1967 年 3 月,刚创刊 6 年的 Journal of Theoretical Biology 杂志发表了一篇论文,标题简简单单几个大字:On the origin of mitosing cells《有丝分裂细胞的起源》。
论文的作者是一位刚毕业没多久的遗传学博士,她叫琳·马古利斯(Lynn Margulis),当时在波士顿大学担任兼职助理教授,是个默默无闻的学界小透明。
令人意想不到的是,这篇由无名小卒发表在不知名小期刊上的论文,一经面世就迅速占领了舆论的风口浪尖,遭到了学术界的群嘲。
因为论文提出了个非常「离谱」的猜想——真核细胞中的线粒体和叶绿体最初都是独立自主的生物体,它们「入住」真核生物体内后,最终形成了复杂的「高等」细胞。
这便是如今被写进教科书中的内共生学说(endosymbiotic theory)的雏形,但在半个世纪前,这一猜想无异于胡说八道。
面对同行们七嘴八舌的指责与嘲笑,换一般人估计早被喷自闭了。
但本文的主人公琳可不是个怂货——你们骂得越狠,老娘越要证明自己是对的!
早熟少女的学术之路
琳于 1938 年 3 月 5 日出生于芝加哥的一户犹太富商家庭,是家中的长女。或许是父母都忙于经商的缘故,琳从小就承担起了照顾 3 个妹妹的职责,这让她的心智成熟得非常早。
1953年,年仅15岁的琳就进入到芝加哥大学攻读文科专业,在这里,她读到了孟德尔的遗传学著作,从此与生命科学结下了不解之缘。
值得一提的是,她也是在这里结识了第一任丈夫卡尔·萨根(Karl Sagan)——就是那个大名鼎鼎的天文学家和科幻作家。
琳和萨根一家的合影,左一为次子杰里米·萨根
本科一毕业,琳就嫁给了 21 岁的萨根,这年她才 19 岁,即便在那个年代也是非常早的。二人跌宕起伏的婚姻故事咱们暂且不表,先来看看琳那不走寻常路的早期学术生涯。
琳和萨根在婚礼当天
新婚燕尔,琳迫不及待地随着丈夫,离开了早已待得乏味的故乡芝加哥,先后去往威斯康星大学麦迪逊分校和加州大学伯克利分校深造,并最终在 1966 年顺利拿到了波士顿大学的 offer,担任兼职助理教授,正式开始了对遗传学的独立探索。
只是......作为遗传学领域的新人,她一上来就不走寻常路,把研究方向定在了极为冷门的「内共生学说」上。
从谬论到真理的内共生学说
在地球 46 亿年的漫长历史中,最简单的原核生物早在 35 亿年前就已出现在微有暖意的海洋中。然而,此后的 16 亿年里,生命的演化却陷入了一片无法解释的「停滞」,直到 19 亿年前真核生物才粉墨登场。
于是就产生了一个困扰无数生物学家的问题:在那空白的 16 亿年里,真核生物究竟从何而来?
针对这个问题,内共生学说提出了个非常有趣的解释:真核细胞中质体(包括叶绿体)和线粒体的来源,是与其共生的原核细胞,后者被前者吞噬并逐渐演化成现在的细胞器。
举个通俗点的例子,这就仿佛一家大公司收购另一家小公司,因为看上了它的核心技术——在很久很久以前,一个原始真核细胞盯上了一个可以进行初步光合作用的蓝细菌,这玩意可太有诱惑力了!
我们无从考证吞并过程具体何时发生,但它大概率是发生了,被吞并的蓝细菌最终逐渐演化成了叶绿体。
叶绿体(左)和蓝细菌(右)相似之处极多
早在1905年,俄国生物学家康斯坦丁·梅列施科夫斯基(Konstantin Mereschkowski)就提出了内共生学说的相关思想,但由于缺少支持证据,这一学说被尘封了整整半个世纪,直到那个默默无闻的学界小透明的出现。
琳初读到内共生学说就深深为之着迷,她立马着手整理相关的证据,试图发扬光大这一学说。
在经历 15 次无情退稿后,她的论文终于勉强发表在了一本不知名小期刊上,然后就发生了本文开头的一幕......
