作者：（英）约翰·苏尔斯顿,（英）乔治娜·费里
出版社：中信出版社
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共同的生命线：人类基因组计划的传奇故事试读：
译者序
在编写《基因组学2016》教科书之际，有幸重拾并再次拜读约翰·苏尔斯顿爵士的这本书。
本书中文版的初次发行已过十载，今日重读，别有一番滋味。不得不说，只有请大家亲自翻开并认真阅读这本并不很厚却饱含作者心血的书，才能让大家更好地回顾和理解“国际人类基因组计划”前前后后的历史和作者事无巨细的辛勤与辛劳，记住这段迄今仍令人心潮澎湃的过往。
本书主要有两部分：第一部分是作者阐述自己是如何由一个天生便对科学充满好奇的学生成长为线虫研究领域的翘楚，因此而获得诺贝尔奖这一殊荣，却在当时转向人类基因组研究的心路历程。自己至少在十多年里已引用上千次，并将之奉为基因组学这一学科的支柱和理念的经典“语录”——“生命是数字的（Life is Digital）！”，即源于本书中的一段原话。我迄今还清楚地记得当时“豁然开朗、拍案叫绝”的那种年轻人才有的激情；第二部分是从科学、社会和伦理等多角度，全面、客观地描述了“国际人类基因组计划”从酝酿、提出、讨论、实施直至最后完成过程中的很多鲜为人知的故事。
有关“国际人类基因组计划”的争论从未停歇过。其中很多交锋，与其说是技术路线方面的，或是学术观点，或是功过归属的争论，还不如坚定地说，首先便是道义和伦理的争论。正是由于作者和他同道的坚持，才有了“共需、共有、共为、共享”为主体的“人类基因组计划精神”，才形成了现在基因组学领域的“行规”——“免费即王道”。对这一点，当时曾众说纷纭，现在仍难有定论。我们可以借由此书，更加密切地关注这一争论的走向。
向大家推荐本书的另一动机是，据我所知，本书是迄今为止唯一一本由美国人之外的当事人撰修的详细描述“国际人类基因组”的著作。我们有幸重新发现其科学和历史价值，这是吾等之幸，亦是本书之幸。
正是出于这样的目的，我们根据当年初译的中文版原稿，对照英文原版做了较大程度的订正。作为科普书籍，送亲赠友，以飨读者。
这本书的发行得到了大家的支持，我们也希望此书没有辱没作者的初衷和心血。
相信本书的读者会从中收益良多。杨焕明 夏志 王晓玲2016年5月，于北京
中文版序
这本书能够在中国出版，呈献给所有的中国基因组学研究者，令我们满怀欣喜，并引以为荣。
在此要特别向杨焕明教授及他的同事致敬，他们为国际基因组计划做出了很大的贡献。在人类基因组计划中，他们出色的工作提升了这项计划的国际地位，同时也确保了全人类得以共同拥有这一成果。在水稻全基因组的测序工作中，他们公开了许多对于农作物研究十分关键的数据，并且保证所有的研究者都能使用这些信息。同时我们还要特别感谢刘斌博士对本书做了大量深入细致的翻译和校对工作。
亲爱的读者，我们希望这本书能够吸引你，使你了解到一些关于人类基因组计划的内幕，并且能够让你相信：科学是，或者说应当是为我们所有人的利益服务的。基因组研究表明了全人类都属于同一个大家庭，而全世界的未来则取决于我们大家对这一点的认同程度。
我们在遥远的英国问候中国读者。约翰·苏尔斯顿 乔吉娜·费里2003年11月
英文版序
这里要讲的故事是关于人类基因组测序这一20世纪末令人瞩目的非凡成就的。全世界的知名报刊都曾用头版头条和醒目的标题连篇累牍地以“终结疾病”来报道这个故事。这似乎还不够热闹，当一个竞争者提出挑战并将这个科学的诉求变成一场“竞赛”时，故事就更加吸引人了。
为什么还要再讲一遍这个故事呢？因为在我们看来，只有以“局内人”的角度才能够公正地看待过去十几年间故事发展的生动情节，这些情节是如此的错综复杂，以至无法用三言两语或者“竞赛”这个容易让人误解的比喻来概括。笔者约翰作为美国以外最大的基因组测序中心的负责人，以独特的视角，对科学进步过程中政治与人类健康和财富同样关键的观点做出了精妙的评论。
20世纪80年代，人类遗传学和分子生物学这两门相对独立的学科携手开始了对人类基因组的探索，而人类基因组序列测定则是最后一道工序。人类遗传学着力于研究遗传特性从而揭示疾病的遗传学机制，而分子生物学则研究组成基因的“原料”——DNA，因为正是这种分子使得生命如此多彩。仅用只有四个字母的字目表，DNA就可以撰写出以这些字母排序所组成的每一种生命的说明书——基因组。
1990年，在国际性的公共基金的资助下，人类基因组计划正式启动，主要致力于绘制人类DNA分子的图谱及测定它们的序列，并将这些信息无偿提供给科学界使用。人们经常会将“绘制基因组图谱”和“测定基因组序列”混为一谈，其实两者有“规模”上的区别。基因组图谱可以帮助科学家在还不知道基因准确序列（要知道人类基因组的精确序列有30多亿个字母）的情况下找到基因，而基因组序列不但是最精确的基因图谱，更重要的是，序列本身包含了非常丰富的生物信息。当全部基因组序列测定完毕时，我们将拥有一本用象形文字书写的揭示生命本质的“天书”，即使目前我们还无法得知书中文字的准确含义。“天书”解密的过程将十分艰巨，需要穷集所有科学家的辛勤劳动和智慧。因此序列的共享将变得十分关键。没有哪个个人或小组能够令人信服地宣称单靠自己的力量就能够解密“天书”。当1998年5月成立的塞莱拉（Celera）基因公司以营利者的角色宣称自己将开始同样的工作，并将成为“基因组及相关医学信息的权威数据源”时，整个生物学的前景受到了严峻的挑战。这些本该作为人类共同财富的基本生命信息的共享权将由于某个公司垄断控制的企图而受到威胁。
