中國科學(xué)家或揭開生物第六感之謎

西爾

1.5億年前就出現(xiàn)在這個(gè)淡藍(lán)色星球上的蜜蜂，天生就是建筑師。不過當(dāng)有人試著把磁鐵放在旁邊干擾時(shí)，它們搭建的蜂巢立馬變成東倒西歪的“豆腐渣”。

形態(tài)丑陋的裸鼴鼠終年生活在黑暗的地下，沒有發(fā)育出視力，卻依然逃脫不了地球磁場(chǎng)的掌控，它們打造的地下通道總是南北朝向。

就連結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的細(xì)菌，有的也會(huì)在磁場(chǎng)作用下來回移動(dòng)。

最近，歐洲科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)厍虼艌?chǎng)穩(wěn)定時(shí)，狗總是趴在南北朝向排便，甚至還會(huì)極力避免頭尾指向東西。

可惜，此前所有試圖一探究竟的人，都在磁場(chǎng)大網(wǎng)里變成了“路癡”。

最近終于有人找到了方向。

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的年輕教授謝燦宣布，找到一種被命名為MagR的全新磁受體蛋白，研究成果發(fā)表于《自然-材料》。

有人評(píng)論，這是一個(gè)“諾獎(jiǎng)級(jí)別的發(fā)現(xiàn)”，這種蛋白“或?qū)⒔议_被稱為生物‘第六感的磁覺之謎”。

一個(gè)多月前，大名鼎鼎的《自然》雜志還為此發(fā)文祝賀。

對(duì)科學(xué)家來說，詩是不夠的

在放大了5萬倍的顯微鏡下，黑色或淡黃色的MagR呈小棒槌形。在玻璃器皿下放一塊磁鐵，它會(huì)像上滿勁的陀螺，滴溜溜地轉(zhuǎn)圈。

在磁場(chǎng)這個(gè)看不見摸不著的研究領(lǐng)域，這個(gè)長(zhǎng)著棒槌模樣的蛋白就是謝燦扎下的第一個(gè)坐標(biāo)。根據(jù)他的推斷，這種蛋白是生物基因中的指南針，會(huì)根據(jù)地球磁場(chǎng)的變化為生物體指明方向。

看起來簡(jiǎn)陋，但在很多時(shí)候，這種“蛋白指南針”信號(hào)的精準(zhǔn)度令人難以想象。

每年春天“第一縷陽光照射下來”時(shí)，墨西哥灣山谷的帝王蝶開始往北飛。第一代蝴蝶飛到美國南部，產(chǎn)卵、生子、死亡。孵化出的第二代繼承前輩的遺志繼續(xù)北飛，到達(dá)美國中部，產(chǎn)卵、生子、死亡。如此復(fù)制，一直到第四代，直接向南飛回墨西哥灣的同一個(gè)山谷，甚至回到祖先待過的同一棵樹。

“這個(gè)過程都可以寫成詩了，但對(duì)科學(xué)家來說，詩是不夠的。” 在北大一間10多平方米的辦公室里，謝燦抿了一口咖啡說，“要打破美感，搞清楚科學(xué)原理。”鮮艷的帝王蝶標(biāo)本擺放在一堆白茫茫的打印材料中，那是他鐘意的一件裝飾。

謝燦老家在洞庭湖畔，家里屋檐下有個(gè)燕巢，每年燕子歸來，“從不迷路”。他經(jīng)常仰起腦袋看，還寫成作文。

他想不明白，人類看起來高明，為何往往在方向感上灰溜溜地?cái)〗o動(dòng)物。到北大任教的頭3年，謝燦在校園里經(jīng)常不辨東南西北，抓住學(xué)生就問，生科院大樓在哪兒。

探索看不見摸不著的磁場(chǎng)，迷路更是常有的事兒。

18世紀(jì)，奧地利精神病學(xué)家弗朗茲·麥斯麥提出，“生物體內(nèi)擁有磁性液體”，一直被視為荒誕言論。后來，從魚的鼻子到鳥的喙，科學(xué)家在強(qiáng)大設(shè)備的幫助下探索了一個(gè)又一個(gè)動(dòng)物器官，最終一無所獲。還曾有人用巨大的LCD屏幕替代星空，觀察鳥類會(huì)不會(huì)認(rèn)準(zhǔn)星星辨別方向。

謝燦記得，曾經(jīng)有一群科學(xué)家發(fā)表了幾篇重磅論文，眼看就要證實(shí)鳥喙是感磁器官，卻在幾個(gè)月后被更有力的證據(jù)駁斥，發(fā)現(xiàn)只是一個(gè)誤會(huì)。

