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第二章 要有光

第二章
要有光[1]

为了防止起雾,我向防护面罩内吐了口唾沫,然后抹开。太阳刚刚从地平线消失,天色迅速转暗。那是 2012 年,我和同伴们候在加勒比海萨巴岛附近的一艘潜水船上,因为我提出,在这里或许能够目睹生物发光现象。不过,这是我第一次在这个海域下潜,并不能完全确定。我们穿戴好潜水设备,从船上滑入温暖的热带水域。

我在水面上漂浮,急切地扫视着 10 英尺以下的沙底。就在这时,仿佛有什么东西从余光中掠过。是沙砾的反光吗?一旦从正面直视,它似乎又消失了。但没过多久,哪里又闪了一下,接着又是一下。随后我听见一声惊呼:“哎!快看啊!”越来越多的蓝光如一串串发光的香槟气泡般从海底升起,有人对着呼吸管发出一声闷呼:“哇!”一时之间,我们被无数转瞬即逝的光彩包围着,观看了一场海萤的交配表演。

这些光彩夺目的小生物是被称为介形纲(ostracod)的甲壳动物,不比芝麻大多少,却能产生大量的光。正如它们的俗称所示,海萤就像陆地上的萤火虫,以发光吸引配偶。这场灯光秀由雄性求偶者上演,黄昏时分从加勒比海的珊瑚礁、海草和沙地间浮现,游动间喷射出离散的光团——由海萤生成的化学物质与一点点黏液混合而成。点点亮光顺次明灭。船上的一部分人此前从未见过生物发光,顿时被迷到神魂颠倒,又不免产生许多困惑。

我人生中第一次看到生物发光是在自家的后院里。温暖的夏夜,萤火虫闪烁着情人间的密语,我赤脚追奔,刚刚修剪过的草地散发着醉人的清香——正是它们构成了我的童年回忆。这些有生命的小灯笼很容易捕获。我可以双手拢住一只,透过手掌的缝隙窥看它发光的腹部。这只小虫子为什么能发光呢?我惊叹不已。这个问题很难回答。就算为了解开谜团将其肢解,手中留下的也只会是一只不再发亮的萤火虫的尸体。[2]不过,将它捧握在手心里,至少能参透一条细微的线索——生物发光是一种冷光。这让人十分惊讶,从我们对太阳、蜡烛和白炽灯的了解来看,光往往与热联系在一起。但事实证明,二者并非不可分割。

一切光皆来自原子。想象一下简单的玻尔原子模型,带负电的电子围绕着带正电的原子核运行,轨道呈同心壳层结构。与原子核距离的不同代表着能量水平的不同,轨道距离越近则电子能量越小。一个电子如果吸收了足够的能量,就会跃迁至外部轨道。当其回落至基态时,将以一种名为“光子”的形式释放能量。一切光都产生于这一基本过程。不同种类的光之间唯一的分别在于电子最初如何被激发出来。

比方说,在蜡烛火焰与老式灯泡中,电子由热能激发。在这种情况下产生的光被称为“白炽光”。正是因为该来源十分普遍,我们才将光与热联系在一起。但光也有其他激发方式,其中“化学发光”就是由化学反应激发的。生物发光属于一种特殊的化学发光,只是产生光的化学物质是由生物体合成的。只发光不发热的荧光棒是另一个好例子,其中的化学物质则是由人类制造的。

任何非白炽光都被归入“冷发光”的范畴。除生物发光与化学发光外,更有声致发光、摩擦发光等更加鲜为人知的冷发光现象,前者由声波诱发,后者由化学键断裂引起。[3]不过,荧光与磷光这两种更为常见的冷发光形式往往被与生物发光混淆。事实上它们并不相同,这二者的激发能量来自光,而非化学反应。

荧光通过吸收一种颜色的光释放出另一种颜色不同、波长更长(能量更低)的光。例如,黑光海报是吸收了肉眼几乎不可见的紫外线(因此被称为“黑光”)而重新散发可见光。荧光灯之所以被称为荧光灯,是因为玻璃管内部涂有荧光材料,吸收管内气体原子发出的紫外线光子,从而散发可见光子。这是在几乎不释放红外光(热)的情况下完成的,所以在触摸荧光灯泡时我们不会被烧伤。