特别值得称颂的是，那些资助人类基因组计划的公共机构马上商议决定不给塞莱拉公司留下回旋余地，在比原定计划稍微降低准确度和完整性的情况下，争取时间，抢先公布序列数据。于是，在2000年6月，人们举办了声势浩大的“人类基因组工作框架图”的庆祝活动。虽然人类基因组序列测定的最后完成还需要全球科学家数年时间的共同努力，但从现在开始，世界上任何一个角落的科学家都可以自由地、毫无障碍地无偿访问和使用那些已经完成的序列信息，进行自己的科学探索工作。我们写下本书来告知世人，这个世界险些失去这种自由。
近几十年以来，科学界的主流风气变了。一度是共同事业的科学研究，发明和发现被承认并且成果共享，变得时常为商业竞争所限制。金钱的诱惑，赞助合约的限制，或者仅仅是出于自我防护意识，许多科学家只有在专利法或商业机密的保护下才与其他成员交换各自的发现。另一方面，一些仍然坚持传统的理想化的科学研究风气的人则更加强烈地反对现在的做法。人类基因组计划正是展示了一个科学家及全社会所面临的选择。通过这个故事，我们想要表达科学发现带来的纯粹的惊喜，并且引人深思关于那些掌握了人类秘密的人所肩负的责任。
我们合作写成了这本书，是平等的伙伴关系，但从一开始我们就达成了共识：既然我们写的是约翰的故事，自然应该用他的口吻，即第一人称。故事的主要素材来自约翰的记忆，加上他每天关于这一计划的电子邮件来往记录。我们采访了故事中的许多主要人物，他们的观点对于故事的完整性及印证约翰的记忆起了无法估量的作用。结果便是我们尽力呈上的准确而不加修饰的事件的真实经过。
我们感谢以下各位，我们同他们进行了愉快的谈话和通信：巴特·巴雷尔（Bart Barrel）、戴维·本特利（David Bentley）、马丁·博布罗（Martin Bobrow）、悉尼·布雷内（Sydney Brenner）、默里·凯恩斯（Murray Cairns）、弗朗西斯·柯林斯（Francis Collins）、艾伦·库尔森（Alan Coulson）、迈克·德克斯特（Mike Dexter）、戴安娜·邓斯坦（Diana Dunstan）、理查德·德宾（Richard Durbin）、埃里克·格林（Eric Green）、菲尔·格林（Phil Green）、马克·盖耶（Mark Guyer）、鲍勃·霍维茨（Bob Horvitz）、蒂姆·哈伯德（Tim Hubbard）、乔恩·卡恩（Jon Karn）、朱迪丝·金布尔（Judith Kimble）、阿伦·克卢格（Aaron Klug）、埃里克·兰德（Eric Lander）、彼得·利特尔（Peter Little）、迈克尔·摩根（Michael Morgan）、布里奇特·奥格尔维（Bridget Ogilvie）、梅纳德·奥尔森（Maynazrd Olson）、保罗·巴弗里德斯（Paul Pavlidis）、科林·里斯（Colin Reese）、戴·里斯（Dai Rees）、简·罗杰斯（Jane Rogers）、格里·鲁宾（Gerry Rubin）、迈克·斯特拉顿（Mike Stratton）、阿德里安·苏尔斯顿（Adrian Sulston）、英格里德·苏尔斯顿（Ingrid Sulston）、鲍勃·沃特斯顿（Bob Waterston）、詹姆斯·沃森（James Watson）、约翰·怀特（John White）、里克·威尔逊（Rick Wilson）。戴维·本特利、默里·凯恩斯、艾伦·库尔森、理查德·德宾、玛德琳·哈维（Madeleine Harvey）、蒂姆·哈伯德、阿伦·克卢格、保罗·巴弗里德斯、唐·鲍威尔（Don Powell）、简·罗杰斯、达芙妮·苏尔斯顿（Daphne Sulston）、英格里德·苏尔斯顿和鲍勃·沃特斯顿阅读了本书的草稿并且提出了宝贵的意见，但是由于我们水平所限，疏漏之处在所难免。
我们还感谢以下机构，它们赞助了英国部分的基因组学研究工作：医学研究委员会（它还提供了使用其档案中的材料的便利）及威康信托基金，两者提供了本书的部分照片，同时还包括美国国家人类基因组研究所。还要感谢以下个人：理查德·萨默斯（Richard Summers）、安妮–玛丽·巴吉特森（Anne-Marie Margetson）、珍妮·怀廷（Jenny WShiting）、桑娅·布朗（Sonya Brown）、安妮特·福（Annette Faux）、克里斯·维特斯特朗（Kris Wetterstrand）和玛吉·巴特利特（Maggie Bartlett）。
非常遗憾的是，由于篇幅所限，我们还省略了许多本应在此提到的人（如果没有他们，我们的故事也就不值一提了）。我们特别要感谢桑格中心的成员及其国际人类基因组测序联盟的合作伙伴们，容忍我，并且使所有这些变为现实。
如果不是以下三人，这本书便不会存在。艾伦·库尔森，他从早期开始就和我合作。鲍勃·沃特斯顿同我合作完成了线虫的测序，成立了两个基因组中心，并推动了共享信息这一理念。鲍勃也参与酝酿并且同我们一起完成了本书的撰写，这本书也是他的故事。达芙妮·苏尔斯顿受基因组测序中的故事所感染，决心把它们真实地记录下来，也促使我们合作完成了这本书。约翰·苏尔斯顿，乔治娜·费里2001年8月引子心动时刻“我听到牢狱之门在我身后关闭。”
我和鲍勃·沃特斯顿站在长岛铁路赛奥赛特小站明亮的白色月台上等待着开往纽约市的列车。太阳耀眼刺目。我们刚刚开完了1989年的冷泉港线虫生物学研讨会，正在返家途中。每次参加线虫会议都让我感到为难——离开英格兰春天的温暖旖旎，面对长岛的阴霾寒冷。现在这种感觉没有那么强烈了，但是那种异样的感觉总还在。
线虫会议从1977开始每两年举行一次，今年的与往年比尤显特殊。艾伦·库尔森（Alan Coulson）将我们做的线虫基因组图谱长卷挂在布什演讲厅的后墙上。整整三天时间人们把他团团围住，询问图谱的细节，添加信息，将之带到他们以后两年的线虫生物学研究中——发现每一个基因是何时、何处、以何种方式引导完整线虫的成长。
