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作曲家“调整”的不再是字、词、句的结构,而是音符、音调、节奏和旋律,使其成为民间小调、高山流水,还是气势磅礴的交响曲,或千古绝唱。
医生“调整”的已不是音符、单调、节奏和旋律的结构,而是从几千中(不止几千种)药物中精选出最少的、最有效的一种或几种药物进行组方、调方,对症下药,达到“治病救人”的目的。
厨师又不同了,他们是对山珍海味、鸡鱼肉蛋和各种蔬菜进行切割加工,再加上葱、姜、蒜、油、盐、酱、醋、糖等佐料,进行煎、炒、烹、饪,从而做出色、香、味俱佳的美味佳肴。这里需要强调的是加工的时间顺序问题,即按流程去做,这便是“时间结构”。厨师不愧是调配大师、调味大师、美食专家,当然也是“结构调整”的大师。
军事家调配的不再是山珍海味,鸡鱼肉蛋,他们调配的是活生生的人和作战装备,他们通过“调兵遣将”,运用游击战、阵地战、运动战、海战、空战或混合战等形式,达到“克敌制胜”的目的。田忌与齐威王赛马的故事之所以为世人皆知,就是因为田忌在不改换赛马的情况下,仅仅调整了与齐威王赛马的对应关系而取胜的大智慧。
科学家也在做调整结构的工作。 1937 年,美国的西格里和皮里尔用加速器在氘核轰击钼核的实验中,发现了第一个人造元素锝。 1941 年,美国哈佛大学的学者们,则在加速器中把中子打进汞核而释放出一个质子来,使汞变成了黄金——即人造黄金。 1965 年 9 月,我国生物学家在世界上首次用人工的方法合成一种有生命活力的蛋白质——牛胰岛素。科学家们发现,普通金属是多晶体结构,而且每个晶体内部还常常出现空位、间隙原子和位错等不完整结构,这些就是影响金属材料硬度的缺陷。而理想晶体,原子是按一定的几何规律在空间作周期重复排列。研究发现,理想晶体的强度比普通金属大 100 多倍。现在,人们根据研究理想晶体提出的预见,用技术手段减少金属材料的缺陷,已研制成若干极细的金属丝,其强度接近理想晶体的强度,称之为“金胡须”。
为什么“种瓜得瓜,种豆得豆”?科学家们首先把动、植物分解为最小单位——细胞,考察细胞在遗传过程中的作用。细胞虽小,但仍有复杂的结构和功能,进一步“解剖”细胞,把它分成细胞膜、细胞质、细胞核。并分别地研究它们各自对遗传的作用与影响。这时他们了解到影响遗传过程的主要部分在细胞核。接着,科学家们又把细胞核分解为脱氧核糖核酸( DNA )和核糖核酸( RNA ),深入考察它们的功能和特点,结果发现,生物遗传的主要物质是 DNA , DNA 是遗传信息的承担者。那么, DNA 为什么具有这种功能?科学家们更深入地分析后知道,这是由它内部的特殊结构造成的。 DNA 是由四种不同的核苷酸,通过不同的空间排列,形成所谓双螺旋结构,遗传信息就贮存在核苷酸的排列次序中。 DNA 通过自我复制,把遗传信息一代一代传下去,又通过碱基配对决定 RNA 分子中的核苷酸顺序,这叫转录。进而, RNA 分子又以一定顺序相连的三个核苷酸决定着一个氨基酸的排列,也就是说,遗传信息是 DNA 流向 RNA ,再从 RNA 流向蛋白质,从而使生物体得以世代相传,瓜生出来的是瓜而不是豆。这就是分子生物学中所谓“中心法则”的主要内容。然而, 70 年代初,梯明和巴尔的摩分别在两种 RNA 肿瘤病毒中发现一种酶,它能以 RNA 为模板来合成 DNA ,称为逆转录酶,这样 RNA 中的遗传信息可以流向 DNA 了。这说明,在某种情况下, RNA 也可以是遗传信息携带者,遗传信息也可以由 RNA 传递给 DNA 。这就修正和发展了“中心法则”。
逆转录酶的发现解决了 RNA 肿瘤病毒的遗传物质整合于寄主细胞染色体的问题,同时也为重组 DNA ,即基因工程的研究提供了重要的工具酶,有很大的理论意义和实践意义,至此,生物遗传的物质基础及其机理总算基本上弄清楚了。梯明和巴尔的摩也因此获得了诺贝尔奖。
在分子遗传学基础上发展起来的遗传工程,