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索果蠅智能奧妙比翼齊飛 傳奇:音樂人許書平進(jìn)入《科學(xué)》

日期:2025-05-01 20:15
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摘要: 他們的故事本平淡無奇——丈夫唐世明是甘于在寂靜實驗室里安心思考的學(xué)者,妻子許書平全心支持丈夫的工作??桑衬昵耙粋€意外事故讓這對夫婦的科研歷程波瀾蕩起,故事也由平淡轉(zhuǎn)為“傳奇”——那次科研器械砸斷丈夫兩根腳骨的意外,讓本喜愛唱歌本從事音樂教育的妻子舍棄音樂工作,與丈夫走在同一科研道路上,共同研究在他們看來是“小精靈”般的果蠅,共同在權(quán)威雜志美國《科學(xué)》署名發(fā)表論文……這真真切切地發(fā)生著的傳奇,直到今日仍在延續(xù)。 “斷了兩根腳骨”帶來人...

他們的故事本平淡無奇——丈夫唐世明是甘于在寂靜實驗室里安心思考的學(xué)者,妻子許書平全心支持丈夫的工作。可3年前一個意外事故讓這對夫婦的科研歷程波瀾蕩起,故事也由平淡轉(zhuǎn)為“傳奇”——那次科研器械砸斷丈夫兩根腳骨的意外,讓本喜愛唱歌本從事音樂教育的妻子舍棄音樂工作,與丈夫走在同一科研道路上,共同研究在他們看來是“小精靈”般的果蠅,共同在權(quán)威雜志美國《科學(xué)》署名發(fā)表論文……這真真切切地發(fā)生著的傳奇,直到今日仍在延續(xù)。

“斷了兩根腳骨”帶來人生轉(zhuǎn)折

今年8月13日,美國《科學(xué)》雜志刊登了《果蠅的視覺模式識別具有視網(wǎng)膜位置不變性》的研究成果。論文共4位作者。作者是唐世明和許書平夫婦,他們在科學(xué)院生物物理所工作,唐世明是科研組的“老板” ,許書平則是位普普通通的實驗員。

唐世明研究果蠅已有多年。2000年,唐世明隨中科院院士郭愛克做果蠅研究并準(zhǔn)備在《科學(xué)》發(fā)表他**篇有關(guān)果蠅的論文(今年8月13日的論文是**篇),內(nèi)容是關(guān)于果蠅如何在兩難境地中進(jìn)行選擇。

當(dāng)時,大量的果蠅實驗讓好奇的許書平忙里偷閑來到丈夫的實驗室,模仿做一些粘果蠅的“技術(shù)活”?!?*次走進(jìn)實驗室,里面黑黑的,只有臺燈投射出灰暗的光。灰暗的燈光下,我愛人指導(dǎo)我試著粘起了果蠅。哪想,粘了幾只之后就很快熟練了,當(dāng)時我感覺粘果蠅很有趣?!痹S書平回憶說。

這種“有趣”轉(zhuǎn)化成了真正的科研,大量實驗和數(shù)據(jù)分析之后,研究者撰寫的論文寄往美國《科學(xué)》雜志,得到的反饋是“再做一些補充實驗以讓論文更有說服力”。在補充實驗的準(zhǔn)備中,唐世明不慎被沉重的器械砸斷了自己的兩根腳骨。

“當(dāng)時我也在場,我說我也要搬器械,可他不許。意外發(fā)生后,我看到地上有許多血,真是非常痛心,我覺得一個妻子應(yīng)該全心照顧好自己的丈夫,不忍心看他整天一瘸一拐的,再加上當(dāng)時他的實驗室也缺人手,于是自己靠著以前‘粘果蠅’的經(jīng)歷和郭愛克老師的信任,‘舍棄’音樂,加入他的實驗室。”

許書平在接受采訪時很激動,昨日之事仿佛就在眼前。

“我每天都在與果蠅對話”

果蠅在近代生物學(xué)研究領(lǐng)域可謂獨領(lǐng)風(fēng)騷,它不是我們想象中的蒼蠅,在科學(xué)家心目中,它是上佳的模式生物。在許書平看來,她培養(yǎng)的果蠅如同一個個“小精靈”。她感觸*深的是,這些小精靈非常愛干凈。如果身體稍有不干凈,或不舒服,它們就表現(xiàn)得十分煩躁?!拔視惺艿焦壍哪欠N潔凈,每天都會刷培養(yǎng)果蠅的培養(yǎng)瓶,除了用刷子,我還會用手指。如果清潔劑殘留過多而瓶內(nèi)過于‘清香’的話,果蠅也會很反感,我就一個一個地聞瓶內(nèi)的氣味!”

“我這么做,主要因為我愛人對這項實驗要求的十分嚴(yán)謹(jǐn),要求果蠅在正常生理狀態(tài)下參與實驗?!?

許書平的專業(yè)是音樂,在她看來,音樂與科研有相通之處,那就是嚴(yán)謹(jǐn)、講邏輯。“音樂人常常作曲,拿交響樂來說,如果沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹吐暻健Φ祝俾o邊際的想象也是空中樓閣,科研更是如此。從養(yǎng)果蠅起,我就嚴(yán)格讓果蠅處在自在的生存環(huán)境,讓果蠅‘安居’之后‘樂業(yè)’?!?