会议中间，吉姆·沃森（Jim Watson），DNA双螺旋结构的共同发现者和当时的人类基因组计划负责人，浏览了图谱。他评论道：“不经过测序，你看得见它吗，看不见吧？”我们的图谱代表了重叠的线虫DNA片段，它们顺序排列，间隔以已知DNA序列标志。测序则意味着读取线虫的一亿个字母中的每一个或者其遗传密码碱基的每一个。由此可以得到终极的图谱：线虫生长所需要的全部信息。在线虫基因组中找到路径就好比地球仪和一套各个房屋都被标记的街道图。
后来我们坐在吉姆·沃森的办公室里讨论究竟如何才能进行测序。我们达成了协议。鲍勃在圣路易斯的实验室和我在剑桥的实验室在三年时间里要完成线虫基因组1亿碱基中的300万碱基的测序，以证明我们做得到。事情进展顺利的话，我们将申请基金完成全部测序。
我们做好了打算，却没有想到我们很快就陷入了一场饱受争议的，但最终成功的计划中，这个计划导致了2000年6月宣布的人类基因组草图的诞生。
在那个5月的下午，我们在烈日下等待着开往纽约市的列车的到来，尽头似乎遥不可及。还从未有人测过多于25万碱基的序列，更不用说300万或者1亿碱基的序列了。许多人认为这是浪费时间和资源，但我们已经下定了决心。热闹的线虫会议后的突然寂静，使我猛然意识到：已经没有退路了，我们只能向前进发。牢狱之门关闭的砰响在我耳际回荡。这是我生命中最激动人心的时刻之一。第一章始于蠕虫
如果说在20世纪，选择一个脱颖而出的源于自然科学的艺术形象的话，DNA是最合适的。理由很充分，正如1953年3月弗朗西斯·克里克（Francis Crick）在苍鹰酒馆（Eagle Pub）中举世闻名的宣告：DNA分子中蕴藏着生命的奥秘。从众多的描述中人们得知DNA是个短粗双螺旋分子，其实这远未展现出它不可思议的其他特征：难以想象的纤细和近乎“无限”的长。我们身体每个细胞中的DNA足有两米长，而细胞本身直径也不过以微米计算；如果按比例将DNA放大到缝纫线般粗细，则每个细胞的DNA将有200千米长。
DNA分子可以像棉花的纤维一般捻连成肉眼可见的“丝线”，这种特性使得下面要讲述的一个有趣的实验成为可能。当代艺术家马克·奎因（Marc Quinn），请我协助他于2000年在伦敦白色立方体（White Cube）美术馆举办有关DNA的展览，我欣然应允。马克以在创作中使用自己的体液为实验材料探求自我概念而闻名，1991年他曾用4.5公斤的冷冻血液浇筑自己的头像。他把自己的一些精液给我，我用去污剂和其他一些化学药品软化精液中精子的坚硬外壳。精子大体上就是由封装好的DNA组成的，当其内容物被释放出来后，溶液变得相当黏稠。我们将一小部分黏稠物质转移到一支长玻璃试管中，轻轻地在上面覆盖一层无水乙醇。然后将一根玻璃棒插入试管中，穿过无水乙醇，直达黏稠的胶状物质，轻轻搅动一会儿，再慢慢地把玻璃棒抽出来。玻璃棒上出现了由微细纤维缠绕其上并聚集而成的“丝线”。我们轻轻地用玻璃棒将这些“丝线”拉上来，使其黏附在试管口边缘。当马克将试管放在黑色幕布前面时，我们不禁为其美丽的景象而兴奋得相互拥抱：马克的DNA——肉眼无法识别的分子交织而成的网，缠绕成一根晶莹剔透的丝线——这就是他生命的奥秘所在。
即使没有装备精良的实验室，你也可以用任何生物活组织为材料来做类似的试验。甚至在厨房里，用洋葱作为组织材料，准备好水、盐和伏特加酒，就可以提取DNA，并且效果还不错。洋葱的DNA看起来与人的DNA没什么不同，这很容易理解：从化学的角度来说，它们是同一类分子。DNA是贯穿任何生命体的最原始的生命线。但是，你的DNA决定了你与洋葱不同，也与其他任何人不同。DNA分子携带着生命编码，编码中记录着一个受精卵发育成人或一颗种子长成洋葱所需要的指令。这些编码指令中更加细微的区别决定了不计其数的诸如头发、脸形、体形和性格等的多样性，使得每一个人成为与众不同的个体。每一个指令或基因都只影响整体的一小部分，最终的结果部分也由环境决定。但生命体的整个基因组包含了组合所有信息的能力，这的确令人叹为观止。现在正在进行的，试图通过阅读和了解组成人类的一整套指令即人类基因组来挖掘这种能力的计划，是现代科学最重大的事件之一。它将改变人们的生活，是好是坏则要取决于人们怎样运用这些知识。
每个人似乎都明白，整个事件不会像2000年6月宣布人类基因草图完成那样就此完结。事实上不管人们怎样热烈地期盼，这项工作还远远没有完成。阅读阶段将在2003年基本完成，但要完全理解其中的奥秘还需要数十年的努力，并将涵盖生物学的方方面面。能真正了解人类基因组，甚至是洋葱基因组的一代人，将有能力完全了解生命的奥秘。
我从来没有刻意去参加这个错综复杂的人类基因组计划。如果在10年前，有人预言我很快将领导一个约500人的研究中心，投身于一个大型的国际合作项目，参与媒体上的唇枪舌剑的话，我肯定会大笑不已。我想做的仅仅是读懂线虫的遗传密码而已，并没有企望线虫与人类基因组有什么直接联系。当然，解读线虫的DNA是解读包括人类在内的其他物种DNA很好的前奏，不过当我们开始解读线虫的基因组时，并没有想到其他物种，我们只是想填补25年来对这种微小生命的生物学研究留下的空白。
我第一次接触线虫是在1969年，当时我刚刚来到医学研究委员会（Medical Research Council’s Laboratory）在剑桥的分子生物学实验室（即广为人知的LMB），作为悉尼·布雷内（Sydney Brenner）研究组的工作人员，悉尼与细胞生物学实验室的弗朗西斯·克里克共同领导这个小组。在体形上他俩形成鲜明的对比：弗朗西斯身材高大，一头浅棕色的头发；而悉尼个头矮，肤色黑，浓眉下有一双深邃、明察秋毫的眼睛，但两个人都很健谈。悉尼出生在南非，在那里长大并接受高等教育，于1952年到牛津大学学习研究生课程，并获得医学学位，然而他却选择了有关基因方面的生物学研究。他研究噬菌体（一种侵袭细菌的病毒。对噬菌体和细菌遗传学的研究，奠定了现代分子生物学的基础），并且很快在研究噬菌体遗传学的全球科学家中建立了自己的知名度。