磷光并非生物发光,尽管这两个词常常被误作同义,这种误解非常普遍,几乎成了谣言。磷光与荧光相似,也由光激发,但在重新发光时额外增加了延迟,许多用来吓人的万圣节夜光饰品和玩具都利用了磷光。磷光与生物发光之间之所以产生混淆,部分原因在于生物发光被描述为与“液态磷”相似。某些形式的化学磷会产生暗淡的光芒,因此,“磷光”一词最初用以指代未燃烧即可发光的事物。而事实上,磷的光芒并非磷光,而是一种化学发光反应。

我常常觉得,生物发光(英文“bioluminescence”)这个专有名词拼写复杂、发音拗口,一定程度上降低了它的传播度。找不到一个可供替换的词语让我苦恼不已。几年前,我与一位艺术家合作,共同出版了一本生物发光主题的填色书,其中使用了夜光颜料。这本书的主要目的是分享那纯然惊奇的体验,我在取书名时颇费了一番功夫。开始想用《生命之光填色书》(The Living Lights Coloring Book),随后担心被误以为与宗教相关而放弃,最后选择了一个更加科学、准确却有些生涩的名字,《生物发光填色书》(Bioluminescence Coloring Book),也难怪仓库里还积压着几千本没卖出去。

相比之下,在生物发光反应中,产生光的化学物质名称倒不算太复杂:萤光素和萤光素酶。该术语由法国生理学家拉斐尔·迪布瓦(Raphaël Dubois,1849—1929)开创。正是他带领生物发光研究步入了现代阶段。他先后以会发光的甲虫和蚌为研究对象,证明它们用以产生光的化学物质能够通过实验手段提取出来,其中包括冷水及热水提取。使用冷水研磨组织时,他观察到发光现象持续了几分钟,随后消失。而热水提取物并未产生光亮,但他发现如果将已熄灭的冷水提取物与热水提取物混合,就可以再次发出光芒。

迪布瓦将热水提取物命名为“萤光素”(luciferin),冷水提取物则称为“萤光素酶”(luciferase)。这两个词源于“lucifer”,在拉丁语中是“带来光明”的意思[由“lux”(光)和“ferre”(带来)组成],后缀“-ase”通常用于命名酶。酶是一种结构复杂的大分子,受热后会失去稳定性,而酶底物(substrate)通常是较小而稳定的分子。因此,迪布瓦做出以下推论:(1)虽然酶与酶底物最开始都存在于被磨碎的冷水提取物中,但酶底物(也就是萤光素)短短几分钟就会被消耗殆尽,光也会随之熄灭;(2)热水提取物最初并不产生光,因为热量改变了酶的性质,只留下耐热的萤光素;(3)因此,热水与冷水提取物混合在一起,相当于将耐热的酶底物萤光素与不耐热的萤光素酶相混合。

迪布瓦的术语至今仍在使用,但偶尔会引起混淆。人们容易以为它们意指特定化学品。其实并非如此,这两个术语泛指任何生物发光酶和酶底物,种类繁多。

引起生物发光的化学物质如此之多,也印证着该现象的重要性。产生光的能力对于生存至关重要,在生物进化史上,这种能力已被独立选择了 50 余次。这正是所谓“趋同进化”,即亲缘关系甚远的生物为适应环境而演化出相似的特征。举例而言,尽管鲨鱼和海豚有着相似的流线型体形,鳍的形式与功能趋同,但这并不因为是它们遗传关系密切。毕竟鲨鱼属于鱼类,而海豚是哺乳动物。真正的原因在于,这种特殊的身体构造很适合在水中移动,使生物具备捕获更多食物、躲避捕食者的优势,从而延长寿命,将DNA(脱氧核糖核酸)传递下去。

至于生物发光特性,则是许多截然不同的动物在以同样的方式解决在黑暗中生存的问题:自己创造光。在介绍进化论的教科书中,趋同进化的一个经典案例就是眼睛,如乌贼和章鱼(无脊椎动物)的眼睛,以及鱼类和人类(脊椎动物)的眼睛。两种类型生物的眼睛都类似于照相机,眼睛前部都有虹膜和晶状体,可以将光线聚焦至后部的光感受器上。但不同的是,头足纲动物眼睛的光感受器是朝向晶状体的,而脊椎动物的光感受器则背离晶状体,这是它们彼此独立的起源的鲜明证据。