“每當(dāng)生物體身上發(fā)現(xiàn)一個(gè)功能未明的組織，人們就會(huì)往磁場(chǎng)方面猜。”謝燦說，“磁場(chǎng)感應(yīng)大家都感興趣，同時(shí)又最難，生物科學(xué)發(fā)展至今，在這一領(lǐng)域，人們基本還一無所知。”

研究生涯開始時(shí)，謝燦也不敢貿(mào)然涉足這座迷宮。美國的導(dǎo)師點(diǎn)醒他，為什么不換點(diǎn)東西做。他干脆找了這個(gè)自己感興趣的領(lǐng)域重新開始，“況且，我路癡這么多年，也想知道，自己到底缺了哪根筋。”

關(guān)于動(dòng)物為何能夠感應(yīng)磁場(chǎng)，學(xué)術(shù)界有兩種說法，一種認(rèn)為動(dòng)物體內(nèi)存在名為隱花色素的蛋白，可以感應(yīng)光的變化，形成活躍的自由基。這些自由基能感受磁場(chǎng)的變化，迅速改變隊(duì)形為生物導(dǎo)航。另一種理論干脆認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)存在磁鐵礦顆粒。

在謝燦看來，它們都有不合理的地方。蛋白能僅僅通過光的照射就和磁場(chǎng)發(fā)生神秘的聯(lián)系？細(xì)胞中無機(jī)的磁鐵礦顆粒如何對(duì)有機(jī)的生物發(fā)出導(dǎo)航信號(hào)？

他想不明白，于是決定踩出一條新路。

直到今天，這位科學(xué)家依然記得那一天，實(shí)驗(yàn)室的凝膠上清晰地顯示出兩條感光和感磁的條帶，而他假想的磁受體MagR和感光的隱花色素結(jié)合，終于在現(xiàn)實(shí)中得到了驗(yàn)證。

這粒微小的蛋白，引起了學(xué)界的劇烈震動(dòng)。

為了撈出這粒微塵一樣的蛋白，41歲的謝燦覺得自己“老了20歲”。

最終，人們眼看著謝燦發(fā)現(xiàn)的小不點(diǎn)蛋白，引起學(xué)界巨大震動(dòng)。“當(dāng)我看到這篇文章的時(shí)候，差點(diǎn)窒息，它的確是一項(xiàng)具有創(chuàng)造性的研究。”麻省大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授史蒂文·瑞波特充滿贊賞地表示，“結(jié)論令人振奮，具有突破性”。

文章發(fā)表不到一小時(shí)，已經(jīng)引起超過20家國際媒體的報(bào)道。到目前為止，《自然》雜志、BBC、科學(xué)美國人、英國衛(wèi)報(bào)等200多家國外主流媒體以多種文字進(jìn)行報(bào)道和跟蹤。其中還包括專注于電子產(chǎn)品的科技網(wǎng)站。

“可能覺得這種生物指南針結(jié)構(gòu)，在電子領(lǐng)域也能帶來一些革新。”謝燦帶著自豪說。

就在幾天前，他還在朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)了一條磁鐵告急的新聞，并戲謔地表示實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備開店，緩解磁鐵不夠用的業(yè)界危機(jī)。“客官，您要多少克磁鐵，有固體的，液體的，還有多種口味供您選擇，蝴蝶味兒的您喜歡嗎？”

并非人人都看好謝燦踩出來的這條路。維也納分子病理學(xué)研究所神經(jīng)科學(xué)家大衛(wèi)·基斯在接受《自然》雜志采訪時(shí)就說：“它要么是一篇非常重要的論文，要么完全錯(cuò)誤。我強(qiáng)烈懷疑是后者。”

基斯不相信，只有超微量鐵的MagR會(huì)有磁性能。如果MagR真的是磁感應(yīng)受體，“我就把自己的帽子吃掉。”

“這挺正常，并不是科學(xué)家之間有矛盾。這種爭(zhēng)論時(shí)刻對(duì)某個(gè)領(lǐng)域的推動(dòng)作用反而特別大。”謝燦一點(diǎn)兒也不介意。

按照計(jì)劃，2016年，謝燦將赴德參加由“激烈反對(duì)派”基斯做主席的會(huì)議，并作報(bào)告。2017年初，基斯則會(huì)來北大拜訪謝燦的實(shí)驗(yàn)室。

他們的賭約不變。像江湖高手對(duì)決一般，兩人約定10年為期。如果證明謝燦是對(duì)的，基斯就真的吃掉帽子。

“打個(gè)賭挺好。”謝燦微笑著說，“至少人們不會(huì)認(rèn)為科學(xué)家都那么無趣了吧。”