当1953年弗朗西斯·克里克和吉姆·沃森发现DNA的双螺旋结构时，悉尼是首批访问剑桥大学聆听这一重大发现的科学家之一。1957年，他搬到剑桥大学，从此定居下来，和弗朗西斯一起破译遗传密码，揭示细胞如何利用遗传密码合成蛋白质，从而满足生命过程的需要。到20世纪60年代中期，悉尼认为揭示基因如何指导蛋白质合成的工作已经基本完成，准备开展下一个阶段的研究。他雄心勃勃的计划是揭示DNA如何为动物编码。很自然，他打算从简单动物开始着手，于是选中了线虫。“我们计划鉴别线虫中的每一个细胞并追踪其谱系”，他在申请经费支持的计划书中写道：“我们还应该研究其生长发育的稳定性，并通过突变个体研究其遗传调控机制。”悉尼后来回忆说，当时有人觉得他是异想天开。“吉姆·沃森当时说他不会给我一分钱去研究这些事，”悉尼说，“他说我超前了20年。”
为什么悉尼会选择线虫作为研究对象呢？这得从生物学研究中，通过对简单生物的研究来揭示所有生命本质的传统说起。在悉尼着手进行他的项目的年代，绝大多数遗传学家以细菌或果蝇为研究对象，但这两个物种都不符合悉尼的要求。细菌是单细胞生物，而在悉尼计划中的一个主要研究内容是探索在多细胞生物中，基因是如何控制动物从一个受精卵成功地分化发育为成熟个体的。至于果蝇，从另一个方面讲，由于它的复眼、翅膀、有关节的腿和精巧的行为模式等过于复杂多变，不适合悉尼想要进行的详尽的分析。线虫，或者蛔虫，虽然不如上述两个物种那样被深入研究过，但在生物学方面人们对其并不是一无所知。它们构成了庞大的家族，包括寄生的和独立生活的（非寄生）个体。让悉尼感兴趣的是一种在泥土中自由生活的品种：秀丽线虫（Caenorhabditis elegans，或C. elegans）。长长的名字代表着一个全长不过一毫米的微小生物。
在野生条件下，秀丽线虫生活在泥土中，贪婪地以能找到的任何细菌和其他微生物为食。在食物充足的情况下，它们从受精卵发育为成虫只需要三天的时间（只是果蝇的1/3）；如果食物缺乏，它们可以在不需要进食的情况下保持幼虫状态若干个月。许多成虫是雌雄同体的，可通过自我受精的方式产生数百个后代。雄性个体偶尔也会出现，频率大概是几百分之一，它们的交配能够提高遗传信息混合的机会，使得进化步伐加快。它们的解剖结构非常简单，虽然没有像高等动物一样的心、肺和骨骼等生理结构，但它们仍然能够完成许多基本生理活动，如移动、进食、繁殖、感觉环境变化等。简单地说，它们是由内外嵌套的两个“管子”组成的：外面的“管子”包括皮肤、肌肉、排泄系统和大部分的神经系统；内部的“管子”是内脏。它们依靠腹背肌肉的交替收缩，把身体弓成一系列类似“S”形的曲线移动。
这种线虫是悉尼心目中最适合的一种研究对象。它们在实验室中很容易喂养，可以在涂满大肠杆菌群落的培养皿中快乐地生活。也可以使它们在冷冻条件下进入“假死”状态保存多年，这样就可以将这种生物的不同品种保存起来。幼虫和成虫都是透明的，因此，只要显微镜足够好，科学家们不但可以看清虫体内部的器官，甚至可以看到单个细胞。雌雄同体的成虫通常有959个细胞——不包括卵细胞和精子（相比之下，果蝇单单一只眼睛的细胞数量就远远超过这个数目，而人体的细胞数量将近100万亿个）。它们的基因组有6条染色体，共有大约1亿个碱基。
悉尼希望自己能够按照从20世纪初开始沿用的传统遗传学研究路线，建立起线虫从受精卵发育至成熟的过程与基因之间的直接联系。在快速繁殖的物种中，如线虫和果蝇，DNA会偶然出现变化，从而导致这些动物在外观和行为上的异常。这些变化被称为突变，被影响的动物个体叫作突变体。遗传学家们很快就找到了能够增加突变频率的一系列方法。在20世纪60年代，还没有办法直接分析DNA，但是通过交叉培育突变个体并观察后代遗传性状的模式，人们就可以描绘出发生了突变的基因在染色体上的相对位置。两个突变基因在同一条染色体上靠得越近，它们同时被遗传到下一代的可能性越大。除了描绘基因位置图外，悉尼还希望，通过精细的显微观察和生物化学研究，在细胞水平上精确地揭示出突变体中的异常生命活动。
起初，在一帮以美国人为主的年轻研究人员的协助下，悉尼非常成功地找到了线虫的突变个体，并将相关基因定位在染色体上，同时有效地挫败了持怀疑态度的人的论调——“线虫无论在形态上还是行为上都如此的枯燥，以至无法将突变个体区分开来”。但整个计划的进度还是比悉尼预计的长了许多。基因差不多总是协同作用，那种一个基因一种功能的情形极为少见。尽管如此，整个项目还是向着比悉尼所能预计的广大得多的领域开展起来，直觉将他引领到一个具有巨大研究潜力的动物面前。
就像悉尼典型的做事风格——其实可以说是整个分子生物学实验室的风格，报到时我被安排在一个拥挤的实验室中长条实验台上大约一米左右的空间里。悉尼和弗朗西斯相信，安排紧凑的实验室能够促进大家相互交流，而“办公桌鼓励浪费时间的活动”。我发现自己处在一群年轻研究者中间，令人吃惊的是我们拿着报酬干着自己想干的事，同时非常清楚，如果失败，除了内疚与自责外，没有人会来责备我们。我和另外一个新来的人交换了意见，发现他与我一样感觉到了实验室中近乎傲慢的自豪感。“这些人真不知道天高地厚！”我记得他如此说道。但渐渐地我意识到他们的确有自豪的资格，并且随着时间的推移，我们也渐渐获得了某种自豪感，虽然我很清楚自己如何努力都很难超越分子生物学实验室过去的辉煌。
