堆,什么也分不清楚。研究進(jìn)程的停頓,讓他感到十分失望和沮喪。度日如年的悲觀情緒,縈繞在他的心頭。
正當(dāng)徐道覺(jué)的學(xué)習(xí)與研究處于猶豫徘徊之際,“奇跡”突然出現(xiàn)了。
1952 年初的一天晚上,徐道覺(jué)照常到實(shí)驗(yàn)室做研究。他在對(duì)幾個(gè)來(lái)自人工流產(chǎn)的胎兒組織(皮膚和脾臟組織)培養(yǎng)物固定后用蘇木精染料染色,放到顯微鏡下觀察時(shí),被眼前的情景驚住了。在顯微鏡下的視野中,他清楚地看到了玻片標(biāo)本上一些分散的染色體,竟然鋪展得如此勻散 。
徐道覺(jué)在后來(lái)的回憶中寫(xiě)道:“此時(shí),我簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛,只是獨(dú)自默默地繞著實(shí)驗(yàn)樓走了一圈。當(dāng)我再次回到實(shí)驗(yàn)室,在顯微鏡下觀察那些玻片標(biāo)本,舒展分散的染色體還清楚可見(jiàn)。我知道它們是真的了。我試著研究那些玻片標(biāo)本,并制備了另外一些新的人體胚胎組織細(xì)胞培養(yǎng)物,想重復(fù)這一‘奇跡’。但是,結(jié)果什么事情也沒(méi)有發(fā)生。有絲分裂的圖像又回到了前面那種擠成一堆的‘糟糕’狀態(tài)。我連續(xù)重復(fù)了2次,都沒(méi)有看到分散的染色體。我開(kāi)始思考,那批不同尋常的人體脾臟組織培養(yǎng)物一定是發(fā)生了什么‘差錯(cuò)’,才使有絲分裂的染色體能如此均勻分散開(kāi)來(lái)!”[3]
這之后,徐道覺(jué)花了大約3個(gè)多月的時(shí)間,嘗試著改變可能想到的每一種因素:培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)的條件、培育的溫度、秋水仙素的添加、固定的步驟、染色的方法等。每一次他都只改變眾多因素中的一個(gè)因素,結(jié)果還是什么事情也沒(méi)有發(fā)生。
直到1952年4月,當(dāng)徐道覺(jué)將蒸餾水和平衡鹽溶液相混合以降低滲透壓時(shí),“奇跡”再一次出現(xiàn)。在顯微鏡下,玻片標(biāo)本中分散排列很開(kāi)的染色體,又重新出現(xiàn)在他的眼前[4]。
此時(shí),他已能作出肯定,3個(gè)多月之前出現(xiàn)的“奇跡”,一定是實(shí)驗(yàn)室中的某一位技術(shù)員在配制平衡鹽溶液時(shí),讀錯(cuò)了刻度標(biāo)尺,以致誤配成低滲溶液的緣故。
1952 年,徐道覺(jué)在美國(guó)Journal of Heredity(第43卷)雜志上發(fā)表了題為“體外哺乳類(lèi)染色體:人的核型”之論文。低滲溶液預(yù)處理技術(shù)的首次發(fā)現(xiàn),使徐道覺(jué)清楚地意識(shí)到,現(xiàn)在已經(jīng)有了一種強(qiáng)有力的研究手段,可使細(xì)胞膨脹并使其中的染色體鋪展開(kāi)來(lái)。這種技術(shù)不僅僅適用于人體細(xì)胞,并對(duì)所有生物和所有的細(xì)胞培養(yǎng)物一概都是適用的。
當(dāng)時(shí)擔(dān)任德州大學(xué)校長(zhǎng)的佩因特(T.S.Painte)是一位對(duì)果蠅遺傳學(xué)做出過(guò)卓越貢獻(xiàn)的學(xué)術(shù)權(quán)威,是徐道覺(jué)極為尊重的細(xì)胞遺傳學(xué)家之一。正是佩因特在1923年發(fā)表的研究論文中,對(duì)人類(lèi)染色體的數(shù)目得出了2n=48的錯(cuò)誤結(jié)論,隨后“48”這個(gè)數(shù)字,便一直充斥于所有的生物學(xué)著作乃至百科全書(shū)及生物學(xué)教材中。
