有没有猫体构造图？

在普林斯顿研究院的餐厅里吃饭、聊天时，大家总喜欢物以类聚地坐在一块。开始时我也跟物理学家坐在一起，但不久我就想：看看世界其他人在做些什么，一定也很好玩。因此，我轮流和其他小组的人一起用餐，每一二星期转移阵地一次。

当我转到哲学家的小组时，听到他们很严肃地在讨论怀海德（Alfred North Whitehead）所著《过程与实相》

（Process and Reality）一书。他们的用语很奇怪，我不大听得懂他们在说些什么，但我不想打断他们的谈话，唠唠叨叨地要他们为我说明。其实有几次当我真的问问题，而他们也试着解释，我还是摸不着头绪。最后他们干脆邀请我去参加他们的研讨会。

他们的研讨会很像在上课，每周固定一次，讨论《过程与实相》的其中一章，方式是由某些人报告读后心得，之后再进行讨论。在参加这个研讨会之前，我拼命提醒自己，我只不过是去旁听，千万别开口乱说话；因为我对他们的题目一无所知。

研讨会上所发生的事，却是很典型的——难以置信的典型，但千真万确地发生了。首先，我安安静静地坐在那里一句话也没说，这也是很难置信的事，但也是真的发生了。接着一位同学就讨论的一个章节发表报告。在这一章内，怀海德不停使用“本质物体”这个名词，用法很专门，也许他曾在书中对这个词下过定义，但我完全搞不懂那是什么东西。

略为讨论过“本质物体”的意义之后，主持研讨会的指导教授讲了一些话，意图澄清观念，又在黑板上画了些像是闪电的东西。“费曼先生，”他说，“电子是不是一种‘本质物体’呢？”

于是，我又惹上麻烦了。我解释说，由于我没有读过那本书，因此我压根儿不晓得怀海德所指为何，而且我只是来旁听的。“不过，”我说，“如果你们先回答我一个问题，让我多了解‘本质物体’这个概念，我就可试试回答教授的问题了。请问砖块算不算是一种‘本质物体’呢？”

我想弄明白的，是他们会不会将理论上的构想归为本质物体。其实电子只不过是我们使用的一种理论，但对于帮助我们了解宇宙运作十分有用，有用到我们简直认为电子是真实无讹的。而我当时是想用对比的方法，来说明“理论”这个概念。在砖块的例子中，接下来我要问的是：

“砖块的内部又如何呢？”然后我会指出，从来没有人看过砖的内部！每当你劈开一块砖，你看到的只是另一个表面，“砖块有内部”只不过是个可以协助我们了解事物的简单理论。电子理论也有类似之处。因此我问：“砖块算不算是一种‘本质物体？’”

答案倾巢而出。有人站起来说：“一块砖就是单独的、特别的砖。这就是怀海德所说的本质物体的意思。”

可是又有人说：“不，本质物体的意思并不是指个别的砖块，而是指所有砖块共有的普遍特性，换句话说，‘砖性’才是‘本质物体。’”

另一个家伙站起来说：“不对，重点不在砖的本身。

‘本质物体’指的是，当你想到砖块时，内心形成的概念。”

他们一个接一个地起立发言，我发现这是我出生以来，第一次听到那么多关于砖的天才说法。后来，就像所有典型的哲学家一般，场面一片混乱。好笑的是，在先前那么多次的讨论中，他们从来没有问过自己，究竟像砖块这类简单物体是不是“本质物体”？更不要说电子了！

外行人问内行话

之后，在吃晚餐时，我转移到生物学家那一组去。我一向对生物学深感兴趣，而他们的话题也十分有趣。其中一些人还邀我去旁听即将开讲的“细胞生理学”。虽然我学过一点生物学，这却是研究院程度的课呢！“你们觉得我听得懂吗？教授会让我旁听吗？”我问。

他们替我问主讲教授哈维（E. Newton Harvey），他曾经做过很多关于“发光细菌”的研究。哈维答应了，条件是我必须跟班上其他同学一样，完成所有的作业及论文报告。