这个实验室从那时到现在一直是世界顶尖的研究生命分子基础的中心之一，它比任何其他地方更有资格被称为分子生物学的发祥地。毫无疑问，它独特的风气在我成长为科学家的过程中起了重要作用。在第二次世界大战后的若干年中，它非常幸运地脱颖而出。大学里的许多科学家从事与战争相关的研究，其成果也是惊人的：雷达、高性能计算机、抗生素和核技术等都能追溯到战争时代开展的研究。当时的政府开始认识到投资于科学研究将会带来长期的回报。直到20世纪30年代末，如果不在大学中任教或有私人收入来源，就几乎没有机会在英国进行科学研究。但10年过后，来自政府资金支持的机构，如医学研究委员会或科学工业研究部（Department for Scientific and Industrial Research）的慷慨资助突然变得容易获得。这种慷慨资助与生物学发展史上一段激动人心的时期相吻合——越来越多的人开始将物理和化学的方法应用到解决生物学问题上来。
物理学家劳伦斯·布拉格（Lawrence Bragg）是剑桥大学物理系卡文迪许（Cavendish）实验室的负责人。还是一个年轻人时，布拉格就曾倡导用X射线晶体衍射技术来分析分子，包括生物大分子中原子的三维空间排列结构。在他的工作人员中，有一位细心而文静的、名为马克斯·佩鲁茨（Max Perutz）的来自维也纳的化学家。佩鲁茨与另一位年轻的化学家同事约翰·肯德鲁（John Kendrew）一起，努力破译血液中的一种蛋白——血红蛋白的结构。X射线晶体衍射技术对于小分子十分有效，但是由于蛋白质分子包含了成千上万个原子，因此进程十分缓慢。布拉格，这个在英国科学界极有影响力的人物，非常热情地支持佩鲁茨的工作。在1947年5月，他在写给医学研究委员会秘书长的信中请求为“在更为持久的基础上”成立佩鲁茨小组而提供经费支持。数月内，医学研究委员会同意为由佩鲁茨负责的研究生物系统分子结构的小组提供资助。
这个小组——后来取了一个略带时髦的名字：“分子生物学研究组”，基本上只有佩鲁茨和肯德鲁两个人。很快，弗朗西斯·克里克和休·赫克斯利（Hugh Huxley）这两个服役多年又返回学术生涯的物理学家作为研究生加入他们的研究小组中。两年后，美国神童，22岁的遗传学家吉姆·沃森的加入，带来了整个研究领域的美好前景。佩鲁茨说，正是沃森使得他们体会到，仅靠物理和化学无法找到所有的答案。沃森的加入给我们带来了触电般的影响，他使得我们从
遗传学的角度来看问题。他关心的不仅仅是“生命物质的原
子结构是什么”，更重要的是“决定生命现象的基因结构是
怎样的”。
弗朗西斯马上意识到DNA才应该是着重研究的物质，而非蛋白质。那时人们已经开始将基因与DNA联系到一起。弗朗西斯和吉姆很少亲自动手做实验，但他们阅读、讨论、争论、建立模型，同时借助于伦敦帝国大学的罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）拍摄的DNAX射线衍射图谱[沃森在罗莎琳德的同事莫里斯·威尔金斯（Maurice Wilkins）那里看到了此图谱]，正确地推断出DNA分子的双螺旋结构，并将结果发表在1953年的《自然》（Nature）杂志上。当时我是一个11岁的小学生，但我记得那些年是如此的令人激动，因为许多生命现象的本质由此被揭示。
DNA是由许多被称为核苷酸的小单位串联成链状而形成的细长条分子；每一种核苷酸带有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T）这四种碱基中的一种。沃森和克里克推测DNA的两条链依靠A、T配对和C、G配对而缠绕成双螺旋结构。他们意识到这种碱基配对昭示了DNA复制的机制——地球上生物得以进化的基本条件。沃森和克里克特意采用一种漫不经心的口吻来结束他们那篇约1 200个单词的论文，这句话已经成为科学界的名言：“我们注意到这种特殊的碱基配对方式暗示了遗传物质的一种可能的复制机制。”换句话说，如果你有一条DNA链和足够的四种核苷酸，就可以得到另一条链，然后由此链得到第一条链的另一拷贝，以此类推。
一个月后，沃森和克里克紧接着又发表了一篇论文，清楚地说明了一个由他们的发现推导出来的重要推论：在一个细长的分子中，可能存在许多不同的排列，因此，碱基的精确序列似乎很有可能是携带了遗传信息的密码。不错，基于对这个结论的理解，生物学研究发生了深刻的变革。这是自从了解DNA结构以来真正不同寻常的收获，不仅仅是螺旋结构本身，而且确认了代代相传的构建生命的指令系统是“数字化”的——像英语，而全然不是“模拟的”——如蓝图。懂英语的人会用三个字母的英语单词“CAT”来表达一个长着胡须、发出喵喵声音、披着皮毛的动物，这个单词代表“猫”，所有会英语的人都知道。另一方面，图纸则给出了猫的图像化表述。猫的DNA像字母表拼写英语单词那样，将所有基因（“构建”一只猫的指令）“拼写”出来。DNA没有给出任何关于猫的图像化表示，不像早期的显微镜观察者号称的可以看到有许多小矮人蜷曲在精子的头部那样。
人类基因组DNA中的大约30亿对碱基，蜷曲成24条染色体。这些染色体被编成1~22号，再加上X性染色体和Y性染色体。人体中每一个细胞（卵细胞、精子和血液中的红细胞除外）的细胞核内都有两套染色体，分别从父母处继承而来：成对的1~22号染色体加上一条X性染色体和一条Y性染色体是男性，两条X性染色体则是女性。如果你将DNA链放大到缝纫线般粗细，人类染色体平均长度的DNA分子可以缠绕在一个4千米长的线轴上。
人们常说的人类基因组序列，指的是人体内24条染色体中每一条染色体的双链DNA中一条单链的碱基顺序。至于到底是双链中哪一条并不重要，因为按照碱基配对原则，根据一条链的碱基顺序马上就能得出另一条链的碱基顺序。DNA的化学结构使得每一条链都是有方向的（就像箭头一样），正如弗朗西斯和吉姆发现的那样，两条链是反方向组成双螺旋结构的。一段段的碱基序列，分布于整个基因组上，时而在一条链上，时而在另一条链上，乍一看这些相互交错的序列段似乎并没有什么不同，这就是基因。我将会在后文中详细介绍基因起作用的方式。绝大多数情况下，它们指导各个细胞合成蛋白质——由被称为氨基酸的小分子组成的长链分子。