許書平將同樣的嚴(yán)謹(jǐn)用在粘果蠅上。“粘果蠅”很講究,從培養(yǎng)瓶里取出果蠅,放在冰里,幾十秒之后,果蠅“暈”倒,再用鑷子或刷子將果蠅從冰中取出,在顯微鏡下在果蠅細(xì)小的脖頸上“壓”一塊十分精致的膠布制成的“白板”,此時就算粘住果蠅,可以用先進(jìn)儀器進(jìn)行下一步果蠅行為控制觀察實驗了?!斑@是一個十分精細(xì)的過程,但每做一次,既要抓緊時間,又要動作到位。如果果蠅蘇醒過來再粘,就不好粘了?!?

這一系列的動作,許書平“不知道做了多少次”。

“我仿佛每天都與果蠅對話,像馴化小寵物一樣!這些‘小精靈’或許真是受到人間真情的感化,整個實驗進(jìn)行得很順利,這些果蠅很‘配合’?!?

400瓶果蠅的實驗

8月13日發(fā)表的論文《果蠅的視覺模式識別具有視網(wǎng)膜位置不變性》,早在2002年3月便開始了實驗工作,實驗整整持續(xù)了2002年全年。

“做這樣的實驗就是為了論證我愛人的設(shè)想——果蠅的視覺特征和高等動物差不多,具有視覺不變性的特點。”許書平談起了實驗的*初目的。

30多年前,國外就用果蠅做過相同內(nèi)容的實驗,但結(jié)論完全相反:遇到與先前同樣形狀的目標(biāo),或者同樣形狀的物體位置稍微改變一點,果蠅就辨認(rèn)不出來。唐世明就是要修正人們的“偏見”。

通過自制果蠅飛行模擬器,唐世明和許書平觀察檢測果蠅的視覺模式識別能力。果蠅的身體被固定在一個力矩測量裝置上,果蠅雖然不能飛走,但所看到的視覺目標(biāo)可以受飛行扭矩的控制移動,此時的果蠅以為自己在不同的圖形間飛來飛去。

實驗的精彩之處在于對果蠅的“懲罰”。許書平向記者介紹:“在對照實驗中,首先要訓(xùn)練果蠅喜歡看正T字母,而厭惡看倒T字母。如果它總是盯著倒T字母,計算機就立即自動啟用激光去燙它,即‘懲罰’它。經(jīng)過一段時間訓(xùn)練,果蠅會較多地轉(zhuǎn)向另一個**的、不會遭受‘懲罰’的圖形。”

“在**篇《科學(xué)》論文的補充實驗中,我只是在粘果蠅,沒涉及實驗觀察。到了這**篇《科學(xué)》論文,我就完全參與到實驗觀察之中,包括數(shù)據(jù)記錄、儀器控制?!?

“每一只果蠅的行為控制觀察包括4分鐘自由飛行、4分鐘訓(xùn)練、2分鐘學(xué)習(xí)檢測、4分鐘訓(xùn)練、4分鐘學(xué)習(xí)檢測5個階段,共持續(xù)18分鐘,此時我按世明的要求隨時做數(shù)據(jù)記錄。在2002年的實驗中,我?guī)缀趺刻於家@樣做,一只接一只,能做多少算多少?!?

在這不斷的重復(fù)中,在每日的匯報和交流中,許書平在不斷學(xué)習(xí),實驗技能到達(dá)了很高的水平,國際昆蟲行為研究權(quán)威學(xué)者、德國沃爾茲堡大學(xué)教授海森堡觀看了許書平的實驗操作后說:“你的實驗工作做得非常漂亮,我們的學(xué)生要花好幾個月時間才能學(xué)會的新實驗,你只用了一個多星期就掌握得很好了。”

到底用多大的工作量來估算這個實驗,內(nèi)在的辛苦只有唐世明和許書平知道,我們旁觀之人,或許也只有通過實驗共使用400多瓶果蠅、每瓶約有100多只這個數(shù)據(jù)來體味這辛苦中的一點一滴!

“我只是體力工作者,我愛人則是腦力工作者”

自從那次意外事故之后,許書平隨丈夫從北京去了上海,又從上海回到北京,來回的顛簸中她始終不忘的是對丈夫的欽佩和全力支持,“我只是體力工作者,而我愛人則是腦力工作者。他總想一些科學(xué)*基礎(chǔ)的問題,而我,一名普通實驗員,就是在按照他的設(shè)想來做基本的輔助工作?!?

直到采訪結(jié)束之時,許書平仍懇請記者在報道里不提及她,她說或許許多人都會對她這個音樂背景的實驗員感到好奇,但這樣的工作并不需要多深的科學(xué)功底,每一個年輕人都能做好。

“音樂與科研當(dāng)然有許多不同,可實驗是我們共同做的,我們不斷交流、討論,記錄當(dāng)天天氣、氣溫,共同關(guān)注一個數(shù)據(jù),所有結(jié)果都是共同努力的結(jié)果。不過真正的科研不在我,而在唐世明的腦子里!”

許書平來自青海,為了想看大海,她大學(xué)畢業(yè)后到大海邊工作。而后,她隨丈夫南轉(zhuǎn)北移,這一切在她看來過渡得十分自然?!拔椰F(xiàn)在是實驗員,可我并沒放棄音樂,我還在努力進(jìn)修音樂知識?;蛟S有**,實驗室不再需要我了,我想我仍會很自然地過渡到其他工作上去,可能是音樂,也可能是其他的……”

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