本來(lái)可以成為世界上首位確認(rèn)并發(fā)布人類(lèi)染色體正確數(shù)目為2n=46的遺傳學(xué)家徐道覺(jué),在身處德州大學(xué)和享有盛名的遺傳學(xué)大師佩因特的光環(huán)籠罩下,作為還在為生計(jì)發(fā)愁的年輕博士生,不敢輕易冒犯學(xué)術(shù)權(quán)威。直面顯微鏡下視野中清楚的“46”,他沒(méi)有繼續(xù)再做確證性的實(shí)驗(yàn)觀察,而是選擇了對(duì)佩因特關(guān)于人類(lèi)染色體數(shù)目為2n=48的沉默。
徐道覺(jué)與確證人類(lèi)染色體數(shù)目為46條雖然失之交臂,但是他對(duì)人類(lèi)染色體制片過(guò)程中采用低滲溶液預(yù)處理技術(shù)的發(fā)現(xiàn),卻直接導(dǎo)致3年后,華裔遺傳學(xué)家蔣有興(J.H.Tjio)對(duì)人類(lèi)染色體數(shù)目的再次準(zhǔn)確地計(jì)數(shù)與公開(kāi)發(fā)布。
1955年12 月,在瑞典隆德大學(xué)萊文(A.Levan)實(shí)驗(yàn)室做研究的華裔遺傳學(xué)家蔣有興,選用人體胚胎肺組織為材料,利用徐道覺(jué)發(fā)現(xiàn)的低滲溶液預(yù)處理技術(shù),分別在顯微鏡下和照片中,觀察了來(lái)自4個(gè)不同人類(lèi)胚胎組織的261個(gè)肺細(xì)胞,清清楚楚地計(jì)數(shù)出了使他自己都難以置信的人的染色體數(shù)目,不是佩因特的2n=48,而是實(shí)實(shí)在在的2n=46。根據(jù)這一確定的觀察結(jié)果,他以“人類(lèi)的染色體數(shù)”為題迅速撰寫(xiě)成論文,發(fā)表在1956年1月出版的斯堪的納維亞Hereditas雜志上,從而擯棄了在整個(gè)細(xì)胞遺傳學(xué)界長(zhǎng)達(dá)30多年無(wú)人質(zhì)疑的佩因特的錯(cuò)誤結(jié)論,使全世界的遺傳學(xué)家對(duì)人類(lèi)染色體數(shù)目達(dá)成了2n=46的正確的共識(shí)。
徐道覺(jué)未能確認(rèn)自己所觀察到的人類(lèi)染色體為2n=46這一事實(shí),國(guó)內(nèi)遺傳學(xué)界的某些學(xué)者曾經(jīng)給予了“對(duì)徐道覺(jué)來(lái)說(shuō),實(shí)在是一個(gè)莫大遺憾”的評(píng)論。
難道這真是遺傳學(xué)史上的一個(gè)“遺憾”?答案是否定的。
作者通過(guò)再次研讀徐道覺(jué)于1990年代撰寫(xiě)的《我是怎樣成為一個(gè)遺傳學(xué)家的》自傳,并有機(jī)會(huì)訪談到徐道覺(jué)本人,在查閱了大量文獻(xiàn)獲取信息的基礎(chǔ)上,覺(jué)得有必要通過(guò)史料的再次論證,還原對(duì)徐道覺(jué)20世紀(jì)50年代初期首創(chuàng)低滲溶液預(yù)處理技術(shù)并觀察到人類(lèi)染色體這一科學(xué)事實(shí)的客觀評(píng)價(jià)。
徐道覺(jué)在自傳中,曾多處提到了他對(duì)這段研究經(jīng)歷的回憶。他寫(xiě)道:“我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了低滲溶液對(duì)染色體的作用。這是一次意外‘錯(cuò)誤’的結(jié)果。低滲技術(shù)促成了人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)的大發(fā)展。由于這個(gè)發(fā)現(xiàn),我決心繼續(xù)做細(xì)胞培養(yǎng)的研究工作。因?yàn)檎嬲目茖W(xué)家關(guān)注的是下一步?!保?]