几乎在吉姆和弗朗西斯发现DNA结构的同时，剑桥大学的生物化学家弗雷德·桑格（Fred Sanger）首次揭示了胰岛素这种蛋白质的氨基酸顺序。弗雷德是一位斯文、谦逊、沉默寡言的科学家，具有解决令人挠头的实际问题的超人能力。毋庸置疑，他在胰岛素方面的研究证明了蛋白质合成不是根据简单的化学规律，而是由基因中的一套编码指令指导的。那时，弗雷德在剑桥大学生物化学系工作，虽然不是马克斯·佩鲁茨小组的成员，但是医学研究委员会也将他视为小组的编外人员给予经费资助。到20世纪50年代末，佩鲁茨和肯德鲁完成了一个看似不可能的壮举：识别出血红蛋白和比其小一点的“近亲”肌球蛋白的三维结构——蛋白链极其复杂地折叠的结构，这是蛋白质结构第一次被揭示。
对医学研究委员会来说，对分子生物学的资助显然获得了巨大的胜利。越来越多的人希望加入佩鲁茨的研究小组，卡文迪许实验室明显容纳不下这么大规模的研究组了。于是在1962年研究理事会将位于剑桥南部艾登布鲁克（Addenbrooke）医院旁边的一栋刚启用的六层大楼开放给研究组，称为医学研究委员会分子生物学实验室，佩鲁茨为第一任主任。约翰·肯德鲁、弗郎西斯·克里克和悉尼·布雷内仍然留在那儿，弗雷德·桑格从生物化学系调任主持蛋白质化学实验室。来自世界各地的短期研究人员与著名访问学者形成了相对固定的长期流动研究力量。更多的科学发现相继问世，其中之一就是对我们将要讲述的故事非常重要的弗雷德·桑格在1975年发明的读取DNA序列的方法。前前后后共有9位诺贝尔奖得主用他们在分子生物学实验室或继续前人的工作铺就了前往斯德哥尔摩的道路。
最重要的一点是，医学研究委员会做好了支持长期科研项目的准备。马克斯·佩鲁茨用了23年解决血红蛋白的结构（这不包括战时的几年，起初他被当作敌侨扣留，而后被释放从事与战争相关的研究），许多化学家和生物学家预言他在浪费时间。当他开始这项工作时，血红蛋白本身是否有稳定的结构还不得而知。然而劳伦斯·布拉格支持他，因为虽然他认为佩鲁茨的项目或许会失败，但是一旦这个项目成功，将会获得非常重要的成果。这是分子生物学实验室的传统：只要你开展的项目足够重要，即使连你自己也不清楚如何开展这个项目，也不会被视为有勇无谋。过去不需要，现在也不需要预先去证明为何要这样做；你会得到时间和一定量（当然有限额）的空间和资源去开展研究。
在分子生物学实验室全盛时期，其风气中很重要的一点是，各项科研工作都是在没有任何隐秘的动机、财政或其他压力下完成的。的确，DNA结构的发现开创了生物技术领域研究的新天地，但这并非吉姆和弗朗西斯的初衷。弗朗西斯在1967年阅读吉姆关于这个科学发现的正式说明《双螺旋》（The Double Helix）的草稿时，发现他暗示读者说自己的眼睛一直盯着诺贝尔奖，于是就给吉姆发送了谴责性快递信件：“最主要的动机是为了理解科学本质。”
这里是一个适合我工作的完美环境。我不想找一个传统的学院职位，在大学里像杂耍似的奔波于教育、研究和管理之间。我非常幸运地走到了这一步，因为之前我的科学生涯一直是漂泊不定的。我没有特别的雄心，仅仅是根据朋友和同事的建议从一件事转移到了另一件事。
高中和大学的科学学习只不过是孩提时兴趣的延续。从小时候开始，我身边就堆满了积木那样的组合玩具和各种电动玩具——我对电简直是着了迷。我曾经自己动手组装收音机，还曾把从商店中搜罗来的一台破旧电视机修好，不过只有在黑暗的屋子里才能看到节目。我在鱼缸里养池塘中的小生物，用叔叔送我的旧显微镜观察水螅（Hydra）的疯狂倒立。远在正式开始上生物课前，我就解剖过一只捡来的死鸟，由此发现原来生物也是一样奇妙与精确。我被深深吸引了。
我的父亲，一个英格兰教堂任命的牧师，对于同自然界有关的事情也非常感兴趣。我的母亲——一名英文教师，是个非常实际的人，她非常喜欢解答我和姐姐玛德琳（Madeleine）提出的问题，我们常常讨论。我们并不特别富有，尽管父亲的收入比一个教区牧师高些（因为他是福音传教会的秘书）。他自己从来没有成为传教士，他是在埃及做了随军牧师之后才加入这个团体的，从此以后一直做行政工作。
对我而言，青春期不仅意味着性别上的冲击，还有随年龄增长而产生的对于基督教的质疑。我是在教堂里长大的，从小就是基督教的忠实信徒，但是从我十几岁的时候开始对它产生怀疑。我的科学研究当时已不仅仅限于搭积木。我还记得当我发现思维可以扩展，可以理解大至行星运动小至蚂蚱一条腿的力量的研究时，那种兴奋喜悦的心情。我觉得许多科学家都会有这样的感受：人的思维具有巨大的力量。这使你不得不对着基于虔诚信条的信仰慨叹：“对不起，这不符合标准。”当然，仅仅靠观察和推论并不足以否定上帝的存在——因为有许多科学家也是基督教的信徒，这只是一个生存的策略的问题，就我自己而言，宗教没有什么实际意义。
对于人类社会的看法我与父亲也有很大的分歧。他的思想中还带有传统的等级观念，这令我很不理解，因为在我看来人类的本质就是人人平等。尽管我不认可父亲的宗教信仰和等级制度思想，但他对于我的个人生活态度影响还是很大：我是在他对于物质财富的冷淡和对于追求利益的人们的鄙夷中长大的。对父亲生活标准的崇拜之情也正是我汇集科学信息，并与大家共同分享的观点的来源。
作为一个20世纪50年代的中产阶级家庭的男孩，我接受了所有的常规教育。后来我被送到一个地方私立学校上预科，在那里我获得了去伦敦麦彻特泰勒学院（Merchant Taylor）的奖学金。这所学校始建于16世纪，主要由坐落在体育场周围的、雄伟的20世纪30年代的砖瓦建筑构成，我们就住在伦敦郊区附近的里克曼斯沃斯（Rickmansworth）。这个地方为我们这些学子提供了一个非常传统的环境，让我很自然地沉浸在科学的长河中，并期待着有一天能到剑桥去学习，在那里拿到自然科学的一个学位。