事实上,眼睛已独立进化了 50 多次,出现在水母、扁虫、苍蝇、软体动物、鱼类、鲸等不同的动物身上,形式千差万别,从简单的小坑、眼点到更为复杂的相机式眼睛,再到由成千上万个聚光单元组成的精密复眼(有时也称为虫眼),与已知的生物发光独立进化规模相似。但是,它们之间也存在显著的区别:任何生物的眼睛都离不开同一种化学成分,即名为“视蛋白”(opsin)的光敏蛋白;相比之下,不同种类动物产生光的萤光素与萤光素酶则是不同的。

种类纷繁的动物独立演化出各不相同的化学系统,这不仅是生物发光重要性的明证,更是科学研究的珍贵宝库。好似普罗米修斯从宙斯那里窃取火种赠予人类,科学家们也已寻求各种方式对生命之光加以利用,从发光生物体中提取化学物质用以照明,观察细胞的内部运作,检查生命活动进程与关键分子结构。

从某种发光水母体内提取的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)极大推进了细胞生物学的发展,这一发现的影响力甚至可与显微镜比肩。发光的海萤则为医学界提供了一种肿瘤组织成像方法,并可测试抗癌药物在单只动物体内的治疗效果,从而避免在不同阶段牺牲大量动物实验体。陆地萤火虫发光的化学机制已被常规用于检测细菌污染,同时还有一个不太常规的用途:探测火星上是否存在生命。相似案例不胜枚举,还有太多生物发光的化学原理等待被发现,太多突破性的新应用等待被开发。

然而,即使我们已经确认是哪些化学物质致使生物发光,仍有一个问题未能回答:这是怎样做到的?声称我们懂得x是因为我们知道y,这简直像是在说我们懂得汽车如何运作,因为我们知道它依赖汽油一样。事情没有这么简单。

幼年时代关于萤火虫发光的思考,并不是我长大后从事另一有机体发光机制研究的原因。甚至可以说,在遇见萤火虫之后的近20 年里,我从未思考过动物如何发光这一问题。在失明以后,我才开始痴迷于生物发光现象。

***

出院后,我看待世界的方式已彻底改变,时而为拥有视觉而欣喜若狂,时而又陷入一种陌生的怀疑情绪中。我恢复了视力,却失去了年轻时那感觉一切皆有可能的强大自信。血的教训让我认识到任何事物都有两面性,也使我感到必须考虑潜在的负面结果,永远保留一个B计划。

大二秋季学期回到塔夫茨,我从海洋生物学系转专业到医学预科,足以证明我的世界观变化之大。虽然从结果来看,这只是一次短暂的迂回,但当时的我无疑经历了人生方向的重大转变。毕竟从 11 岁起,我就树立了成为海洋生物学工作者的坚定目标。

那年我本该升六年级,却经历了一场改变人生的旅程。在此之前,我在学校的表现平庸无奇,因为讨厌上学,我很少认真听讲,每天上课做着白日梦,直到放学回家。但就在 11 岁那年,一场旅行让我从浑浑噩噩的白日梦中醒来。我父母都是数学博士,父亲在哈佛大学任教,那一年刚好公休。母亲为了照顾我和哥哥放弃了全职教学工作,此时又辞去了在塔夫茨大学的兼职,与全家出国游玩。[4]

哥哥比我大 11 岁,前一年已经结婚成家,于是只有我与父母同去。我们计划先用半年时间来旅游,后半年暂居澳大利亚,因为父亲获富布莱特奖学金在墨尔本大学进行学术交流。我将离开学校长达一年,父母便成了我的老师。在那个年代,在家教育尚不多见,甚至有点不合常理。然而,由于六年级的重点课程是世界历史和数学,我这趟旅程就是要与一对数学家夫妇探访世界名胜古迹,学校勉强承认我大概能补上这一年的课,准许我假期结束后不必留级。