他還寫(xiě)道:“我永遠(yuǎn)都是探索者。探索者是會(huì)犯錯(cuò)誤的。我也一樣。發(fā)現(xiàn)低滲技術(shù),在我的科學(xué)人生中僅僅是一個(gè)小插曲。但是這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn),的確是一個(gè)有意義的貢獻(xiàn),不然人類(lèi)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)就會(huì)延遲不知多少年。事件的發(fā)生雖然是‘偶然’的,但追溯可能起作用的因素,則需要堅(jiān)韌不拔的決心。在這個(gè)‘偶然’的發(fā)現(xiàn)中,我是在幸運(yùn)之神向我微笑時(shí),緊緊地抓住了機(jī)會(huì)?!保?]
徐道覺(jué)后來(lái)在接受作者訪談時(shí)也說(shuō)道:“較之我一生具有挑戰(zhàn)精神的學(xué)術(shù)研究經(jīng)歷,較之我大半生對(duì)人類(lèi)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)所作出的貢獻(xiàn)來(lái)說(shuō),1952年的那次發(fā)現(xiàn),僅僅是我科學(xué)人生的一個(gè)很小的片斷。我并不認(rèn)為當(dāng)時(shí)沒(méi)有確定并發(fā)布第1次觀察到‘人類(lèi)染色體為46條’這一發(fā)現(xiàn),而感到有什么遺憾。因?yàn)檎怯辛诉@一次的小小發(fā)現(xiàn),自1950年代初期開(kāi)始,才奠定了我從事人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方向,堅(jiān)定了我畢生為之不停追求的科學(xué)研究目標(biāo),也最終確立了我在人類(lèi)和哺乳類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)研究中的學(xué)術(shù)地位。”
在這次訪談中,徐道覺(jué)還向作者簡(jiǎn)要地談到他與蔣有興結(jié)為摯友的一些往事。由于蔣友興利用徐道覺(jué)創(chuàng)立的低滲溶液預(yù)處理這一技術(shù),再次觀察得出“人類(lèi)細(xì)胞中的染色體數(shù)目為46條”的正確結(jié)論并予以公開(kāi)發(fā)布,他們2人從此成為了密切交往的學(xué)術(shù)摯友。
1952 年,徐道覺(jué)所發(fā)現(xiàn)的低滲溶液預(yù)處理技術(shù)是人類(lèi)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)史上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他的導(dǎo)師波米拉為他的出色工作而感到驕傲,并說(shuō)服醫(yī)學(xué)院的教務(wù)長(zhǎng)給了他一個(gè)助理教授的資格。但是,具有不斷探索精神的徐道覺(jué),仍然想通過(guò)更加出色地努力,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)屬于自己的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究室的學(xué)術(shù)夢(mèng)想。
1955 年,徐道覺(jué)終于如愿以?xún)?,進(jìn)入到德州大學(xué)安德森(M.D.Anderson)醫(yī)院和腫瘤研究所(后來(lái)改名為安德森癌癥中心),開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的人類(lèi)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究。