由于理论过于颠覆三观,琳在那段时间简直活成了小丑的模样,在一次申请项目经费时,对方甚至出言不逊道「你的这些垃圾研究,哪凉快哪呆着去!」
图片来源:The Marginalian
尽管遭到了群嘲,但琳可从未有过放弃的念头,她似乎天生就有一股子犟劲。1970 年,她又写了一本名为 Origin of Eukaryotic Cells(《真核细胞的起源》)的书,在书中更进一步地阐述了有关于细胞器起源的理论。
就这么顶着压力研究了十多年,到了 1980 年代,伴随着分子生物学的兴起,这一学说终于拿出了有力的论证,逐渐被学界接受——通过对叶绿体和线粒体的微型基因组测序发现,二者确实源自细菌,但它们已不再是细菌,没有真正的独立性了。
如今,内共生学说被奉为「20 世纪演化生物学上最伟大的成就之一」,有关它的证据直到现在还源源不断地被发现。
而琳,也从一个默默无闻的助理教授,一跃成为美国科学院院士,克林顿总统亲自给她颁发奖章。
克林顿总统于 1999 年授予琳国家科学奖章|图片来源:《纽约时报》
精彩人生,不只学术
内共生学说的成功给了琳很大的自信,这也导致了她后期在学术道路上愈法放飞自我,闹出了不少争议:
• 她提出过一系列离经叛道的学说,比如「盖亚理论」,认为不只是单个的细胞,整个生物界的本质就是一张巨大的细菌协作网络;
• 和「PCR 之父」凯利・穆利斯一样,她也轻信阴谋论,否认 HIV 病毒的存在,固执地认为艾滋病只是梅毒,我们无法检测到梅毒螺旋体是因为它与人体细胞形成了共生;
•她还是个是我行我素的偏执狂,曾利用院士的职权,擅作主张将一篇充满争议的论文发表在 PNAS 上,遭致广泛批评,间接导致 PNAS 杂志改变了原来的投稿方式。
但无论褒贬,我们都应该钦佩那些像琳一样的科学家,不仅是因为她在学术上的贡献,更因为她为女性科研工作者做出的榜样。
这就不得不提她充满坎坷的婚姻故事。
琳对生命科学产生兴趣,很大程度上是受到了第一任丈夫卡尔·萨根的感染。然而遗憾的是,他们的婚姻并不美满,琳在读博期间连续生育了 2 个孩子,严重拖累了毕业进度。
并且萨根婚后也不希望琳学习科学,只想让她成为一个家庭主妇。
由于观念差异,两人婚内有诸多不和,甚至发展到了家暴地步。
最终,琳为了继续读博,在 1965 年果断选择和萨根离婚。也正是那段时间,她还经历着 15 次退稿,人生可谓跌至谷底......
1967 年论文发表时,琳的署名依旧是「琳·萨根」|图片来源:Journal of Theoretical Biology
在波士顿大学任教期间,琳迎来了第二段婚姻,丈夫是同校的化学教授托马斯·马古利斯,这段婚姻维持了 13 年,两人育有一对儿女。
1980 年,琳选择与第二任丈夫离婚,她对此是这么解释的:
「我两次辞掉妻子的工作,因为没有人能同时成为好妻子、好母亲和一流的科学家」
如今,越来越多的女性参与到科学研究中来,可社会对于女性科学家的期待似乎仍有些奇怪,每逢新闻报道必少不了「美女博士 xx 岁毕业,科研家庭两不误」一类的修饰,容貌焦虑、年龄焦虑、婚恋焦虑扑面而来,这何尝又不是一种 PUA 呢?
琳的经历,恰恰就是对这些宣传,最掷地有声的回应:对不起,做不到!
颜宁教授在「妇女和女孩参与科学国际日」接受采访时,也曾畅谈到这个话题,她说:
「我任何时候说都是这句话,勇敢做自己。勇敢地追寻你的梦想,不要被那些固有观念、传统观念影响到。 」
参考来源:
1.https://en.wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis#cite_note-30
2.https://www.washingtonpost.com/local/obituaries/lynn-margulis-leading-evolutionary-biologist-dies-at-73/2011/11/26/gIQAQ5dezN_story.html
3.https://www.nytimes.com/2011/11/25/science/lynn-margulis-trailblazing-theorist-on-evolution-dies-at-73.html
4.《被低估的科学女斗士马古利斯:创新与争议并存的传奇人生》,赛先生,2019-02-25
5.《生物演化史上的“黑洞”,可能需要物理学来填补丨展卷》,返朴,2020-12-13