上第一堂课之前，邀我听讲的几位同学要我看一些植物细胞。透过显微镜，我看到许多不停在移动的绿色斑点，那是在光照之下制造出糖的叶绿素。我抬起头问：“它们如何运行？是什么力量在推动它们？”

没有人晓得答案。后来我才知道，这在当时还是个未解之谜。就这样，我学到一点关于生物学的特性：你可以很轻易便提出一个非常有趣的问题，而没有人知道答案。

但在物理学，你必须先稍微深入学习，才有能力问一些大家都无法回答的问题。

上第一课时，哈维教授首先在黑板上画了一个很大很大的细胞图，并且标示出它的内部结构，然后逐一讲解。

他说的我大部分都听得懂。

下课之后，邀我旁听的同学问：“怎么样？你喜欢这堂课吗？”

“还不错，”我说，“唯一没听懂是有关卵磷脂（lecithin）的部分，什么是卵磷脂？”

那家伙就用他那单调无味的声音说：“所有生物无论是动物或植物，都是由小小砖块一样的东西，叫做‘细胞’

所组成的……”

“听着，”我不耐烦地说，“你说的那些我统统知道，否则我也不会来听课。卵磷脂到底是什么？”

“我不知道。”

我跟其他人一样读论文、做报告。第一篇指定给我读的是压力对细胞的影响，哈维教授特别挑了这篇论文给我，因为其中牵涉到一点物理。我完全理解这份论文的内容，可是当我在班上宣读我的读后心得时，却把所有的专有名词都念错了；当我心中想的是“分裂球”（blastomere），口中却念出“胚球”（blastosphere）时，班上同学简直是笑得人仰马翻，直不起腰来。

第二篇指定给我的是艾吉瑞恩（Edgar Adrian）和布朗克（Detlev Bronk）的论文。他们证实了神经冲动是尖锐的单脉冲波现象。以猫为实验对象，他们测量了神经间的电压。

我开始研读这篇论文。它不停地提到伸肌、屈肌或排肠肌等等。这个肌、那个肌我都念得出口，可是我完全不晓得它们位于猫的什么部位，或者跟其他神经线的相关位置。因此，我跑到图书馆放生物图书的部分，随便抓着一个馆员，请她替我找一幅猫体构造图。

“猫体构造图？”馆员花容失色地说，“你指的是生物分类表吧？”从那时候开始，话就传开了，说有一个生物系的笨蛋研究生，跑到图书馆去找“猫体构造图”。

轮到我做报告时，我先在黑板上画了一只猫，并开始将各部分肌肉标示出来。很多同学打断我的动作：“那些我们都知道了。”

“哦，”我说，“你们都知道？难怪你们念了四年的生物，我却还是一下子便追上你们的程度了。”他们把所有时间都浪费在死背名词上了，而这些东西只要花个15分钟便全部可以查出来。

到加州理工洗碟子

二次大战后，每年暑假我都会开车到美国各地旅行。到加州理工学院任教之后，有一年我跟自己说：“这个暑假我不要换另一个地方玩了，不如试试换另一门的学问来玩玩。”

那时候刚好是华森（James Dewey Watson）和克里克（Francis Crick）发现去氧核糖核酸（DNA）之后不久，而由于戴尔布鲁克（Max Delbruck，著名的物理兼生物学家）的实验室就在加州理工学院，许多极为优秀的生物学家都聚集在那里。华森也应邀到加州理工演讲，讨论DNA的密码系统；他的演讲我都去听了，也参加了生物系的许多研讨会，对生物充满浓厚兴趣。对生物学而言，那是个很令人兴奋的年代，而加州理工则是做生物研究的极佳所在。

我不认为自己有足够能力应付真正的生物研究，因此，当我计划将那个暑假花在生物学上时，我只不过打算在生物实验室内走动走动，帮他们“洗洗碟子”，在一旁看看他们做些什么，可是，等我跑到生物实验室向他们说明意愿时，一位年轻的博士后研究员、同时也是实验室的主管艾德加（Robert Edgar），说他不会让我那样游手好闲。