一路上,世界的可能性在我面前徐徐展开。如果说童年时代的我梦想着成为女佐罗,那么此时我的白日梦已逐渐向成年人的野心过渡。欧洲的宏伟艺术、埃及的考古奇迹、印度的人类苦难,以及澳大利亚奇妙的野生动物,让我一会儿想成为艺术家、考古学家,一会儿又想从事人道主义工作,或是成为生物学研究者。澳大利亚对我影响最深。考拉、袋鼠、袋熊、沙袋鼠、小蓝企鹅、黑天鹅、鸸鹋、色彩明艳的鹦鹉群,以及最离奇古怪的鸭嘴兽……与这些生灵的相遇,加深了我对动物的迷恋。还有什么能比鸭子嘴巴、海狸尾巴和水獭脚蹼的组合更诡异呢?还真有,那就是雌性鸭嘴兽竟然既像爬行动物那样产卵,又如哺乳动物一般产奶喂养幼崽,而雄性鸭嘴兽则用后腿上的毒刺彰显自身的雄性魅力。

斐济的珊瑚海岸(这名字十分恰当)是旅行的最后一站,正是在这里,我的梦想从生物学家转变为海洋生物学家。我们住在海边的一间茅草屋里,敞着窗户,每张床都罩有蚊帐。白日里,我可以在珊瑚礁上自由漫步,但如今回想起来,我常为旅游区老板的无知感到惊愕:他们竟允许甚至鼓励游客们穿着运动鞋,退潮时在平顶的火珊瑚礁上走动。那时斐济的珊瑚礁尚壮观宏伟,但多年以后,我已无心回去,因为我知道留下的只有昔日辉煌的残影罢了。

五彩斑斓的珊瑚礁仿佛生命的万花筒,遍布自然的奇观。一眼望去,注意力根本无法集中在某一点,随时会被其他的美妙景色吸引过去。粉色、紫色和金色的珊瑚繁复交叠,织成网状的穹顶。这里有玻璃般清澈却深邃的潮池,如同一间间独立的热带水族馆,里面住着色彩明艳的热带鱼、触须纤长优雅的美人虾、钴蓝色的海星,还有足以将我整个吞下的巨型砗磲,每只砗磲都有一扇精致艳丽的贝壳,仿佛由内而外散发着天蓝色、绿色、靛蓝色和金色的光芒。[5]

在一片浅水池中,我发现了一条尤为奇特的鱼,身上有着白色与焦黄相间的条纹,鳍条向四方放射。潮池中的其他鱼往往在我凑近观察时飞快游走,但这只顽皮的小家伙却只是抖开鱼鳍,抬头盯着我,仿佛在说:“有事吗?您想干什么?”我只想赶紧和父母分享这一奇妙发现,但这里距小屋有一定的距离。我担心等把他们领回这里,这条鱼就不见了,于是小心翼翼地将它引至随身携带的一个塑料袋里,提在手中。但没过多久,我害怕它会窒息而死,便轻轻放了回去。

几年之后,我在水族馆又一次看到了它,水族箱上写着这是一条蓑鲉,精心打造的彩色外衣彰显着鳍棘的毒性。如果当时我的举动不够温和,或许海洋生物学家的生涯还未开始就已经结束了。事实上,正是出于这种观察奇妙生灵的热情,我开始努力学习,取得了从事海洋生物学所需的成绩。

出院后我放弃了这长久以来的梦想,本该万般痛心,但其实不然,至少一开始心情不错。挣扎于生死线的记忆依然清晰,我仍渴求更多安全感。没有人能准确告诉我成为一名海洋生物学家需要具备哪些素养,我也不知道职业前景如何,相比之下,“成为一名医生”的道路已有无数前人走过,路标清晰。

在所有医学预科课程中,我最喜欢人体生理学。这门课讲授了生物体的运作方式,让我非常着迷。我还兴致盎然地报了一门选修课,名为“行为心理学”。授课教师内德·霍奇森(Ned Hodgson)讲故事的水平与教书同样优秀,常常在教授神经学基础时穿插些个人趣事,大多幽默轻松而引人深思。曾有一次,他在课堂上分享了自己取得科研突破的经历,课题是昆虫如何探测环境中的化学物质,其研究结果发表在著名的《科学》期刊上。听他在讲台上讲述着获得全世界此前无人知晓的新发现时的那番情景,我也跟着心潮澎湃。我清晰地感知到他溢于言表的惊奇与喜悦之情,这份刺激令我心向往之。