在安德森癌癥中心這樣一個(gè)充滿(mǎn)信任、激勵(lì)而又合作的學(xué)術(shù)環(huán)境中,徐道覺(jué)的科學(xué)生涯開(kāi)始步入一個(gè)“黃金時(shí)期”。他用幾年時(shí)間重點(diǎn)研究了小鼠的L系細(xì)胞長(zhǎng)期培養(yǎng)時(shí)數(shù)量的變化,也嘗試從其他正常的動(dòng)物組織培養(yǎng)中,建立他自己擁有的細(xì)胞系。從1950年代中期至1970年代末期,徐道覺(jué)率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)觀察和結(jié)果分析,在多種學(xué)術(shù)期刊上,發(fā)表了以“體外哺乳類(lèi)染色體”為總題目的系列研究論文(包括從1952年的之1到1963年的之16)。這期間,他們還通過(guò)收集來(lái)自世界各地實(shí)驗(yàn)室的各種哺乳動(dòng)物的組織樣本和淋巴細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)固定進(jìn)行染色體的分析,在獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,主編了極其精美的《哺乳動(dòng)物染色體圖譜》(從1967年出版第1卷到1977年出版第10卷)。該圖譜共收集了現(xiàn)存常見(jiàn)和罕見(jiàn)的哺乳動(dòng)物的染色體圖片及其核型分析,為哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)的深入研究,提供了極其寶貴的資料[5]。
1980 年代初期,徐道覺(jué)利用人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)的研究成果,開(kāi)始實(shí)施一項(xiàng)“研究環(huán)境誘變劑同癌癥易感性關(guān)系”的宏大計(jì)劃。他與實(shí)驗(yàn)室中的年輕同事,先是收集并查證了大量的文獻(xiàn)資料,然后從一個(gè)為之孕育和辛苦工作了8年的實(shí)驗(yàn)體系中,極其巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)反其道而行之的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想:將染色體作為度量誘變劑敏感性的工具。他們將人的淋巴細(xì)胞放在含有被公認(rèn)為的擬輻射物質(zhì)的博來(lái)霉素(bleomycin)的培養(yǎng)基中處理一段時(shí)間,由這種誘變劑誘導(dǎo)斷裂的染色單體的頻率,作為誘變劑敏感性的定量評(píng)估。為了獲得足夠多的人體血樣(包括正常個(gè)體和癌癥患者),他們從實(shí)驗(yàn)室的每一個(gè)來(lái)訪者身上抽取10 mL血液,分類(lèi)作好記錄,以用于論證假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。到1987年,徐道覺(jué)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)收集了豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),既有正常的對(duì)照者血樣,也有各類(lèi)癌癥病人的樣本。他們從概念的形成到論文的發(fā)表,前后用了8年的時(shí)間,初步得出了癌癥患者對(duì)博來(lái)霉素的敏感性(即出現(xiàn)較高的染色單體斷裂率)較正常人高的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也有力地表明了引起癌癥的原因是環(huán)境與遺傳的相互作用[1]。
徐道覺(jué)創(chuàng)立的用博來(lái)霉素誘導(dǎo)染色單體斷裂的頻率,作為誘變劑敏感性的定量評(píng)估之實(shí)驗(yàn)研究方法所取得的初步成果,很快引起了學(xué)術(shù)界更多同行的興趣。不同地域、不同科系的臨床醫(yī)生和研究者,紛紛來(lái)到徐道覺(jué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí),并嘗試擴(kuò)大這種測(cè)試方法的臨床范圍。安德森癌癥中心外科學(xué)系的香茨(S.P.Schantz)運(yùn)用該實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法,在臨床醫(yī)學(xué)上發(fā)現(xiàn)了對(duì)博來(lái)霉素高敏感性的患者可能產(chǎn)生第2次原發(fā)性癌癥的機(jī)會(huì),是低敏感者的4倍。