他说：“你应该跟其他研究生一样，做些实实在在的研究工作，我们也会给你一个题目去研究。”这样的建议，我当然乐于接受！

我选了一门讨论噬菌（phage）的课。噬茵是一种含有DNA的滤过性病原体，它会攻击细菌。而在这门课中，我们学习如何做有关噬菌体（bacteriophage）的研究。

很快我就发现，由于懂得物理和数学，学习生物时轻松多了。例如，我知道液体中的原子如何运动，因此离心机的工作原理对我而言，不算高深莫测。又由于具备了统计学上的知识，我很清楚在盘点培养皿上的斑点时，所牵涉的统计误差。换句话说，正当其他生物系的同学努力了解这些“新”观念时，我却可以专心学习真正跟生物有关的学问。

在实验室里，我学会了一项很有用的技巧，到今天还经常用到。他们教我们如何单手拿着试管，而同时用中指和食指把管盖打开，让另一手自由活动，做其他事情——像拿着吸量管，小心翼翼地把氰化物溶液吸进管中……等。

现在，我能够一手拿着牙刷，用另一手拿着牙膏，并把盖打开、挤牙膏，再把它旋紧。

实验毫无所获

当时，生物学家已经发现，噬菌可能发生突变，以致影响到它们攻击细菌的能力；我们的任务就是研究这些突变。不过，部分噬菌会发生二次突变，重新恢复攻击细菌的能力，其中一些经历两次突变的噬菌跟突变前一模一样，好像什么突变都没发生过一样。另外一些却有不同的变化：

它们攻击细菌的速度比正常时较快或较慢，因此细菌的繁殖也较正常速度稍快或略慢。换句话说，“负负得正”的“反突变”（back mutation）会发生，但噬菌恢复正常的情形不一定很完美，有时候它们只能恢复一部分的能力。

艾德加建议我做个实验，看看反突变是不是在DNA螺旋结构中的同一位置上发生。我非常小心地做了很多繁复实验之后，找到了三个反突变的例子，发生的位置都很接近——事实上，比大家曾经观测过的例子都更为接近——噬菌原有功能也回复部分。这是一项冗长的研究工作，整件事情也要靠点运气，因为你必须耐心等待二次突变的出现——而那是十分罕见的。

我不断思考如何使噬菌更常发生突变，以及怎样能够更迅速地观测到它们，但还没有想到方法，暑假已经过完了，我也逐渐对这个研究题材失掉兴趣。

这时，我的休假年快到了（注：美国的大学教授每授课若干年——一般是6年——便可休假一年。在这一年间，他们可随意进行自己喜欢的活动），我决定把这一年花在同一个生物实验室上，但选择不同的研究题材。我跟梅索森（Matt Meselson）做了一些研究，再和一位来自英国、人很随和的史密斯（J．D. Smith）合作。我们的研究题目跟核糖体（ribosome）有关，那是一种在细胞内的双球体，含有大约50个蛋白质，能够从“信使核糖核酸”

（mRNA，messenger ribonucleic acid）制成蛋白质。

利用放射性追踪剂，我们证实了RNA可以从核糖体分离出来，也可以被放回去。

我很小心地进行每个步骤、测量数据，尽力控制所有可能影响实验结果的因素；可是过了８个月之后，我才想到其中一个步骤做得太不周密了。在那个年代，从细菌取得核糖体的方法，是将培养好的细菌跟铝氧土（alumina，又称矾土）放在研钵内研磨。其余的步骤都是跟化学作用有关的，全都在控制之下；但重点是我们研磨细菌时，推动研杵的动作是无法重复的，因此我的实验什么成果也没有。

业余的半吊子

我也必须提一提那次跟兰夫罗姆（Hildegarde Lamfrom）一起尝试的实验。我们想研究的是，豌豆和细菌所使用的核糖体是否相同？换句话说，细菌的核糖体是否能制造出人体或其他生物内的蛋白质？

那时兰夫罗姆已经设计出一套方法，能够从豌豆分离出核糖体，加入信使核糖核酸，让核糖体利用信使核糖核酸制造出豌豆蛋白质。我们意识到，“把豌豆的信使核糖核酸加到细菌核糖体中时，究竟制造出来的会是豌豆蛋白质还是细菌蛋白质？”这将是个众所瞩目、意义重大的问题；而我们的实验也同样会是众所瞩目，将对遗传生物学的基础带来巨大影响。