这堂课重新点燃了我对动物的热情,直接导致我告别了医学预科,大三时报名参加了内德参与开发的另一门课“热带海洋生物学”。这门课开设于塔夫茨大学的 1 月小学期,地点在巴哈马比米尼群岛的勒纳海洋实验室(Lerner Marine Laboratory)。该实验室是隶属于史密森学会的实地考察站,对于心怀海洋生物研究之梦的学生而言,简直是应有尽有:种类繁多的海洋生物遍布在清澈的热带水域——霓虹色的热带鱼、海鳝、鲢鱼、短吻柠檬鲨,还有我们的常驻海豚,名叫查理·布朗。这是完全沉浸式(我在双关)的课堂,可以说史无前例。内德与其他教导员也会讲些课,带我们前往实地考察,但大多数时候,我们都是通过在珊瑚礁、红树林栖息地以及海草草甸中潜游来了解它们。

卧床数月,又被护背束缚很久,此次下水,我为那失重漂浮的自由感深深陶醉。我恢复了健康,又能看得见了,左腿也不再感到疼痛。虽然背部有时会痛,但比记忆中要好太多了。崭新的现实给我带来了巨大冲击。记得某次潜水时,我感到自己就像被三位圣诞精灵造访过的吝啬鬼斯克鲁奇,重新有了活着的真实感。“我一定要试试头朝下倒立!一定要试试!”这位吝啬鬼大声叫喊着,向上甩动着双腿——这在水下相当容易,只是我被高纯度的喜悦冲昏了头脑,狂笑不止,让面罩进了水。我把水排干后继续下潜,一点点懊恼丝毫没有影响内心的喜悦。[6]

当课程接近尾声,分别在即,我们万分沮丧。在寒冬时分回到新英格兰可谓最糟糕的热带减压法。此外,还有一件小事始终困扰着我:返校读大三后的第十天,我将和男友结婚。

***

我和大卫从高三毕业后开始约会。他是个聪明、幽默的男孩,也是体操队成员。那年夏天,我教会他如何滑水,他教会我如何接吻。假期结束后,他去海军服役,我则来到塔夫茨大学。我们来自截然不同的阶级背景,出身中上层学术家庭的我与成长于工人阶级大家庭的他原本没有机会走到一起。大卫的父亲是一名消防员,身有残疾;母亲也因患脊髓灰质炎落下了残疾;家里有五个孩子,鸡飞狗跳地挤在三室一厅的小公寓里。尽管如此,我们仍互相写信保持联系。我手术结束后,他每天与我母亲或他母亲通话,密切追踪我的最新情况,话费高到他快付不起了。他坚持每天给我写信,我只得拜托别人读给我听,有时非常尴尬,因为大卫与大多数男人不同,他善于用语言和文字表达内心深处的感情。这个优点日后将为我们构筑起幸福而长久的婚姻,但在当时却让我不知所措,甚至异常窘迫。

从新兵训练营与海军军医学校相继毕业后,大卫被分配至波士顿的切尔西海军医院,我们又能时常相见了。多亏了他的帮助,我才能在出院一年后重新潜水。我们没有船,要开车到格洛斯特或普利茅斯岩石海岸的潜水点。在术后康复期,我还不能负重,只得由大卫一个人将我们的全部装备费力搬过岩石,拖至岸边,待我下水后再将气瓶放在我背上。

在大三前的假期,大卫向我求婚了,至少我是这样以为的。一次野营旅行时,我们躺在篝火旁,大卫用诗意的口吻表达对这场旅行的喜爱:我们应当相伴走过更多的旅程,若能每天早晨一同醒来,那该多么美好!我本以为这只是一句浪漫的情话,在他说到重点之前就昏昏欲睡了。但他从来不缺自信,就这样将我的无言当作默许。我在回家以后才意识到自己被人求婚了,大卫对我母亲说:“我们订婚了。”