癌癥防治系的施皮茨(M.R.Spitz)將自己的流行病學(xué)數(shù)據(jù)同香茨的臨床信息綜合起來(lái),發(fā)現(xiàn)了在上消化道系統(tǒng)獲得腫瘤的幾率與吸入的煙草和飲用的酒精量成正比。當(dāng)將博來(lái)霉素敏感性參與分析時(shí),對(duì)博來(lái)霉素敏感個(gè)體的消化道上腫瘤的比率顯著升高。香茨和施皮茨的臨床實(shí)驗(yàn)與分析結(jié)果,促使徐道覺(jué)與他的助手雪莉(L.Shirley)、弗朗(C.Furlong)等,進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)論證乙醇是否有誘變作用的研究。他們選取博來(lái)霉素等多種誘變劑分別與乙醇共同作用于細(xì)胞,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了乙醇有加強(qiáng)博來(lái)霉素等誘變劑的作用。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn),徐道覺(jué)等人還證明了乙醇作用的機(jī)制:它不僅能阻斷正常的DNA復(fù)制,也可能抑制一些與DNA修復(fù)有關(guān)的酶的活性[1]。
基于這一系列的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,徐道覺(jué)向公眾提出了健康生活的忠告。他告誡人們:吸煙有害健康,是因?yàn)樗芤鸺?xì)胞輕微的遺傳損傷。雖然只要給以足夠長(zhǎng)的時(shí)間,大部分遺傳損傷可以被修復(fù),但是當(dāng)又抽煙又喝酒時(shí),DNA的修復(fù)就受到了乙醇的抑制,由此引起癌癥的發(fā)生。
在長(zhǎng)達(dá)50年的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中,徐道覺(jué)所取得的卓越成就,使他領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室成為人類(lèi)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)的“麥加”。世界各國(guó)的細(xì)胞遺傳學(xué)家(包括施立明等中國(guó)遺傳學(xué)家),都紛紛慕名來(lái)到這里,學(xué)習(xí)制備有絲分裂染色體的新技術(shù)、新方法,進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)的學(xué)術(shù)進(jìn)修與實(shí)驗(yàn)研究。徐道覺(jué)本人被國(guó)際遺傳學(xué)界尊崇為“哺乳動(dòng)物細(xì)胞遺傳學(xué)之父”(Father of Mammalian Cytogenetics)。
在徐道覺(jué)的整個(gè)科學(xué)研究生涯中,他于1953年被聘為美國(guó)德州大學(xué)的助理教授;1955年升任成副教授,并成為安德森癌癥中心細(xì)胞生物學(xué)研究主任;1961年晉升為正教授;1973年被選為美國(guó)細(xì)胞生物學(xué)會(huì)主席(該學(xué)會(huì)第1次選出的華人主席)。1980年成為安德森癌癥中心第1個(gè)“特聘首席”(endowed chair)教授。他的一生發(fā)表了近400篇論文及12本專(zhuān)著),可稱(chēng)之為碩果累累。徐道覺(jué)的原創(chuàng)性貢獻(xiàn),正如他在自傳中所總結(jié)的主要有3個(gè)方面:
1)發(fā)現(xiàn)低滲溶液預(yù)處理技術(shù),為精確確定人體染色體數(shù)目及其他哺乳動(dòng)物染色體數(shù)目,提供了有效的技術(shù)手段與研究方法[6];
2)創(chuàng)建了顯示組成型異染色質(zhì)的方法,即染色體C顯帶技術(shù)的發(fā)現(xiàn);
3)提出了誘變劑敏感性與環(huán)境致癌作用相關(guān)的假說(shuō),并用實(shí)驗(yàn)證明了這一假說(shuō)。
2003年7 月9日,徐道覺(jué)因癌癥病逝于他所工作過(guò)的德州大學(xué)安德森醫(yī)院,享年86歲。他對(duì)遺傳科學(xué)研究的興趣與挑戰(zhàn)精神,不停奮斗的學(xué)術(shù)人生,不僅為學(xué)界同仁所景仰,還將繼續(xù)激勵(lì)著一代又一代的后來(lái)人,朝著未知的遺傳奧秘,不斷地向縱深探索。