麦克林托克与中国遗传学家的不解情缘

冯永康（生命科学史研究者）

 中国遗传学的初期创立与早期发展，不仅和摩尔根(T.H.Morgan,1886—1945)的果蝇实验室（简称 “蝇室”）有着不可分割的联系，也与美国遗传学家埃默森(R.A.Emerson,1873—1947) 和麦克林托克(B.McClintock,1902—1992)等率领的玉米遗传学研究团队，接下了不解之缘。

早在1920—1930年代，埃默森和麦克林托克等人的玉米遗传学研究，曾与摩尔根果蝇遗传学研究并驾齐驱，共同领跑着国际遗传学突飞猛进。

特别是麦克林托克，以她坚韧执着和长期坚守，秉承与当时生物学发展潮流不相容的研究风格；以她敏锐的直觉和精辟的论断，运用细胞学的观察技术和遗传学实验相结合的研究方法，把玉米遗传学的研究推向了一个新的高峰，极大地丰富和发展了细胞遗传学，并做出了大大超越时代的“基因转位”理论。

作为中国植物细胞遗传学奠基人的李先闻（1902—1976）和中国遗传学主要奠基者的谈家桢（1909—2008），早年远涉重洋赴美留学期间，都曾先后得到过麦克林托克的重要学术指导，并建立了长期的学术友谊。

1 麦克林托克与李先闻

1927—1929年，李先闻在留学美国期间，加入到康奈尔大学埃默森的研究团队后，既有导师埃默森的专门培养，也经常得到麦克林托克在课堂和田间的亲手指导。

图1 埃默森的玉米遗传学研究团队（1）（1929）

（站立着左起：3埃默森，4麦克林托克）

当时求学的李先闻，与玉米遗传研究团队的10多位师生，每年夏季都身着田间劳动的服装，满身携带一大堆授粉用的纸袋、小刀等用具，像农民一样活跃在试验田中，进行着去雄、授粉、套袋等遗传育种程序的基本操作。

图2 埃默森的遗传学研究团队（2）（1927）

（图中后排左1：埃默森；前排蹲者：左1：李先闻，左2比德尔）

研究团队中担任细胞学讲师的麦克林托克，给予了李先闻等弟子的莫大帮助。李先闻在自述中曾写道：“她见我是从落后地区（普渡大学）去的、学识较差的同学，在实习时，她都以小纸写画做特别讲解，使我们学业研究大有进步。真正做到“手脑并用”，不像在普大，只有用手，而不用脑了。”

图3  李先闻在玉米田中（1927）和《李先闻自述》第39页书影

1928年4月，麦克林托克专门推荐李先闻去Dr.L.F.Randolph实验室当助手。在暑期从事实验研究工作中，不仅得到很多实验技术上的训练，同时也解决了继续留学经费不足的问题。

埃默森的研究团队中的不少同行者，后来都成为国际上著名的遗传学家。在这个和谐的团队中，不仅有1983年独享诺贝尔生理学或医学奖的麦克林托克；也有李先闻的同学、因提出“一个基因一个酶”的学说获得1958年的诺贝尔生理学或医学奖的比德尔（G.W.Beadle，1903—1989）；此外，还有曾任美国农业部首席玉米育种家的斯勃莱格（G.F.Sprague）等。

作为埃默森唯一的中国弟子李先闻，于1929年获得博士学位回国后，曾先后在河南大学、武汉大学和抗战时期的四川农业改进所，带领着李竞雄、鲍文奎等弟子，埋头于粟类、玉米和麦类等农作物的遗传、变异与演化的实验研究。

1948年，在国立中央研究院第一届院士选举中，李先闻被当时的北京大学、清华大学和中央研究院共同推荐为院士候选人，以“小麦、小米、玉蜀黍杂种染色体之行动等研究”和“曾主持四川省稻麦改良场”的突出贡献，当选为生物组25位院士之一。同时，他也是当时唯一一位从事植物细胞遗传学研究的院士。作为一个普通的农家子弟，能够得到学界推荐、社会推崇的“国士”称号，在当时那样一个政局动荡、派系林立的民国时期，足以显现出李先闻在科学界中的重要地位。

1968年，李先闻被列入美国出版的Who's Who in the World of Science（历代世界科学名人录）之内。

2 麦克林托克与谈家桢

1934年，当谈家桢以“异色瓢虫鞘翅色斑的遗传”等研究论文，申请到赴美国摩尔根（T.H.Morgan，1866-1945）果蝇实验室攻读博士学位。在摩尔根的“蝇室”中，谈家桢第一次见到了前来进行学术访问的麦克林托克。

麦克林托克当时就对谈家桢发表的"异色瓢虫的鞘翅色斑的遗传"论文表示赞赏。她认为谈家桢的瓢虫色斑遗传课题，值得更进一步作深入地研究。因为她在玉米遗传研究中所发现的玉米籽粒上形成的色斑，与异色瓢虫的鞘翅色斑有着相同之处。对形成玉米色斑的结构基因已经发现，但使瓢虫鞘翅色斑发生变异的机理又是什么呢？麦克林托克觉得在这一领域的实验研究是大有可为的。

得到麦克林托克的启发和指点后，谈家桢于1942-1944年期间，在贵州湄潭唐家祠堂的桐油灯光下，终于做出了“亚洲异色瓢虫鞘翅色斑嵌镶显性的遗传现象”之重大发现。

1945年，谈家桢在美国冷泉港实验室再次见到麦克林托克时，把多年来自己在异色瓢虫遗传上所研究发现的异色瓢虫的鞘翅色斑的嵌镶显性现象，与麦克林托克进行了系统的学术交流。麦克林托克当即就表示出极大的兴趣，认为这是一个遗传学研究中的重大突破。

图4  谈家桢(右)与美国遗传学家麦克林托克(中)和罗兹(左)在冷泉港实验室（1945）

1978年，谈家桢在应美国加州理工学院邀请，参加该校生物学部成立50周年纪念会期间，与麦克林托克再一次见面。

图5  谈家桢(左)与美国遗传学家沃森(中)和麦克林托克(右)（1978）

30年多后老朋友的再次相聚，双方都感到十分欣喜，两人各自介绍了遗传学研究课题的情况。麦克林托克对谈家桢坦诚地说道：她之所以提出"转座因子"的概念及进一步的跳跃基因的发现，就是受到了谈家桢在1946年所发表的“嵌镶显性”遗传理论的启发。

正是基于对麦克林托克的玉米遗传学研究仅半个世纪的深刻了解，1982年，谈家桢指导他的弟子王身立专门撰写了《麦克林托克应获诺贝尔奖》一文，发表在《自然杂志》上。

图6  谈家桢指导弟子王身立发表的《克林托克应获诺贝尔奖》之文章（1982）

谈家桢认为：麦克林托克关于玉米中“转座因子”的发现是超时代的。这样的荣誉不但应该给予很快将被证实的发现，而且尤其应该给予那些需要经过较长时间才能充分证实的超时代发现或预见。这就需要人们有眼光、有魄力、有远见，才能识得荆山之璞。谈家桢还说，这对发展中国的科技事业，也是一个十分值得强调的问题。

1983年10月9日，瑞典斯德哥尔摩卡洛琳医学院宣布：授予麦克林托克诺贝尔生理学或医学奖。在颁发的奖状中写道：当麦克林托克做出“基因转位”理论这项重大发现时，他的同时代人还没有能够认识到这个理论的重要意义。卡洛琳医学院把麦克林托克的成就，比之为一百多年前遗传学奠基人孟德尔的划时代发现。

（2025年11月21）