那时,我真没打算这么早结婚。我当然希望某天步入婚姻的殿堂,但要等到博士毕业后,就像父母那样。更何况,大卫是我唯一吻过的男孩啊!我无法自拔地爱上了他,但又怎么能确定他就是我命中注定的爱人呢?谁都不可能第一次就找到真爱,不是吗?但另一方面,我又担心他的确是那个对的人,我对好运缺乏信心的话就会错过。住院经历让我领略到生命的无常,要在还拥有的时候学会珍惜。

在比米尼群岛终日潜水时,这些问题始终在我脑海中漂浮。同一时间,大卫则在两边母亲的帮助下操办了婚礼的全部准备工作——那将是一场小型的教堂仪式,只邀请直系亲属与几位密友。我的心情太过矛盾,甚至没在动身去比米尼前买好婚纱,只从未来的嫂子那里借了一件不合身的蓝色伴娘服。

按计划大卫应在机场接我,但当我下了飞机,他却不见踪影。走向行李领取处时,那些有关婚姻的问题与疑虑已完全占据了我的大脑。就在这时,我看到了他。他身穿海军外套,一步三个台阶地从自动扶梯上飞跃而来,超乎寻常地英俊。他把我抱起来转了一圈,巨大的离心力把一切疑虑甩出大脑。最终,虽然我从未说过“是”,但确实讲出了“我愿意”。这是我做过的最聪明的决定。

***

1973 年,我从塔夫茨大学毕业,大卫也从海军退役。我一路向着生物发光研究曲折前行。我俩都在波士顿地区工作,他就职于格雷斯化学品公司(W. R. Grace),我则进入哈佛大学医学院。我们做了两年实验室技术员,而后大卫被布鲁克斯摄影学院(Brooks Institute of Photography)本科录取,我也进入加州大学圣巴巴拉分校电子工程专业攻读硕士,我们便一同驱车前往圣巴巴拉。

之所以选择电子工程,是因为我认为有必要为自己留一个B计划。我的A计划是获得神经生物学的博士学位,以从事海洋生物的行为生理学研究。而随着我对电子学的兴趣越发浓厚,B计划也随之确立下来。此前,我一直自学相关知识。我的想法是,如果最终能够顺利完成A计划,机器设备相关的知识背景在神经生物学的研究中无疑极具价值。而就算我因为某些原因未能攻读博士,仪器学硕士也远比生物学硕士易于就业,没准可以进入海洋仪器行业工作。

但在入学几个星期后,我意识到自己还需要一个C计划。这个硕士项目与我之前了解的多学科授课模式有所出入。辅导员们一心将我向系统工程引导,认为这更符合我在神经生物领域工作的既定目标。我们之间的对话徒劳无益。我感到一直被说教,却无人倾听我的想法。几个星期后,我才发现自己就读的项目实际是由物理系开办的,于是当机立断,找到科学仪器项目的创始者兼主任维尔吉尔·埃林斯(Virgil Elings),希望获准转系。此前我已经确认该专业尚有名额,却没料到在这里碰了钉子。埃林斯说他不认为女性可以从事仪器学,因为“女人不会修东西”。

这种事不是第一次了。此前我在哈佛医学院的老板也坚信女性缺乏真正创新所需的天才火花,认为最适合她们的路是为光彩夺目的男人充当稳定剂。这是试图冲破社会约束的人必然遭遇的阻碍:一面需要勇敢宣称自己有能力完成手头的任务,一面又必须与社会质疑做斗争,这样的处境让人步履维艰。但好在我有一个秘密武器——我的母亲,最好的榜样。母亲在加拿大西部农场里长大,既能驾四匹马耕地,又取得了布林莫尔学院(Bryn Mawr College)的数学博士学位。[7]我有时难免对自己的能力产生怀疑,但母亲以身作则教导我,不要浪费时间把自己的缺点与性别牵扯在一起。

事实上,我很喜欢修理机械。我修理过一台老旧的舷外发动机,和大卫约会时还一起重装了几个大众汽车引擎。我本可以用这些例子反驳维尔吉尔,但最近几周无休无止的争论已让我筋疲力尽。我并不想在这里高举女权主义的大旗。人生在世,要主动选择自己的战场。既然如今这场战役只关系到B计划而非A计划,我决定重新规划方向。我于是转至生物化学系。