兰夫罗姆说：“我需要大量的细菌核糖体。”

梅索森和我为了其他实验，曾经从大肠杆菌（Escherichia Coli）提取了大量的核糖体。我说：“算了，我就把我们的核糖体拿给你吧，我们实验室的冰箱里多的是。”

如果我是个真正优秀的生物学家，那将会是一项十分惊人和重要的发现；可惜我不是一个很好的生物学家。我们的想法很好，实验构想很好，设备也很齐全，却全让我搞砸了；因为我给她的是受到感染的核糖体，那是在这种实验中所可能犯的最严重错误了。我们的核糖体放在冰箱里将近一个月，早已被其他生物所污染了。如果我重新准备一些核糖体，很认真和小心翼翼地拿去给兰夫罗姆，严格地控制一切，那么实验将会很成功；而我们也将成为首先证实生命的普遍性质的人。我们将证实了在任何生物中，制造蛋白质的机制——核糖体——都是一个模样的。当时我们在恰当的时机做着正确的事情，可是我的做事方式和态度完全像个业余的半吊子，愚蠢而草率。

你可知道这件事让我想起了什么？我想到福楼拜（Gustave Flaubert）书中包法利夫人的丈夫，一个呆头呆脑的乡下医生。他想出一套如何医治畸形足的方法，可是结果却只令人活受罪罢了。我就像那位没经验的医生！

我始终没有动笔把噬菌的实验结果写成论文，尽管艾德加不停催促，我却一直抽不出空来。这也是从事跨行工作的毛病了：我不会认真地看待它。后来，我总算写了个非正式的报告给艾德加，他一边读一边笑了起来，因为我没有依照生物学家惯用的标准格式——先写实验程序，再写……等等，而写了一大堆生物学家早已知道的东西。艾德加把我写的改成较为简洁的版本，我却全看不懂。我想他们始终没有拿去发表，我自己也从来没有直接发表那些实验结果。

最爱的还是物理

另一方面，华森认为我的噬菌实验颇有价值，因此邀请我到哈佛大学去一趟。我在哈佛生物系做了一次演讲，讨论位置十分接近的突变及反突变。我告诉他们，我的想法是：第一次突变使蛋白质发生变化，例如改变了某个氨基酸的酸碱度；而第二次突变则改变了同一蛋白质内的另一个氨基酸，但酸碱度的改变跟第一次突变时刚好相反，因而抵消了第一次突变的部分效应——没有完全抵消，但足以让噬菌恢复部分的功能。用另一种说法，我觉得那是在同一蛋白质内出现的两次变化，它们的化学效应却刚好有互补作用。

然而事实却不是那样。几年之后，有人发现——很显然这些人找到了能迅速引发和观测突变的技巧——真正发生的是，在第一次突变中，整个DNA盐基不见了，如此一来DNA内的密码顺序与前不同，而无法“解读”了。第二次突变则有两种可能的情况：一是一个盐基被嵌回去，否则就是另外两个盐基又被拿走了，总之结果是密码又可以解读了。因此，第一次和二次突变发生的位置愈是接近，DNA内被破坏的信息便愈少，噬菌的功能就回复得更完整。

连带的，每个氨基酸的密码有三个“字母”（即三个盐基）的事实，也获得证实了。

在哈佛大学的那个星期里，华森提出了些构想，我们一起做了几天的实验。那个实验没有做完，但我已从这位生物界的顶尖高手那里，学到了许多实验新技巧。那也是我很得意的时刻！我居然在哈佛大学的生物系里发表演讲呢！事实上，这可以作为我一生中的写照：我永远会一脚踏进某件事情中，看看到底能做到什么地步。

在生物学这领域里，我学到了很多，得到很多宝贵经验。我甚至连那些古怪的生物名词也会念了，更不用说写论文或做演讲时应该避免的错误，又或者是醒悟到某项实验技巧的缺失等等。

可是我真正热爱的是物理，我总是会回到物理的世界里去！