繆勒

當我們説突變是自發產生的時候，並不是説突變是無緣無故發生的，而是指未經人為干預而自然發生的。突變發生肯定有原因，只是原因不明，或者説我們沒有去深究。有時是我們不感興趣，有時甚至是沒有必要去深究。然而，自發突變是一種頻率很低的突變，僅靠自發突變無異於守株待兔。科學的發展不能等待大自然恩賜，科學研究需要新的突變，必須想辦法使之容易得到，使研究工作的效率提高。在這方面取得突破性進展的是繆勒（H·J·Muller）——摩爾根的學生、得力助手和傳人。

繆勒祖籍德國（Muller)，1890年12月21日生於美國紐約市，1967年4月5日卒於美國印第安納波利斯。1907年繆勒考入哥倫比亞大學，1910年畢業，獲學士學位。在大學期間，曾認真閲讀洛克（R·H·Lock）的《遺傳、變異和進化》，並進修威爾遜講授的染色體遺傳學。大學畢業後在康內爾醫學院和哥倫比亞大學生理學系深造，1912年獲碩士學位。同年，被摩爾根招為研究生，在摩爾根的實驗室裏攻讀博士，1916年取得博士學位。1916-1918年受生物學家赫胥黎（J·Huxley）的邀請，到休斯敦水稻研究所講學。1918-1920年繆勒回哥倫比亞大學繼續從事遺傳突變研究。1921-1932年，在得克薩斯大學任教併成為教授。1932年，繆勒曾去柏林，並遭法西斯當局逮捕，後經營救獲釋，應蘇聯遺傳學家瓦維洛夫（N·I·Vavilov）之邀請去蘇聯。1933-1937年在列寧格勒和莫斯科科學院工作，曾捲入到與李森科爭論的糾紛中，為此他離開了蘇聯，並參加了西班牙志願軍。1938年繆勒到了英國，在愛丁堡大學任教，直至1940年。其後便回到美國，先在阿默斯特學院任教，1945年轉到印第安納大學，直至去世。

繆勒一生髮表論文372篇，出版專著《單基因改變所致的變異》，並參與由摩爾根主編的《孟德爾遺傳機制》的編寫。繆勒是輻射遺傳學的創始人，並因此而榮獲1946年諾貝爾生理學醫學獎。由他建立的檢測突變的CIB方法仍是生物監測的手段之一。

1927年，繆勒在《科學》雜誌發表了題為“基因的人工蜕變”的論文，首次證實X射線在誘發突變中的作用，搞清了誘變劑劑量與突變率的關係，為誘變育種奠定了理論基礎。具體來説，繆勒解決了如下幾個問題：

（1）用較高劑量的X射線處理精子，能誘發生殖細胞發生真正的基因突變。所謂真正的基因突變，是從兩個角度表現出來的，一是具有物質性質的基因發生了變化，而不是像德弗里斯在月見草中發現的染色體畸變；二是變化了的基因能真實遺傳，經過了4代或4代以上的穩定遺傳，並且大多數表現出典型的孟德爾遺傳方式。

（2）在用X射線處理果蠅的同時，再以數千個未經處理的果蠅作為對照。在同樣的培養條件下，受高劑量X射線處理的果蠅之突變率比未受處理的果蠅之突變率高出約150倍。用X射線處理，在短時間內即得到了幾百個突變體，經過幾代培育已發現100個以上的突變基因。

（3）突變類型包括致死突變、半致死突變、非致死突變。致死突變又可分為隱性致死突變和顯性致死突變。其中顯性致死突變是大量的，可通過卵的計數和其對性比率的影響看出（顯性致死造成卵期死亡），有不少誘發的可見突變，是在過去從未看到的基因座位上發生的，而其中有些突變的表型效應與以往看到的並不完全相似（如斑翅、無櫛性等）。但大多數突變是過去已經發現過的，如白眼、小翅、帶叉的剛毛等。這説明X射線誘發的變異大多數與自發突變中出現的基因突變完全相同，只是後者出現的頻率要低得多。

（4）除基因突變外，X射線也能造成基因在染色體上的次序重新排列，且這種情況佔有很高的比例；還能造成較大片段的染色體畸變，如缺失、斷裂、易位、倒位等。

（5）X射線處理並非是使該染色體上存在的全部基因物質都發生永久性的改變，常常隻影響到其中一部分。受處理的基因複製產生兩個或兩個以上的子代基因，往往只有其中一個發生突變，似乎表現出某種滯後效應。

（6）X射線處理並未顯著提高回覆突變率。這説明誘變的發生也是隨機的，誘變劑並不對已發生突變的基因青睞有加。

（7）用不同劑量的X射線，在生命週期的不同時刻和不同條件下處理果蠅，將得到不同的結果。繆勒的工作表明，在使用劑量的範圍內，隱性致死因子並不直接隨所吸收的X射線的能量而變化，而是更接近於隨能量的平方根變化。

1945年，美國在日本長崎和廣島投下了尚處於初級研究階段的核武器——原子彈。原子彈的巨大爆炸威力和大規模殺傷效應，給人們以非常深刻的印象。然而，原子彈的受害者僅僅是死傷嗎？不死不傷的人難道一點也未受到影響嗎？在此之前，人們與放射性物質打交道已有40餘年，但對其生物學效應、特別是遺傳學效應幾乎一無所知。繆勒則在他的論文中明確指出：“現代X射線治療常用的照射處理實踐肯定不會造成永久性的不孕，這主要是站在一種純粹理論性的概念上來防護的，這種理論概念為孕性恢復後產生的卵必定代表‘未受損傷’的組織。……這個假設在這裏被證明是錯誤的……。”繆勒由於1927年的工作而於1946年獲諾貝爾生理學醫學獎，這標誌着人類對誘變的認識已趨成熟。隨後，“原子時代的遺傳學”、“輻射遺傳學”成為熱點。其它物理或化學誘變劑逐一被發現及研究。為了維護人類健康，檢測致畸、致癌、致突變環境因素的工作日益受到重視。