1960年进入剑桥读大学本科的时候，我对生物的兴趣依然很浓厚。我喜欢神经生理学这个专业（因为在这个专业中生物和电学融为一体）。但是，也许是因为我的期望太高，也许是因为学校的教学安排，我最终没能实现攻读神经生理学专业的愿望，而选择了有机化学专业——这个专业教学质量很高。我一直在努力说服自己有机化学是生物学的最基础学科——我的想法是正确的：它能告诉你什么是分子，它们是怎样运动的，而且实际上生物学可以看作是化学的一个分支。
有一点必须承认：我并不是一个很出色的学生。我很早就开始在业余戏剧协会（Amateur Dramatic Club）做剧场灯光工作，学院主任一直反对这件事，因为他认为参与剧场工作的学生考试一定会不及格。而我恰恰在第二学年的考试中表现得很糟糕。虽然在剑桥这算不了什么，但是这让我意识到如果不努力的话，我很可能会在最后的考核中失败。于是在最后一学年，我退出了剧团的主要剧目，这样就难免会得罪剧团的朋友们。我明白现在必须潜下心来集中精力学习。为了不在考试中再次失败，我制定了一个严格的时间表，每天都坚持实行，一直到期末考试。但是这对我的确是个巨大的折磨：我实在不喜欢。我尽全力争取到了2∶1——就是中上，不过也就刚刚够上。
我从来没有打算读博士。我很清楚对于这种课堂学习自己既没有天分也没有兴趣，因此报名参加了海外志愿服务组织（VSO,Voluntary Service Overseas）。但是我恰巧通过了考试，于是VSO计划泡汤了。我徘徊在去化学实验室的路上，多少有些心灰意懒，不过还是申请成为一名研究生。当时正值20世纪60年代大学扩招的时候，入学条件相对宽松，因此我以一个二等生的成绩顺利进入研究院，如果是现在，这绝对不可能。
开始我在科林·里斯（Colin Reese）的指导下学习，他是一个教龄仅有4年的年轻讲师，他的研究方向是核苷酸——组成DNA和RNA的基本构件。RNA是携带DNA编码指令的另外一种核酸物质，处于细胞核之外，它的主要作用是作为蛋白质合成的模板。科林的研究兴趣是使用化学的方法按照预先安排好的顺序将核苷酸连在一起，从而人工合成核酸物质。包括基因组测序在内的许多生物学前沿领域的研究都依靠这种人工合成DNA和少量RNA的方法。但是科林对它的研究主要是出于科学兴趣。在他的影响下，我没有过多考虑将要面临的化学上的重大问题就决定要做，没过几周我就完全被迷住了。这种感受就好像我又回到了堆满玩具的家中一样。每天都有新问题要解决，而找到解决方法总令我兴奋不已。我做自己感兴趣的事情，并且经常以不同于常规的方式解决，所以难免会有些磕磕绊绊。在此过程中我了解到了很多东西：质谱分光光度计、核磁共振，所有我作为研究生能弄到的大的新“玩具”。我合成了不少新的复合物，名字也频频出现在多篇论文上。论文都是科林写的，这些与我关系不大，我只是一个技术员，但我在其中得到了许多乐趣，学到了许多关于化学的知识，而且最后也拿到了博士学位。
在我考虑下一步该做什么之前这个问题或多或少已得到了解决。科林认识一个名叫莱斯利·奥格尔（Leslie Orgel）的人，他曾经是剑桥的化学家，最近刚到美国加利福尼亚州拉霍亚的索尔克研究所（Salk Institute）。莱斯利起初在牛津做理论化学家，之后到剑桥加入了佩鲁茨的分子生物学研究队伍，这个领域对他来讲是一个全新的方向。现在他在从事应用有机化学的研究工作，目的是发现生命在远古时代的起源机制。他在索尔克研究所建立了自己的研究队伍，并让科林给他推荐合适的人选，于是科林就将我介绍给他。莱斯利了解科林的学生都经过严格训练，并且具有很强的解决问题的能力。我是第二个被介绍到那儿的博士生，在莱斯利实验室我过得很快乐，因为在那里我受到了极大的重视，另外我们还进行着伟大而有趣的科学研究。
1966年是我非同寻常的一年。在这一年中，我不仅获得了博士学位，在加利福尼亚找到了工作，还结了婚。在读研究生的第二年，我遇到了达芙妮·贝特（Daphne Bate），当时她是地球物理系的研究助理，经常和一个朋友一起到同事（与我合租公寓）处聚餐，那一年我和达芙妮并没有特别注意对方，但是一段时间之后，我们就渴望在一起了。仅仅几个月之内，我们就面临着下一步要解决的问题。难道达芙妮要放弃她的工作而跟随我到加利福尼亚去吗？如果这样的话，我们应该结婚吗？但是有一点很明确：如果我们没结婚就去美国，会令双方父母不安。经过长久的讨论，我们最终在那年夏末举行了婚礼，就在将要离开前不久。
刚刚到达加利福尼亚，达芙妮就怀孕了，这非常不合时宜，完全出乎意料。我们预料到生活将会很窘迫，因为美国的医疗费用很高昂，尽管工作附带有医疗保险，但并不承担妇女在怀孕和分娩阶段的费用。不过事情总是有转机的，我的博士后收入可以负担我们的简单生活。我没有像其他的博士后那样住在拉霍亚校区附近的公寓里，而是在德尔玛海滩附近并不繁华的地带租了一间小木屋。我们在屋子后边的花园中种蔬菜，也省下了足够的钱支付医疗费。女儿英格里德（Ingrid）出生后，我们继续在那间木屋中过着幸福的生活。我们买了一辆旧皮卡（客货两用车），经常将婴儿车放到后面开车去海滩。有时，我会沿着海边徒步8公里到实验室，海边是那样的纯净和美丽。假日，我们驾驶大众甲壳虫游览了从加拿大到墨西哥尤卡坦的所有国家公园，那辆甲壳虫是我们发现原来的皮卡不适合长途旅行时决定买下的。
有时我将自己形容成一个20世纪60年代的孩子，这就是一些记者称我为“前嬉皮士”（ex-hippy）的原因。但是我60年代的经历完全不是那样——没有摇滚音乐会，也没有辍过学。那时生活并不奢侈但我们自力更生，十分自得其乐。工作虽然紧张，但并非朝九晚五的平淡工作，我始终觉得感受生活要比金钱重要得多。所有这些都是建立在当时英国对公共服务大量投资而带来社会安定的基础之上的。我很遗憾，如今我们好像在这方面失去了很多宝贵的传统，而生活在那种物质生活丰富，精神生活却极其匮乏的社会里。