两年后,我取得硕士学位,大卫还有一年才能从布鲁克斯毕业。我打算申请东部的研究生院继续攻读博士,但需要在间隔期找份工作。我决定去神经生物学家吉姆·凯斯(Jim Case)那里求职,我非常喜欢他开设的神经生物学研究生课程,并曾获得优异的成绩。

***

吉姆·凯斯此人有两大特点,其一是那圆溜溜的光头,仿佛一颗戴眼镜的甜瓜,其二是他冰冻三尺的冷面幽默。吉姆寸毛不生的脑袋上架着一副眼镜,加之常年不变的毛衣马甲配领带,往往掩盖他敏捷的思维,甚至营造出一点邪恶的效果。听到我的求职咨询,他给出的最初反馈就如同一句玩笑。他说:“招个研究生可比研究助理省钱多了。”我反应了足足一分钟,才明白他是向我提供了一个带薪研究生的职位。他解释说,楼上实验室的比阿特丽斯·斯威尼(Beatrice Sweeney)已将一种发光的鞭毛藻分离出来并在人工培养,他们最近正在讨论是否可以招一名博士研究生,专门研究鞭毛藻的电生理学。随后,他领我上楼聊了聊。

比阿特丽斯·斯威尼留着一头美丽的白发,身穿标准休闲服,常年踩着人字拖,戴着脚趾戒,简直是吉姆·凯斯的反面。学生们以“比阿兹”(Beazy)称呼她(以“凯斯”称呼凯斯博士)。这是一位精力充沛、热情专注的女士。而当我们坐在办公室听她满腔热情地谈论“生物发光”现象时,我试图以沉默和适时点头来掩盖自己的无知。

我努力掩饰自己对这个术语的认知模糊不清的事实。聊了一会儿后,比阿兹将我领进实验室,打开培养箱的门(那个培养箱看起来很像一个大冰箱),取出一只带棉塞的巨大锥形烧瓶,底部盛着几英寸深的液体。她解释说,这是一种名为“纺锤梨甲藻”(Pyrocystis fusiformis)的鞭毛藻培养物,它的拉丁学名十分形象,意为“梭形”(fusiformis)的“火”(pyro)“细胞”(cystis)。她将烧瓶移至灯光下,说这些单细胞生物非常大,不用显微镜都能看得到。但我真没看到。它们的体积大小很关键,因为这个项目的构想是在细胞中插入一个电极,将触发其生物发光的电活动记录下来。随后,她关上灯并旋转烧瓶,奇异的现象出现了:炫目的蓝光在液体培养物的漩涡中闪现,拍打在烧瓶的边缘,照亮比阿兹的脸。我不禁倒吸一口气。

在如此神秘的景象面前,只能想到那最自然的疑问:它怎么做到的?而这正是我博士研究生生涯要回答的问题!我已沉迷其中。

[1] 拉丁语是f iat dux,更确切的意思是“要创造出光”,见《创世记》1:3。

[2] 道格拉斯·亚当斯曾对猫做出如上敏锐的观察,但这同样适用于萤火虫。

[3] 若想体验摩擦发光,可以给自己买一些环形薄荷糖(不能是无糖的),找一位朋友和你待在黑暗的房间里,看着你张开嘴咀嚼糖片。或者,你也可以放弃这种增进友谊的方法,直接用钳子把薄荷糖碾碎。

[4] 回国几年后,她在马萨诸塞大学波士顿分校重获全职教职。

[5] 这种光芒有时会被误以为是生物发光,但实际上是阳光触发的荧光。

[6] 我并不是“被麻醉了”,也就是说我没有陷入氮麻醉(nitrogen narcosis)。据说氮麻醉会使人过度兴奋,做出把氧气调节器让给看起来缺氧的鱼这种傻事。我当时刚刚潜下 20 英尺,就算在更深处也没出现过这种麻醉症。

[7] 关于母亲的一则故事从小到大激励着我:数学专业本科毕业时,她取得了大学数学金奖,随后回到农场帮忙。有一天,她赶着几匹马在田间拉割捆机,马具突然断了。隔壁地里的邻居看到她遇到麻烦赶来帮忙,但母亲在他赶到前已控制住马队,用捆干草的铁丝修好马具,重新回到割捆机上。邻居望着她,说道:“好吧,既然你还算能做点有用的事,小姑娘学学数学也没事。”

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