我在莱斯利·奥格尔的实验室待了两年半，这段时期对我来讲是一个不同于以往、令人兴奋和大大开阔视野的时期。在这里我第一次真正明白了什么是进化论——部分原因是我必须给其他人讲解环境和遗传上的随机事件是怎样使那些适合自身生活方式的生物得以进化的，生物究竟是怎样从无生命的物质逐渐进化而成的，进化的唯一途径就是复制和遗传变异。也就是说，进化中的生物必须能够复制自身，并且不能很完美，而其中的变异又必须可以遗传给后代。当把晶体放在其饱和盐溶液中时，晶体本身也可以进行复制，但是不能进化，这是因为在此过程中没有可以遗传的变异产生。
进化的开始和生命的起源是同一个问题。一旦一个物种存在带有变异的复制，就可以一点一滴地适应周围的环境。适应能力强的后代会淘汰弱者：这个过程被达尔文称为自然选择。莱斯利交给我的研究课题是他长期以来一直在做的，关于在没有高等进化酶的条件下，早期的核苷酸如何复制。我的进展不大，但也获得了一些结果，并写了文章。从此以后，整个实验室就忙于寻找核苷酸的类似物——那些物质可能是在原始的地球上生成的，并且研究这种物质是否能更加简便地进行复制。
对我来讲，再度选择的时候终于到了。我面临两个选择：一是留在索尔克，索尔克正要创建一个介于课题组长和博士后之间的中间梯队，莱斯利建议我加入；同时，弗朗西斯·克里克（当时他是索尔克的访问学者）给我写信说他和悉尼·布雷内正在招募人员，以扩充剑桥分子生物学实验室的细胞生物学中心。我还记得当时弗朗西斯面试我的情景。那并不是我们的第一次会面，因为他经常到我们的实验室参观，我们总是坐在实验室的长凳上，谈论正在做的事情。所以我并没有将这次面试视为一个正式的工作面试，我觉得他也没有那样。但是后来我听说弗朗西斯已经写信给科林·里斯要求他的推荐信，然后悉尼就邀请我加入他们的行列。
达芙妮和我面临着一个困难的抉择。我们喜欢美国的开放生活，而且索尔克又是一个令我向往的地方。接受长期稳定的工作对于我来讲是一个重大决定。达芙妮希望我们能回到英国，我在这方面无所谓，但我的父母和姐姐也都在英国，而且在英国我有一种归家的感觉。如果我有更远大的抱负的话，也许我会追随莱斯利，但在当时，对我来讲其他的事情似乎更加重要，况且我还没有做好准备承担他所安排的那个独立处理问题的职位。于是我们接受了悉尼的邀请，到分子生物学实验室进行为期一年的访问研究，但同时我们还要求如果可能，将来还要回到索尔克。1969年的夏天，我们在美国进行了最后一次旅行，穿越佛罗里达，又返回芝加哥，沿加拿大边界，最后到达纽约，在那里卖掉了破旧的大众车。这就是美国，一个自由、开放的国度！而后达芙妮、英格里德和我一起飞回英国。
开始的几个星期，我们感觉很失落。我还记得我惊讶地看到一切事物都是那样的小巧：汽车、房子。不过我们很快找到了自己的位置，买了车，又在剑桥以南几公里处的一个小村庄斯塔利弗德（Stapleford）买了房子（我们的积蓄差不多刚够首付款）。达芙妮又怀孕了（这次是计划好的），儿子阿德里安（Adrian）于当年出世了。一年后莱斯利前来访问并问我是否决定回到索尔克去时，我们已经在剑桥有了一个幸福的家庭，因此决定留下来。我们仍在同一个村庄里生活，只是住的房子离原来的有半里路远。等到阿德里安和英格里德长大之后，就在附近的小学和中学读书，然后去剑桥读六年制的大学。而达芙妮也热衷于从事一份学校图书管理员的新工作。
当我来到分子生物学实验室的时候，悉尼研究线虫有5年了，同一小组里只有两个长期从事这项研究的同事。尼克尔·汤姆森（Nichol Thomson）是一位电子显微镜专家。悉尼选择线虫作为研究方向的原因之一，就是尼克尔能用电子显微镜拍下线虫的精细照片，将线虫削切分段为精细的薄片，这样就可以很清晰地看到线虫截面的每一个细胞。此外还有缪里尔·威格白（Muriel Wigby），他帮助悉尼进行遗传育种的突变研究，可以根据线虫后代的突变表型来定位基因。最初悉尼的研究兴趣在于非协调性突变体——那些由于突变造成的线虫运动的扭曲变形，不过他也搜集了所能观察到的其他现象，一方面可用作遗传图谱的标记，另一方面也由于他对此兴趣浓厚。在若干博士后的帮助下，他最终发现了许多能够促进这种突变的基因，并且将它们命名为unc-1、unc-2、unc-3等等。悉尼希望能够通过电子显微镜观察到线虫的肌肉和神经的解剖学结构，并且将之与基因及表现线虫整体运动系统的行为相联系。但是，这只不过是他计划的一部分。根据悉尼在原始提议上所写的，他想追溯线虫的整个谱系。然后，他就能够进行细胞分化的系列研究，从而可以将一个受精的线虫卵培育成一个充分发育成熟的成体。近一个世纪之前我们就知道，每个线虫的生长几乎都是按照同样的模式进行的，而这种模式不同于哺乳动物，甚至不同于果蝇。一旦悉尼知道这个发育过程通常是如何进行的，就可以搞明白基因是怎样控制这个过程的。这是一项很艰巨的任务，而且进展也不大。
同队伍中的其他人一样，我一开始致力于对线虫神经系统的化学研究——研究那些使用特定的神经化学递质同周边细胞进行信息传递的神经细胞（即神经元）。这项研究的目的在于找到影响神经递质产生的突变体。在索尔克研究所的一次夏季常规学习班上，我学到了一种这方面的技术。那时美国各个地区的许多科学家都飞越太平洋，来到我们这所坐落在山顶的美丽校园讲授应用课程。当时，我就预料到将来可能有机会和悉尼一起搞线虫研究，所以学习神经化学对我帮助不小。我曾学过使用福尔马林处理过的、冻干的动物组织进行化学反应。在反应中，你可以看到荧光染色的神经递质，包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺等，整个细胞在显微镜下闪闪发亮。这样做有什么意义我还不大清楚，但这是我所掌握的一个小诀窍。
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